一、实验目的

1.通过查阅资料了解碱式碳酸铜的制备原理和方法。

2.通过实验探求出制备碱式碳酸铜的反应物配比和合适温度。

3.初步学会设计实验方案，以培养独立分析、解决问题以及设计实验的能力。

二、实验原理

碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]为天然孔雀石的主要成分，呈暗绿色或淡蓝绿色，加热至200℃即分解，在水中的溶解度很小，新制备的试样在水中很易分解。

通过查阅资料弄懂以下思试题，并给出碱式碳酸铜的制备原理和方法。

【思试题】

⑴哪些铜盐适合于制取碱式碳酸铜？写出硫酸铜溶液和碳酸钠溶液反应的化学方程式。

⑵估计反应条件，如反应温度、反应物浓度及反应物配料比对反应产物是否有影响。

三、仪器和药品

由学生自行列出所需仪器、药品、材料之清单，经指导老师检查认可，方可进行实验。

四、实验内容

1.反应物溶液的配制

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

2.制备反应条件的探究

①CuSO4和Na2CO3溶液的合适配比

于四支试管内均加入2.0mL0.5mol·L-1CuSO4溶液，再分别取0.5mol·L-1Na2CO3溶液1.6mL、2.0mL、2.4mL及2.8mL依次加入另外四支编号的试管中。将八支试管放在75℃的恒温水浴中。几分钟后，依次将CuSO4溶液分别倒入Na2CO3溶液中，振荡试管，比较各试管中沉淀生成的速度、沉淀的数量及颜色，从中得出两种反应物溶液以何种比例相混合为最佳。

【思试题】

⑴各试管中沉淀的颜色为何会有差别？估计何种颜色产物的碱式碳酸铜含量最高？

⑵若将Na2CO3溶液倒入CuSO4溶液，其结果是否会不同？

②反应温度的确定

在三支试管中，各加入2.0mL0.5mol·L-1CuSO4溶液，另取三支试管，各加入由上述实验得到的合适用量的0.5mol·L-1Na2CO3溶液。从这两列试管中各取一支，将它们分别置于室温、50℃、100℃的恒温水浴中，数分钟后将CuSO4溶液倒入Na2CO3溶液中，振荡并观察现象，由实验结果确定制备反应的合适温度。

【思试题】

⑴反应温度对本实验有何影响？

⑵反应在何种温度下进行会出现褐色产物？这种褐色物质是什么？

3.碱式碳酸铜制备

取60mL0.5mol·L-1CuSO4溶液，根据上面实验确定的反应物合适比例及适宜温度制取碱式碳酸铜。待沉淀完全后，用蒸馏水沉淀数次，直到沉淀中不含SO42-为止，吸干。

将所得产品在烘箱中于100℃烘干，待冷至室温后，称重并计算产率。

【实验习题】

⑴除反应物的配比和反应温度对本实验的结果有影响外，反应物的种类、反应进行的时间等是否对产物的质量也会有影响？

⑵自行设计一个实验，来测定产物中铜及碳酸根离子的含量，从而分析所制得碱式碳酸铜质量。