硫酸的分子结构和晶体特点

编辑本段典型的分子晶体①所有非金属氢化物 ②大部分非金属单质，如：稀有气体、卤素(X2)、氧气、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等 ③部分非金属氧化物，如：CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等 ④几乎所有的酸 ⑤绝大多数有机化合物，如：苯、乙酸、乙醇、葡萄糖等 ⑥所有常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质(除汞外)、易挥发的固态物质 分子晶体是由分子组成，可以是极性分子，也可以是非极性分子。 硫酸属于分子晶体

培养硫酸铜晶体

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

硫酸铜晶体：硫酸铜晶体是一种美丽的蓝色晶体，成分主要为五水硫酸铜，即硫酸铜的水合物。

硫酸铜晶体即为五水硫酸铜脱去了5分子水,变成了无水硫酸铜，无水硫酸铜是白色的，因此，硫酸铜粉末为白色或灰白色粉末。

蓝色透明晶体。溶于水，微溶于稀乙醇而不溶于无水乙醇。无水硫酸铜粉末无水硫酸铜为灰白色粉末，易吸水变蓝绿色的五水合硫酸铜。（无水硫酸铜化学式为CuSO4）

硫酸铜常压下没有熔点，受热失去结晶水后分解，在常温常压下很稳定，不潮解，在干燥空气中会逐渐风化。硫酸铜为蓝色不对称三斜晶系的结晶，比重2．29。在常温下化学性质稳定，易溶解水，在15℃水中可以溶解16．2%，其水溶液呈蓝色，并呈酸性。在空气中久置会逐渐失去结晶水，变成白色。

硫酸铜是蓝色三斜晶系结晶，外观亮篮色，粒度均匀，流动性好，溶于水，25℃时水中溶解度为23.05g，溶于稀乙醇，不溶于无水乙醇、乙醚、液氨。硫酸铜加热至110℃失去四分子结晶水，250℃失去全部结晶水。650℃分解成氧化铜和三氧化硫。

硫酸铜晶体制作过程如下：

工具/原料：氧化铜粉末（CuO）、稀硫酸（H2So4）、烧杯250ml、酒精灯、滤纸、漏斗。

1、在烧杯中加入适量的氧化铜粉末。

2、沿烧杯壁小心倒入稀硫酸。

3、用酒精灯隔石棉网给烧杯加热。

4、仔细观察溶液的颜色变化，黑色的氧化铜逐渐消失，溶液逐渐变为蓝色。

5、当烧杯中的氧化铜数量不再减少时，将溶液趁热过滤，滤去未反应完的氧化铜。

6、将滤出的溶液静置，如果想加快结晶的速度可以放入冷水中。

7、成果如图（这是在试管中冷却的，如像上文一样在烧杯中冷却也可）。

8、注意事项：使用稀硫酸要注意防护工作，加热时要不断搅拌溶液，防止局部爆沸使溶液溅出。

硫酸铜晶体是一种蓝色晶体，成分主要为五水硫酸铜，分子式为CuH10O9S，即硫酸铜的水合物。其可以用来电镀或染色，别称蓝矾、胆矾。

五水硫酸铜在常温常压下很稳定，不潮解，在干燥空气中会逐渐风化，加热至45℃时失去二分子结晶水，110℃时失去四分子结晶水，称作一水硫酸铜。200℃时失去全部结晶水而成无水物。无水物也易吸水转变为五水硫酸铜。

无水硫酸铜（白色或灰白色粉末）吸水后反应生成五水硫酸铜（蓝色），二者注意区分。常利用这一特性来检验某些液态有机物中是否含有微量水分。将五水硫酸铜加热至650℃高温，可分解为黑色氧化铜、二氧化硫及氧气（或三氧化硫）。

许多物质从水溶液里析出晶体时，晶体里常含有一定数目的水分子，这样的水分子叫做结晶水。含有结晶水的物质叫做结晶水合物。

【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

制作硫酸铜晶体时如果用细线系住，会腐蚀手指，戴手套又不好操作。

五水硫酸铜也被称作硫酸铜晶体，为了与“无水硫酸铜”区别，通常读作“五水合硫酸铜”，相对分子质量为250。俗称蓝矾、胆矾或铜矾。具有催吐，祛腐，解毒；治风痰壅塞，喉痹，癫痫，牙疳，口疮，烂弦风眼，痔疮，肿毒的功效并且有一定的副作用。

形态

三斜晶系。晶体作扳状或短柱状，通常为致密块状、钟乳状、被膜状、肾状，有时具纤维状。颜色为天蓝、蓝色，有时微带浅绿。条痕无色或带浅蓝。光泽玻璃状。半透明至透明。断口贝壳状。硬度2.5。比重2.1～2.3。性极脆。常产于铜矿的次生氧化带中。

性状

为不规则的块状结晶体，大小不一。深蓝或浅蓝色，半透明。似玻璃光泽。质脆，易碎，碎块呈棱柱形，断面光亮。无臭，味涩。以块大、深蓝色、透明、无杂质者为佳。

露置干燥空气中，缓缓风化。加热烧之，则失去结晶水，变成白色，遇水则又变蓝色。易溶于水及甘油，不溶于乙醇。水溶液显铜盐及硫酸盐的各种特殊反应。