實驗二 堿式碳酸銅的制備

1、精選文檔試驗二 堿式碳酸銅的制備，組成分析背景學(xué)問：堿式碳酸銅英文名：Basic cupric carbonate 化學(xué)式：Cu2 (OH) 2CO3 物理性質(zhì): 分子量：221.12 密度：385gcm3 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，氰化物，氨水和銨鹽；受熱易分解;構(gòu)成: CuCO3Cu(OH)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時分解為氧化銅、水和二氧化碳( 堿式碳酸銅加熱 氧化銅+水+二氧化碳 ），溶于酸并生成相應(yīng)

2、的銅鹽。也溶于氰化物、銨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。試驗名稱：堿式碳酸銅的制備，組成分析試驗?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，爭辯反應(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、把握堿式碳酸銅制備及產(chǎn)物組成分析過程中的各種操作，并培育獨立設(shè)計試驗的力量。試驗原理：由Na2CO310H2O跟CuSO

3、45H2O晶體混合反應(yīng)后加入沸水中，得到藍綠色沉淀，經(jīng)過抽濾、洗滌、風(fēng)干后可得到藍綠色晶體。相關(guān)反應(yīng)方程式：2CuSO4·5H2O +2Na2CO3·10H2OCu2(OH)2CO3+2Na2SO4+14H2O+CO2堿式碳酸銅為自然孔雀石的主要成分，呈暗綠色或淡藍綠色，加熱至200oC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+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3+2Na2SO4+CO22. 估量反應(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

4、反應(yīng)產(chǎn)物是否有影響。試驗藥品和試劑CuSO4、Na2CO3 和NaHCO3固體 、 Na2S2O3標準溶液、已知濃度的KI溶液、淀粉液 1.2 試驗儀器恒溫水浴箱、電子天平、烘箱、布式漏斗、抽濾瓶、量筒（10mL、100 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。 試驗步驟一、反應(yīng)物溶液配制配制0.5mol·L-1的CuSO4溶液和0.5mol·L-1的Na2CO3溶液各100mL。二、制備反應(yīng)條件的探求1CuSO4和Na2CO3溶液的合適配比置于四支試管內(nèi)均加入2.0 mL 0.5 mol.L-1 CuSO4溶液，再分別取0.5 mol&#

5、183;L-1 Na2CO3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75oC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。試劑 試管號 1 2 3 4CuSO4(mL) 2.0 2.0 2.0 2.0Na2CO3(mL) 1.6 2.0 2.4 2.8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？估量何種顏色產(chǎn)物的堿式碳酸含量最高？2）若將Na2CO3溶液倒入CuSO4溶液，其結(jié)果是否會有所

6、影響？2反應(yīng)溫度的探究在三支試管中，各加入2.0 mL 0.5mol·ml-1 CuSO4溶液，另取三支試管，各加入由上述試驗得到的合適用量的0.5mol·L-1 Na2CO3溶液。從這兩列試管中各取一支，將它們分別置于室溫、50oC、100oC的恒溫水浴中，數(shù)分鐘后將CuSO4溶液倒入Na2CO3溶液中，振蕩并觀看現(xiàn)象，由試驗結(jié)果確定制備反應(yīng)的合適溫度。試劑 溫度（） 室溫 50 100CuSO4(mL) 2.0 2.0 2.0Na2CO3(mL) 2.4 2.4 2.4沉淀生成速度沉淀數(shù)量沉淀顏色思考題：1）反應(yīng)溫度對本試驗有何影響？2）反應(yīng)在何種溫度下進行會消滅褐色產(chǎn)

7、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60mL 0.5moL·L-1 CuSO4溶液，依據(jù)上面試驗確定的反應(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，待沉淀下沉后用傾潷法洗滌沉淀數(shù)次，直到沉淀中不含SO42-為止（Ba2+離子檢驗），抽干。將所得產(chǎn)品在烘箱中于100oC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4.2gNaHCO3，6.2gCuSO4·5H2O，先將固體研細，然后混合，投入100mL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

8、子，抽濾至干，得到草綠色晶體該晶體的主要成分為CuCO3·Cu(OH)2·H2O留意：因反應(yīng)產(chǎn)物與溫度、溶液的酸堿性等有關(guān)，因而同時可能有藍色的2CuCO3·Cu(OH)2、2CuCO3·3Cu(OH)2和2CuCO3·5Cu(OH)2等生成，使晶體帶有藍色。四、堿式碳酸銅的質(zhì)量鑒定在試驗中通常接受EDTA滴定法或碘量法對堿式碳酸銅進行質(zhì)量鑒定，在這里我們主要爭辯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)Cu2+的濃度，通過Cu2+的濃度可知樣品中Cu的含量，進而得知樣品的純度，反應(yīng)的方程式為：Cu2+ + 2I-=

9、Cu+I2 I2 + 2 S2O32-= 2 I- + S4O62- 。附：間接碘量法的反應(yīng)條件和滴定條件： 酸度的影響 I2 與Na2S2O3應(yīng)在中性、弱酸性溶液中進行反應(yīng)。 （若在堿性溶液中：S2O32-+ 4I2 + 10 OH-= 2SO42-+ 8I- + 5H2O 、 3I2 + 6OH-=IO3-+ 5I- + 3H2O 若在酸性溶液中：S2O32-+ 2H+= 2SO2 + S+ H2O 、4I- + 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 I2 生成I3-，削減 I2揮發(fā)； 室溫下進行； 滴定時不要猛烈搖動。 防止I- 被氧化： 避開光照日光有催化作用； 析出 I2后不要放置過久（一般暗處5 7min ）； 滴定速度適當快。具體操作過程如下： 在室溫條件下，稱取0.5g堿式碳酸銅樣品，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