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碱式碳酸铜的制备碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3为天然孔雀石的主要成分,呈暗红色或淡蓝色(由于所含成分Cu(OH)2和CuCO3的比例不同,而颜色不同),在水中溶解度很小,加热至200℃即分解,新制备的试样在沸水中很易分解。本实验通过碱式碳酸铜的制备实,了解最佳反应条件。一、实验目的1.了解碱式碳酸铜的制备的原理。2.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,研究反应物的配料比并确定制备反应的温度条件。3.培养学生独立设计实验的能力。二、实验原理由于CO32-的水解作用,碳酸钠的溶液呈碱性,而且铜的碳酸盐溶解度与氢氧化物的溶解度相近,所以当碳酸钠与硫酸铜溶液反应时,所得的产物是碱式铜:2CuSO4+2Na2CO3+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑碱式碳酸铜按CuO:CO2:H2O的比例不同而异,反应中形成2CuCO3•Cu(OH)2时,为孔雀蓝碱式盐;形成CuCO3•Cu(OH)2•xH2O。工业产品含CuO71.90%,也可在66.16%~78016%的范围之内,为孔雀绿色。因此,反应物的比例关系对产物的沉降时间也有影响。反应温度直接影响产物粒子的大小,为了得到大颗粒沉淀,沉淀反应在一定的温度下进行,但当反应温度过高时,会有黑色氧化铜生辰,使产品不纯,制备失败。碱式碳酸铜的性质:(1)性质:暗绿色或淡蓝绿色(2)对热的稳定性:加热至200℃时分解。(3)在水中的溶解度:溶解度很小,新制备的样品在沸水浴中易分解,溶于稀酸和氨水。三、实验仪器与试剂研钵、试管、烧杯、酒精灯、洗瓶、药匙、抽滤漏斗、容量瓶(250mL)、恒温水浴锅Na2CO3晶体、CuSO4·5H2O晶体、BaCl2溶液、蒸馏水四、实验步骤(一)反应物溶液的配制:配制0.5mol/L的CuSO4溶液和0.5mol/L的Na2CO3溶液各250ml称取固体药品CuSO4·5H2O31.25g和Na2CO313.25g,分别倒入两个250mL的烧杯中,用100mL蒸馏水溶解,再转入250mL容量瓶中,配成250mL溶液,静置,备用。(二)制备反应条件的探求:1、CuSO4和Na2CO3溶液的最佳配料比取四支各盛2.0ml0.5mol/LCuSO4溶液的试管和四支分别盛1.6ml、2.0ml、2.4ml、2.8ml0.5mol/LNa2CO3的试管置于75℃的水浴锅中加热,将CuSO4倒入每一支盛Na2CO3溶液的试管中,振荡,观察生成沉淀的速度、沉淀的数量、颜色。2、反应温度的探求:三支各盛2.0mlCuSO4溶液的试管,另取三支试管加入合适比用量的0.5mol/LNa2CO3溶液,从两列溶液中各取一支试管,将它们分别置于室温50℃、100℃的恒温水浴中,数分钟后将CuSO4溶液制入Na2CO3溶液中,振荡并观察现象。(注意与75℃产物比较)(三)碱式碳酸铜的制备60.0ml0.5mol/L的CuSO4溶液和60.0ml0.5mol/L的Na2CO3溶液75℃制取碱式碳酸铜,用蒸馏水洗涤数次至不含SO42-(用BaCl2溶液检验),抽滤,吸干,在烘箱中烘干,待冷却至室温,称量,计算产率。五、数据记录与结果的处理CuSO4和Na2CO3溶液的最佳配料比编号12340.5mol/LCuSO4(ml)2.02.02.02.00.5mol/LNa2CO3(ml)1.62.02.42.8沉淀生成速度沉淀的数量沉淀的颜色最佳比例结论:两种反应物的最佳配料比:1:1制备反应合适温度的探求室温50℃75℃100℃0.5mol/LCuSO4(ml)0.5mol/LNa2CO3(ml)沉淀生成速度沉淀的数量沉淀的颜色最佳温度结论:制备的反应合适温度是50℃
本文标题:碱式碳酸铜的制备
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