1 称量1.5g铜屑,灼烧至表面呈现黑色,冷却;
红色铜片变成黑,铜片表面被氧化了
Cu(s,红色) + O2→CuO(s,黑色)
灼烧铜片时,要先小火预热,蒸发皿放在泥三角上,先均与加热再集中加热,玻璃棒不要直接碰蒸发皿壁,坩埚钳要预热,
2 加5.5mL3mol·L-1硫酸,2.5mL浓硝酸,反应平稳后水浴加热,补加2.5mL3mol·L-1硫酸,0.5mL浓硝酸;
加浓硝酸之后有黄棕色气体生成,溶液呈蓝色。
Cu + 2HNO3 + H2SO4 = CuSO4+2NO2(↑) + 2H 2O
Cu2+在水溶液中呈蓝色,
NO2是红棕色气体,
水浴加热时水在大烧杯的2/3处,第一次加完酸后,要等反应平稳后才水浴加热, 如在反应激烈时水浴加热,由于温度提高,使反应速度提高,反应更激烈,溶液有可能溢出容器;而且要在蒸发皿上盖表面皿,因为水浴加热反应的同时,也在蒸发浓缩溶液,体系溶剂减少,产物硫酸铜会析出,包在未反应的铜屑外面,使反应速度减慢,故要加盖表面皿。
3 铜近于完全溶解后,趁热倾滗法分离;
没有残余物,因为用的是纯铜片,都能被混酸溶解。
4 水浴加热,蒸发浓缩至结晶膜出现;
从中间成膜,浓缩溶液后,溶液达到过饱和,就会有晶体析出。由于溶剂在溶液表面蒸发快,溶液表面容易达到过饱和而析出晶体,当溶液表面被晶体铺满时,出现由晶体形成的膜,这就是晶体膜。
从中间结膜好,从边上结膜说明边上温度高,容易失水变白
5 冷却、过滤;
得到蓝色晶体
CuSO4 +5 H2O = CuSO4·5H2O (蓝色晶体)
从滤瓶中倒出液体时要快,所以事先准备好干的小烧杯
6 粗产品以1.2mL水/g的比例,加热溶于水,趁热过滤;
滤液呈蓝色Cu2+在水溶液中呈蓝色
7 滤液冷却 、过滤;得到纯净的五水硫酸铜晶体
逐渐长出蓝色晶体,先是棒状,再长大呈棱形。CuSO4 +5H2O = CuSO4·5H2O(蓝色晶体)