碱式碳酸铜的制备

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℃