硫酸铜提纯的实验报告怎么写?
硫酸铜提纯的实验报告:
称量和溶解称取硫酸铜10g(混入0.03g硫酸亚铁、0.07g硫酸铁),放入150 mL洁净烧杯中,加入约40mL水,2mL 1mol∙L–1 H2SO4,加热、搅拌直至晶体完全溶解,停止加热;
氧化和沉淀边搅拌边往溶液中慢慢滴加约2mL 3% H2O2,加热片刻,若无小气泡产生,即可认为H2O2分解完全;
然后边搅拌边滴加2mol∙L–1 NaOH溶液,直至溶液的pH≈3.7~4.0,再加热片刻,让Fe(OH)3加速凝聚,取下,静置,待Fe(OH)3沉淀沉降;
常压过滤先将上层清液沿玻璃棒倒入贴好滤纸的漏斗中过滤,下面用蒸发皿承接。待清液滤完后再逐步倒入悬浊液过滤,过滤近完时,用少量蒸馏水洗涤烧杯,洗涤液也倒入漏斗中过滤。待全部滤完后,弃去滤渣;
蒸发浓缩和结晶,这样就可以将硫酸铜提纯。
硫酸铜(CuSO4):为白色或灰白色粉末,水溶液呈弱酸性,为蓝色。硫酸铜是制备其他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。硫酸铜也是电解精炼铜时的电解液。
[实验用品]
1.托盘天平、研体、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精灯;
2.硫酸铜晶体。
[实验操作]
实验步骤
实验现象
化学方程式、数据记录及计算
⑴研磨:在研钵中将硫酸铜晶体研碎。
①现象
⑵称量:用托盘天平称出一洁净干燥的瓷坩埚的质量,并用此坩埚称取2.0g研细的硫酸铜晶体。
②瓷坩埚的质量a= ;
③瓷坩埚和硫酸铜晶体的总质量m1=。
⑶加热:将盛有硫酸铜晶体的坩埚放在三脚架上面的泥三角上,用酒精灯缓慢加热,同时用玻璃棒轻轻搅拌硫酸铜晶体,直到蓝色硫酸铜晶体完全变成白色粉末,且不再有水蒸气逸出。然后将坩埚放在干燥器中冷却。
④ 色的硫酸铜晶体逐渐变为色的 并看到水蒸气不断逸出。
⑤化学方程式
⑷称量:待坩埚在干燥器中冷却后,将坩埚放在天平上称量,记下坩埚和无水硫酸铜的总质量(m0)。
⑥坩埚和无水硫酸铜的总质量:
m0= g;
⑦ m3= g;
m4=g;
⑸再加热称量:把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热,然后放在干燥器中冷却后再称量,到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止,记下质量m3,若再重复则记为m4。
⑹、计算:根据实验数据计算硫酸铜晶体中结晶水的质量分数和化学式中x的实验值。
=
⑧瓷坩埚和无水硫酸铜的总质量平均值:=
结晶水的质量分数: =
化学式中x的实验值,求出后,按下式计算:X=
⑺、实验结果分析
理论值:
X=5
实验值:=
X=
实验误差:指出量值与真实值之间的差异。
⑨=
X=
⑩造成误差的原因分析:
。
[实验习题]
1.下列实验操作中,仪器需插入液面下的有①制备Fe(OH)2,用胶头滴管将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中;②制备氢气,简易装置中长颈漏斗的下端管口;③分馏石油时,测量温度所用的温度计;④用乙醇制乙烯时所用的温度计;⑤用水吸收氨气时的导气管;⑥向试管中的BaCl2溶液中滴加稀硫酸
A.③⑤⑥ B.③⑤ C.①②④ D.①②③④⑤⑥
2.某同学进行胆矾结晶水测定实验,得到下(1)~(4)组数剧:
编号
加 热 前
加 热 后
坩埚质量(克)
坩埚+胆矾质量(克)
坩埚+无水CuSO4质量(克)
(1)
5.0
7.5
6.6
(2)
5.42
7.95
6.8
(3)
5.5
8.0
7.1
(4)
5.0
7.5
6.8
实验数据表明有两次实验失误,失误的实验是()
A.(1)和(2)B.(2)和(4)C.(1)和(3)D.(3)和(4)
3.在化学实验室进行下列实验操作时,其操作或记录的数据正确的是( )
A.用托盘天平称取8.84g食盐
B.用250mL的烧杯配制所需的220mL、0.1mol/L的NaOH溶液
C.用量筒量取12.12mL的盐酸
D.用0.12mol/L盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,消耗盐酸21.40mL
4.测定硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)里结晶水的含量,实验步骤为:①研磨 ②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量 ③加热 ④冷却 ⑤称量 ⑥重复③至⑤的操作,直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止 ⑦根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量。请回答下列问题:
(1)该实验中哪一步骤需要使用干燥器?使用干燥器的目的是什么?
(2)实验步骤⑥的目的是什么?
[参考答案]
[实验操作]①块状蓝色晶体 ②34.0 g ③36.0 g ④蓝色晶体 白色 粉末 ⑤CuSO4.5H2O CuSO4+5H2O⑥35.3 g ⑦35.2 g 35.2 g ⑧35.27 g
0.365 ⑨0.365 5.1 +0.1
⑩能引起偏大的原因可能有:称量的坩埚不干燥、加热时间过长,部分变黑、 加热过程中有少量晶体溅出、晶体表面有水、晶体不纯含有挥发性的杂质。
注:若偏小的原因:晶体不纯含有不挥发性的杂质、晶体未研成细粉末、粉末未完全变白就停止加热、加热后在空气中冷却、两次称量相差0.2g等。
[实验习题]
1.(C) 2.(B) 3.(D)
4.(1)④冷却 防止吸水 (2)检验样品中的结晶水是否已经全部除去
(1)称量和溶解
称取粗硫酸铜10g(混入0.03g硫酸亚铁、0.07g硫酸铁),放入150 mL洁净烧杯中,加入约40mL水,2mL 1mol∙L–1 H2SO4,加热、搅拌直至晶体完全溶解,停止加热。
(2)氧化和沉淀
边搅拌边往溶液中慢慢滴加约2mL 3% H2O2,加热片刻(若无小气泡产生,即可认为H2O2分解完全),然后边搅拌边滴加2mol∙L–1 NaOH溶液,直至溶液的pH≈3.7~4.0,再加热片刻,让Fe(OH)3加速凝聚,取下,静置,待Fe(OH)3沉淀沉降。
(3)常压过滤
先将上层清液沿玻璃棒倒入贴好滤纸的漏斗中过滤,下面用蒸发皿承接。待清液滤完后再逐步倒入悬浊液过滤,过滤近完时,用少量蒸馏水洗涤烧杯,洗涤液也倒入漏斗中过滤。待全部滤完后,弃去滤渣。
(4)蒸发浓缩和结晶
将蒸发皿中的滤液用1mol∙L–1 H2SO4调至pH 1~2后,加热蒸发浓缩(勿加热过猛,注意搅拌以免液体飞溅而损失),浓缩过程中注意用药匙刮下边缘上过早析出的晶体。直至溶液表面刚出现薄层结晶(晶膜)时,立即停止加热,让其自然冷却到室温(勿要用水冷),慢慢地析出CuSO4∙5H2O晶体。
(5)减压过滤
待蒸发皿底部用手摸感觉不到温热时,将晶体与母液转入已放好滤纸的布氏漏斗中进行抽滤,用玻璃棒将晶体均匀地铺满滤纸,并轻轻地压紧晶体,尽可能抽去晶体间夹带的母液。停止抽滤,取出晶体,摊在滤纸上,再覆盖一张滤纸,用手指轻轻挤压,吸干其中的剩余母液。最后将吸干的晶体称重。
(6)重结晶
上述产品放于100mL烧杯中,按每克产品加3 mL蒸馏水的比例加入蒸馏水。加热,使产品全部溶解。趁热常压过滤,用蒸发皿承接滤液。滤液冷至室温,待其慢慢地析出CuSO4∙5H2O晶体(若不析出晶体,可稍微小火加热蒸发浓缩滤液,直至溶液表面刚出现薄层结晶(晶膜)时,立即停止加热,让其自然冷却到室温)。减压过滤抽干,取出晶体,摊在滤纸上,用另一张滤纸轻轻挤压吸干其中的剩余母液,称重。
废电解液与经焙烧处理的铜泥制成细铜粉进行反应,反应液分离沉降后清液经冷却结晶、分离、干燥,制得硫酸铜成品。
2、化学浓缩结晶法
采用低品位氧化铜矿,粉碎至一定粒度,加入硫酸浸渍,加入溶铜沉铁剂,获得铜铁比大于100的硫酸铜溶液,然后加入化学浓缩剂进行浓缩,排走70%~90%的水分,最后经蒸发、冷却结晶、分离、风干,制得硫酸铜成品。
3、将五水合硫酸铜置于瓷皿中,于通风良好处,在砂浴上加热,温度不高于220℃。不断搅动,直至蓝色全部消失为止。将制得的白色粉末研细(如制品呈灰白色证明加热过度)即为无水硫酸铜。
2 实验仪器和试剂
3 实验原理(这部分要写清楚)
4 实验步骤(这是重点,要把如何做实验的即实验过程写清楚)
5 实验现象(这部分是实验的现象,可以用表格的形式表现出来,那样看着会比较清晰)
6 产品纯度检验(根据具体实验可有可无)
7 注意事项(就是实验过程中应该注意的地方,要写清楚,否则实验时容易出现问题)
8 结果与讨论
实验仪器、药品、材料:棉线,丝线200ML烧杯两个,硬纸片一张、滤纸若干、酒精灯一个、石棉网、带铁圈的铁架台、温度计、硫酸铜粉末若干 、玻璃棒。
二、实验步骤
1. 在烧杯中放入100ML蒸馏水,加热到比室温高10~20℃,并加入足量硫酸铜;
2. 用玻璃棒搅拌,直到饱和(有少量晶体不能再溶解),趁热过滤到一个已加热的烧杯中;
3. 用硬纸片盖好,静置一夜,使其缓慢降温,析出晶体;
制取硫酸铜晶体实验报告
制取硫酸铜晶体实验报告
4. 第二天杯底出现小晶体,每个约长0.5CM,取一个晶体较完整的,用丝线绑住,系在一根木棍上。
5. 将原来的硫酸铜溶液加热到比室温高5~10℃,添加少量硫酸铜,使其
制取硫酸铜晶体实验报告
再次饱和。
6. 将已绑好的小硫酸铜晶体放入微热饱和硫酸铜溶液中,注意使其被完全浸没,且不能碰到杯壁或杯底。
7. 用硬纸片盖好,静置过夜;每天观察,重复6、7项的操作过程。
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。