硫酸铜结晶实验
实验方法:
1.用CuO和稀硫酸反应后滤液结晶得到。
2.硫酸铜晶体溶解后利用晶种再结晶得到。
方法一:
实验用品:铁架台(带铁圈)、蒸发皿、坩埚钳、玻璃棒、烧杯、量筒、漏斗、滤纸、剪刀、药匙、氧化铜、稀硫酸(1:4)
实验步骤:
1.用量筒量取15毫升稀硫酸倒入一个蒸发皿里,蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热到将近沸腾(但不要使稀硫酸沸腾)。然后注意保持这个温度,一边用玻璃棒进行搅拌,一边慢慢地撒入氧化铜粉末,直到氧化铜不再溶解为止。
2.装置好漏斗,趁热过滤(过滤时不溶性物质可以留在蒸发皿里,不必转移到滤纸上)。将滤液收集在烧杯里。使滤液逐渐冷却,仔细观察晶体生成时所发生的现象,并记录晶体的颜色和形状。如果滤液放置一段时间后,没有晶体生成,可以把滤液倒入洗净的蒸发皿里蒸发几分钟,再放置冷却,就会有晶体生成。
稀硫酸(15毫升)量筒 蒸发皿(加热) 加氧化铜 过滤(趁热) 冷却 晶体析出
方法二:
称取75克硫酸铜晶体放在烧杯里,加水200毫升。当晶体完全溶解后过滤,得到澄清的硫酸铜饱和溶液。取一块硫酸铜小晶体作晶种,用细铜丝扎牢后吊入溶液中。每隔2—3天,把上述晶体和溶液转入另一烧杯中,除去烧杯底部析出的小晶粒。一段时间后晶体不断长大,并且从不规则形逐渐变成规则的晶体。晶体长大后从溶液中取出,擦干表面后涂上清漆或其他保护层,以防止表面风化
1、制取小晶体 在盛100mL水的烧杯里,加入研细的硫酸铜粉末10g,同时加1mL稀硫酸(防止硫酸铜水解),加热,使晶体完全溶解.继续加热到80—90℃,趁热过滤,滤液流入一洗净并用热水加温过的烧杯里,加盖静置.经几小时或一夜,将会发现杯底有若干颗小晶体生成.
2、小晶体的长大 拣取一颗晶形比较完整的晶体,用细线系住,悬挂在盛饱和硫酸铜溶液的烧杯里,并加盖静置.每天再往烧杯里加入少量微热的饱和硫酸铜溶液,小晶体会逐渐长大,成为一块大晶体.
成败关键
(1)所用试剂必须纯净,如含有杂质就很难获得完整的晶形.
(2)控制溶液的浓度,如果溶液过浓,析晶速率太快,不易形成晶形完整的晶体;如超过饱和溶液浓度不大,结晶速率太慢,小晶体慢慢长大.制备小晶体时,用高于室温20℃—30℃的饱和溶液;以后添加的饱和溶液应是高于室温15℃—20℃的溶液,每次加入量约为原溶液的1/10,添加时要把晶体取出,等溶液温度均匀后再把晶体浸入.
(3)注意环境温度的变化,应使饱和溶液缓慢冷却,可用布或棉花把烧杯包好.白天温度较高时可把晶体取出,到晚上再放回溶液中.
(4)所用容器必须洁净,要加盖以防灰尘落入.
3、小晶体的制取 一次结晶,析出的晶体如果太小,可拣取几颗晶形完整的,用高于室温的饱和溶液再进行培养,使其长大到可以用细线系住.也可以在滤液中挂入细线,当溶液冷却时便在细线上析出小晶体,保留一颗晶形完整的(其余剥掉)做晶种,按步骤2操作使其长大.
上面是来自网络的答案,我觉得你的器材还少一个加热(因为要蒸发水分)装置。
硫酸铜的溶解度(以CuSO4计):
0 、20、40、60、80、100℃时分别为:
14.3、20.7、28.5、40、55、75.4
【用品】烧杯、表面皿、铁架台、酒精灯、石棉网、漏斗、量筒、玻璃棒、镊子、滤纸、细线、硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)。
【操作】
1、制取小晶体 在盛100mL水的烧杯里,加入研细的硫酸铜粉末10g,同时加1mL稀硫酸(防止硫酸铜水解),加热,使晶体完全溶解。继续加热到80—90℃,趁热过滤,滤液流入一洗净并用热水加温过的烧杯里,加盖静置。经几小时或一夜,将会发现杯底有若干颗小晶体生成.
2、小晶体的长大 拣取一颗晶形比较完整的晶体,用细线系住,悬挂在盛饱和硫酸铜溶液的烧杯里,并加盖静置。每天再往烧杯里加入少量微热的饱和硫酸铜溶液,小晶体会逐渐长大,成为一块大晶体。
成败关键
(1)所用试剂必须纯净,如含有杂质就很难获得完整的晶形。
(2)控制溶液的浓度,如果溶液过浓,析晶速率太快,不易形成晶形完整的晶体;如超过饱和溶液浓度不大,结晶速率太慢,小晶体慢慢长大。制备小晶体时,用高于室温20℃—30℃的饱和溶液;以后添加的饱和溶液应是高于室温15℃—20℃的溶液,每次加入量约为原溶液的1/10,添加时要把晶体取出,等溶液温度均匀后再把晶体浸入。
(3)注意环境温度的变化,应使饱和溶液缓慢冷却,可用布或棉花把烧杯包好。白天温度较高时可把晶体取出,到晚上再放回溶液中。
(4)所用容器必须洁净,要加盖以防灰尘落入。
3、小晶体的制取 一次结晶,析出的晶体如果太小,可拣取几颗晶形完整的,用高于室温的饱和溶液再进行培养,使其长大到可以用细线系住。也可以在滤液中挂入细线,当溶液冷却时便在细线上析出小晶体,保留一颗晶形完整的(其余剥掉)做晶种,按步骤2操作使其长大。
4、明矾、重铬酸钾、硫酸镍等物质,都易培养成晶形完整的大晶体,可建议学生在家中采用蒸发溶剂的方法制取明矾大晶体。
仪器和药品:
烧杯100mL、1000mL,玻璃棒,电炉或其它加热设备,小刀,硫酸铜(纯度不低于化学纯)固体。
时间:
每天30分钟,持续7-35天
操作:
1、在100mL的烧杯中配置硫酸铜饱和溶液,用培养皿盖住烧杯口,静置一夜。
2、从结晶出来的晶体中选择一块晶形比较好的硫酸铜晶体,作为晶种。注意晶种的每一个面都必须光滑,整齐。
3、用一根长约10-15cm的头发或细铜丝将晶种捆好,固定在玻璃棒上。
4、用1000mL烧杯配置3/4烧杯高于室温不超过5℃的饱和硫酸铜溶液,注意硫酸铜溶液中不能有硫酸铜固体
5、将捆有晶种的玻璃棒横放在烧杯口,晶种放入溶液中。注意晶种不能与烧杯接触。烧杯口用白纸盖住,静置、观察。
6、如果晶种上长出多个硫酸铜晶体或硫酸铜则应将晶体取出用小刀切去小的晶体。然后将烧杯内的硫酸铜重新配成高于室温不超过5℃的饱和硫酸铜溶液,注意硫酸铜溶液中不能有硫酸铜固体。
7、重复5、6步骤直到得到满意的晶体为止
首先,我们要了解一下冷却结晶。
“冷却热饱和溶液结晶法”简称“冷却热饱和溶液法”,又称“降温结晶法”。
它的原理是高温下把溶液弄成饱和状态。这个时候单位溶液里的溶解物含量很高,然后降温,使溶解度降低,这样单位溶液里的溶解物含量应该降低,而这多余的溶解物只好以固体(晶体)的形式从溶液中析出来。
要使用冷却结晶,溶质的溶解度必须对温度非常敏感。即在温度下降时,溶质的溶解度必须要有一个比较大的改变,这样才可以得到大量的结晶,产生效益。
而硫酸铜晶体的溶解度受温度影响比较大,所以一般用冷却热饱和溶液的方法获取结晶。
①溶液浓度的影响
硫酸铜溶液的浓度越大,硫酸铜的含量越高,则冷却到同一温度的结晶出来的硫酸铜产品越多。
②溶液酸度的影响
溶液中含酸量越多,晶体颗粒越细小,颜色就越浅。当溶液中酸量过高时,则生成疏松细小的鳞片状结晶,蓝色很浅,且含有大量母液。
③溶液中含杂质含量的影响
溶液中杂质含量越多,则硫酸铜的结晶速度减缓的越厉害,并且产品不纯,晶体细小,颜色不正,多呈绿色,不符合产品标准。
④结晶状态的影响因素
从高温成长的结晶多为浑浊状态,而且发生龟裂,相反,较低的温度下成长的结晶一般为透明状且晶形完整。
⑤结晶时间对结晶量的影响
结晶所需的时间基本上就是溶液温度降到室温时所需要的时间。当溶液温度降至室温(或室外常温)后,再稍延长适当时间即可进行固液分离。但由于生产中各种因素,温度下降至常温所需的时间也不一样,所以结晶时间也不相同。但结晶过程最好经过最低室温(常温),以提高结晶量。夏季因自然蒸发量大,延长结晶时间也会增加一些结晶量。
硫酸铜与水形成的结晶体CuSO4·5H2O,俗名胆矾,它是蓝色菱形体心立方晶体
与水任意比列互溶 水溶液的颜色与该溶液中硫酸铜的浓度有关,一般在浅绿色和蓝绿色及蓝色之间.正规考试中(比如高考)一般回答蓝色.
在硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,溶液会产生Cu(OH)2蓝色絮状沉淀,因为它是胶体(介于溶液和沉淀中间的物质),当胶体凝聚多了的时候,就会变成沉淀在考试中一定要回答是蓝色絮状沉淀.