五水硫酸銅的制備

1、五水硫酸銅的制備實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庥刹换顫娊饘倥c酸作用制備鹽的方法 ；學(xué)習(xí)重結(jié)晶法提純物質(zhì)的原理與方法 ；學(xué)習(xí)水浴加熱、蒸發(fā)、濃縮，固體灼燒等基本操作 。實(shí)驗(yàn)原理 Cu + 2NNO3 + H2SO4 = CuSO4 + 3NO2+ 2H2O討論：討論： 1. 硝酸的作用，在混酸中發(fā)生的反應(yīng)? 氧化劑；實(shí)驗(yàn)原理2. 反應(yīng)近于結(jié)束后，體系中有哪些雜質(zhì)，如何除去，除雜的原理? 雜質(zhì)：未反應(yīng)的銅，硝酸銅；除雜：傾潷法除去未反應(yīng)的銅；銅不溶，銅鹽可溶。反應(yīng)液蒸發(fā)、濃縮、冷卻后過(guò)濾，硫酸銅與硝酸銅分離；在0100 的范圍內(nèi)硝酸銅的溶解度大于硫酸銅。實(shí)驗(yàn)原理溶解度數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)原理 3. 重結(jié)晶法提純物質(zhì)的原理，如何

2、除去雜質(zhì)? 先將晶體溶解，再使它重新析出的過(guò)程稱重結(jié)晶。重結(jié)晶法提純物質(zhì)，利用了物質(zhì)的溶解度隨溫度而變化的性質(zhì)、不同物質(zhì)在溶解度上的差異。實(shí)驗(yàn)原理 在待提純物中加適量水，加熱使成飽和溶液，趁熱過(guò)濾除去不溶性雜質(zhì)；濾液冷卻析出提純物，過(guò)濾，與可溶性雜質(zhì)分離，使物質(zhì)提純。 溶劑：提純物可溶，但不反應(yīng)； 提純物：溶解度隨溫度變化而變化大。 實(shí)驗(yàn)步驟 1灼燒 討論討論灼燒的目的? 除去油污。為什么不用灼燒法將銅屑氧化? 灼燒只能氧化銅屑的表面。實(shí)驗(yàn)步驟 怎樣判斷油污已除去，灼燒可結(jié)束？怎樣判斷蒸發(fā)皿已冷卻？ 銅屑表面均發(fā)黑；手放蒸發(fā)皿上方，不感到熱后手背接觸皿底，若與體溫同，已冷。實(shí)驗(yàn)步驟 注意事項(xiàng)注

3、意事項(xiàng) 蒸發(fā)皿先用小火預(yù)熱，不能驟熱、驟冷，否則破裂； 正確放置坩堝鉗； 剛灼燒好的蒸發(fā)皿不能放在桌面上。實(shí)驗(yàn)步驟 2. 制備（1）加酸反應(yīng) 討論討論 為什么在通風(fēng)櫥內(nèi)加濃硝酸，為什么要緩慢、分批，盡量少加? 硝酸加入，立即與銅反應(yīng)，產(chǎn)生有毒NO2； 一次性加入硝酸，反應(yīng)劇烈，當(dāng)大量NO2逸出時(shí)，會(huì)夾帶溶液溢出；避免硝酸分解； 盡量少加：減少引進(jìn)雜質(zhì)NO3-。實(shí)驗(yàn)步驟 水浴加熱時(shí)為什么要蓋上表面皿? 反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，減少水蒸發(fā)；若溶劑少，析出的硫酸銅包在銅屑表面，使反應(yīng)速率減慢。何時(shí)補(bǔ)加酸，如何加? 待NO2少時(shí)補(bǔ)加酸(約10min后)；將硫酸、硝酸放在量筒里，用滴管伸進(jìn)蒸發(fā)皿出液口滴加。 實(shí)驗(yàn)步

4、驟 如何判斷反應(yīng)完成? 用坩堝鉗取下蒸發(fā)皿觀察，當(dāng)銅屑幾乎全部溶解，表示反應(yīng)完成。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 在通風(fēng)櫥內(nèi)，蒸發(fā)皿冷后邊加濃硝酸邊攪拌，反應(yīng)慢慢加快。酸不要加錯(cuò)，體積數(shù)要對(duì)。濃硝酸不要接觸皮膚； 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)前選擇沿口平整的蒸發(fā)皿作反應(yīng)器，蒸發(fā)皿與燒杯(代替水浴鍋)的大小要匹配（為什么？）。表面皿應(yīng)蓋住蒸發(fā)皿，并與蒸發(fā)皿吻合（為什么？） ； 燒杯嘴處會(huì)冒出水蒸氣，此處易燙傷皮膚，用坩堝鉗取放蒸發(fā)皿時(shí)應(yīng)避開此處。蒸發(fā)皿的出液口轉(zhuǎn)向兩邊，便于加液 ；實(shí)驗(yàn)步驟 通風(fēng)櫥中桌面少，只放必要的儀器。加酸時(shí)蒸發(fā)皿在泥三角上放穩(wěn)，不要打翻。開關(guān)煤氣龍頭時(shí)，不要碰石棉網(wǎng)的鐵絲，以免帶翻水浴，蒸發(fā)皿 ； 水

5、浴加熱的水蒸氣量要充足（為什么？）； 反應(yīng)期間，若有CuSO4析出，補(bǔ)加少量熱水溶解晶體，使銅與酸接觸。實(shí)驗(yàn)步驟 (2) 傾潷法 討論討論 什么情況下采用傾潷法分離固液兩相，它的優(yōu)缺點(diǎn)? 固體密度大，顆粒大；簡(jiǎn)便快速，分離不徹底。實(shí)驗(yàn)步驟 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 傾潷前準(zhǔn)備好小燒杯或另一蒸發(fā)皿、坩堝鉗、玻棒； 用坩堝鉗從水浴上取下蒸發(fā)皿，手拿蒸發(fā)皿、玻棒引導(dǎo)，從出液口先快后慢轉(zhuǎn)移溶液（為什么？）； 若有硫酸銅析出，用玻棒盡量轉(zhuǎn)移晶體，最后用少量熱水溶解、轉(zhuǎn)移。水不能加多（為什么？）。 實(shí)驗(yàn)步驟 (3) 水浴蒸發(fā) 討論討論為什么用水浴蒸發(fā)? 因溫度高時(shí)，CuSO4、5H2O會(huì)失去結(jié)晶水。怎樣判斷蒸發(fā)、

6、濃縮已完成? 當(dāng)液面均被晶體占滿。 實(shí)驗(yàn)步驟 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 水浴蒸發(fā)期間不能蓋表面皿（為什么？）； 冷至室溫方可過(guò)濾（為什么？）。實(shí)驗(yàn)步驟 3. 重結(jié)晶 討論討論 從哪一步開始儀器需用蒸餾水蕩洗，溶劑需用蒸餾水？ 粗產(chǎn)品重結(jié)晶 實(shí)驗(yàn)步驟 為什么1g粗產(chǎn)品加1.2mL水溶解? 提純物溶于適量水，加熱成飽和溶液，趁熱過(guò)濾除去不溶物，要達(dá)到此目的提純物要全溶?？紤]熱過(guò)濾時(shí)的溫度低于100 ，故參考80 時(shí)硫酸銅的溶解度83.8g/100g水 。實(shí)驗(yàn)步驟 趁熱過(guò)濾操作時(shí)，漏斗要預(yù)熱嗎？熱過(guò)濾的注意處? 不必。須做好過(guò)濾的準(zhǔn)備后再加熱，一旦溶解完全立即連接水泵，全部轉(zhuǎn)移溶液過(guò)濾。若加熱時(shí)間長(zhǎng)，或溶液

7、冷了，則硫酸銅析出而損失。 實(shí)驗(yàn)步驟 怎樣判斷濾液是否需水浴加熱? 若熱濾液在冷濾瓶中無(wú)晶體析出，則需水浴加熱。盡快將濾液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿水浴加熱。液面一旦有晶體出現(xiàn)立即停止加熱(為什么?)實(shí)驗(yàn)步驟 濾瓶有晶體轉(zhuǎn)移不出,如何處理？ 水浴加熱濾瓶，待晶體溶解后轉(zhuǎn)移?；蛴貌０魯噭?dòng)溶液和晶體，邊攪動(dòng)，邊傾倒、邊抽出玻棒，使溶液帶出晶體。將部分溶液倒回濾瓶，再重復(fù)一次。 計(jì)算重結(jié)晶的理論產(chǎn)率(在實(shí)驗(yàn)空隙中進(jìn)行)。 基本操作 觀看錄象或教師示教： 固體的灼燒、表面皿的洗滌與使用、水浴加熱、傾潷法過(guò)濾、純水的使用、硫酸銅的制備。 教學(xué)安排 在通風(fēng)櫥中準(zhǔn)備好水浴裝置后灼燒銅；銅屑冷卻時(shí)點(diǎn)火加熱水浴水，準(zhǔn)備酸。銅與酸反應(yīng)期間先準(zhǔn)備補(bǔ)加的酸，后準(zhǔn)備傾潷過(guò)濾用的小燒杯或蒸發(fā)皿，水浴蒸發(fā)、冷卻期間準(zhǔn)備過(guò)濾裝置。教學(xué)安排 重結(jié)晶時(shí)先準(zhǔn)備