硫酸铜的提纯1

硫酸铜的提纯

实验目的:

1.了解用重结晶法提纯物质的原理；

2.学习常压过滤、减压过滤、以及称量、加热、溶解、溶液转移、蒸发、浓缩等基本操作。 实验原理:

粗硫酸铜中含有不溶性杂质和可溶性杂质离子Fe2+、Fe3+等，不溶性杂质可用过滤法除去。可溶性杂质离子Fe2+常用氧化剂H2O2或Br2氧化成Fe3+，然后调节溶液的pH值(一般控制在pH＝3.5～4)，使Fe3+水解成为Fe(OH)3沉淀而除去，反应如下：

2 Fe2+ + H2O2 + 2 H+ ＝ 2 Fe3+ + 2 H2O

Fe3+ + 3 H2O ＝ 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。 仪器、试剂和材料:

仪器：台秤 漏斗和漏斗架 布氏漏斗 吸滤瓶 蒸发皿

药品：粗CuSO4 H2O2 (3％) H2SO4 (1moI·L) , NaOH (2 moI·L) , 其它：滤纸 pH试纸 精密pH试纸(0.5～5.0) 实验步骤:

称取5g由实验室提供的粗CuSO4放在小烧杯中，加入大约30ml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

-1

-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 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，当抽至没有水滴时，停止抽滤，取出CuSO4晶体，称量，记录，回收产品。 数据记录与数据处理： 粗硫酸铜（g） 结果与讨论： 思考题:

精制后的硫酸铜（g） 回收率（%） -1

1．在调节溶液pH值时要注意哪些方面？

2．粗硫酸铜中杂质Fe2+为什么要氧化为Fe3+后再除去? 而除去Fe3+时，为什么要调节溶液的pH值为4左右?pH值太大或太小有什么影响?

3．精制后的硫酸铜溶液为什么要滴几滴l mol·L-1 H2SO4酸化，然后再加热蒸发?

4. KMnO4、K2Cr2O7、Br2、H2O2都可使Fe氧化为Fe，你认为选用哪种氧化剂较为合适， 为什么？

5. 如何检验CuSO4溶液中少量Fe？

注意事项：

粗硫酸铜晶体要充分溶解 pH值的调整

滤纸折叠的方法

3+

2+

3+

倾泻法过滤操作的要领

浓缩、结晶程度的掌握 抽滤操作