实验3：用硫酸铜晶体制备氧化铜.ppt

实验三 用硫酸铜晶体制备氧化铜 实验目的 （1）了解利用五水硫酸铜晶体湿法制备氧化铜的原理和方法。 （2）熟练掌握pH调节、结晶干燥和减压过滤等基本操作。 仪器试剂 仪器： 电子天平，恒温水浴锅，酒精灯，石棉网，三脚架，抽滤瓶，布氏漏斗，真空泵，蒸发皿，表面皿，量筒，烧杯。 试剂： 试剂及用品：硫酸铜晶体（s），饱和氢氧化钠溶液，广泛pH试纸。 实验步骤 1）. 制备Cu(OH)2粗产物 10g CuSO4·5H2O晶体→加30mL水→CuSO4溶液→逐滴加入饱和 NaOH溶液，边滴边搅拌，控制pH=6-7→生成蓝色Cu(OH)2絮状沉淀。 2）. 制备CuO 向上述Cu(OH)2↓溶液中→加水100mL左右→ 搅拌均匀 →80℃水浴加热→ 滴几滴NaOH溶液（搅拌）→黑色CuO →倾析洗涤2～3次（每次用水50~60mL）→减压过滤。 滤饼→放在蒸发皿上加热→ 待其表面烘干再捣碎并进一步烘炒至干→CuO粉末→称量→计算产率。 3）. 产品检验 自行设计实验方案检验SO42- 。   数据处理 问题与讨论 1. 在生成氢氧化铜的过程中，为什么要选用饱和 NaOH ，为什么要控制溶液pH=7？ 2. 过滤前，先在含氢氧化铜沉淀的溶液中加入适量水，其作用是什么？ 实验目的 实验原理 实验步骤 注意事项 仪器试剂 问题讨论 数据处理 上次实验：五水硫酸铜的制备和提纯 以CuO为原料与硫酸反应制备，重结晶法提纯。 本次实验：由五水硫酸铜制备氧化铜（CuO） 先制备Cu(OH)2胶状物，后80℃热液分解得到CuO。——湿法制备。 物质在内部循环的实验 理论上无排放，是一类环保型实验。 纳米氧化铜的制备 脱硫性能、抗杀菌性能、催化性能；光敏材料、热导材料和超导材料。 作为陶瓷、搪瓷、玻璃的着色剂、颜料以及制造人造宝石、陶瓷釉彩、有色玻璃等。此外，氧化铜可作为油漆的防皱剂、玻璃的磨光剂、杀菌剂、冶金试剂，还可用于人造丝工业或作为铜盐制造原料等。 普通的氧化铜的用途 氧化铜的用途及制备方法简介 普通CuO的制备方法 煅烧法：如煅烧硝酸铜、碳酸铜、氢氧化铜等。 湿法：以硝酸铜、硫酸铜、氯化铜等为原料，先制成氢氧化铜胶状物，再在热液中分解。 制备方法 液相法 沉淀法 直接沉淀法 络合沉淀法 回流沉淀法 热液法 水热法 醇热法 压力-热液法 微乳液法 溶胶凝胶法 电化学法 其他方法：激光蒸凝法、喷雾热解法、声化学法等。 固相法 室温固相反应法 低温固相配位化学反应法 纳米CuO的制备方法 实验原理 pH=6～7 80℃ 铜盐溶液→蓝色沉淀→热液分解→黑色固体→洗涤→减压过滤→干燥→ 氧化铜粉体→产品检验。 沉淀剂 技术路线 制备原理 NaOH过量： NaOH溶液过稀或硫酸铜溶液过浓、过多时： 副反应 Na2[Cu(OH)4]=Cu(OH)2↓ + 2NaOH 蓝色胶状 坩埚钳 蒸发皿 真空泵 布氏漏斗 抽滤瓶 0.01g电子天平 pH试纸 表面皿 石棉网 三脚架 酒精灯 水浴锅 CuO CuO Cu(OH)2 产品 × × × 倾析法洗涤操作 减压过滤法操作 产率% CuO理论产量/g CuO产品质量/g CuSO4·5H2O/g