反应中生成了硫酸铜，为了避免硫酸铜析出，使铜和硝酸的氧化反应继续进行，体系要有足够的水，可借助于溶解度计算体系中含有多少水，才足以使生成的产物溶解而不析出。
反应在373K的水浴上进行，由于反应中有水的蒸发；倾滗法分离时温度还要降低，故参考353K时硫酸铜的溶解度进行计算。
溶解理论产量的五水硫酸铜需要水 ：7.04g(约等于7mL)
原料8mL3mol·L-1硫酸(1.18,25%)带入体系的水为7.08g(约等于7.1mL) 3mL浓硝酸(1.40,68%)带入体系的水为 ：1.34g(约等于1.3mL)
1mol铜在反应中生成2mol水，结晶时需要5mol水，故结晶过程中需要水为1.28g(约等于1.3mL)。 综合考虑：
溶解与结晶需要水：7.04+1.28=8.32约等于8.3mL 原料所提供的水：7.08+1.34=8.42g约等于8.4mL
故两者吻合，说明在浓硝酸确定的情况下，用3mol·L-1的硫酸是合适的。 2.3 为什么要缓慢、分批的加浓硝酸？
当大量气体放出的时候会夹带溶液，使溶液溢出容器。 充分利用硝酸，避免未反应的酸在加热时分解。
2.4第一次加完酸后，为什么要等反应平稳后才水浴加热、而且要在蒸发皿上盖表面皿？
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，所以要等反应平稳后才水浴加热。
如不盖表面皿，则在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。
请在实验前挑选好蒸发皿和表面皿，使之很好吻合。 2.5什么时候补加稀硫酸、浓硝酸？
当反应平稳，NO2红棕色气体比较少时，说明第一次加的酸已经大部分反应，此时可以补加酸，根据实验情况，一般在水浴加热10～15min后补加。
3.1 如何判断铜屑已经近于反应完？
取下表面皿，用坩埚钳从水浴上取下蒸发皿观看，如果溶液内没有铜或很少时， 反应已近于完成。
3.2 为什么可用倾滗法转移溶液，此步骤的目的是什么?
是为了分离未反应的铜，由于铜的密度大，沉在容器底部，故可以用倾滗法分离。
3.3 为什么要趁热用倾滗法转移溶液？
溶液一旦冷却，因硫酸铜的溶解度降低而有晶体析出，从而给分离带来困难，所以一定要快速、趁热转移溶液。请预先准备好小烧杯、玻棒、坩埚钳，用坩埚钳从水浴上取下蒸发皿，手拿蒸发皿，用玻璃棒引流（玻璃棒放在蒸发皿出液口），先快后慢的转移溶液到小烧杯。 4.1 什么是结晶膜？
当蒸发、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。
5.1 如何判断蒸发皿内的溶液已经冷却？为什么要冷却后才能过滤，此步骤操作的目的是什么？
用蒸发皿的底部接触手背，如与体温相同，则判断溶液已经冷却。 过滤的目的是使产品硫酸铜与可溶性杂质硝酸铜分离，得到粗产品。如果溶液没有冷却就过滤，滤液遇到冷的滤瓶，因温度降低，滤瓶内析出硫酸铜晶体，使产品损失。
6.1重结晶时，提纯物与溶剂之间的量的关系如何确定？
重结晶的第一步是加适量水，加热后能使提纯物全部溶解，趁热过滤后与不溶物分开，此步关键是加水量。加水的量由物质的溶解度决定，要考虑的是哪个温度下的溶解度，由于在加热溶解过程中会有溶剂的蒸发，趁热过滤时温度也将低于373K，因此选择353K时的溶解度为依据：100g水中溶解五水硫酸铜83.8g，由此得出提纯物硫酸铜与溶剂水之间的关系：1gCuSO4·5H2O需水1.2mL的比例关系。
无机盐重结晶时，大多以水为溶剂，提纯物与溶剂之间量的关系均可根据上述思路进行考虑。
6.2 说明硫酸铜重结晶中趁热过滤的操作要领，如何达到？
要领是快，采取的措施：预先做好吸滤的准备工作（洗净漏斗、滤瓶，并用纯水荡洗，剪好合适大小的滤纸，用少量纯水湿润，打开真空泵，微接橡皮管，使滤纸紧贴漏斗而无缝隙）。准备工作做好后，再加热溶解硫酸铜，一旦溶解，立即打开真空泵，接上橡皮管，快速、全部转移溶液至漏斗中，否则会因加热时间过长，或溶液已冷引起硫酸铜析出，过滤时提纯物硫酸铜与杂质一起留在漏斗中而损失。
6.3 什么情况下趁热过滤得到的滤液还要水浴蒸发，为什么会出现此情况？ 如趁热过滤后，滤液在冷的滤瓶中无晶体析出，可以预料就是继续冷却，得到的晶体也很少或没有，此时应将滤液转移到蒸发皿内，水浴加热蒸发至有少量晶体出现即可。
原因 ：粗产品硫酸铜没有抽干，即是湿的，带了多余的溶剂水；烧杯、滤瓶中均有水，未尽量倒干，造成体系中水太多。
6.4 重结晶的最高产率是多少，产率过高、过低的原因是什么？
重结晶时加水量是以353K的溶解度计算的，假定冷却到293K的室温过滤，此时溶解度为32.0g/100gH2O，所以重结晶的最高产率为： (83.8 － 32.0) ÷ 83.8 × 100% = 61.8%
产率过低：粗产品晶体未抽干；重结晶时所用烧杯、滤瓶内有水；溶解晶体时加热时间过长，过滤时溶液已冷，二者均引起硫酸铜析出，过滤后漏斗上有晶体而损失。
产率过高 ,往往是在滤液中无晶体析出，在水浴上加热时，蒸发过多的水引起的 八、实验中可能存在的问题
序号 问题 原因 解决方法 1 灼烧时，蒸发皿裂违反了固体灼烧基本操规范固体灼烧的操作；灼烧了，直到水浴加热时作 后检查蒸发皿有无裂痕，如水发蓝才发现； 有换蒸发皿后再反应。 2 反应时间已经很长1、铜称量不准（称多了）；1、按照规定的量进行称量； 了，但蒸发皿内仍有有个别同学追求产量，故2、量取硝酸的时候要仔细检未反应的铜（比较多意多称； 查； 的量）； 2、加的硝酸量不足； 3、加浓硝酸的时候要缓慢、3、浓硝酸加的太快而大分批滴加。 量分解。 3 倾滗法转移溶液时，蒸发皿放置过久；转移溶1、 取下蒸发皿后，快速趁出现大量硫酸铜晶液速度过慢；准备工作没热转移液体； 体 做好就从水浴上取下蒸4 5 发皿。以上导致溶液冷2、 请预先准备好小烧杯、却，溶解度下降，洗出了玻棒、坩埚钳。 硫酸铜晶体。 粗产品过滤时，滤瓶滤液尚未冷却就开始过用蒸发皿的底部接触手背，中又有晶体析出； 滤。 与体温相同，则判断溶液已经冷却，此时才能过滤。 重结晶趁热过滤时，准备工作未做好就加热，1、 预先做好吸滤的准备工滤纸上有硫酸铜晶导致加热时间过长；过滤作：洗净漏斗、滤瓶，并用体 操作过慢。 纯水荡洗，剪好合适大小的滤纸，用少量纯水湿润，打开真空泵，微接橡皮管，使滤纸紧贴漏斗而无缝隙。 2、 准备工作做好后，再加热溶解硫酸铜，一旦溶解，立即打开真空泵，接上橡皮管，快速、全部转移溶液至漏斗中，否则会因加热时间过长，或溶液已冷引起硫酸铜析出，过滤时硫酸铜与杂质一起留在漏斗中而损失。 反应时，硝酸加多了，导量取硝酸的时候一定要仔致粗产品中含有较多的细，不能多加。 硝酸铜。 6 粗产品带绿色
实验二 五水硫酸铜的制备
