過氧化氫法由銅制備二水和氯化銅論文

1、過氧化氫法由銅制備二水和氯化銅 過氧化氫法由銅制備二水和氯化銅----------化學(xué)化工學(xué)院 151130004 曾華摘要：通過以銅為原料，用過氧化氫與鹽酸來制備二水合氯化銅。然后分析產(chǎn)物的純度以及雜志離子的定量檢驗，獲得較純的二水和氯化銅。關(guān)鍵詞：CuCl2?2H2O Cu 制備 純度分析 緒論：CuCl2·2H2O 摩爾質(zhì)量 170.47，為淡藍色結(jié)晶，單斜晶系。在潮濕空氣中易潮 解，在干燥空氣中也易風(fēng)化。易溶于水

2、、氯化銨、丙酮、醇及醚中。從氯化銅水溶液生成結(jié)晶時，在 299～315K 得二水鹽，在 288K 以下得四水鹽，在 288～298.7K 得三水鹽，在 315K 以上得一水鹽。有毒，應(yīng)密閉貯存。該物質(zhì)可用于制玻璃、陶瓷、顏料、消毒劑、媒染劑、食品添加劑、催化劑(如烴的鹵化以及許多有機氧化反應(yīng))。用于金屬提煉、木材防腐、照相、氧化劑、凈水等。1. 實驗原理 實驗原理1.1. 根據(jù)金屬性活動順序表，單質(zhì)銅活潑性低于氫氣，故無法用非氧化性酸將

3、銅直接轉(zhuǎn)化成銅離子，為了不影響產(chǎn)物純度，減少雜志離子的存在，選擇過氧化氫作為氧化劑，在用鹽酸酸化的溶液中反應(yīng)；過氧化氫有強氧化性，酸性條件下與金屬銅的反應(yīng)方程式為：Cu+H2O2+2HCl=H2O+CuCl2過氧化氫本身也發(fā)生自分解反應(yīng)（在升溫和某些金屬離子存在時反應(yīng)加快） ，兩分子過氧化氫分子分解為兩分子水和一份子氧氣；但在酸性條件下反應(yīng)被抑制，但由于反應(yīng)過程中不斷生成銅離子會催化過氧化氫分解，因此過氧化氫一般加過量，過量的過氧化氫可

4、在反應(yīng)完成后繼續(xù)加熱除去；1.2. 金屬銅中一般不是純的，含有鐵等雜質(zhì)（其他氧化法中也會加入硫酸根離子和硝酸根離子） ，為了保證純度，需要對產(chǎn)物進行提純和鑒定（因為實驗采用結(jié)晶的方法獲得產(chǎn)物，因此不需要特意除去雜志離子）：三價鐵離子的鑒定：實驗室常用 NH4SCN來檢驗鐵離子，若存在溶液顯紅色；硫酸根離子的檢驗：見實驗步驟；硝酸根離子的檢驗：見實驗步驟；1.3.氯化銅在不同的溫度條件下結(jié)晶時每分子獲得結(jié)晶水不同：溫度在 288K—298

5、.7K 之間時主要得到三水合氯化銅；在 299K—315K 之間時主要得到二水和氯化銅；在 315K 以上時主要得到四水合氯化銅。因此結(jié)晶時要控制溫度在 315K 以下，由于受熱不完全均勻，水浴燒杯的底部溫度比上部要高，因此溫度計要靠近底部，防止溫度超過 315K，以保證產(chǎn)物純度；二水和氯化銅是一種綠色菱形結(jié)晶，為單斜晶系。在潮濕空氣中容易分解，干燥空氣中容易風(fēng)化，由于銅離子的存在，所以有毒性。附：二水和氯化銅的溶解度（水）：溫度/K2

6、73 283 293 303溶解度/g68.6 70.9 73.0 77.3313 333 353 363 37387.6 96.5 104 108 120水浴中保溫 10 分鐘，加下列數(shù)量的硫酸根：分析純---------0.03 毫克；化學(xué)純---------0.10 毫克。及 2 毫升 25 氯化鋇溶液，與同體積樣品溶液同時放置 30分鐘比渾濁。3.6.2 硝酸鹽：稱取一克樣品，溶于 10 毫升 10%氫氧化鈉溶液，在水浴加熱 1

7、5 分鐘，冷卻，稀釋至 100 毫升，過濾。取10 毫升，加一毫升 10%氯化二鈉溶液，一毫升0.001mol/L 靛藍二磺酸鈉，在搖動下于 10~15 秒鐘內(nèi)加 10 毫升硫酸，放置10 分鐘。所呈藍色不得淺于標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)是取下列數(shù)量的硝酸根：分析純---------0.01 毫克；化學(xué)純---------0.03 毫克。稀釋至 10 毫升，與同體積樣品溶液同時同樣處理。4. 數(shù)據(jù)記錄與處理 數(shù)據(jù)記錄與處理4.1 4.1 產(chǎn)量記錄 產(chǎn)量

8、記錄:產(chǎn)品 原料（Cu）質(zhì)量CuCl2·2H2O 5.0g理論產(chǎn)量 粗產(chǎn)量 粗產(chǎn)率13.41g 6.36g 47.43%4.2 4.2 純度分析： 純度分析：4.3 4.3 雜質(zhì)分析 雜質(zhì)分析:4.3.1 硫酸含量等級：分析純；4.3.2 硝酸含量等級：分析純。4.4 4.4 成本預(yù)算： 成本預(yù)算：4.4.1 反應(yīng)物價格：30% H2O2: 8 元/500mL；12mol/L HCl：5.5 元/500mL；Cu 片：40 元

9、/500g；4.4.2 用量：30% H2O2:20mL；12mol/L HCl：15mL；Cu 片：5.00g；4.4.3 成本：產(chǎn)量：6.36g；費用：20500 × 8 +15500 × 5.5 +5500 × 40 = 0.853元換算為 500g 產(chǎn)品的價格：67.85 元5. 結(jié)果分析： 結(jié)果分析：5.1 實驗中的問題：5.1.1 銅片溶解緩慢：過氧化氫法溶解銅片的過程序號 樣品質(zhì)量/g 初讀數(shù)