硫酸铜的提纯步骤

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。

因为硫酸铜溶液中的铜离子很容易水解，方程式如下:Cu2+ +2H2O=Cu(OH)2+2H+（可逆反应）

加入硫酸调节PH是在不引入杂质离子的情况下为了增大H+离子浓度，抑制Cu(OH)2的生成。

希望对你有帮助。

一.实验目的1. 了解重结晶法提纯物质的原理及方法；2. 掌握加热、溶解、蒸发、过滤及结晶等基本操作；3. 掌握水解反应及抑制水解进行的条件；4. 了解产品纯度检验的原理及方法。二.实验原理可溶性晶体物质中的杂质可以通过重结晶法除去。重结晶的原理是基于物质的溶解度一般随着温度的降低而减小，当热的饱和溶液冷却时，待提取物质首先以结晶析出，而少量杂质由于还没有达到饱和，仍然留在母液当中，通过过滤即可获得纯物质。工业粗硫酸铜中含有不溶性杂质和可溶性杂质FeSO4和Fe2(SO4)3等物质。不溶性杂质可以在溶解—过滤的过程中除去。可用氧化剂H2O2或Br2将杂质Fe2+氧化为Fe3+，然后在溶液pH≈4的条件下，使Fe3+离子水解形成Fe(OH)3沉淀而除去。该过程可用下列反应表示：2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2OFe3++3H2O===Fe(OH)3↓+3H+三.仪器、试剂1. 仪器 天平，普通漏斗，布氏漏斗，吸滤瓶，蒸发皿，真空泵2. 试剂 2 mol·L-1HCl，1 mol·L-1H2SO4，3.0% H2O2，6 mol·L-1、2 mol·L-1 NH3·H2O，2 mol·L-1 NaOH，0.1 mol·L-1KSCN，粗硫酸铜（研细的粉末）3. 材料 滤纸，火柴，称量纸，角勺四.实验内容1．粗硫酸铜的提纯(1)称量和溶解 用天平称取工业粗硫酸铜晶体8 g，放入100 mL烧杯中，加入30 mL蒸馏水。将烧杯放在石棉网上加热，用玻璃棒搅拌使晶体溶解。溶解时加入2～3滴1 mol·L-1的H2SO4溶液以加速溶解。(2)沉淀和过滤向溶液中逐滴加入2 mL 3.0％的H2O2溶液，加热，边搅拌边逐滴加入2 mol·L-1的NaOH溶液到pH≈4(用pH试纸检验)。再加热片刻，静置，使红棕色Fe(OH)3沉降。趁热用倾析法在普通漏斗上过滤，滤液收在洁净的蒸发皿中，用蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒，洗涤液也全部转入蒸发皿中。(3)蒸发、结晶和减压过滤在滤液中滴加1 mol·L-1H2SO4溶液，调节pH=1~2，然后放在石棉网上加热蒸发，浓缩至液面上出现一层结晶膜时，立即停止加热（切不可蒸干）。冷却至室温，使晶体析出。将晶体转移到布氏漏斗上，减压过滤，抽干，用干净的玻璃瓶塞轻轻挤压漏斗上的晶体，以除去其中大量的水分。抽滤完成后，取出晶体，用滤纸吸干晶体表面的水分，将母液倒入回收瓶中回收。（4）称重、计算产率用天平称量产品质量，计算产率

1、Fe3+完全沉淀时的pH

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。

1、为什么用双氧水而不用高锰酸钾或者重铬酸钾氧化fe2+

你在做什么实验？是提纯试验。高锰酸钾或者重铬酸钾氧化后剩余什么？二氧化锰以及二价锰离子或三加铬离子，既然是提纯试验，你又添加进了锰铬离子，那硫酸铜的纯度不是还是没上去么？而双氧水氧化后就没有这种不足，它的剩余物就是水，没什么干扰；

2,精制后的硫酸铜溶液为什么要滴几滴稀硫酸调节ph至1-2，然后再加热蒸发

加稀硫酸调节ph值是为着消除铜的水解（尽管水解程度并不很大），尽量溶解微量的氧化铜等，还有可能有其它类的酸混入，利用硫酸的难挥发性，在蒸发阶段将其赶尽，使制备的硫酸铜尽可能不被浪费，提高产率。

硫酸铜（cupric sulfate），无机化合物，化学式CuSO4。为白色或灰白色粉末。水溶液呈弱酸性，显蓝色。但从水溶液中结晶时，生成蓝色的五水硫酸铜（CuSO4·5H2O，又称胆矾），此原理可用于检验水的存在。受热失去结晶水后分解，在常温常压下很稳定，不潮解，在干燥空气中会逐渐风化。

硫酸铜晶体？应该是5水合硫酸铜晶体（蓝）吧。制备晶体，需要将溶剂水蒸发掉，但是加热时间过长会导致5水合硫酸铜晶体中的结晶水分离生成硫酸铜晶体（白）。因而加热到出现晶膜时即可停止加热，用坩埚的余热将剩余的水蒸发。

胆矾精制五水硫酸铜说白了就是溶解后不断结晶得到精品，但是问题在于无论如何降温，溶液中的硫酸铜也不会完全结晶，而且降温幅度对硫酸铜的溶解度影响不是很大也就是说可能降10度硫酸铜的溶解度也不会减少多少的，而加热蒸发溶剂的话又会对五水硫酸铜的结晶水造成损耗

无水硫酸铜注意事项

1、双氧水应缓慢分次滴加。

2、趁热过滤时，应先洗净过滤装置并预热；将滤纸准备好，待抽滤时再润湿。

3、水浴加热浓缩至表面有晶膜出现即可，不可将溶液蒸干。

4、浓缩液自然冷却至室温。

5、重结晶时，调pH为1～2，加入水的量不能太多。

6、回收产品和母液。

废铜屑预处理

1、称取2.0 g铜屑放于150 mL锥形瓶中，加入10% Na2CO3溶液10 mL，加热煮沸，除去表面油污，倾析法除去碱液，用水洗净。

2、简单流程 加入6 mol/L H2SO4溶液10 mL→缓慢滴加30% H2O2 3~4 mL→水浴加热（反应温度保持在40~50 ℃）→反应完全后（若有过量铜屑，补加稀H2SO4和H2O2）→加热煮沸2分钟→趁热抽滤。

将溶液转移到蒸发皿中→调pH1~2→水浴加热浓缩至表面有晶膜出现→取下蒸发皿→冷却至室温→抽滤→得到五水硫酸铜粗产品→晾干或吸干→称量→计算产率。

重结晶法提纯无水硫酸铜

粗产品∶水=1∶1.2(质量比)，加少量稀H2SO4，调pH为1~2，加热使其全部溶解，趁热过滤（若无不溶性杂质，可不过滤）。

滤液自然冷却至室温（若无晶体析出，水浴加热浓缩至表面出现晶膜），抽滤，用少量无水乙醇洗涤产品，抽滤。将产品转移至干净的表面皿上，用吸水纸吸干，称量，计算收率。