实验二碱式碳酸铜的制备

1、背景知识：碱式碳酸铜英文名：Basic cupric carbonate化学式：Cu2 (OH) 2 CO3物理性质:分子量：3密度：3 85g cm折光率： 、 、外观： 草绿色的单斜系结晶纤维状的团状物，或深绿色的粉状物化学性质:不溶于冷水和醇，溶于酸，氰化物，氨水和铵盐；受热易分解;构成 : CuCO3?Cu(OH)2， 是一种草绿色的单斜系结晶纤维状的团状物，或深绿色的粉状物它不溶于水，溶于酸，热水中或加热到220时分解为氧化铜、水和二氧化碳( 碱式碳酸铜f加热 氧化铜+水+二氧化碳)，溶于酸并生成相应的铜盐。也溶于氧化物、镂盐和碱金属碳酸盐水溶液而形成铜的络合物。用途 :无机工业用于

2、制造各种铜化合物。有机工业用作有机合成催化剂。电镀工业电镀铜锡合金作铜离子的添加剂。农业中用作黑穗病的防止剂，也可作种子的杀虫剂。畜牧业中作饲料中铜的添加剂。此外，还应用于烟火、颜料生产、医药等方面。实验名称：碱式碳酸铜的制备，组成分析实验目的： 1、通过碱式碳酸铜制备条件的探求和生成物颜色、状态的分析，研究反应物的合理配料比并确定制备反应适合的温度条件；2、了解碱式碳酸铜组成分析的各种方法；3、掌握碱式碳酸铜制备及产物组成分析过程中的各种操作，并培养独立设计实验的能力。实验原理：由Na2CO?10HO跟CuSO?5HO晶体混合反应后加入沸水中，得到蓝绿色沉淀，经过抽滤、洗涤、风干后可得到蓝绿

3、色晶体。相关反应方程式：2CuSQ 5H2O +2Na2CO 10H2O Cu2(OH)2CQ+2Na2SQ+14H2O+COT碱式碳酸铜为天然孔雀石的主要成分，呈暗绿色或淡蓝绿色，加热至200oC即分解，在水中的溶解度度很小，新制备的试样在沸水中很易分解。思考题：1 .哪些铜盐适合制取碱式碳酸铜？写出硫酸铜溶液和碳酸钠溶液反应的化学方程式。2CuSO+2NaCO+HO=Cu(OH)2CO J +2NaSO+CO T2 .估计反应的条件，如反应的温度、反应物浓度及反应物配料比对反应产物是否有影响。实验药品和试剂CuSQ N&CO和NaHCOfl体、Na 2s2Q标准溶液、已知浓度的 K

4、I溶液、淀粉液实验仪器恒温水浴箱、电子天平、烘箱、布式漏斗、抽滤瓶、量筒( 10mL 100 mL)、胶头滴管、烧 杯、试管、玻璃棒、研钵、电炉、滴定管、锥形瓶、铁架台。实验步骤一、反应物溶液配制配制 L -1的CuS0§液和 L -1的N&CO溶液各100mL=二、制备反应条件的探求1 . CuSO和NaCO溶液的合适配比置于四支试管内均加入 mL CuSO 4溶液，再分别取 mol - L-1 N&CO溶液mL、mL、mL及mL依次加入另外四支编号的试管中。将八支试管放在75oC水浴中。几分钟后，依次将 CuSO溶液分别倒入NmCO溶液中，振荡试管，比较各试管中沉

5、淀生成的速度、沉淀的数量及颜色，从中得出两种反应物溶液以何种比例混合为最佳。试剂一一一一共管号1234CuSO(mL)NaCO(mL)沉淀生成速度沉淀数量沉淀颜色思考题1）各试管中沉淀的颜色为何会有差别？估计何种颜色产物的碱式碳酸含量最高？2）若将NaCO溶液倒入CuSO§液，其结果是否会有所影响？2 .反应温度的探究在三支试管中，各加入 mL ml-1 CuSO溶液，另取三支试管，各加入由上述实验得到的合 适用量的 L -1 NaCO溶液。从这两列试管中各取一支，将它们分别置于室温、500c 100oC的恒温水浴中，数分钟后将CuSO溶液倒入N&CO溶液中，振荡并观察现象，

6、由实验结果确定制备反应的合适温度。试前j一.温度（C）室温50100CuSO(mL)Ns2CG(mL)沉淀生成速度沉淀数量沉淀颜色思考题：1）反应温度对本实验有何影响？2）反应在何种温度下进行会出现褐色产物？这种褐色物质是什么？三、用最佳条件制取碱式碳酸铜取60mL CuSO溶液，根据上面实验确定的反应物合适比例及适宜温度制取碱式碳酸铜。待沉淀完全后，快速撤离热源，静置，待沉淀下沉后用倾鸿法洗涤沉淀数次，直到沉淀中不含SO2-为止（Ba2+离子检验），抽干。将所得产品在烘箱中于 100oC烘干，待冷至室温后称量，并计算产率。制备方法二：利用 NaHCO®体跟CuSO固体制备称取， 5

7、H2O,先将固体研细，然后混合，投入100mL沸水中，搅拌，防止暴沸，反应完全后撤离热源，看到有草绿色沉淀生成。 洗涤至不含硫酸根离子，抽滤至干，得到草绿色晶体.该 晶体的主要成分为 CuCO- Cu（OH）2 H 2O.注意：因反应产物与温度、溶液的酸碱性等有关，因而同时可能有蓝色的2CuCO Cu（OH）2、2CuCO- 3Cu（OH）2和2CuCO- 5Cu（OH）2等生成，使晶体带有蓝色。四、碱式碳酸铜的质量鉴定在实验中通常采用 EDTA滴定法或碘量法对碱式碳酸铜进行质量鉴定，在这里我们主要讨论碘量法的具体操作过程。是中等强度的还原剂，可以用来测定的氧化态物质CiT的浓度，通过Cu2+

8、的浓度可知样品中 Cu的含量，进而得知样品的纯度，反应的方程式为：Cif+ + 2I -=Cu+l2 I 2 + 2 S 2O32-= 2 I - + S 4Q2-。附：间接碘量法的反应条件和滴定条件：酸度的影响 I 2与N&S2Q应在中性、弱酸性溶液中进行反应。（若在碱性溶液中：$Q2-+ 4I 2 + 10 OH -= 2SO42+ 8I - + 5H 2。、3I 2 + 6OH-=IO3-+ 5I - + 3H 2O 若在酸性溶液中：5Q2-+ 2H+= 2SO2 + S - + H 2O、4I- + O2 （空气中）+ 4H += 2I 2 + H 2O ）防止I 2挥发：加入过量 KI （比理论值大23倍）与I 2生成I3-,减少I 2挥发；室温下 进行；滴定时不要剧烈摇动。防止I被氧化：避免光照一一日光有催化作用；析出I 2后不要放置过久（一般暗处5 7min ）;滴定速度适当快。具体操作过程如下：在室温条件下，称取碱式碳酸铜样品，溶于 20mL纯水，然后转移到锥形瓶中，然后加入2滴淀粉液作为待测液，用已知浓度的KI溶液滴定该反应直至反应终点（应