文档介绍：实验二硫酸铜的提纯
一、实验目的

、溶解、蒸发浓缩、结晶、常压过滤、减压过滤等基本操作技术。
二、实验原理
硫酸铜为可溶性晶体物质。根据物质的溶解度的不同,可溶性晶体物质中的杂质包括难溶于水的杂质和易溶于水的杂质。一般可先用溶解、过滤的方法,除去可溶性晶体物质中所含的难溶于水的杂质;然后再用重结晶法使可溶性晶体物质中的易溶于水的杂质分离。
重结晶的原理是由于晶体物质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,待提纯的物质首先结晶析出而少量杂质由于尚未达到饱和,仍然在母液中。
粗硫酸铜晶体中杂质通常以硫酸亚铁(FeSO4)、硫酸铁[Fe2(SO4)3]为最多。当蒸发浓缩硫酸铜溶液时,亚铁盐易氧化为铁盐,而铁盐易水解,有可能生成Fe(OH)3沉淀,混杂于析出的硫酸铜晶体中,所以在蒸发浓缩的过程中,溶液应保持酸性。
若亚铁盐或铁盐含量较多,可先用过氧化氢(H2O2)将Fe2+氧化为Fe3+,再调节溶液的pH值约至4,使Fe3+水解为Fe(OH)3沉淀过滤而除去。
2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3 ↓+ 3H+
三、仪器、药品和材料
仪器:台秤(公用)、烧杯(100 mL)、量筒、石棉网、玻璃棒、酒精灯、漏斗、漏斗架、表面皿、蒸发皿、铁三脚、洗瓶、布氏漏斗、抽滤装置、硫酸铜回收瓶。
试剂:CuSO4∙5H2O(粗)、H2SO4(1 mol∙L-1)、H2O2(3%)、NaOH(2 mol∙L-1)。
材料:精密pH试纸、滤纸。
四、实验内容

用台秤秤取粗硫酸铜15 g,放入洁净的100 mL烧杯中,加入纯水50 mL。然后将烧杯置于石棉网上加热,并用玻璃棒搅拌。当硫酸铜完全溶解时,立即停止加热。大块的硫酸铜晶体应先在研钵中研细,每次研磨的量不宜过多。研磨时,不得用研棒敲击,应慢慢转动研棒,轻压晶体成细粉末。

往溶液中加入3% H2O2溶液10滴,加热, mol∙L-1 NaOH(自己稀释)溶液直到pH = ~4(用pH试纸检测),在加热片刻,放置,使红棕色Fe(OH)3沉淀。用pH试纸(或石蕊试纸)检测溶液的酸碱性时,应将小块试纸放入干燥清洁的表面皿上,然后用玻璃棒蘸取待检验溶液点在试纸上,切忌将试纸投入溶液中检验。

经折好的滤纸放入漏斗中,用洗瓶挤出少量水润湿滤纸,使之紧贴在漏斗壁上。将漏斗放在漏斗架上,趁热过滤硫酸铜溶液,滤液盛在清洁的蒸发皿中。从洗瓶中挤出少量水洗涤烧杯及玻璃棒,洗涤水也应全部滤入蒸发皿中。过滤后的滤纸及残渣投入废液缸中。