无机化学实验二十一 碱式碳酸铜的制备

实验二十一 碱式碳酸铜的制备

[实验目的]

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，以培养独立设计实验的能力。

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。 2.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]

由学生自行列出所需仪器、药品、材料之清单，经指导老师的同意，即可进行实验。 [实验内容] 一、反应物溶液配制

配制0.5mol·L-1的CuSO4溶液和0.5mol·L-1的Na2CO3溶液各100mL。 二、制备反应条件的探求

1．CuSO4和Na2CO3溶液的合适配比

置于四支试管内均加入2.0 mL 0·5 mol.L-1 CuSO4溶液，再分别取0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液1.6 mL、2.0 mL、2.4 mL及2.8 mL依次加入另外四支编号的试管中。将八支试管放在75oC水浴中。几分钟后，依次将CuSO4溶液分别倒入中，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。 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？ 2．反应温度的探求

在三支试管中，各加入2.0mL0.5mol·ml-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0.5mol·L-1Na2CO3溶液。从这两列试管中各取一支，将它们分别置于室温，50oC，100oC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。 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、碱式碳酸铜的准备

取60mL0.5moL·L-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，用蒸馏水洗涤沉淀数次，直到沉淀中不含SO42-为止，吸干。 将所得产品在烘箱中于100oC烘干，待冷至室温后称量，并计算产物。 [实验习题]

1．除反应物的配比和反应的温度对本实验的结果有影响外，反应物的种类，反应进行的时间等因素是否对反应物的质量也会有影响？

2．自行设计一个实验，来测定产物中铜及碳酸根的含量，从而分析所制得的碱式碳酸铜的质量。