碱式碳酸铜的制备

武汉大学化学与分子科学学院2010级化学基地1班

许嘉卉 2010301040009

摘要：

本文根据查阅到的资料选择制备碱式碳酸铜最佳的反应条件（温度）、最佳物料配比等来制备碱式碳酸铜。

利用CuSO4与NaCO3制备时反应温度控制在50 ℃较好，物料配比CuSO4：NaCO3=1:1.2效果最佳。

本次试验采用固相反应和在溶液中反应两种不同的方法制备，所应用的实验原理基本相同：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+Na2SO4+CO2↑

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200 oC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

1 实验部分

1.1实验仪器：研钵两套、250 ml烧杯两个、50 ml量筒一个、玻璃棒、玻璃钉、电子天平、电炉、减压抽滤装置、恒温水浴锅、烘箱、蒸发皿、滴管、钥匙（牛角勺）

1.2实验试剂：五水硫酸铜晶体、碳酸钠固体（如果有十水碳酸钠更好）、蒸馏水、无水乙醇

1.3 制备方法：

1.3.1固相反应法

由Na2CO3跟CuSO4·5H2O反应制备

称取14.0 gCuSO4·5H2O晶体和5.93 g Na2CO3，分别研细后再混合研磨，混合研磨时可加入10ml水（由于碳酸钠晶体中没有水，如果用十水碳酸钠则不用加水），继续研磨直到成为粘胶状，迅速投入到200ml沸水中，快速搅拌并撤离热源，防止产物分解。

待充分反应后，产生蓝绿色沉淀，抽滤，先用水洗涤沉淀至滤液中不再含有SO42-为止，然后用无水乙醇洗涤。尽量抽干，取出沉淀，在100℃的烘箱中烘干。

称量所得产品质量为5.58 g，根据公式



算出产率为89.8%。

1.3.2溶液反应法

配制溶液

称取6.25 g五水硫酸铜晶体和3.18 g碳酸钠分别置于两个250 ml的烧杯中，加50 ml蒸馏水溶解五水硫酸铜，60 ml蒸馏水溶解碳酸钠。不断搅拌，可微热，加速其溶剂。

制备

将两杯溶液同时放入50 ℃恒温水浴锅中加热，五分钟后，取出两个烧杯，将硫酸铜溶液倒入到碳酸钠溶液中，用玻璃棒充分搅拌，静置，沉淀完全后抽滤。洗涤2～3次，将SO42-洗涤干净，然后用无水乙醇洗涤。将沉淀转移到蒸发皿中方在100℃的烘箱中烘干。

称重得产品质量为产品质量为2.36 g，计算产率为85.0%。

2 实验现象及分析

2.1实验现象：

方法一：混合研磨时发生反应，有“嗞嗞”的响声，产生大量气泡，由于反应生成了CO2，混合物吸湿比较严重，迅速成为“粘胶状”。

将混合物投入到沸水中，产生蓝绿色沉淀，有少量黑色沉淀，这是由于生成的碱式碳酸铜在沸水中容易分解，有少量碱式碳酸铜分解产生氧化铜沉淀。

烘干后得到蓝绿色固体粉末。

方法二：配置好溶液后得到蓝色透明澄清溶液（硫酸铜溶液）和无色透明澄清溶液（碳酸钠溶液）。

溶液混合后产生蓝色沉淀，并且产生大量气泡，由于产生了CO2。

抽干后得到的产品为蓝色。

再经过烘箱烘干后，产品颜色呈蓝色（稍稍带一点绿色）。

2. 2现象分析：

综合比较方法一和方法二得到的产品颜色差异较大，方法一得到的产品从颜色上看绿色成分更加多一点，而方法二制备得的产品更偏向于蓝色。这是由于不同的方法得到的产品组分不完全相同，即CuCO3与Cu (OH)2的比例不同。

方法二中，因反应产物与温度、溶液的酸碱性等有关，因而同时可能有蓝色的2CuCO3·Cu(OH)2、2CuCO3·3Cu(OH)2和2CuCO3·5Cu(OH)2等生成，使晶体带有蓝色．

2.3实验数据及处理：

方法一得到的产品质量为5.58 g，计算产率为89.8%

方法二得到的产品质量为2.36 g，计算产率为85.0%

两种方法得到的产品质量不同，方法一产率更高一些。产率没有达到百分之百原因可能有在转移过程中有沉淀损失，反应没有完全，对于方法一还有部分碱式碳酸铜分解。

3 结论

采用方法一制备产率更高，可达到89.8%

采用方法一制备，得到的产物碱式碳酸铜的成分更多。

参考文献

武汉大学编无机化学下册。武汉大学版社出版.2009.9第二版

碱式碳酸铜的制备[1]