王秀琴

自制教具探索硫酸铜的制备

王秀琴

一、传统制备方法

依据相关资料查得，目前用铜制备硫酸铜的方法主要有以下几种：

1.浓硫酸溶解法

主要原料：铜、浓硫酸。

生产原理：利用浓硫酸的强氧化性将铜氧化生成硫酸铜，并产生相同物质的量的二氧化硫。

化学方程式：

优点：生产工艺简洁。

缺点：会产生SO2有害气体，且原料利用率低，污染环境。

2.高温焙烧氧化溶解法

主要原料：铜、稀硫酸。

生产原理：先将铜在焙烧炉中焙烧，生成氧化铜，再用稀硫酸溶解氧化铜，而制得硫酸铜。

化学方程式：

优点：原料利用率高，污染小。

缺点：铜活泼性较弱，温度较低时氧化速率慢，反应不彻底。

3.浓硝酸溶解硫酸置换法

主要原料：浓硝酸、铜、浓硫酸。

生产原理：利用难挥发性酸制挥发性酸。

化学方程式：

Cu(NO3)2+H2SO4(浓)CuSO4+2HNO3↑

优点：反应速度快，反应条件要求低。

缺点：原料消耗高，污染严重。

4.电解法

主要原料：铜、稀硫酸、石墨。

生产原理：利用电解池的原理，以铜作阳极，石墨作阴极，硫酸作电解质，制取硫酸铜。

优点：生产工艺简洁，无污染。

缺点：消耗大量电能。

将②式乘以2与①式相加，就得到一个预先添加了氧气的化学反应方程式：

二、理论改进

用高温焙烧氧化溶解法制取硫酸铜的过程分两步进行，过程烦琐。经仔细研究发现，只要利用好高温焙烧氧化溶解法的原理，可以简化过程，节约资源。理论分析如下：

这样从理论上就得到了一个过程简单、原料利用率高的方法。但实际是否可行还需通过试验来验证。……