堿式碳酸銅的制備VIP

堿式碳酸銅的制備堿式碳酸銅的制備[教學(xué)目標(biāo)]1、通過(guò)堿式碳酸銅制備條件的探求和生成物顏色、狀態(tài)的分析。2、研究反應(yīng)物的配料比并確定制備反應(yīng)的溫度條件[教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)]掌握制備反應(yīng)條件的探求[教學(xué)方法]多媒體輔助講授法，實(shí)驗(yàn)法[教學(xué)時(shí)數(shù)]30min學(xué)時(shí)[教學(xué)過(guò)程]一、實(shí)驗(yàn)原理堿式碳酸銅的性質(zhì)：1、性質(zhì)：暗綠色或淡藍(lán)綠色2、對(duì)熱的穩(wěn)定性：加熱至200oC時(shí)分解。3、在水中的溶解度：溶解度很小，新制備的樣品在沸水浴中易分解，溶于稀酸和氨水。討論：1、哪些鹽適合制備堿式碳酸銅？現(xiàn)有幾種制備方法如下：第一種：利用硝酸銅與碳酸氫銨溶液反應(yīng)制備堿式碳酸銅優(yōu)點(diǎn)：1)條件易于控制，室溫下即可進(jìn)行制備；2)副產(chǎn)物少，易于分離；3)產(chǎn)物顆粒較大，品質(zhì)好．缺點(diǎn)：由于高溫下碳酸氫銨容易分解使反應(yīng)產(chǎn)率降低。第二種：葉遠(yuǎn)安的沸水法制堿式碳酸銅，用CuSO4·5H2O和小蘇打?yàn)樵?，制得高純度低成本的堿式碳酸銅，適于各類(lèi)化工企業(yè)批量生產(chǎn)；但是由于條件難以控制，不適合在實(shí)驗(yàn)室采用。第三種：以CuSO4·5H2O和Na2CO3為反應(yīng)原料，無(wú)需準(zhǔn)確的原料配比、pH值條件及反應(yīng)溫度，只須通過(guò)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間至48h，常溫下便可制得優(yōu)質(zhì)的堿式碳酸銅，既節(jié)約了能源、人力，該實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低。但是反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不適合在實(shí)驗(yàn)室采用。第四種：以CuSO4·5H2O和Na2CO3為反應(yīng)原料，通過(guò)反應(yīng)條件的探求制備出堿式碳酸銅，這樣可以節(jié)約時(shí)間，同時(shí)采用成本低的原料，是可行的實(shí)驗(yàn)室制備方法。綜上所述，選用第四種方法制備堿式碳酸銅二、實(shí)驗(yàn)用品帶標(biāo)號(hào)的試管14只；燒杯(250mL)；容量瓶(250mL)；恒溫水浴鍋(YXS型，余姚長(zhǎng)江溫度儀表廠(chǎng))。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、反應(yīng)物配比的探究1.1反應(yīng)溶液的配置配置0.5mol／L的CuSO4溶液和0.5mol／LNa2CO3溶液各250mL。稱(chēng)取固體藥品硫酸銅31.2l10g和碳酸鈉13.2488g，分別倒入兩個(gè)250mL1.2反應(yīng)物合適配比取四只已編號(hào)的試管(見(jiàn)圖1),均加入2.0mL的0.5md/L的CuSO4溶液，再分別取0.5mol／LNa2CO3溶液1.6mL、2.0mL、2.4mL及2.8mL依次加入另外四只編號(hào)的試管中。將八只試管放在70℃恒溫水浴中加熱。幾分鐘后，依次將CuSO4溶液分別倒入Na2CO3實(shí)驗(yàn)結(jié)果：現(xiàn)象：(1)反應(yīng)速度較慢,沉淀不完全,,沉淀為藍(lán)綠色(2)反應(yīng)速度慢,沉淀不完全,沉淀為藍(lán)綠色(3)反應(yīng)速度較快,沉淀完全,沉淀為藍(lán)綠色(4)反應(yīng)速度較快，沉淀較完全，沉淀為淺藍(lán)色由上述現(xiàn)象推斷CuSO4溶液：Na2CO3溶液=2.0：2.4，即1:1.2為反應(yīng)物最佳配料比。2、反應(yīng)溫度探求在三只試管中(見(jiàn)圖2)，取三只已編號(hào)的式管，均加入2.0mL的0.5mol/L的CuSO4溶液，再取三只已編號(hào)的式管分別加入2.4mL0.5mol/LNa2CO3溶液。從兩列試管中各取一只，將它們分別置于室溫、50℃、10℃恒溫水浴中加熱。幾分鐘后，依次將CuSO4溶液分別倒入Na2CO實(shí)驗(yàn)結(jié)果：現(xiàn)象：(1)反應(yīng)速度較慢，沉淀不完全，沉淀為藍(lán)色(2)反應(yīng)速度適中，沉淀較完全，沉淀為藍(lán)綠色(3)反應(yīng)速度快，沉淀為淺藍(lán)色，且有褐色沉淀生成由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可見(jiàn)。反應(yīng)在50℃水浴中進(jìn)行最佳。當(dāng)反應(yīng)在沸水浴中進(jìn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生褐色產(chǎn)物，這是由于堿式碳酸銅所含的成分中Cu(OH)2受熱易分解，即：Cu(OH)2=CuO+H2O，生成了黑褐色的CuO通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，我們找到了制取堿式碳酸銅的最佳反應(yīng)溫度：50℃；反應(yīng)物濃度：0.5mol/L的CuSO4溶液和0.5mol/LNa2CO3溶液，及反應(yīng)物配料比：CuSO4溶液：Na2CO3溶液1：1.23、制備過(guò)程設(shè)計(jì)3.1取60m10.5mol/L的CuSO4溶液置于150mL燒杯中，再取72mL0.5mol/LNa2CO3溶液于另一個(gè)150mL燒杯中。將兩個(gè)貼有標(biāo)簽的燒杯同時(shí)放到503.2將兩個(gè)燒杯取出，將CuSO4溶液倒入Na2CO3溶液中，用玻璃棒攪拌，靜置，待沉淀完全。3.3用蒸餾水洗滌沉淀數(shù)次，直到沉淀中不含硫酸根離子為止(可取上層清液少許置于小試管中，滴加幾滴BaCl2溶液，觀察有無(wú)白色沉淀)，抽濾。3.4將產(chǎn)品在烘箱中(100℃)四、本實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問(wèn)題1、反應(yīng)溫度不應(yīng)超過(guò)1