实验3：用硫酸铜晶体制备氧化铜培训讲学

实验三用硫酸铜晶体(jīngtǐ)制备氧化铜实验(shíyàn)目的实验(shíyàn)原理实验步骤注意事项仪器试剂问题讨论数据处理第一页，共18页。上次(shànɡcì)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(zhìbèi)，重结晶法提纯。本次实验(shíyàn)：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。第二页，共18页。纳米(nàmǐ)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(rèdǎo)材料和超导材料。作为陶瓷、搪瓷、玻璃(bōlí)的着色剂、颜料以及制造人造宝石、陶瓷釉彩、有色玻璃(bōlí)等。此外，氧化铜可作为油漆的防皱剂、玻璃(bōlí)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第三页，共18页。普通CuO的制备(zhìbèi)方法煅烧(duànshāo)法：如煅烧(duànshāo)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(yuánliào)，先制成氢氧化铜胶状物，再在热液中分解。第四页，共18页。制备(zhìbèi)方法液相法沉淀法直接(zhíjiē)沉淀法络合沉淀法回流(huíliú)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的制备方法第五页，共18页。第六页，共18页。实验(shíyàn)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(gānzào)和减压过滤等基本操作。第七页，共18页。实验(shíyàn)原理pH=6～780℃铜盐溶液→蓝色沉淀→热液分解→黑色固体(gùtǐ)→洗涤→减压过滤→干燥→氧化铜粉体→产品检验。沉淀剂技术(jìshù)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蓝色胶状第八页，共18页。仪器(yíqì)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(shāobēi)。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。第九页，共18页。坩埚(gānguō)钳蒸发皿真空泵布氏漏斗抽滤瓶0.01g电子天平pH试纸(shìzhǐ)表面皿石棉网三脚架酒精灯水浴锅第十页，共18页。实验(shíyàn)步骤1）.制备Cu(OH)2粗产物10gCuSO4·5H2O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(biǎomiàn)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-。第十一页，共18页。CuOCuOCu(OH)2产品(chǎnpǐn)×××第十二页，共18页。

倾析法洗涤(xǐdí)操作第十三页，共18页。

减压(jiǎnyā)过滤法操作第十四页，共18页。数据处理CuSO4·5H2O/gCuO产品质量/gCuO理论产量/g产率%第十五页，共18页。问题(wèntí)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(guòlǜ)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？第十六页，共18页。注意事项1.严格控制pH值，小心(xiǎoxīn)、慢滴、勤搅拌！2.倾析法洗去SO42-、Na+等杂质(zázhì)。5.滤饼烘干(hōnɡɡàn)后小心揭去滤纸