实验二碱式碳酸铜的制备

1、实验二碱式碳酸铜的制备，组成分析时间：2021.03.09创作：欧阳法背景知识：威式碳酸铜英文名：Basic cupric carbonate化学式：Cu2 (OH) 2CO3物理性质：分子量:221.12密度：3. 85g/cm"折光率：1.655、1.875、1.909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，氤化物，氨水和镂 盐；受热易分解；构成：CuC()3Cu()H)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°C时分解为氧化 铜、水和二氧化碳(威式碳酸

2、铜加热氧化铜十水+ 二氧化碳)，溶于酸并生成相应的铜盐。也溶于氟 化物、钱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：威式碳酸铜的制备，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

3、培养独立设计实验的能力。 实验原理：由跟CuS()4*5H2()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、风干后可得到蓝绿色晶体。相关反应方程式：2CuSO4.5H2O+2Na2C()3 10H2()=Cu2()H)2C()3+2Na2S()44-14H2()+C()2 t威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200°C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。2CuSO4+2Na2CO5+H2O=Cu2(OH)2CO3 J +2Na2

4、S O4+CO2 f2. 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、Na2C()s 和 NaHCO3 固体、标准溶液、已知浓度的KI溶液、淀粉液1.2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、10() 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().5mol L'1 的 CuS()4 溶液和 0.5mol - L'1 的 Na2C()5 溶液各 l()()mL。二、制备反应条件的探求1. CuS()4和Na2C()3溶液的合适

5、配比置于四支试管内均加入2.0 mL ().5 moLL'1 CuS()4溶 液，再分别取 0.5 mol - L'1 Na2C()3 溶液 1 6 mL、2.0 mL、2.4 mL及2.8 mL依次加入另外四支编号的试管 中。将八支试管放在75”C水浴中。几分钟后，依次 将CuSO4溶液分别倒入Na2CO3溶液中,振荡试管, 比较各试管中沉淀生成的速度、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。1234CuSOMmL）2.02.02.02.0Na2CO3（mL）1.62.02.42.8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

6、？估计何种颜 色产物的威式碳酸含量最高？2) 若将Na2C()3溶液倒入CuS()4溶液，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2.0mL0.5mol mfCuSQ 溶 液，另取三支试管，各加入由上述实验得到的合适用 量的().5mol L-,Na2C()3溶液。从这两列试管中各取 一支，将它们分别置于室温、50°C> 100°C的恒温水 浴中，数分钟后将CuS()4溶液倒入NQ2CO3溶液中， 振荡并观察现象，由实验结呆确定制备反应的合适温 度。室温50100CuSO4（mL）2.02.02.0Na2CO3（mL）2.42.42.4沉淀生成速

7、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60mL0.5moL LCuS。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 浇法洗涤沉淀数次，直到沉淀中不含S()f为止(B+ 离子检验)，抽干。将所得产為在烘箱中于100°C烘干，待冷至室温后称 量，并计算产率。制备方法二：利用NaHCO3固体跟CuSO4固体制备 称取 4.2gNaHCO3, 6.2gCuS()4 - 5H2(),先将固体研 细，然后混合，投

8、入lOOmL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CuC()3 Cu()H)2 H2(). 注意：因反应产物与温度、溶液的酸威性等有关，因 而同时可能有蓝色的2CuC()3 Cu()H)2、 2CuC()3 3Cu(OH)2 和 2CuC()3 5Cu(OH)2 等生成, 使晶体带有蓝色。四、威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。I-是中等強度的还原剂，可以用来测定 的氧化态物质的浓度，通过Ci?+的浓度可知

9、样 品中Cu的含量，进而得知样品的纯度，反应的方程 式为：Cu2+ + 2I=Cu+I2 I2 + 2 S2O32_= 21+ SQH附：间接碘量法的反应条件和滴定条件： 酸度的影响【2与N22S2()3应在中性、弱酸性溶 液中进行反应。(若在威性溶液中：S2()32-+ 412 + 1()OH -2SO42'+ 81- + 5H2O、3I2 + 6OH -IO3 + 5? +3H2()若在酸性溶液中：2H+= 2S()2 + S +H2()、4L + O2 (空气中)+ 4H+= 2I2 + H2O ) 防止I2挥发：加入过量KI (比理论值大23倍)与b生成卩，减少I?挥发；室温下进行；滴定时不 要剧烈摇动。 防止1一被氧化：避免光照日光有催化作用；析 出【2后不要放置过久(一般暗处57min);滴定 速度适当快。具体操作过程如下：在室温条件下，称取().5g威式碳酸铜样品，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(应该是加入过量的已知