實驗二堿式碳酸銅的制備

1、實驗二堿式碳酸銅的制備，組成分析時間：2021.03.09創(chuàng)作：歐陽法背景知識：威式碳酸銅英文名：Basic cupric carbonate化學(xué)式：Cu2 (OH) 2CO3物理性質(zhì)：分子量:221.12密度：3. 85g/cm"折光率：1.655、1.875、1.909外觀：草綠色的單斜系結(jié)晶纖維狀的團狀物，或深 綠色的粉狀物化學(xué)性質(zhì)：不溶于冷水和醇，溶于酸，氤化物，氨水和鏤 鹽；受熱易分解；構(gòu)成：CuC()3Cu()H)2,是一種草綠色的單斜系 結(jié)晶纖維狀的團狀物，或深綠色的粉狀物，它不溶于 水，溶于酸，熱水中或加熱到220°C時分解為氧化 銅、水和二氧化碳(威式碳酸

2、銅加熱氧化銅十水+ 二氧化碳)，溶于酸并生成相應(yīng)的銅鹽。也溶于氟 化物、錢鹽和堿金屬碳酸鹽水溶液而形成銅的絡(luò)合 物。用途：無機工業(yè)用于制造各種銅化合物。有機工業(yè)用作 有機合成催化劑。電鍍工業(yè)電鍍銅錫合金作銅離子的 添加劑。農(nóng)業(yè)中用作黑穗病的防止劑，也可作種子的 殺蟲劑。畜牧業(yè)中作飼料中銅的添加劑。此外，還應(yīng) 用于煙火、顏料生產(chǎn)、醫(yī)藥等方面。實驗名稱：威式碳酸銅的制備，組成分析實驗?zāi)康模?、通過堿式碳酸銅制備條件的探求和生 成物顏色、狀態(tài)的分析，研究反應(yīng)物的合理配料比并 確定制備反應(yīng)適合的溫度條件；2、了解堿式碳酸銅組成分析的各種方 法；3、掌握堿式碳酸銅制備及產(chǎn)物組成分析 過程中的各種操作，并

3、培養(yǎng)獨立設(shè)計實驗的能力。 實驗原理：由跟CuS()4*5H2()晶體混 合反應(yīng)后加入沸水中，得到藍(lán)綠色沉淀，經(jīng)過抽濾、洗滌、風(fēng)干后可得到藍(lán)綠色晶體。相關(guān)反應(yīng)方程式：2CuSO4.5H2O+2Na2C()3 10H2()=Cu2()H)2C()3+2Na2S()44-14H2()+C()2 t威式碳酸銅為天然孔雀石的主要成分，呈暗綠色或淡 藍(lán)綠色，加熱至200°C即分解，在水中的溶解度度很 小，新制備的試樣在沸水中很易分解。思考題：1. 哪些銅鹽適合制取堿式碳酸銅？寫出硫酸銅溶 液和碳酸鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。2CuSO4+2Na2CO5+H2O=Cu2(OH)2CO3 J +2Na2

4、S O4+CO2 f2. 估計反應(yīng)的條件，如反應(yīng)的溫度、反應(yīng)物濃度 及反應(yīng)物配料比對反應(yīng)產(chǎn)物是否有影響。實驗藥品和試劑CuSQ、Na2C()s 和 NaHCO3 固體、標(biāo)準(zhǔn)溶液、已知濃度的KI溶液、淀粉液1.2實驗儀器恒溫水浴箱、電子天平、烘箱、布式漏斗、抽濾瓶、 量筒(10mL、10() mL)、膠頭滴管、燒杯、試管、 玻璃棒、研缽、電爐、滴定管、錐形瓶、鐵架臺。實驗步驟一、反應(yīng)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、制備反應(yīng)條件的探求1. CuS()4和Na2C()3溶液的合適

5、配比置于四支試管內(nèi)均加入2.0 mL ().5 moLL'1 CuS()4溶 液，再分別取 0.5 mol - L'1 Na2C()3 溶液 1 6 mL、2.0 mL、2.4 mL及2.8 mL依次加入另外四支編號的試管 中。將八支試管放在75”C水浴中。幾分鐘后，依次 將CuSO4溶液分別倒入Na2CO3溶液中,振蕩試管, 比較各試管中沉淀生成的速度、沉淀的數(shù)量及顏色， 從中得出兩種反應(yīng)物溶液以何種比例混合為最佳。1234CuSOMmL）2.02.02.02.0Na2CO3（mL）1.62.02.42.8沉淀生成速度沉淀數(shù)量沉淀顏色思考題1) 各試管中沉淀的顏色為何會有差別

6、？估計何種顏 色產(chǎn)物的威式碳酸含量最高？2) 若將Na2C()3溶液倒入CuS()4溶液，其結(jié)果是否 會有所影響？2.反應(yīng)溫度的探究在三支試管中，各加入2.0mL0.5mol mfCuSQ 溶 液，另取三支試管，各加入由上述實驗得到的合適用 量的().5mol L-,Na2C()3溶液。從這兩列試管中各取 一支，將它們分別置于室溫、50°C> 100°C的恒溫水 浴中，數(shù)分鐘后將CuS()4溶液倒入NQ2CO3溶液中， 振蕩并觀察現(xiàn)象，由實驗結(jié)呆確定制備反應(yīng)的合適溫 度。室溫50100CuSO4（mL）2.02.02.0Na2CO3（mL）2.42.42.4沉淀生成速

7、度沉淀數(shù)量沉淀顏色思考題：1) 反應(yīng)溫度對本實驗有何影響？2) 反應(yīng)在何種溫度下進(jìn)行會出現(xiàn)褐色產(chǎn)物？這種褐色物質(zhì)是什么？三、用最佳條件制取堿式碳酸銅取60mL0.5moL LCuS。溶液，根據(jù)上面實驗確定 的反應(yīng)物合適比例及適宜溫度制取堿式碳酸銅。待沉 淀完全后，快速撤離熱源，靜置，待沉淀下沉后用傾 澆法洗滌沉淀數(shù)次，直到沉淀中不含S()f為止(B+ 離子檢驗)，抽干。將所得產(chǎn)為在烘箱中于100°C烘干，待冷至室溫后稱 量，并計算產(chǎn)率。制備方法二：利用NaHCO3固體跟CuSO4固體制備 稱取 4.2gNaHCO3, 6.2gCuS()4 - 5H2(),先將固體研 細(xì)，然后混合，投

8、入lOOmL沸水中，攪拌，防止暴 沸，反應(yīng)完全后撤離熱源，看到有草綠色沉淀生成。洗滌至不含硫酸根離子，抽濾至干，得到草綠色晶 體.該晶體的主要成分為CuC()3 Cu()H)2 H2(). 注意：因反應(yīng)產(chǎn)物與溫度、溶液的酸威性等有關(guān)，因 而同時可能有藍(lán)色的2CuC()3 Cu()H)2、 2CuC()3 3Cu(OH)2 和 2CuC()3 5Cu(OH)2 等生成, 使晶體帶有藍(lán)色。四、威式碳酸銅的質(zhì)量鑒定在實驗中通常采用EDTA滴定法或碘量法對堿式碳 酸銅進(jìn)行質(zhì)量鑒定，在這里我們主要討論碘量法的具 體操作過程。I-是中等強度的還原劑，可以用來測定 的氧化態(tài)物質(zhì)的濃度，通過Ci?+的濃度可知

9、樣 品中Cu的含量，進(jìn)而得知樣品的純度，反應(yīng)的方程 式為：Cu2+ + 2I=Cu+I2 I2 + 2 S2O32_= 21+ SQH附：間接碘量法的反應(yīng)條件和滴定條件： 酸度的影響【2與N22S2()3應(yīng)在中性、弱酸性溶 液中進(jìn)行反應(yīng)。(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 (空氣中)+ 4H+= 2I2 + H2O ) 防止I2揮發(fā)：加入過量KI (比理論值大23倍)與b生成卩，減少I?揮發(fā)；室溫下進(jìn)行；滴定時不 要劇烈搖動。 防止1一被氧化：避免光照日光有催化作用；析 出【2后不要放置過久(一般暗處57min);滴定 速度適當(dāng)快。具體操作過程如下：在室溫條件下，稱取().5g威式碳酸銅樣品，溶于 20mL純水，然后轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，然后加入2滴淀 粉液作為待測液，用已知濃度的KI溶液滴定該反應(yīng) 直至反應(yīng)終點(應(yīng)該是加入過量的已知