文档介绍：由铜氨溶液制备铜粉和硫酸铜的实验研究郭士成陈爱霞范玲玲(临沂师范学院化学系,山东临沂276005摘要:对学生实验后的铜氨溶液进行了回收处理,制备出了金属铜粉和五水硫酸铜。关键词:铜氨溶液;铜粉;五水硫酸铜在无机化学实验[1]的“铜-锌原电池”实验中,十几组学生实验可回收十几升废铜氨溶液,若随手倒掉,不仅是一种资源浪费,也会造成环境污染。为此,对回收的铜氨溶液进行了处理,制备出了有实用价值的铜粉和五水硫酸铜。·9H2O固体,使Cu(NH342+转化为CuS沉淀,在酸性条件下,用锌粉还原CuS沉淀,得到金属铜粉。反应如下:Cu(NH342++S2-===CuS↓+4NH3↑⑴CuS+Zn+2H+===Cu↓+Zn2++H2S↑⑵查得Cu(NH342+的K稳=×1010;CuS的Ksp=×10-45[2],由此求得反应⑴×1033,所以反应程度很大,转化完全。对于反应⑵,CuS/Cu电对的标准电极电势为-,Zn2+/Zn电对的标准电极电势为-,×102,所以Zn可以还原CuS。,在不断搅拌下,分几次加入研细的Na2S·9H2O固体。开始Cu(NH342+溶液蓝色变浅,后来逐渐转化为黑色CuS沉淀。加Na2S·9H2O至沉淀完全,此时上清液为无色,pH=9-10。加热,沸腾5min,使CuS形成较大的颗粒,便于抽滤。放置,陈化。待CuS沉降至烧杯底部,吸去上清液。抽滤,用蒸馏水淋洗CuS沉淀几次,然后抽滤至干,得湿的CuS沉淀。将CuS沉淀放入烘箱中在80℃下烘干,得干燥的CuS(。,放入烧杯中。按质量比CuS∶Zn=∶1加入锌粉(过量20%,搅拌均匀。-1HCl,不断搅拌。开始反应剧烈,后来趋于平稳。反应完后,将烧杯放在石棉网上加热,沸腾几分钟,赶尽H2S气体,并使过量的锌与酸充分反应。冷至室温,把铜粉用水洗涤几次,直至洗涤液pH=7—8。抽滤,得黑褐色铜粉。将铜粉放入烘箱中在80℃下烘干,得干燥的铜粉(,转化率为90%。⑴经测定,本实验用的铜氨溶液Cu2+-1。⑵制备过程中有NH3和H2S放出,实验时要在通风橱内进行。⑶制得的铜粉为黑褐色,可用于单质铜与浓HNO3、浓H2SO4的反应,反应后的溶液颜色纯正。,加热,释放出NH3,得Cu(OH2沉淀。Cu(OH2与稀H2SO4反应,得CuSO4溶液。经加热、浓缩、结晶、干燥,得五水硫酸铜。反应如下:Cu(NH342++2OH-=Cu(OH2↓+4NH3↑⑶Cu(OH2+H2SO4=CuSO4+2H2O⑷对于反应⑶,由Cu(OH2的Ksp=2×10-20[3]和Cu(NH342+的K稳,×108,该反应比较完全。反应⑷为酸碱反应,更容易进行。,加热,在不断搅拌下分数次加入