甲酸铜的制备甲酸铜的制备 实验目的实验目的了解碱式碳酸铜的一种制备方法，进而制了解碱式碳酸铜的一种制备方法，进而制得甲酸铜得甲酸铜进一步熟悉固液分离的方法进一步熟悉固液分离的方法进一步学习无机制备中的一些基本操作进一步学习无机制备中的一些基本操作实验原理实验原理2CuSO4 + 4NaHCO3Cu(OH)2CuCO3+ H2O + 3CO2+ 2Na2SO4Cu(OH)2CuCO3 + 4HCOOH + 5H2O2Cu(HCOO)24H2O + CO2碱式碳酸铜的性质碱式碳酸铜的性质碱式碳酸铜的碱式碳酸铜的分子式分子式或或组成式组成式为为mCu(OH)2nCuCO3xH2O碱式碳酸铜为天然孔雀石或铜绿的主要成分，碱式碳酸铜为天然孔雀石或铜绿的主要成分，俗称俗称孔雀绿孔雀绿碱式碳酸铜呈绿色，随着碱式碳酸铜呈绿色，随着CuO：CO2：H2O的比值不同，呈暗绿色、草绿色或浅绿色的比值不同，呈暗绿色、草绿色或浅绿色碱式碳酸铜在水中的溶解度很小碱式碳酸铜在水中的溶解度很小碱式碳酸铜溶于酸，生成对应的铜盐碱式碳酸铜溶于酸，生成对应的铜盐碱式碳酸铜的密度为碱式碳酸铜的密度为克克/厘米厘米3 固液分离时，可采用固液分离时，可采用倾析法倾析法新制备的碱式碳酸铜在新制备的碱式碳酸铜在100沸水沸水中很易分中很易分解解 ，固态加热至固态加热至200即发生分解：即发生分解：Cu(OH)2CuCO3 2 CuO + CO2+ H2O黑色碱式碳酸铜的制备方法主要有如下三种：碱式碳酸铜的制备方法主要有如下三种：硫酸铜法硫酸铜法： 硝酸铜法硝酸铜法：2Cu(NO3)2 + Na2CO3 Cu(OH)2CuCO3氨水法氨水法:Cu2+ + CO32- + OH- Cu(OH)2CuCO3CuSO4 +NaHCO3Na2CO3 Cu(OH)2CuCO3基本操作基本操作固液分离：过滤法、倾析法、离心分离法固液分离：过滤法、倾析法、离心分离法倾析法倾析法：又称为倾滗法：又称为倾滗法操作步骤操作步骤称取称取 CuSO45H2O和和 NaHCO3，研钵中磨细，研钵中磨细并混合均匀，在搅拌下将混合物缓慢加入到并混合均匀，在搅拌下将混合物缓慢加入到100mL近沸腾近沸腾蒸馏水中蒸馏水中为了防止暴沸，加入混合物时停止加热为了防止暴沸，加入混合物时停止加热混合物加完后，再在混合物加完后，再在近沸腾近沸腾下加热几分钟，下加热几分钟，静置至上层液澄清后，用静置至上层液澄清后，用倾析法倾析法分离溶液和分离溶液和沉淀，洗涤沉淀至无沉淀，洗涤沉淀至无SO42-（用（用BaCl2检查）检查）加入约加入约10mL蒸馏水，加热搅拌至蒸馏水，加热搅拌至50左右，左右，逐滴加入适量甲酸至沉淀完全溶解逐滴加入适量甲酸至沉淀完全溶解将溶液蒸发至原体积的将溶液蒸发至原体积的1/3（约（约10mL）左右，）左右，冷至室温后减压过滤，冷至室温后减压过滤， 用少量用少量乙醇乙醇洗涤晶体洗涤晶体两次，再抽滤两次，再抽滤至干至干，得到产品，得到产品Cu(HCOO)24H2O观察产品形貌，称重并计算产率观察产品形貌，称重并计算产率实验过程中注意实验过程中注意观察现象并记录观察现象并记录注意事项注意事项检验检验SO42-时，应取出少量上层清液进行检验时，应取出少量上层清液进行检验反应加入的甲酸主要用于溶解碱式碳酸铜，反应加入的甲酸主要用于溶解碱式碳酸铜，不宜过量不宜过量规范减压过滤操作的基本步骤，以免水泵中规范减压过滤操作的基本步骤，以免水泵中的水倒吸入抽滤瓶的水倒吸入抽滤瓶倾析法分离固液混合物时，每次加入约倾析法分离固液混合物时，每次加入约50mL蒸馏水，至少需要洗涤蒸馏水，至少需要洗涤34次次思考题思考题1根据碱式碳酸铜的硫酸铜制备方程式：根据碱式碳酸铜的硫酸铜制备方程式： 2CuSO4 + 4NaHCO3 2Na2SO4 + Cu(OH)2CuCO3+ H2O + 3CO2 CuSO4：NaHCO3(物质的量之比物质的量之比)=1：2，但，但实验中为什么实验中为什么CuSO4之量却小于这个比例？之量却小于这个比例？分析：分析：MCuSO4 5H2O5H2O = 250， MNaHCO3 = 84 nCuSO4 5H2O5H2O：nNaHCO3 =(9.4/250)：原因一：硫酸铜法制备碱式碳酸铜的组成原因一：硫酸铜法制备碱式碳酸铜的组成与溶液的与溶液的pH有关，过量的有关，过量的NaHCO3主要是主要是用于保持溶液呈碱碱性用于保持溶液呈碱碱性原因二：原因二： NaHCO3本身不稳定，容易发生本身不稳定，容易发生分解分解NaHCO3 Na2CO3 CO2 H2O 有文献表明：上述分解反应在有文献表明：上述分解反应在100沸水沸水中中分解速度很快分解速度很快思考题思考题2可溶性金属盐和碳酸盐反应，可能生成三可溶性金属盐和碳酸盐反应，可能生成三种沉淀：碳酸盐、碱式碳酸盐、金属氢氧种沉淀：碳酸盐、碱式碳酸盐、金属氢氧化物。举例说明化物。举例说明氢氧化物碱性较强的金属离子氢氧化物碱性较强的金属离子(Ca2+、Ba2+等）可沉淀为碳酸盐等）可沉淀为碳酸盐Ba2+ + CO32- = BaCO3氢氧化物碱性较弱的金属离子氢氧化物碱性较弱的金属离子(Cu2+、Mg2+等）可沉淀为碱式碳酸盐等）可沉淀为碱式碳酸盐2 Mg2+ + 2CO32-+ H2O = Mg(OH)2 MgCO3 + CO2具有强水解性具有强水解性(特别是两性者特别是两性者)的金属离子的金属离子(如如Fe3+、 Al3+等等)可沉淀为氢氧化物可沉淀为氢氧化物 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Fe(OH)3 + 3CO2下次实验下次实验化学反应焓变的测定化学反应焓变的测定