硫酸铜的提纯及其铁的限量分析.ppt
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1、硫酸铜的提纯及其 铁的限量分析,实验化学,硫酸铜的提纯,1 实 验 目 的 2 实 验 原 理 3 试 剂 与 仪 器 4 实 验 步 骤 5 注 意 事 项 6 数 据 处 理 7 基 本 操 作 8 思 考 题,返回,1 实 验 目 的,1.学会分步沉淀和重结晶分离提纯物质的原理和方法。 2. 练习分离提纯的基本操作:台秤的使用以及过滤、蒸发、结晶等。,返回,2 实 验 原 理,CuSO4,不溶性杂质,过滤除去,H2O2,pH3.5,Fe(OH)3沉淀,可溶性杂质 如:Fe2+,Fe3+,蒸发结晶,纯CuSO4,抽滤,返回,2 实 验 原 理,粗硫酸铜晶体中的主要杂质是Fe3+、Fe2+以
2、及一些可溶性的物质如Na+等。 要分离Fe3+比较容易,因为氢氧化铁的K sp= 410 38,而氢氧化铜的K sp= 2.210 20, 当Fe3+降到10 6moldm 3时, moldm 3 pH = 3.53 而此时溶液中允许存在的Cu2+量为 moldm 3 大大超过了CuSO45H2O的溶解度,所以Cu2+不会沉淀。,返回,2 实 验 原 理,这种计算是非常粗糙的近似计算,实际上Cu2+在生成 Cu(OH)2沉淀前将会生成碱式盐沉淀(绿色),同时Fe3+的溶解度也要大得多,因为Fe(OH)3是一种无定形沉淀,它的 K sp与析出时的形态、陈化情况等有关,所以K sp会有较大的出入;
3、同时计算时假定溶液中只有Fe3+存在,实际上尚有Fe(OH)2+,Fe(OH)2+,Fe2(OH)24+等羟基配合物和多核羟基配合物存在,溶解度将会有很大的增加。但是从计算上可以看出一点,即Cu2+与Fe3+是可以利用溶度积的差异,适当控制条件(如pH等),达到分离的目的,我们称这种分离方法为分步沉淀法。,返回,2 实 验 原 理,Cu2+与Fe2+(Ksp= 8.010 16)从理论计算上似乎也可以用分步沉淀法分离,但由于Cu2+是主体,Fe2+是杂质,这样进行分步沉淀会产生共沉淀现象,达不到分离目的。因此在本实验中先将Fe2+在酸性介质中用H2O2氧化成Fe3+ 2Fe2+ + H2O2
4、+ 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O 然后采用控制pH在3.5左右一次分步沉淀分离,达到Fe3+与Cu2+分离的目的。且从氧化反应中可见,应用H2O2作氧化剂的优点是不引入其它离子,多余的H2O2可利用加热分解去除而不影响后面分离。,返回,2 实 验 原 理,可溶性杂质是采用重结晶方法分离。根据物质的溶解度不同,特别是晶体的溶解度一般随温度的降低而减少,当热的饱和溶液冷却时,待提纯的物质先以结晶析出,而少量易溶性杂质由于尚未达到饱和,仍留在母液中,通过过滤,就能将易溶性杂质分离,这就是重结晶分离可溶性杂质的原理 ,返回,2 实 验 原 理,相关反应方程式:,返回,3 试 剂 与 仪 器,药
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- 硫酸铜 提纯 及其 限量 分析
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