硫酸铜精制实验
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小，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，仍留在母液中。
粗硫酸铜晶体中的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。
pH≈4
2Fe2＋ + H2O2 + 2H＋ ＝ 2Fe3＋ + 2H2OFe3＋ + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H＋
三、仪器和试剂
1．仪器 台秤(公用)、烧杯(100rnl) 、量筒、石棉网、玻棒、酒精灯、漏斗、滤纸、漏斗架、表面皿、蒸发皿、铁三脚、洗瓶、布氏漏斗、油滤装置、硫酸铜回收瓶。
2. 试剂 CuSO4 �6�1 5H2O(粗)、H2SO4(1 rnol�6�1L－1)、H2O2(3％)、pH试纸、NaOH(0.5 mol�6�1L－1)。
四、实验内容
(－)称量和溶解
用台秤称取粗硫酸铜4g，放入洁净的100mL烧杯中，加入纯水20mL。然后将烧杯置于石棉网上加热，并用玻棒搅拌。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。
(二)沉淀
往溶液中加入3％H2O2溶液10滴，加热，逐滴加入 0.5mol�6�1L－1NaOH溶液直到 pH＝4(用pH试纸检验)，再加热片刻，放置，使红棕色 Fe(OH) 3沉降。用pH试纸(或石蕊试纸)检验溶液的酸碱性时，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。
(三)过滤
将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，滤液承受在清洁的蒸发皿中。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。
(四)蒸发和结晶
在滤液中滴入2滴1mol�6�1L－1H2SO4溶液，使溶液酸化，然后放在石棉网上加热，蒸发浓缩（切勿加热过猛以免液体溅失）。当溶液表面刚出现一层极薄的晶膜时，停止加热。静置冷却至室温，使CuSO4�6�15H2O充分结晶析出。
(五)减压过滤
将蒸发皿中CuSO4�6�15H2O晶体用玻棒全部转移到布氏漏斗中，抽气减压过滤，尽量抽干，并用干净的玻棒轻轻挤压布氏漏斗上的晶体，尽可能除去晶体间夹的母液。停止抽气过滤，将晶体转到已备好的干净滤纸上，再用滤纸尽量吸干母液，然后将晶体用台秤称量，计算产率。晶体倒入硫酸铜回收瓶中。
五、结果记录
粗硫酸铜的重量W1 ＝ g 精制硫酸铜的重量W2 ＝ g。
实验步骤:
1．粗CuSO4的提纯
称取15g由实验室提供的粗CuSO4放在小烧杯中，加入50ml蒸馏水，搅拌,促使其溶解。再滴加2m1 3％ H2O2，将溶液加热，使Fe2+氧化成Fe3+；用精密pH试纸测试溶液pH值，如果氧化后溶液的pH值很低，这时可在不断搅拌下，逐滴加入0．5～l mol•l-1 NaOH，直到pH＝3.5～4，再加热，静置使Fe3+水解生成的Fe(OH)3沉淀，常压过滤，滤液转移到洁净的蒸发皿中。
在精制后的硫酸铜滤液中滴加l mol•l-1 H2SO4酸化，调节pH至l～2，然后加热蒸发 (注意加热时间不要太长)，当浓缩至液面出现一层晶膜时，即停止加热，然后冷却至室温，抽滤，取出CuSO4晶体。
这个试验较简单拉
精制后的硫酸铜溶液要用几滴硫酸调节PH的原因是：因为硫酸铜溶液中的铜离子很容易水解，加入硫酸调节PH是在不引入杂质离子的情况下为了增大氢离子浓度，抑制氢氧化铜的生成。
水合物极易吸收空气中的水汽而变成水合物。水合物在加热后失去结晶水，加热到102℃失去两个结晶水；113℃失去三个结晶水；258℃失去全部结晶水；当加热温度达653℃时，开始分解生成氧化铜和三氧化硫，在720℃时分解结束。
向硫酸铜溶液中加入少量氨水，有蓝色沉淀生成；继续加入氨水，沉淀溶解，生成深蓝色溶液。加入乙醇，有深蓝色沉淀析出。
扩展资料：
硫酸法将铜粉在600-700℃下进行焙烧，使其氧化制成氧化铜，再经硫酸分解、澄清除去不溶杂质，经冷却结晶、过滤、干燥，制得硫酸铜成品。
采用低品位氧化铜矿经粉碎至一定粒度，加入硫酸浸渍，添加溶铜沉铁剂（由锰、钒、铜化合物组成）直接酸浸获得铜铁比大于100的硫酸铜浸液。
然后加入化学浓缩剂（由钙、硫化合物组成）进行化学浓缩，排走70%-90%的水分，稍加蒸发、经冷却结晶、离心分离、风干，制得硫酸铜成品。
这是由于将Fe3+完全沉淀所需要的，可以计算得出：
完全沉淀时，剩余的离子浓度应小于10^-5或10^-6
c(OH-)
=
[Ksp
/
c(Fe3+)]^1/3
若c(Fe3+)
=
10^-5
，查出Ksp(Fe(OH)3)算出pH
=3.2
2、Cu2+没有沉淀
在此pH条件下，Cu2+并没有产生沉淀，这个也可以算出Cu2+开始产生沉淀时的pH，大于4。
所以将pH调到4是因为使Fe3+沉淀完全，而此时Cu2+没有沉淀。
