一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

1.通過查閱資料了解堿式碳酸銅的制備原理和方法。

2.通過實(shí)驗(yàn)探求出制備堿式碳酸銅的反應(yīng)物配比和合適溫度。

3.初步學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，以培養(yǎng)獨(dú)立分析、解決問題以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。

二、實(shí)驗(yàn)原理

堿式碳酸銅[Cu2（OH）2CO3]為天然孔雀石的主要成分，呈暗綠色或淡藍(lán)綠色，加熱至200℃即分解，在水中的溶解度很小，新制備的試樣在水中很易分解。

通過查閱資料弄懂以下思試題，并給出堿式碳酸銅的制備原理和方法。

【思試題】

⑴哪些銅鹽適合于制取堿式碳酸銅？寫出硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。

⑵估計(jì)反應(yīng)條件，如反應(yīng)溫度、反應(yīng)物濃度及反應(yīng)物配料比對反應(yīng)產(chǎn)物是否有影響。

三、儀器和藥品

由學(xué)生自行列出所需儀器、藥品、材料之清單，經(jīng)指導(dǎo)老師檢查認(rèn)可，方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.反應(yīng)物溶液的配制

配制0.5mol·L-1的CuSO4溶液和0.5mol·L-1的Na2CO3溶液各100mL.

2.制備反應(yīng)條件的探究

①CuSO4和Na2CO3溶液的合適配比

于四支試管內(nèi)均加入2.0mL0.5mol·L-1CuSO4溶液，再分別取0.5mol·L-1Na2CO3溶液1.6mL、2.0mL、2.4mL及2.8mL依次加入另外四支編號的試管中。將八支試管放在75℃的恒溫水浴中。幾分鐘后，依次將CuSO4溶液分別倒入Na2CO3溶液中，振蕩試管，比較各試管中沉淀生成的速度、沉淀的數(shù)量及顏色，從中得出兩種反應(yīng)物溶液以何種比例相混合為最佳。

【思試題】

⑴各試管中沉淀的顏色為何會有差別？估計(jì)何種顏色產(chǎn)物的堿式碳酸銅含量最高？

⑵若將Na2CO3溶液倒入CuSO4溶液，其結(jié)果是否會不同？

②反應(yīng)溫度的確定

在三支試管中，各加入2.0mL0.5mol·L-1CuSO4溶液，另取三支試管，各加入由上述實(shí)驗(yàn)得到的合適用量的0.5mol·L-1Na2CO3溶液。從這兩列試管中各取一支，將它們分別置于室溫、50℃、100℃的恒溫水浴中，數(shù)分鐘后將CuSO4溶液倒入Na2CO3溶液中，振蕩并觀察現(xiàn)象，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定制備反應(yīng)的合適溫度。

【思試題】

⑴反應(yīng)溫度對本實(shí)驗(yàn)有何影響？

⑵反應(yīng)在何種溫度下進(jìn)行會出現(xiàn)褐色產(chǎn)物？這種褐色物質(zhì)是什么？

3.堿式碳酸銅制備

取60mL0.5mol·L-1CuSO4溶液，根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)確定的反應(yīng)物合適比例及適宜溫度制取堿式碳酸銅。待沉淀完全后，用蒸餾水沉淀數(shù)次，直到沉淀中不含SO42-為止，吸干。

將所得產(chǎn)品在烘箱中于100℃烘干，待冷至室溫后，稱重并計(jì)算產(chǎn)率。

【實(shí)驗(yàn)習(xí)題】

⑴除反應(yīng)物的配比和反應(yīng)溫度對本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果有影響外，反應(yīng)物的種類、反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)間等是否對產(chǎn)物的質(zhì)量也會有影響？

⑵自行設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來測定產(chǎn)物中銅及碳酸根離子的含量，從而分析所制得堿式碳酸銅質(zhì)量。