文档介绍:实验报告
一、实验目的
;
;
、蒸发、浓缩,以及倾滗法、减压过滤。
二、实验原理
铜是不活泼金属,不能直接和稀硫酸发生反应制备硫酸铜,必须加入氧化剂。在浓硝酸和稀硫酸的混合液中,浓硝酸将铜氧化成Cu2+,Cu2+与SO42-结合得到产物硫酸铜:
Cu + 2HNO3 + H2SO4 == CuSO4 + 2NO2↑+ 2H2O
未反应的铜屑(不溶性杂质)用倾滗法除去。利用硝酸铜的溶解度在273K~373K范围内均大于硫酸铜溶解度的性质,溶液经蒸发浓缩后析出硫酸铜,经过滤与可溶性杂质硝酸铜分离,得到粗产品。
硫酸铜的溶解度随温度升高而增大,可用重结晶法提纯。在粗产品硫酸铜中,加适量水,加热成饱和溶液,趁热过滤除去不溶性杂质。滤液冷却,析出硫酸铜,过滤,与可溶性杂质分离,得到纯的硫酸铜。
三、实验步骤
·L-1硫酸,以备实验中使用。
,灼烧至表面呈现黑色,冷却(由于本次实验铜片较为洁净故不必没有灼烧)放入蒸发皿中;
·L-1硫酸,(硝酸分两批加入),盖上表面皿,当反应平稳后水浴加热。在加热过程中视反应情况补加硫酸和浓硝酸(在保持反应继续进行的情况下,尽量少加硝酸);
,趁热倾滗法分离(本次试验铜比较纯,所以无需趁热倾滗);
,蒸发浓缩至晶体膜出现
,进行抽虑,得到粗产品称重();
,加热溶于水,趁热过滤(本实验,铜较纯净,无需趁热过滤);
(滤液)自然冷却、再次进行抽滤、晾干,得到纯净的硫酸铜晶体; (),计算。
四、实验结果(产率与重结晶率)
(1)理论产物理论质量=×250g=
理论最终重结晶率=(353K时五水硫酸铜溶解度-293K时五水硫酸铜溶解度)/353K时五水硫酸铜溶解度=(-)/×100%=%
(2)实验值:
粗产品质量= 最终产品质量=
产率=产物质量/产物理论质量×100%=×100%=% 重结晶率=×100%=%
五、结果讨论
,水浴加热过程中,本组错误地将表面皿反扣,导致一部分水流失,使粗产品析出量减少;
,本组抽滤过度,使五水硫酸铜失水,硫酸铜再次流失,使得粗产品质量过低;
,本组使其自然冷却结晶,得到晶体成色较好,不过时间较短,所得到的最终产品质量偏低。
,加强同学间的合作。
六、思考题
思考题 1:为什么不用浓硫酸与铜反应制备五水硫酸铜?
解答:浓硫酸虽有较强氧化性,但