实验二碱式碳酸铜的制备

1、实验二碱式碳酸铜的制备，组成分析背景知识：碱式碳酸铜英文名:Basiccupriccarbonate化学式：CU2(OH)2CO3物理性质：分子量：221.12密度：3.85g/cm3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，割化物，氨水和铉盐；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220C时分解为氧化铜、水和二氧化碳(碱式碳酸铜加热氧化铜+水+二氧化碳)，溶于酸并生成相应的铜盐。也溶于割化物、铉盐和碱金属

2、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：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Na2CO3?10H2O跟CuSO4?5H2O晶体混合反应后加入沸

3、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：2CuSQ5H2O+2Na2CO10H2Cu2(OH)2CQ+2Na2SQ+14H2O+COf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。2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3$+2NaSO4+CO2f2. 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CuSO4、Na2CO3和Na

4、HCO3固体、Na2S2O3标准溶液、已知浓度的KI溶液、淀粉液1.2实验仪器10mL100mL）、胶头滴管、烧恒温水浴箱、电子天平、烘箱、布式漏斗、抽滤瓶、量筒（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0.5molL-1的CuSO4溶液和0.5molL-1的Na2CO3溶液各100mL。二、制备反应条件的探求CuSO4和Na2CO3溶液的合适配比置于四支试管内均加入2.0mL0.5mol.L-1CuSO4溶液，再分别取0.5molL-1Na2CO3溶液1.6mL、2.0mL、2.4mL及2.8mL依次加入另外四支编号的试管中。将八支试管放在75C水

5、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。成制J_试官V1234CuSO4(mL)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？估计何种颜色产物的碱式碳酸含量最高?2）若将Na2CO3溶液倒入CuSO4溶液，其结果是否会有所影响？反应温度的探究在三支试管中，各加入2.0mL0.5molml-1CuSO4溶液，另取三支试管，各加入由上述实验得到的合适用量的0.5molL-1Na2CO3

6、溶液。从这两列试管中各取一支，将它们分别置于室温、50C、100C的恒温水浴中，数分钟后将CuSO4溶液倒入Na2CO3溶液中，振荡并观察现象，由实验结果确定制备反应的合适温度。试布温度（C）室温50100CuSO4(mL)2.02.02.0Na2CO3(mL)2.42.42.4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60mL0.5moLL-1CuSO4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，待沉淀下沉后用倾淫法洗涤沉淀数

7、次，直到沉淀中不含SO42-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NaHCO3固体跟CuSO4固体制备称取4.2gNaHCO3,6.2gCuSO45H2O，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CuCO3Cu（OH）2H2O.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2CuCO3Cu（OH）2、2CuCO33Cu（OH）2和2CuCO35Cu（OH）2等生成，使晶体带

8、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Cu2+的浓度，通过Cu2+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：-2+一-_2-_-_2-Cu+2I=Cu+I2I2+2S2O3=2I+S4O6。附：间接碘量法的反应条件和滴定条件： 酸度的影响I2与Na2S2O3应在中性、弱酸性溶液中进行反应。（若在碱性溶液中： S2O32-+4I2+10OH-=2SO42-+8I-+5H2O、3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O若在酸性溶液中：S2O32-+2H+=2SO2+S一+2IO、4I-+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I2生成3,减少I2挥发；室温下进行；滴定时不要剧烈摇动。防止被氧化：避免光照一一日光有催化作用；析出I2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0.5g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