硫酸铜的提纯及产品质量和性能的分析 工.硫酸铜的提纯 一、实验目的 1.掌握化学实验的基本操作:溶解、搅拌、加热、过滤、蒸发、结晶、抽滤等: 2.掌握可溶性物质的重结晶提纯方法。 二、 实验原理 利用不同物质在同一种溶剂中的溶解度不同的性质,可将含有不溶性杂质和可溶性杂质 的物质提纯。粗硫酸铜(胆矾CuSO:·5H0)中含有不溶性杂质和可溶性杂质,其中可溶性 杂质中以Fe2+,Fe3计(如FeSO4,Fez(SO等)对硫酸铜的品质影响较大,并且含量也较高。 提纯操作中,先将粗CuSO4·5H,0溶于热水中,用氧化剂H,02将Fe2*氧化为Fe后, 调节溶液的pH值至4,使Fe+水解为Fe(OH沉淀,趁热过滤,以除去不溶性杂质。然后, 蒸发浓缩所得的滤液,使CuSO4·5H0结晶出来。其它微量可溶性杂质在硫酸铜结晶时,因 为量比较少,尚处于未饱和状态,故仍留在母液中,当将其抽滤时,就可以得到较纯的硫酸 铜晶体。 上述物质的提纯方法叫重结晶法,此法适合提纯在某一溶剂中不同温度下溶解度变化较 大的物质。欲得更纯的晶体可以多次重结晶。 本实验采用沉淀分离法和重结晶法结合,将硫酸铜提纯。有关分离部分的反应式为: 2FeSO,+H2O2+H2SO4 Fe2(SO4)3+2H2O Fe3++3H0→Fe(OH3+3H 由于溶液中的Fe+,Fe*,Cu水解时均可生成氢氧化物沉淀,但这些氢氧化物(Fe(O2,Fe (OH3,Cu(OH)2)的沉淀条件是不同的.根据沉淀理论,它们产生沉淀和完全沉淀所需要的OH 浓度(即pH值)是不同的。当pH=4时,Fe2,Cu2均不发生沉淀,而Fe2己完全沉淀。为了使 Fe2+也被除去,可以将其氧化成Fe3+. 三、仪器与试剂 1.仪器 研体:台称:漏斗和漏斗架;布氏漏斗:吸滤瓶和抽滤泵:蒸发皿:100ml烧杯(2个):滴管: 铁三角架:石棉网:牛角匙:玻棒:试管:剪刀。 2.药品 2mol/LHCL2mol/LH2sOg,1mol/LNaOH:6mol/LNH·H2O,1mol/L KCNS,3%H2O2;称量纸: 滤纸:pH试纸。硫酸铜的提纯及产品质量和性能的分析 I. 硫酸铜的提纯 一、 实验目的 1. 掌握化学实验的基本操作:溶解、搅拌、加热、过滤、蒸发、结晶、抽滤等; 2. 掌握可溶性物质的重结晶提纯方法。 二、 实验原理 利用不同物质在同一种溶剂中的溶解度不同的性质,可将含有不溶性杂质和可溶性杂质 的物质提纯。粗硫酸铜(胆矾 CuSO4·5H2O)中含有不溶性杂质和可溶性杂质,其中可溶性 杂质中以 Fe2+,Fe3+(如 FeSO4, Fe2(SO4)3 等)对硫酸铜的品质影响较大,并且含量也较高。 提纯操作中,先将粗 CuSO4·5H2O 溶于热水中,用氧化剂 H2O2 将 Fe2+氧化为 Fe3+后, 调节溶液的 pH 值至 4,使 Fe3+水解为 Fe(OH)3 沉淀,趁热过滤,以除去不溶性杂质。然后, 蒸发浓缩所得的滤液,使 CuSO4·5H2O 结晶出来。其它微量可溶性杂质在硫酸铜结晶时,因 为量比较少,尚处于未饱和状态,故仍留在母液中,当将其抽滤时,就可以得到较纯的硫酸 铜晶体。 上述物质的提纯方法叫重结晶法,此法适合提纯在某一溶剂中不同温度下溶解度变化较 大的物质。欲得更纯的晶体可以多次重结晶。 本实验采用沉淀分离法和重结晶法结合,将硫酸铜提纯。有关分离部分的反应式为: 2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2H2O Fe3+ + 3H2O → Fe (OH)3 + 3H+ 由于溶液中的 Fe3+,Fe2+,Cu2+水解时均可生成氢氧化物沉淀,但这些氢氧化物(Fe (OH)2 , Fe (OH)3 ,Cu (OH)2)的沉淀条件是不同的。根据沉淀理论,它们产生沉淀和完全沉淀所需要的 OH- 浓度(即 pH 值)是不同的。当 pH=4 时,Fe2+,Cu2+均不发生沉淀,而 Fe2+已完全沉淀。为了使 Fe2+也被除去,可以将其氧化成 Fe3+。 三、 仪器与试剂 1. 仪器 研钵;台称;漏斗和漏斗架;布氏漏斗;吸滤瓶和抽滤泵;蒸发皿;100ml 烧杯(2 个);滴管; 铁三角架;石棉网;牛角匙;玻棒;试管;剪刀。 2. 药品 2mol/LHCl; 2mol/LH2SO4; 1mol/LNaOH;6mol/L NH3·H2O;1mol/L KCNS; 3%H2O2; 称量纸; 滤纸;pH 试纸