1.将瓷皿中放入
电解铜(铜丝或刨铜屑),加入硫酸,加热至70~80℃。分次加入
相对密度为1.40
硝酸(小心喷溅!)。
3.将制得的结晶溶于1.5倍热水,过滤,蒸发至形成结晶膜,冷却。吸滤出结晶。所得硫酸铜需经2~3次
重结晶,方可制得
化学纯的产品。
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,加热,使晶体完全溶解。
继续加热到80—90℃,趁
热过滤(推荐把滤纸折为菊花形),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.
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。
水合物含一定量
水分子的固体化合物。水合物中的水是以确定的量存在的,例如硫酸铜CuSO4的水合物的组成为CuSO4·5H2O。水合物中的水有几种不同的结合方式:一种是作为
配体,配位在
金属离子上,称为配位结晶水;另一种则结合在
阴离子上,称为阴离子结晶水。例如CuSO4·5H2O加热到45℃时,失去两分子水,113℃时,失去
四分子水。只有加热到258℃以上,才能脱去最后一分子水。由此可见,4个水分子是作为配体以平行四边形配位在
铜离子上的,即[Cu(H2O)4]2+;另一个水分子则结合在
硫酸根上,一般认为,这个水分子通过氢键与另外两个配位水分子及硫酸根相结合。CuSO4·5H2O按水分子的结合方式,其
结构式可写成[Cu(H2O)4][SO4(H2O)]。当硫酸铜晶体受热
失水时,首先失去铜离子两个非氢键配位结晶水,然后失去其两个氢键配位结晶水,最后失去阴离子结晶水。其他许多
硫酸盐晶体如FeSO4·7H2O、NiSO4·7H2O、ZnSO4·7H2O等,均有相似的结合方式。
在
过渡金属的水合物中,相同组成的水合物往往由于其中的水分子的结合方式不同而使其性质发生变化。例如无水
三氯化铬呈红紫色;其水合物为暗绿色晶体,
实验式为
CrCl3·6H2O。经实验证明,6个水分子中只有4个水分子和2个
氯离子作为配体与铬离子结合在
内界[Cr(H2O)4Cl2]+,不论在
晶态或在水溶液中均稳定存在,因此,这种水合物的结构式可写成[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O。如将暗绿色晶体的溶液冷却至0℃以下并通入
氯化氢气体,则析出紫色晶体,其结构式为[Cr(H2O)6]Cl3。将紫色晶体的溶液用
乙醚处理并通以氯化氢气体,就析出一种淡绿色晶体,其结构式为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O。
水也可以不直接与
阳离子或阴离子结合而依一定比例存在于晶体内,在晶格中占据一定的部位。这种结合形式的水称为晶格水,一般含有12个水分子。有些晶形化合物也含水,但无一定比例。例如
沸石和其他
硅酸盐矿物。一些难溶的金属
氢氧化物实际上也是水合物。
当计算时,若题目说明是硫酸铜晶体,化学式应是CuSO4·5H2O,
相对分子质量是250。
若题目说明是
硫酸铜,化学式是CuSO4,这时相对分子质量取为160。