碱式碳酸铜的制备

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1、学生设计性实验论文题目:碱式碳酸铜的制备姓名学号专业班级实验课程名称无机化学实验指导教师及职称实验学期至学年学期4[前言]碱式碳酸铜(CopperCarbonateBasic)概述[1]化学式为Cu2(OH)2CO3,分子量221.12美观的绿色粉末状晶体.相对密度3.8525,加热至220℃时分解.不溶于水和乙醇,溶于酸形成相应的铜盐,溶于氰化物、氨水、铵盐和碱金属碳酸盐的水溶液中,形成铜的配合物.在水中煮沸或在强碱溶液中加热时则可生成褐色的氧化铜.可与硫化氢反应生成硫化铜.在自然界中以孔雀石的形式存在.

2、其主要用于制造油漆、颜料、烟火、杀虫剂、其他铜盐和固体荧光粉激活剂等,也用于种子处理及作杀菌剂等.由互联网信息可以知道制备碱式碳酸铜有如下的的几种方法[2]（1）由Na2CO3·10H2O跟CuSO4·5H2O反应制备（2）由Na2CO3溶液跟CuSO4溶液反应制备（3）由NaHCO3跟CuSO4·5H2O反应制备（4）由Cu（NO3）2跟Na2CO3反应制备以及碱式碳酸铜中铜离子含量测定的几种方法:失重法[3]、间接碘量法[4]、配合滴定法[5]等等.本实验之目的在于通过碱式碳酸铜制备条件的探求和生成物颜

3、色状态的分析,研究反应物的合理配料比,确定制备反应的合适温度条件,设计样品中铜离子含量的检测方案,以培养独立设计实验的能力.在此,我采用由Na2CO3溶液跟CuSO4溶液反应制备并用间接碘量法（IndirectIodimetqy）测定碱式碳酸铜中铜离子含量.[正文]1.原理1.1碱式碳酸铜制备的原理:CuSO4·5H2O与Na2CO3在合适的配比及温度下反应:1.2碱式碳酸铜中铜离子含量测定的原理2Cu2++4I-=2CuI↓+I2I2+2S2O32-=2I-+S4O62-以淀粉为指示剂,终点颜色为肉粉色.

4、2.用品2.1药品:CuSO4·5H2O,Na2CO3(s);20%KI(aq),10%KSCN(aq),0.2%淀粉(aq),1mol/LH2SO4,0.09954mol/LNa2S2O3.2.2仪器:台秤,100ml容量瓶,胶头滴管,烧杯,试管（8支）,玻璃棒,水浴锅,布氏漏斗及吸滤瓶,恒温水浴箱,循环水真空泵;碱式滴定管,碘量瓶,分析天平,称量瓶,培养皿,电热套.2.3材料:滤纸,纸条.3.实验步骤3.1溶液的配制称取12.5gCuSO4·5H2O和5.3gNa2CO3,分别溶解于两支烧杯中后转移至1

5、00ml容量瓶,定容,摇匀.3.2反应合适条件的探究3.2.1反应物合适配比的探究4在4支小试管中分别加入2.0ml0.5mol/L的CuSO4(aq),再将1.6ml,2.0ml,2.4ml,2.8ml0.5mol/L的Na2CO3(aq)分别加入到另外的4支小试管中.75℃水浴数分钟后依次将CuSO4(aq)倒入Na2CO3(aq)中,震荡,比较沉淀生成速度、状态、数量及颜色,选择合适配比.3.2.2合适反应温度的探究在3支小试管中分别加入2.0ml0.5mol/L的CuSO4(aq),再将合适配比的N

6、a2CO3(aq)至于另3支试管中,分为3组,分别于室温、50℃水浴、90℃水浴下静置片刻,后将CuSO4(aq)倒入Na2CO3(aq)中,震荡,比较沉淀生成速度、状态、数量及颜色,确定合适温度.3.3碱式碳酸铜的制备取40ml0.5mol/L的CuSO4(aq)及48ml0.5mol/L的Na2CO3(aq)在90℃下水浴,至溶液明显分层且上层液体无色澄清时沉淀完全,用清洗法洗涤沉淀数次至检测不出SO42-,抽滤,100℃烘干半小时,待干燥,称量计算产率.3.4碱式碳酸铜样品中铜离子含量的检测准确称取0

7、.2000到0.3000g碱式碳酸铜样品两份,分别放入250ml碘量瓶中,加入2gKI,5ml3mol/L的H2SO4,摇匀,置于黑暗地方10分钟后加入150ml冷却至室温的沸水摇匀呈棕黄色,然后用Na2S2O3标准溶液滴定至呈土黄色,加入淀粉溶液2ml,再滴定至上层发白后加入2gKSCN看到溶液由乳白色变为灰色,继续滴定至肉粉色即为滴定终点,记录消耗Na2S2O3的体积,计算Cu的含量.4.实验数据的记录与处理表4.1CuSO4和NaCO3的合适配比75℃水浴项目编号1234V(CuSO4)/ml2.02

8、.02.02.0V(NaCO3)/ml1.62.02.42.8沉淀生成速度沉淀数量沉淀颜色最佳比例表4.2CuSO4和NaCO3的反应温度项目编号IIIIII水浴温度室温50℃90℃V(CuSO4)/ml2.0V(NaCO3)/ml2.4淀生成速度沉淀数量沉淀颜色沉淀性状最佳温度4表4.3产品的制备V(CuSO4)/ml40.0V(NaCO3)/ml48.0水浴温度90℃产品外观色泽产量/g理论产量/g2.22产