試驗二堿式碳酸銅的制備

1、實驗二 堿式碳酸銅的制備，組成分析背景知識：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： 3 85gcm3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(tuán)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 : CuCO 3?Cu（OH） 2，是一種草綠色的單斜系結(jié)晶纖維狀的團(tuán)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220C時分解為氧化銅、水和二氧化碳（堿式碳酸銅t加熱氧化銅+水+二氧化碳），溶于酸并生成

2、相應(yīng)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(jī)工業(yè)用于制造各種銅化合物。 有機(jī)工業(yè)用作有機(jī)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 ：堿式碳酸銅的制備，組成分析實驗?zāi)康?：1、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，并培養(yǎng)獨立設(shè)計實 驗的能力。實驗原理 ：由

3、Na2CO3?10H2O 跟 CuSO4?5H2O 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 +2Na2CO IOH2OCu2（OH） 2CQ+2Na2SQ+14H2O+COf堿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 J +2N2SO4+CO2 f2. 估計反應(yīng)的條件，如反應(yīng)

4、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CuSO4、Na2CO3和NaHCO3固體、Na2S2O3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 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。實驗步驟一、反應(yīng)物溶液配制配制 0.5mol L-1 的 CuS04溶液和 0.5mol L-1 的 Na2CO3溶液各 100mL。二、制備反應(yīng)條件的探求1. CuSO4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丄-1 CuSO4溶液，再分

5、別取0.5 mol L-1 Na2CO3溶液1.6mL、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。試詞f試官號1234CuSO4（mL）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？估計何種顏色產(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)果是否會有所影響？2

6、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，各加入由上述實驗 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，振蕩并觀察現(xiàn)象，由實驗結(jié)果確定制備反應(yīng)的合適溫度。試荊溫度（C）室溫50100CuSO4（mL）2.02.02.0Na2CO3（mL）2.42.42.4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

7、制取堿式碳酸銅取60mL 0.5moLL-1 CuS04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 NaHCO 3固體跟CuSO4固體制備稱取4.2gNaHCO3, 6.2gCuSO4 5H20,先將固體研細(xì)，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子，抽 濾至干，得到草綠色晶體該晶體的主要成分為Cu

8、CO3Cu（OH）2 H2O.注意：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(lán)色的 2CUCO3 Cu（OH） 2、2CuCO3 3Cu（OH） 2和2CuCO3 5Cu（OH） 2等生成，使晶體帶有藍(lán)色。四、堿式碳酸銅的質(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(qiáng)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(jìn)而得知樣品的純度，反應(yīng)的方程式為：Cu2+ + 2I -=Cu+I 2 I2 + 2 S2O32-= 2 I- + S4O62-。附：間接碘

9、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(jìn)行反應(yīng)。（若在堿性溶液中：S2O32-+ 412+ 10 OH-= 2SO42-+ 8I- + 5H2O、312 + 6OH-=IO3-+ 5I- + 3H2O 若在酸性溶液中：S2O32-+ 2H+= 2SO2 + S - +2O、4I- + O2 （空氣中）+ 4H+= 212 + H2O ） 防止I2揮發(fā)：加入過量 KI （比理論值大23倍）與I2生成I3-,減少I2揮發(fā)； 室溫下 進(jìn)行；滴定時不要劇烈搖動。 防止I-被氧化： 避免光照一一日光有催化作用；析出I2后不要放置過久（一般暗處5 7min ）;滴定速度適當(dāng)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溶液滴定該反應(yīng)直至