五水硫酸铜重结晶的原理

实验五 五水合硫酸铜结晶水的测定一、实验目的1．掌握利用废铜粉制备硫酸铜的方法；2．练习减压过滤、蒸发浓缩和重结晶等基本操作；3．了解结晶水的测定方法，认识物质热稳定性和分子结构的关系。

二、实验原理利用废铜粉灼烧氧化法制备CuSO 4·5H 2O ：先将铜粉在空气中灼烧氧化成氧化铜，然后将其溶于硫酸而制得：2Cu + O 2=== 2CuO （黑色）CuO + H 2SO 4 === CuSO 4 + H 2O 由于废铜粉不纯，所得CuSO 4溶液中常含有不溶性杂质和可溶性杂质FeSO 4、Fe 2(SO 4)3及其他重金属盐等。

Fe 2+ 离子需用氧化剂H 2O 2溶液氧化为Fe 3+ 离子，然后调节溶液pH ≈4.0，并加热煮沸，使Fe3+ 离子水解为Fe(OH)3沉淀滤去。

其反应式为 2Fe 2+ + 2H + + H 2O 2 === 2Fe 3+ + 2H 2O Fe 3+ + 3H 2O === Fe(OH)3↓ + 3H + CuSO 4·5H 2O 在水中的溶解度，随温度的升高而明显增大，因此粗硫酸铜中的其他杂质，可通过重结晶法使杂质在母液中，从而得到较纯的蓝色水合硫酸铜晶体。

水合硫酸铜在不同的温度下可以逐步脱水，其反应式为CuSO 4·5H 2O === CuSO 4·3H 2O + 2H 2O CuSO 4·3H 2O === CuSO 4·H 2O + 2H 2O CuSO 4·H 2O === CuSO 4 + H 2O 1 mol CuSO 4结合的结晶水的数目为24HOCuSO nn 。

三、实验仪器及试剂托盘天平，瓷坩埚，泥三角，酒精灯，烧杯（50mL ），电炉，布氏漏斗，吸滤瓶，精密pH 试纸，蒸发皿，表面皿，水浴锅，量筒（10mL ）。

废铜粉, H 2SO 4(2mol ·L －1), H 2O 2(3%), K 3[Fe(CN)6](0.1mol ·L －1), NaOH(2mol ·L －1)，无水乙醇。

一、实验目的1. 了解硫酸铜的物理化学性质。

2. 掌握重结晶法在硫酸铜提纯中的应用。

3. 学会实验操作技能，如溶解、过滤、蒸发、结晶等。

二、实验原理硫酸铜（CuSO4）是一种常见的无机化合物，其化学式为CuSO4·5H2O。

在实验中，我们通过重结晶法对粗硫酸铜进行提纯。

重结晶法是利用不同物质在同一溶剂中的溶解度不同的性质，通过加热、蒸发浓缩、冷却结晶等基本操作而使溶解度随温度变化较大的物质结晶析出，从而实现分离和提纯。

三、实验器材与试剂1. 器材：烧杯、漏斗、玻璃棒、蒸发皿、布氏漏斗、抽滤瓶、烘箱等。

2. 试剂：粗硫酸铜、蒸馏水、1mol/L H2SO4、3% H2O2、2mol/L NaOH等。

四、实验步骤1. 称量和溶解：称取10g粗硫酸铜，放入150mL洁净烧杯中，加入约40mL水，2mL 1mol/L H2SO4，加热搅拌直至晶体完全溶解。

2. 氧化和沉淀：边搅拌边往溶液中慢慢滴加约2mL 3% H2O2，加热片刻（若无小气泡产生，即可认为H2O2分解完全），然后边搅拌边滴加2mol/L NaOH溶液，直至溶液的pH值在3.7～4.0之间，再加热片刻，让Fe(OH)3加速凝聚。

3. 常压过滤：先将上层清液沿玻璃棒倒入贴好滤纸的漏斗中过滤，下面用蒸发皿承接。

待清液滤完后再逐步倒入悬浊液过滤，过滤近完时，用少量蒸馏水洗涤烧杯，洗涤液也倒入漏斗中过滤。

待全部滤完后，弃去滤渣。

4. 蒸发浓缩和结晶：将蒸发皿中的滤液用1mol/L H2SO4调至pH值在1～2之间后，加热蒸发浓缩（勿加热过猛，注意搅拌以免液体飞溅而损失），浓缩过程中注意用药匙刮下边缘上过早析出的晶体。

直至溶液表面刚出现薄层结晶（晶膜）时，立即停止加热，让其自然冷却到室温（勿要用水冷），慢慢地析出CuSO4·5H2O晶体。

5. 减压过滤：待蒸发皿底部用手摸感觉不到温热时，将晶体与母液转入已放好滤纸的布氏漏斗中进行抽滤，用玻璃棒轻轻搅拌，使晶体与滤纸分离。

由胆矾精制五水硫酸铜一、实验目的1.掌握电子秤的使用方法。

2.了解结晶过程基本知识。

3.掌握结晶与重结晶提纯物质的原理和方法。

4.掌握固体的加热溶解、水浴蒸发浓缩、热过滤、结晶与重结晶基本操作。

5.复习常压过滤、减压过滤。

二、基本原理本实验是以工业硫酸铜（俗名胆矾）为原料，精制五水硫酸铜。

工业胆矾含有不溶性杂质及Fe3+、Fe2+和Cl-等可溶性杂质。

不溶性杂质可用过滤方法除去。

可溶性杂质由于其含量较少，在结晶和重结晶过程中留在母液中而除去。

当把CuSO4溶液水浴蒸发浓缩时，当浓缩到溶质浓度大于在该温度下溶质的饱和溶解度时，会析出晶体。

当采用水浴蒸发浓缩和不断搅拌时，溶液表面的蒸发作用导致其浓度较大、温度较低而首先结晶，逐渐形成一层晶膜。

若冷却此溶液，就会有大量的晶体析出，从而达到分离和提纯的目的。

重结晶是根据CuSO4·5H2O的溶解度随温度升高而增大的性质，在近沸时将晶体溶解至近饱和溶液，然后在室温下冷却析出晶体的过程，使夹杂在晶体中的杂质留在母液中，从而得到较纯的五水硫酸铜晶体。

三、仪器、药品电子称、滤纸、玻璃漏斗（短颈）、布氏漏斗、抽滤瓶、电炉工业硫酸铜，H2SO4 (3mol·dm-3)，乙醇（95%），25%硫氰酸钾溶液四、实验步骤1．胆矾中不溶性杂质的去除。

称取20.0g胆矾于烧杯中，加入40cm3水，加热、搅拌至充分溶解，趁热过滤除去不溶性杂质。

2.CuSO4·5H2O的结晶提纯将滤液转入蒸发皿内，加入2~3滴3mol·dm-3 H2SO4使溶液酸化。

水浴蒸发浓缩至溶液表面形成薄层晶膜（过饱和，注意观察现象），冷却至室温，减压过滤，得到粗硫酸铜，称重，量取母液体积并回收、另存备用。

3.CuSO4·5H2O重结晶提纯取0.5g粗硫酸铜晶体留作鉴别比较用。

其余粗硫酸铜晶体转入小烧杯中，按每克粗硫酸铜加入1cm3水的比例分批加入去离子水（先加入80% v/v水），再滴加7~8滴3mol·dm-3H2SO4，加热近沸，若晶体溶解不完全，再逐滴加入水（剩余的20%水）至沸腾时晶体刚好全部溶解（若发现有不溶物，则需再次热过滤）。

原理：从硫酸铜饱和溶液随温度升高溶解度显著增大，制取晶体常采用用冷却热饱和溶液的方法。

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、硫酸铜溶液易结晶形成完整的大晶体，建议可采用蒸发溶剂的方法制取大晶体。

CuO+H2SO4(浓）得到硫酸铜溶液，加热此溶液一直到沉淀不能溶解为止，冷却溶液，便能得到硫酸铜晶体。

由胆矾精制五水硫酸铜一、实验目的1.掌握电子秤的使用方法。

2.了解结晶过程基本知识。

3.掌握结晶与重结晶提纯物质的原理和方法。

4.掌握固体的加热溶解、水浴蒸发浓缩、热过滤、结晶与重结晶基本操作。

5.复习常压过滤、减压过滤。

二、基本原理本实验是以工业硫酸铜（俗名胆矾）为原料，精制五水硫酸铜。

工业胆矾含有不溶性杂质及Fe3+、Fe2+和Cl-等可溶性杂质。

不溶性杂质可用过滤方法除去。

可溶性杂质由于其含量较少，在结晶和重结晶过程中留在母液中而除去。

当把CuSO4溶液水浴蒸发浓缩时，当浓缩到溶质浓度大于在该温度下溶质的饱和溶解度时，会析出晶体。

当采用水浴蒸发浓缩和不断搅拌时，溶液表面的蒸发作用导致其浓度较大、温度较低而首先结晶，逐渐形成一层晶膜。

若冷却此溶液，就会有大量的晶体析出，从而达到分离和提纯的目的。

重结晶是根据CuSO4·5H2O的溶解度随温度升高而增大的性质，在近沸时将晶体溶解至近饱和溶液，然后在室温下冷却析出晶体的过程，使夹杂在晶体中的杂质留在母液中，从而得到较纯的五水硫酸铜晶体。

三、仪器、药品电子称、滤纸、玻璃漏斗（短颈）、布氏漏斗、抽滤瓶、电炉工业硫酸铜，H2SO4 (3mol·dm-3)，乙醇（95%），25%硫氰酸钾溶液四、实验步骤1．胆矾中不溶性杂质的去除。

称取20.0g胆矾于烧杯中，加入40cm3水，加热、搅拌至充分溶解，趁热过滤除去不溶性杂质。

2.CuSO4·5H2O的结晶提纯将滤液转入蒸发皿内，加入2~3滴3mol·dm-3 H2SO4使溶液酸化。

水浴蒸发浓缩至溶液表面形成薄层晶膜（过饱和，注意观察现象），冷却至室温，减压过滤，得到粗硫酸铜，称重，量取母液体积并回收、另存备用。

3.CuSO4·5H2O重结晶提纯取0.5g粗硫酸铜晶体留作鉴别比较用。

其余粗硫酸铜晶体转入小烧杯中，按每克粗硫酸铜加入1cm3水的比例分批加入去离子水（先加入80% v/v水），再滴加7~8滴3mol·dm-3H2SO4，加热近沸，若晶体溶解不完全，再逐滴加入水（剩余的20%水）至沸腾时晶体刚好全部溶解（若发现有不溶物，则需再次热过滤）。

五水硫酸铜的单晶培养及热重分析2010级化学基地班：孙作榜孙雅静孙笑雨摘要：以自制的五水硫酸铜粗晶体为原料，自主探索用不同的方法培养五水硫酸铜单晶，并对探索过程中的经验和教训做出总结。

对培养出的单晶进行热重分析，通过图像计算出单晶中结晶水含量，以及五水硫酸铜的失水方式。

关键词:五水硫酸铜单晶培养热重分析结晶水一、实验过程1、实验仪器和药品仪器：烧杯，量筒，表面皿，布氏漏斗，抽滤瓶，玻璃棒，电磁加热器热重分析仪（TGA/SDTA851°）药品：五水硫酸铜产品，蒸馏水，2mol/L硫酸溶液2、实验原理五水硫酸铜在水中的溶解度原理一：根据五水硫酸铜晶体在不同温度下的溶解度，在温度较高的条件下制得五水硫酸铜晶体的饱和溶液，让其自然冷却，从析出的晶体中取一粒外形规则的做晶核，将其放入微饱和的溶液中，让其自然生长，即可得到规则的五水硫酸铜晶体。

原理二：硫酸铜晶体不溶于无水乙醇。

在饱和硫酸铜溶液中缓慢加入酒精，因为硫酸铜在酒精中溶解度校，酒精会结合一部分水，导致硫酸铜析出。

原理三：热重分析。

热重分析指的是在温度程序控制下，测量物质质量与温度之间的关系的技术。

质量的变化而不是重量变化是基于在磁场作用下，强磁性材料当达到居里点时，虽然无质量变化，却有表观失重。

而热重分析则指观测试样在受热过程中实质上的质量变化。

热重分析所用的仪器是热天平，它的基本原理是，样品重量变化所引起的天平位移量转化成电磁量，这个微小的电量经过放大器放大后，送人记录仪记录；而电量的大小正比于样品的重量变化量。

当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时，被测的物质质量就会发生变化。

这时热重曲线就不是直线而是有所下降。

通过分析热重曲线，就可以知道被测物质在多少度时产生变化，并且根据失重量，可以计算失去了多少物质。

3、实验步骤五水硫酸铜的提纯用重结晶法，多次加热浓缩五水硫酸铜溶液，流水冷却得晶体，抽滤，取晶体，重复如此步骤，至所得硫酸铜溶液呈非常透明的深蓝色为止。

实验报告一、实验目的1．了解由不活泼金属与酸作用制备盐的方法；2．学习重结晶法提纯物质的原理和方法；3．学习水浴加热、蒸发、浓缩，以及倾滗法、减压过滤。

二、实验原理铜是不活泼金属，不能直接和稀硫酸发生反应制备硫酸铜，必须加入氧化剂。

在浓硝酸和稀硫酸的混合液中，浓硝酸将铜氧化成Cu2+，Cu2+与SO42-结合得到产物硫酸铜：Cu + 2HNO3 + H2SO4 == CuSO4 + 2NO2↑+ 2H2O未反应的铜屑（不溶性杂质）用倾滗法除去。

利用硝酸铜的溶解度在273K～373K范围内均大于硫酸铜溶解度的性质，溶液经蒸发浓缩后析出硫酸铜，经过滤与可溶性杂质硝酸铜分离，得到粗产品。

硫酸铜的溶解度随温度升高而增大，可用重结晶法提纯。

在粗产品硫酸铜中，加适量水，加热成饱和溶液，趁热过滤除去不溶性杂质。

滤液冷却，析出硫酸铜，过滤，与可溶性杂质分离，得到纯的硫酸铜。

三、实验步骤1．稀释硫酸得到3mol·L-1硫酸，以备实验中使用。

2．称量1.5g铜屑，灼烧至表面呈现黑色，冷却（由于本次实验铜片较为洁净故不必没有灼烧）放入蒸发皿中；3．加5.5mL3mol·L-1硫酸，2.5mL浓硝酸（硝酸分两批加入），盖上表面皿，当反应平稳后水浴加热。

在加热过程中视反应情况补加硫酸和浓硝酸（在保持反应继续进行的情况下，尽量少加硝酸）；4．铜近于完全溶解后，趁热倾滗法分离（本次试验铜比较纯，所以无需趁热倾滗）；5．水浴加热，蒸发浓缩至晶体膜出现6．冷却至室温，进行抽虑，得到粗产品称重（质量为3.971g）；7．将粗产品以1.2mL/g的比例，加热溶于水，趁热过滤（本实验，铜较纯净，无需趁热过滤）；8．溶液（滤液）自然冷却、再次进行抽滤、晾干，得到纯净的硫酸铜晶体； 9．称重（质量为 2.054g），计算。

1四、实验结果（产率与重结晶率）（1）理论产物理论质量=1.5/64×250g=5.86g理论最终重结晶率=（353K时五水硫酸铜溶解度-293K时五水硫酸铜溶解度）/353K时五水硫酸铜溶解度=（83.8g-32.0g）/83.8g×100%=61.8%（2）实验值：粗产品质量=3.971g 最终产品质量=2.054g产率=产物质量/产物理论质量×100%=2.054g/5.86g×100%=35.05% 重结晶率=2.054g/3.971g×100%=51.73%五、结果讨论1.在进行实验步骤3时，水浴加热过程中，本组错误地将表面皿反扣，导致一部分水流失，使粗产品析出量减少；2.在进行实验步骤6中抽滤粗产品时，本组抽滤过度，使五水硫酸铜失水，硫酸铜再次流失，使得粗产品质量过低；3.在实验步骤8重结晶时，本组使其自然冷却结晶，得到晶体成色较好，不过时间较短，所得到的最终产品质量偏低。

一、实验目的1. 了解重结晶法提纯物质的原理和方法；2. 学习水浴加热、蒸发、浓缩，以及倾泻法、减压过滤等实验操作；3. 掌握硫酸铜重结晶实验的操作步骤和注意事项。

二、实验原理硫酸铜（CuSO4·5H2O）是一种常见的无机化合物，在实验室中常用于制备硫酸铜晶体。

硫酸铜的溶解度随温度的升高而增大，因此可以通过重结晶法提纯硫酸铜。

在实验过程中，首先将粗硫酸铜溶解于适量的水中，加热使其形成饱和溶液；然后趁热过滤，除去不溶性杂质；最后冷却溶液，使硫酸铜结晶析出，过滤得到纯硫酸铜晶体。

三、实验仪器与药品1. 仪器：烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、滤器、蒸发皿、加热装置、干燥器等；2. 药品：粗硫酸铜、蒸馏水、无水硫酸钠（或无水硫酸铜）。

四、实验步骤1. 称取一定量的粗硫酸铜，放入烧杯中；2. 加入适量的蒸馏水，用玻璃棒搅拌使其溶解；3. 将溶液加热至沸腾，继续搅拌；4. 趁热过滤，除去不溶性杂质，收集滤液；5. 将滤液倒入蒸发皿中，用加热装置加热，使溶液蒸发浓缩；6. 当溶液中出现晶体膜时，停止加热，自然冷却；7. 冷却过程中，晶体逐渐析出，收集晶体；8. 将晶体放入干燥器中，干燥至恒重。

五、实验数据记录与分析1. 称取的粗硫酸铜质量：5.00g；2. 收集到的纯硫酸铜晶体质量：4.20g；3. 纯度计算：纯度 = (收集到的纯硫酸铜晶体质量 / 称取的粗硫酸铜质量) × 100% = (4.20g /5.00g) × 100% = 84%。

六、实验结论1. 通过重结晶法，可以将粗硫酸铜提纯为纯硫酸铜晶体，纯度达到84%；2. 在实验过程中，加热、蒸发、冷却等步骤对实验结果有较大影响，应严格控制实验条件；3. 通过本次实验，掌握了硫酸铜重结晶实验的操作步骤和注意事项，为今后实验奠定了基础。

七、实验讨论1. 在实验过程中，溶液的浓度对晶体析出速度和纯度有较大影响。

适当提高溶液浓度，可以加快晶体析出速度，提高纯度；2. 在过滤过程中，滤纸的选择和过滤速度对实验结果也有一定影响。

一、实验目的1. 了解硫酸铜的化学性质和提纯方法。

2. 掌握硫酸铜提纯的实验步骤和原理。

3. 培养实验操作技能，提高实验数据分析和处理能力。

二、实验原理硫酸铜（CuSO4·5H2O）是一种常见的无机化合物，广泛应用于农业、化工、医药等领域。

然而，市售的硫酸铜通常含有杂质，需要进行提纯。

本实验采用重结晶法对硫酸铜进行提纯，其原理如下：1. 将粗硫酸铜溶解于适量的水中，加入适量的硫酸，使溶液呈酸性。

2. 加热溶液，使硫酸铜充分溶解。

3. 趁热过滤，除去不溶性杂质。

4. 将滤液冷却，使硫酸铜结晶析出。

5. 过滤、洗涤、干燥，得到纯净的硫酸铜。

三、实验器材1. 烧杯（250mL）2. 玻璃棒3. 漏斗4. 滤纸5. 铁架台6. 酒精灯7. 铁圈8. 烧瓶9. 滴管10. 研钵11. 研杵12. 蒸发皿13. 药匙14. 干燥器四、实验步骤1. 称取10g粗硫酸铜，放入250mL烧杯中。

2. 加入约50mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌溶解。

3. 加入2mL浓硫酸，继续搅拌。

4. 将烧杯放在铁架台上，用酒精灯加热，使溶液沸腾。

5. 在沸腾状态下，用漏斗和滤纸过滤，除去不溶性杂质。

6. 将滤液倒入烧瓶中，用玻璃棒搅拌，使溶液冷却。

7. 当溶液温度降至室温时，静置，观察硫酸铜晶体析出。

8. 用滤纸过滤、洗涤、干燥，得到纯净的硫酸铜。

五、实验结果与分析1. 实验结果：提纯后的硫酸铜呈蓝色晶体，无杂质。

2. 分析：（1）在溶解过程中，硫酸铜充分溶解，说明实验操作正确。

（2）在过滤过程中，不溶性杂质被滤纸截留，进一步说明实验操作正确。

（3）在冷却过程中，硫酸铜晶体析出，说明重结晶法提纯硫酸铜是可行的。

六、实验总结1. 通过本实验，掌握了硫酸铜的提纯方法，了解了重结晶法的原理。

2. 提高了实验操作技能，培养了实验数据分析和处理能力。

3. 深入理解了硫酸铜在各个领域的应用，为今后的学习和工作打下了基础。

七、实验注意事项1. 在溶解过程中，注意搅拌，使硫酸铜充分溶解。

五水硫酸铜制备和提纯实验报告一、实验目的本实验旨在通过化学合成的方法制备五水硫酸铜，并对其进行提纯，以获得纯度较高的五水硫酸铜。

通过实验，我们希望进一步了解硫酸铜及其化合物的性质和制备方法，提高实验操作技能和处理实验数据的能力。

二、实验原理五水硫酸铜是一种蓝色结晶性粉末，具有较高的溶解度。

它由硫酸铜和水在一定条件下形成，化学式为CuSO4·5H2O。

本实验采用化学合成法，通过调节反应物比例、反应温度和时间等条件，制备五水硫酸铜。

提纯过程则采用重结晶法，通过选择适当的溶剂溶解硫酸铜，再将其冷却结晶，达到提纯的目的。

三、实验步骤1.制备五水硫酸铜（1）称取一定量的硫酸铜和五水硫酸铜，分别溶于适量水中，配制成溶液A和溶液B。

（2）将溶液A和溶液B按一定比例混合，得到混合溶液C。

（3）将混合溶液C倒入烧杯中，置于恒温水浴中加热至一定温度。

（4）保持温度不变，缓慢加入适量的氨水，调节溶液pH至一定范围。

（5）继续保持温度不变，缓慢蒸发溶液，直至得到蓝色结晶性粉末。

（6）收集蓝色结晶性粉末，用滤纸过滤，并用少量水洗涤滤渣。

2.提纯五水硫酸铜（1）将制备得到的五水硫酸铜溶解于适量的水中，得到溶液D。

（2）选择适当的溶剂，将溶液D溶解完全，得到饱和溶液E。

（3）将饱和溶液E冷却至室温，放置一段时间。

（4）观察并记录结晶情况，收集晶体。

（5）将晶体用少量水洗涤干净，再用滤纸过滤。

（6）将晶体转移至烘箱中烘干，得到高纯度五水硫酸铜。

四、实验结果与分析1.制备五水硫酸铜实验结果：经过实验操作，我们成功制备了蓝色结晶性粉末状的五水硫酸铜。

通过对实验数据的记录和分析，我们发现制备过程中的关键因素包括混合溶液的比例、加热温度和时间、氨水用量等。

其中，加热温度和时间对五水硫酸铜的产率和纯度影响较大。

适当提高加热温度和延长加热时间有助于提高产率和纯度。

然而，过高的加热温度可能导致五水硫酸铜分解，降低产率和纯度。

因此，在制备过程中需要严格控制加热温度和时间。

由胆矾精制五水硫酸铜一、目的与要求(1) 巩固托盘天平的使用方法。

(2) 了解重结晶提纯物质的原理。

(3) 练习和巩固常压过滤、减压过滤、蒸发浓缩和重结晶等基本操作。

二、实验原理CuSO4·5H2O 俗名蓝钒、胆矾或孔雀石，为蓝色透明三斜晶体。

它易溶于水，而难溶于乙醇，在干燥空气中缓慢风化，将其加热至230℃，失去全部结晶水而成为白色的无水CuSO4。

CuSO4·5H2O 用途广泛，是制取其他铜盐的主要原料，常用作印染工业的媒染剂、农业的杀虫剂、水的杀菌剂、木材的防腐剂，也是电镀铜的主要原料。

CuSO4·5H2O 的制备方法有许多种，如电解液法、废铜法、氧化铜法、白冰铜法、二氧化硫法。

本实验是以工业硫酸铜为原料，精制五水硫酸铜。

首先用过滤法除去工业硫酸铜原料中的不溶性杂质。

用过氧化氢将溶液中的硫酸亚铁氧化为硫酸铁，并使三价铁在pH≈3.0（注意不要使溶液的pH≥4，若pH 过大，会析出碱式硫酸铜沉淀，影响产品的质量和产率）时全部水解为Fe(OH)3 沉淀而除去。

溶液中的可溶性杂质可根据CuSO4·5H2O的溶解度随温度升高而增大的性质，用重结晶法使它们留在母液中，从而得到较纯的CuSO4·5H2O 晶体。

三、实验步骤1．初步提纯(1) 称取15.0g 粗硫酸铜于烧杯中，加入约60mL 水，加热、搅拌至完全溶解，减压过滤以除去不溶物。

(2)滤液用 2.0 mol·L－1 NaOH 调节至pH≈3.0，滴加入3％(m) H2O2（约2mL，若Fe2+含量高需多加些）。

如果溶液的酸度提高，需再次调整pH 值。

加热溶液至沸腾，数分钟后趁热常压过滤。

(3) 将滤液转入蒸发皿内，加入2～3 滴2.0 mol·L－1 H2SO4 使溶液酸化(pH＝1)，水浴加热，蒸发浓缩到液面出现晶膜时停止。

冷至室温，减压过滤，抽干，称重。

计算产率。

2．重结晶将上述产品放于烧杯中，按每克产品加 1.2 mL 去离子水的比例加入去离子水。

五水硫酸铜的制法和原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊五水硫酸铜的制法和原理，这可有意思啦！你想想看，那蓝色的五水硫酸铜晶体，多漂亮啊，就像一颗颗迷你的蓝宝石。

要得到它呀，其实也不难。

咱先得准备些材料，就像做饭得有食材一样。

硫酸铜就是关键的“食材”啦。

然后呢，找个合适的容器，把硫酸铜放进去，再加上水。

这加水可不能马虎，得恰到好处，就跟炒菜放盐似的，多了少了都不行。

接下来就是神奇的化学反应啦！硫酸铜在水里溶解，然后慢慢发生变化，就像变魔术一样。

这过程就好像是一群小精灵在里面跳舞，最后变出了那美丽的五水硫酸铜晶体。

你说这是不是很神奇？就好比你种了一颗种子，然后看着它慢慢发芽、长大、开花结果。

制五水硫酸铜也是这样，你付出了耐心和细心，它就会给你带来惊喜。

那为啥会这样呢？这就得说到原理啦。

其实就是各种分子啊、离子啊在那“互动”呢！它们相互作用，就产生了新的物质。

这就跟人与人相处一样，不同的人在一起会产生不同的故事和结果。

你看，化学世界多奇妙啊！一点点的东西，经过一些变化，就能变成完全不一样的东西。

这就像是生活，有时候一个小小的决定，可能会让你的人生走向完全不同的方向。

想象一下，如果没有这些神奇的化学变化，我们的世界会少多少乐趣和惊喜啊！所以啊，我们要好好探索这个神奇的化学世界，就像探索一个大宝藏一样。

而且啊，自己动手做五水硫酸铜，那感觉可太棒啦！就像是你自己创造了一个小奇迹。

你可以把做好的晶体拿给朋友们看，骄傲地说：“看，这是我做的！”他们肯定会对你刮目相看。

总之呢，五水硫酸铜的制法和原理既有趣又神奇。

大家不妨自己动手试试，感受一下化学的魅力吧！相信你会爱上这个过程的，就像爱上一场奇妙的冒险一样！原创不易，请尊重原创，谢谢!。

1. 了解硫酸铜的基本性质及其在水中的溶解特性。

2. 掌握重结晶法在提纯固体化合物中的应用。

3. 学习实验室常规操作，如溶解、过滤、蒸发、冷却结晶等。

4. 通过实验验证硫酸铜溶解度随温度变化的规律。

二、实验原理硫酸铜（CuSO4·5H2O）是一种常见的无机化合物，其溶解度随温度的升高而增大。

利用这一特性，可以通过重结晶法提纯硫酸铜。

实验步骤如下：1. 将含有杂质的硫酸铜溶解在适量的水中，形成饱和溶液。

2. 通过加热使溶液温度升高，增加硫酸铜的溶解度。

3. 趁热过滤，去除不溶性杂质。

4. 将滤液冷却，使硫酸铜结晶析出。

5. 通过过滤分离出纯净的硫酸铜晶体。

三、实验器材1. 烧杯2. 玻璃棒3. 滤纸4. 漏斗5. 铁架台6. 铁圈7. 酒精灯8. 烧杯夹9. 硫酸铜（含杂质）10. 蒸馏水1. 称取一定量的硫酸铜（含杂质），放入烧杯中。

2. 加入适量的蒸馏水，用玻璃棒搅拌使其溶解。

3. 将溶液加热至沸腾，继续搅拌，使更多的硫酸铜溶解。

4. 立即将烧杯从热源上移开，停止加热。

5. 用滤纸和漏斗进行趁热过滤，去除不溶性杂质。

6. 将滤液倒入烧杯中，放在室温下自然冷却。

7. 观察溶液的变化，当有晶体析出时，用滤纸和漏斗进行过滤，收集纯净的硫酸铜晶体。

8. 将收集到的硫酸铜晶体放在通风良好的地方晾干。

五、实验结果与分析1. 通过实验，观察到硫酸铜溶液在加热过程中溶解度增大，冷却后晶体析出。

2. 通过重结晶法，成功分离出纯净的硫酸铜晶体。

3. 实验过程中，观察到溶液的颜色由蓝色逐渐变为无色，说明硫酸铜在水中溶解。

4. 实验过程中，观察到晶体析出速度较快，说明硫酸铜的溶解度随温度变化较大。

六、实验总结1. 本实验成功实现了硫酸铜的提纯，掌握了重结晶法在提纯固体化合物中的应用。

2. 通过实验，了解了硫酸铜的基本性质及其在水中的溶解特性。

3. 实验过程中，学会了实验室常规操作，如溶解、过滤、蒸发、冷却结晶等。

五水硫酸铜加热现象五水硫酸铜是一种常见的化学试剂，它的化学式为CuSO4·5H2O。

在实验室中，我们经常会将它用于制备其他化合物，如氧化铜、碳酸铜等。

此外，五水硫酸铜还可以用于检测蛋白质的含量，以及在农业领域中用于控制植物生长。

然而，如果我们将五水硫酸铜加热，就会发现一些有趣的现象。

本文将介绍这些现象，并探讨它们背后的化学原理。

首先，让我们看看五水硫酸铜在加热过程中会发生什么。

当五水硫酸铜受热时，它会失去其中的结晶水，变成无水硫酸铜（CuSO4）。

这个过程可以用下面的化学方程式表示：CuSO4·5H2O → CuSO4 + 5H2O在这个反应中，五水硫酸铜分解为无水硫酸铜和水。

这种分解反应叫做脱水反应，因为它会导致水分子从化合物中脱离出来。

我们可以通过实验来观察这个反应的过程。

首先，我们需要准备一些五水硫酸铜晶体。

将这些晶体放在一个试管中，并加热试管底部。

很快，我们就会看到试管中的晶体开始变色，从蓝色逐渐转变为白色。

这是因为五水硫酸铜失去了其中的水分子，变成了无水硫酸铜。

除了颜色的变化之外，我们还可以通过其他方式来检测无水硫酸铜的存在。

例如，无水硫酸铜是一种白色粉末，可以用于制备其他化合物。

此外，它还可以用于检测铜离子的存在，因为无水硫酸铜可以与铁离子反应，形成深蓝色的络合物。

接下来，让我们来探讨一下这个反应的化学原理。

为什么加热会导致五水硫酸铜分解为无水硫酸铜和水呢？这是因为在五水硫酸铜中，铜离子（Cu2+）和硫酸根离子（SO42-）通过氢键与水分子形成了配合物。

这些水分子被称为结晶水，因为它们与化合物的晶体结构紧密相连。

当加热时，能量的增加会破坏这些氢键，使结晶水从化合物中脱离出来。

此外，无水硫酸铜和水之间也有一定的化学反应。

当无水硫酸铜暴露在空气中时，它会吸收周围的水分子，重新形成五水硫酸铜。

这个过程被称为水合反应。

总之，五水硫酸铜加热现象背后的化学原理非常有趣。

通过观察这个反应的过程，我们可以更深入地了解化学反应中的各种现象和原理。

重结晶得到的五水硫酸铜晶体形态
五水硫酸铜，又称为天蓝石，是一种晶体固体，其分子式为CuSO4•5H2O。

这种化合物在室温下为蓝色晶体，是一种普遍使用的实验室试剂，可以用于制备其他铜化合物和作为染料和媒染剂。

重结晶是得到纯度高的天蓝石晶体的常用方法之一。

在这个过程中，化合物从液态溶液中结晶出来，通过其他物质的溶解度和结晶速度差异得到纯度更高的晶体。

通过重结晶得到的天蓝石晶体通常呈现出明显的五角星形状，每个晶体的五个末端分别成为五个分支，从而呈现出星形。

这种形状是由于晶体在特定的条件下形成的，其中包括温度、溶质浓度和结晶速度等因素。

这种晶体形态在显微镜下可以看到非常清晰的结构，可以用于材料科学研究和教学实验室的教学。

此外，五水硫酸铜晶体的颜色和形态也为其赋予了装饰性和标志性，常常被用于装饰和化学品展示。

总的来说，重结晶得到的五水硫酸铜晶体形态呈现出鲜明的五角星形状，非常美观，同时也具有实用性和研究价值。

加热五水硫酸铜的现象五水硫酸铜是一种常见的无机化合物，其化学式为CuSO4·5H2O。

在实验室中，我们经常会进行对五水硫酸铜的加热实验，通过观察实验现象，可以深入了解这一化合物的性质和特点。

当我们将五水硫酸铜进行加热时，首先会注意到其晶体结构的变化。

在室温下，五水硫酸铜以蓝色结晶的形式存在，这是由于其中的Cu2+离子与SO4 2-离子形成的络合物。

然而，当加热到一定温度时，晶体结构发生变化，蓝色的结晶逐渐失去水分，变得无色。

这是因为加热使得晶体内部的水分分子脱离出来，导致晶体结构的破坏和变化。

在加热过程中，我们还可以观察到五水硫酸铜的晶体结构变化对其性质的影响。

五水硫酸铜在室温下是一种结晶水合物，具有比较稳定的结构和性质。

但是当加热到一定温度时，晶体结构发生变化，晶体内的水分子脱离后，五水硫酸铜的性质也随之改变。

例如，在加热过程中，五水硫酸铜会逐渐失去水分，其质量也会相应减小。

这是因为加热使得晶体内部的水分子脱离出来，导致晶体质量的减少。

加热五水硫酸铜还会产生气体的释放。

在加热过程中，晶体内的水分子脱离后，会以水蒸气的形式释放出来。

这是因为加热使得水分子蒸发，形成气态的水蒸气。

这一现象可以通过实验中的试管倾斜法来观察。

我们可以将加热的试管倾斜放置在冷凝管中，观察到冷凝管中出现水滴的现象，这就是水蒸气在冷凝管内重新凝结成液态水的结果。

在加热过程中，五水硫酸铜的颜色也会发生变化。

开始时，五水硫酸铜呈现蓝色，这是由于其中的Cu2+离子与SO4 2-离子形成的络合物所致。

但是随着加热的进行，晶体内的水分子脱离后，五水硫酸铜的颜色逐渐变浅，最终变为无色。

这是因为晶体结构的变化导致了其吸收和反射光线的能力的改变。

需要注意的是，在加热过程中，我们需要控制加热的温度和时间。

如果温度过高或加热时间过长，晶体结构的破坏会更为严重，导致五水硫酸铜的性质发生更大的改变，甚至形成新的化合物。

因此，在实验中，我们需要根据需要选择合适的加热条件，以便获得准确的实验结果。

一. 实验目的1. 了解重结晶法提纯物质的原理及方法；2. 掌握加热、溶解、蒸发、过滤及结晶等基本操作；3. 掌握水解反应及抑制水解进行的条件；4. 了解产品纯度检验的原理及方法;二. 实验原理1. 机械杂质分离机械杂质可以通过倾斜法中除去;2. Fe2+、Fe3+分离工业粗硫酸铜中含有不溶性杂质和可溶性杂质FeSO4和Fe2SO43等物质;可用氧化剂H2O2或Br2将杂质Fe2+氧化为Fe3+,然后在溶液pH≈4的条件下,使Fe3+离子水解形成FeOH3沉淀而除去;该过程可用下列反应表示：2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O Fe3++3H2O===FeOH3↓+3H+除去铁离子之后的滤液,用检验KNCS没有Fe3＋存在,在 L 的、溶液中和分别于 pH= 、时开始沉淀,在 pH= 、式沉淀完全残留离子浓度 < mol/L ;3. 结晶或重结晶纯化可溶性晶体物质中的杂质可以通过重结晶法除去;重结晶的原理是基于物质的溶解度一般随着温度的降低而减小,当热的饱和溶液冷却时,待提取物质首先以结晶析出,而少量杂质由于还没有达到饱和,仍然留在母液当中,通过过滤即可获得纯物质;4.式中, 为铜的百分含量,ms为硫酸铜晶体的质量,ArCu为铜的摩尔原子质量三. 仪器、试剂1. 仪器分析天平,普通漏斗,布氏漏斗,吸滤瓶,蒸发皿,真空泵,台秤、烧杯100rnl 、量筒、石棉网、玻棒、酒精灯、漏斗架、表面皿、铁三脚、洗瓶、油滤装置、硫酸铜回收瓶;2. 试剂 2 mol·L-1 HCl,1 mol·L-1 H2SO4,% H2O2,6 mol·L-1、2 mol·L-1 NH3·H2O,2 mol·L-1 NaOH, mol·L-1 KSCN,粗硫酸铜研细的粉末,NaOH mol L－1;3. 材料滤纸,火柴,称量纸,角勺,pH试纸四. 实验内容1．粗硫酸铜的提纯1称量和溶解用天平称取工业粗硫酸铜晶体8 g,在研钵中研细后,再重新称量6g,放入100 mL烧杯中,加入30 mL蒸馏水;将烧杯放在石棉网上加热,用玻璃棒搅拌使晶体溶解;溶解时加入2～3滴1 mol·L-1的H2SO4溶液以加速溶解;2沉淀和过滤向溶液中逐滴加入2 mL ％的H2O2溶液,加热,边搅拌边逐滴加入2 mol·L-1的NaOH溶液到pH≈4用pH试纸检验;再加热片刻,静置,使红棕色FeOH3沉降;趁热用倾析法在普通漏斗上过滤,滤液收在洁净的蒸发皿中,用蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒,洗涤液也全部转入蒸发皿中;三蒸发和结晶在滤液中滴入2滴1mol L－1H2SO4溶液,调节pH=1~2,使溶液酸化,然后放在石棉网上加热,蒸发浓缩切勿加热过猛以免液体溅失;当溶液表面刚出现一层极薄的晶膜时,停止加热;静置冷却至室温,使CuSO4 5H2O充分结晶析出;四减压过滤将蒸发皿中CuSO4 5H2O晶体用玻棒全部转移到布氏漏斗中,抽气减压过滤,尽量抽干,并用干净的玻棒轻轻挤压布氏漏斗上的晶体,尽可能除去晶体间夹的母液;停止抽气过滤,将晶体转到已备好的干净滤纸上,再用滤纸尽量吸干母液,然后将晶体用台秤称量,计算产率;晶体倒入硫酸铜回收瓶中;五、结果记录粗硫酸铜的重量W1 ＝ g 精制硫酸铜的重量W2 ＝ g;六称重、计算产率用天平称量产品质量,计算产率;2. 纯度检定称1 g已研细的粗硫酸铜和1 g提纯后的硫酸铜晶体分别按照以下操作步骤进行：1 把晶体倒入小烧杯加10 mL蒸馏水溶解,再加入1 mL 1 mol·L-1 H2SO4酸化可用试纸检验,逐滴加入2 mL % H2O2,煮沸片刻,使Fe2+氧化为Fe3+;2 溶液冷却后在搅拌条件下分别逐滴加入6 mol·L-1氨水,直至生成的蓝色沉淀完全溶解,溶液呈深蓝色为止,其反应为：Fe3++3NH3+3H2O=FeOH3↓+3NH4+2CuSO4+2NH3+2H2O=Cu2OH2SO4+NH42SO4Cu2OH2SO4+NH42SO4+6NH3=2CuNH34SO4+2H2O3 用普通漏斗过滤后,向滤纸上滴加2 mol·L-1氨水,直至滤纸上的蓝色褪去为止,弃去滤液;4 用滴管滴加3 mL 2 mol·L-1 HCl至滤纸上,溶解FeOH3沉淀,溶液收集于一干净的试管中如果一次不能完全溶解,可用滤液再次溶解,反复操作,直到FeOH3完全溶解;5 向溶液中加入1滴mol·L-1 KSCN,溶液变成血红色;Fe3+浓度越大,红色越深,可根据颜色深浅比较溶液含Fe3+的多少,评价工业粗硫酸铜晶体的提纯效果;提问思考题1、粗硫酸铜溶液中杂质Fe2+为什么要氧化为Fe3＋除去因为氢氧化亚铁比氢氧化铜先沉淀,氢氧化铜比氢氧化铁先沉淀;如果不氧化,无法分离铜离子和亚铁离子;二价铁离子只有在PH值为－的时候才会沉淀二价铜离子只有在PH值为－的时候才会沉淀三价铁离子只有在PH值为－的时候才会沉淀如果不先把二价铁离子氧化为三价铁离子,直接加入碱,则会造成二价铁离子与二价铜离子一起沉淀,这样就达不到除杂的目的了2、除Fe3＋时,为什么要调节到pH≈4左右pH值太小或太大有什么影响如果PH太高的话,铜离子则会生成沉淀,如果太低的话则不利于Fe3+的沉淀形成.3、怎样鉴定提纯后的硫酸铜纯度1,为什么用双氧水而不用高锰酸钾或者重铬酸钾氧化Fe2+因为用后两种会产生新的杂质,且会污染环境,二者本身又有颜色,会干扰试验;双氧水足可氧化Fe2+,还原产物为水,避免带来新的杂质2,精制后的硫酸铜溶液为什么要滴几滴稀硫酸调节PH至1-2,然后再加热蒸发调节PH值,抑制硫酸铜水解;因为硫酸铜是强酸弱碱盐,加热的时候,回出现水解现象,有氢氧化铜胶体,CuSO4 + 2H2O = CuOH2 + H2SO4 ,此反应是可逆的;加入硫酸后,反应向左移动,抑制硫酸铜的水解2.实验中如何控制得合格的硫酸铜五水合物控制加热的温度.3.要提高产品的纯度应注意什么问题注意温度不要过高,防止结晶水被去掉.注意事项1、注意各步的pH值控制;2、蒸发浓缩时,要小火加热;3、注意滤纸的使用;4、注意减压过滤操作;5、提存过的粗品和硫酸铜同时进行鉴定和比较;;。