文档介绍：硫酸铜的提纯实验 2 1上页下页退出硫酸铜的提纯?硫酸铜( CuSO4 ),为白色或灰白色粉末,俗名胆矾、石胆、胆子矾、蓝矾。其水溶液呈弱酸性, 显蓝色。?硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料。?同石灰乳混合可得波尔多液,用作杀菌剂。?同时,硫酸铜也是电解精炼铜时的电解液。上页下页退出硫酸铜的提纯?? 1 1 实实验验目目的的?? 2 2 实实验验原原理理?? 3 3 试试剂剂与与仪仪器器?? 4 4 实实验验步步骤骤?? 5 5 注注意意事事项项?? 6 6 数数据据处处理理?? 7 7基基本本操操作作?? 8 8 知知识识拓拓展展?? 9 9 思思考考题题返回上页下页退出 1 1 实实验验目目的的? 1. 通过氧化、水解等反应,了解提纯硫酸铜的原理和方法。? 2. 熟悉溶解、过滤、蒸发浓缩、结晶等基本操作。? 。返回上页下页退出 2 2 实实验验原原理理 CuSO 4不溶性杂质过滤除去 H 2O 2 pH ≈ Fe(OH) 3沉淀可溶性杂质如: Fe 2+,Fe 3+蒸发结晶纯 CuSO 4抽滤返回上页下页退出 2 2 实实验验原原理理?相关反应方程式: 2 Fe 2+ + H 2O 2 + 2 H += 2 Fe 3+ + 2 H 2O Fe 3+ + 3 H 2 O = Fe(OH) 3↓十3 H + 除去铁离子后的滤液经蒸发、浓缩,即可制得五水硫酸铜结晶。其它微量杂质在硫酸铜结晶时,留在母液中,过滤时可与硫酸铜分离。?铁含量用分光光度法测定用分光光度法测定其吸光度,由标准曲线查出相应的铁含量返回上页下页退出 2 2 实实验验原原理理粗硫酸铜晶体中的主要杂质是 Fe 3+、Fe 2+ 以及一些可溶性的物质如 Na +等。要分离 Fe 3+比较容易,因为氢氧化铁的 K sp= 4 ×10 – 38, 而氢氧化铜的 K sp= ×10 – 20,当[Fe 3+] 降到 10 – 6mol ·dm – 3时, mol ·dm – 3 pH = 而此时溶液中允许存在的 Cu 2+量为 mol ·dm – 3 大大超过了 CuSO 4·5H 2O的溶解度,所以 Cu 2+不会沉淀。 47 . 10 36 38 33 3 sp 10 10 10 4] Fe [ )] OH ( Fe [] OH [ ????????? K2. 19 ) 10 ( 10 ] OH [ ]) OH ( Cu [] Cu [ 2 47 . 10 20 2 2 sp 2????????K返回上页下页退出 2 2 实实验验原原理理 这种计算是非常粗糙的近似计算,实际上 Cu 2+在生成 Cu(OH) 2沉淀前将会生成碱式盐沉淀(绿色),同时 Fe 3+的溶解度也要大得多,因为 Fe(OH) 3是一种无定形沉淀,它的 K sp与析出时的形态、陈化情况……等有关,所以 K sp会有较大的出入;同时计算时假定溶液中只有 Fe 3+存在,实际上尚有 Fe(OH) 2+,Fe(OH) 2+,Fe 2(OH) 2 4+……等羟基配合物和多核羟基配合物存在,溶解度将会有很大的增加。但是从计算上可以看出一点,即 Cu 2+与Fe 3+是可以利用溶度积的差异,适当控制条件(如 pH等),达到分离的目的,我们称这种分离方法为分步沉淀法。返回上页下页退出 2 2 实实验验原原理理 Cu 2+与Fe 2+(K sp= ×10 – 16)从理论计算上似乎也可以用分步沉淀法分离,但由于 Cu 2+是主体, Fe 2+是杂质,这样进行分步沉淀会产生共沉淀现象,达不到分离目的。因此在本实验中先将 Fe 2+ 在酸性介质中用 H 2O 2氧化成 Fe 3+ 2Fe 2+ + H 2O 2 + 2H + = 2Fe 3+ + 2H 2O 然后采用控制 左右一次分步沉淀分离,达到Fe 3+与Cu 2+ 分离的目的。且从氧化反应中可见, 应用 H 2O 2作氧化剂的优点是不引入其它离子,多余的H 2O 2可利用加热分解去除而不影响后面分离。返回上页下页退出 2 2 实实验验原原理理可溶性杂质是采用重结晶方法分离。根据物质的溶解度不同,特别是晶体的溶解度一般随温度的降低而减少,当热的饱和溶液冷却时,待提纯的物质先以结晶析出, 而少量易溶性杂质由于尚未达到饱和,仍留在母液中,通过过滤,就能将易溶性杂质分离,这就是重结晶分离可溶性杂质的原理. 返回