制取硫酸铜晶体实验报告

制取硫酸铜晶体实验报告

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刖言

冷却热的硫酸铜饱和溶液可以得到硫酸铜晶体，但晶体析出的情况、形状大小都会因实验用品的差异、实验过程中的变量有所不同。在本次实验中，我们通过参照初三化学【下册】课本

P40中明矶晶体的制取方法和借鉴往届学生制作硫酸铜晶体的经验，结合网上查找到的相关资料，进行制取硫酸铜晶体的实验，共耗时10天才成功完成。

一、实验仪器、药品、材料

线圈，碗一个，硬纸片一张、硫酸铜粉末若干。

二、实验步骤

1.在烧杯中放入比室温高10〜20C的水，并加入足量硫酸铜；

2.用筷子搅拌，直到有少量晶体不能再溶解；

3•待溶液自然冷却到比室温略高3〜5 C时，把模型放入碗中；

4.用硬纸片盖好，静置一夜；

5.取出线圈后往烧杯中加入温水，使其成为比室温高10〜15°C的溶液，并补充适量硫

酸铜，使其饱和；

6.用硬纸片盖好，静置过夜；每天观察，重复5、6项的操作过程。

7.三、实验注意

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

20C〜30C的饱和溶液；以后添加的饱和溶液应是高于室温15C〜20C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。

四、实验过程

五、实验结论

(1)硫酸铜的溶解度随着温度的升高而增大，通过严格控制温度的变化，有利于加快晶

体的成形速率；

(2)使用铁丝作为模型，不能使硫酸铜饱和溶液结晶，因为Fe的金属活动性比Cu强，能

与CuSO反应(Fe+CuS4=Cu+FeSO生成绿色的硫酸亚铁和铜;

（3）铜丝表面缠上棉线的模型，能较好地析出硫酸铜晶体：

（4）模型必须悬挂在溶液中，若模型与杯壁贴合，冷却后溶液析出的晶体将附着在线圈和杯壁之间，成形的晶体形状不规则。

六、问题与探究

Q为什么不同的材料结晶情况不同？

A:根据结晶原理，晶体的生长是溶质在晶核表面不断堆积的结果，对澄清的过饱和溶液，在介稳区内是不会产生晶核的，必须靠外界加入的晶种，才能使溶液中的溶质生长到晶种的表面上，而溶液中的固体杂质、微粒、尘埃、容器界面的粗糙度、容器的震动等都会诱发成核。

如果晶核“泛滥”，就无法形成大晶体。由于棉线和铜丝的表面积较大，即晶核较多；加上毛棉线和铜丝上生长的晶体，因相互堆积、相互挤压，致使晶体无法成长。相反，少量的硫酸铜细晶在溶液中分散性较好，容易形成大晶体。这一点，突出表现在了：用棉线作晶种，由于棉线表面存在着大量细小的棉纤维，形成大量的晶核，因此在棉线上“挂”了大量的、不成型的硫酸铜晶体。