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无机化学自考开题报告范文 和无机化学实验中碱式碳酸铜的制备方法有关论文写作技巧范文

版权:原创标记原创 主题:无机化学范文 类别:硕士论文 2024-03-16

《无机化学实验中碱式碳酸铜的制备方法》

该文是无机化学方面毕业论文格式模板范文跟无机化学实验和碱式碳酸铜和制备方法类函授毕业论文范文。

摘 要文章结合无机化学实验中碱式碳酸铜的制备方法进行分析,阐述了实验之前应当准备的实验器材和仪器,同时需对铜含量进行测定.根据实验结果,对不同条件下对产物所带来的影响进行总结.

关键词无机化学实验;碱式碳酸铜;硫酸铜;反应物配比;产物

中图分类号:O611 文献标识码:A 文章编号:2095-1205(2017)02-41-02

碱式碳酸铜又被人们称作孔雀石,颜色时暗绿色或者暗绿色,其属于一种较为名贵的矿物质,在实验反应过程中,和温度和溶液的酸碱性的均存在着一定联系.本研究就不同pH 值、不同温度、不同配比等情况下,对产物的影响做出分析和比较,从而深入了解碱式碳酸铜的制备工艺.

1 实验材料和仪器

准备0.5 mol/L CuSO4溶液,0.5 mol/L NaCO3溶液和0.5mol/L NaOH溶液.使用的仪器有vario E Lcube 型元素分析仪,红外线光谱仪等.

2 铜含量测定

在烧杯当中加入相应的碳酸钠溶液,并加入适量的硝酸钠铜溶液,对两者进行加热,直到温度达到60 ℃,这时将硫酸铜溶液慢慢的加入到碳酸钠溶液当中去,这时使用0.5mol/l 的NaOH 溶液调节终点pH等于8.5 .对其实施剧烈搅拌,直到内部不再向外冒气泡,将其静止放置48 h,抽滤,使用温水进行清洗,直到内部SO42- 被洗净.将全部产品放入到烘焙箱内部,这时对其进行称量,对产率进行计算.

3 结果与讨论

3.1 反应物配比对产物的影响

按照实验方式,T等于60 ℃,终点溶液pH等于8.5 ,静止放置48 h,然后对反应物配比情况对产物的影响进行观察.实验结果如表1 所示:

从上表可以看出,所有产物配比所产生的产物均是暗绿色,如果n CuSO4/n Na2CO3 之间的比值是1:1 的时候,产率将会达到最大值.

3.2 pH值对产生的影响

结合试验方式,将n CuSO4:n Na2CO3控制在1:1 ,同时控制温度在60 ℃,将其静止放置48 h,观察pH 值对产物的影响,实验结果如表2 所示:

对于碱式碳酸铜而言,经过水解之后,呈现出来的是碱性,此后的溶液则会处于碱性的范围内,这对产品的生成有利.对上表相关数据进行分析,即便反应溶液所处pH值有所不同,但是产出物的颜色均是暗绿色,同时当pH等于8.5 时,其产率将达到最大值.

3.3 温度对产物的影响

根据实验法方式,将n CuSO4:n Na2CO3控制在1:1 ,这时的pH 值控制为8.5,同样对其进行静止放置,放置时间为48 h,对比不同反应温度对产物所带来的影响.温度分别控制在40 ℃、60 ℃、80 ℃、100 ℃,对用的产率分别是80.35%、88.45 %、86.51 %和85.10 %,其40 ℃和60 ℃的时候,产物的颜色均是暗绿色,但是当温度升高到80 ℃和100 ℃的时候,温度虽然还是以暗绿色为主,但是其中产生一定量的黑色物体.

从上述结果可以看出,伴随着反应温度的逐渐升高,反应速率逐渐加快,当反应物的温度达到60 ℃的时候,产物的颜色将会发生一定的变化,产率也均是最好的,如果温度在80 ℃以上,其中则产生黑色的物质,而这一物质是CuO.

3.4 实验材料加入顺序对CuSO4转化情况的影响

反应条件仍旧控制n CuSO4:n Na2CO3 两者的比为1 :1,同时将pH 控制在8.5 ,温度控制为60 ℃,对其进行静止放置,放置时间为48 h,观察加入实验材料顺序的不同,对CuSO4转化情况所带来的影响.采用正加方式,也就是将碳酸钠溶液加入到硫酸铜溶液当中去,连着反应物相互反应之后,pH值为8.5 ,静止放置48 h之后,pH值改变为7.0 .采用反加方式,也就是将硫酸铜溶液加入到碳酸钠溶液当中去,当两者刚刚反应结束后,pH 值为8.5 ,反应结束并静止放置48 h之后,这时的pH值还是8.5 .

产生这一现象的主要原因在于,硫酸铜溶液主要呈现的是弱酸性,这时的硫酸铜是否被包裹在已经合成的碱式硫酸铜当中,可以通过静止放置的方式,在静止过程中,其中母液pH值变化被反应出来.如果反应结束之后,母液中pH 值基本上没有变化,这就证明硫酸铜溶液已经完全转化.如果母液当中的pH 值出现下降现象,这就证明硫酸铜被包裹在其中,同时没有完全转化,pH 值下降的程度越高,就说明硫酸铜溶液的转化越不完全.

采用正加法进行实验,硫酸铜溶液量大,这时所生成的碱式硫酸铜,将不会完全溶解在其中,经过反映之后,一开始就已经有碱式碳酸铜从母液当中被分离出来.此外,因为硫酸铜你跟中的颗粒比较大,就很有可能被包裹,特别是在反映初期阶段,硫酸铜的浓度比较高,这时被包裹的更加严重,因此对溶液进行静止放置的过程中,被包裹的颗粒物逐渐从中游离出来,经过48 h的静止后,反应物的pH 值下降了1.5个单位.这就证明,采用正加法进行实验,硫酸铜的转化不够完全.

在具体反映过程中,因为碱式硫酸铜能够被融入到金属碳酸盐的水溶液当中,从而形成一定的铜络合物.因此,在反映的初期阶段,只要存在碱式碳酸铜,就会立即被融入到碳酸钠溶液当中去,这时的体系当中,仅仅存在铜络合物.如果碳酸钠溶液对所生成的碱式碳酸铜溶解达到饱和状态的时候,再向其中滴入相应的硫酸铜溶液,这时才会出现碱式碳酸铜颗粒,并且逐渐被析出.因为铜络合物所反映出的活性和碳酸钠相比较小,向其中滴入一定硫酸铜之后,可以在体系当中被充分分散之后,再和铜络合物之间产生反应.因此,对于碱式碳酸铜而言,其析出的起始点比较多,反应也较为充分,将其静止放置48 h之后,母液当中的pH 值基本上不会发生变化.这就证明使用反加发,硫酸铜转化完全.

3.5 静止时间对产物带来的影响

将pH 控制在8.5 ,温度控制为60 ℃,对不同反应物配比进行选择,同时针对不同静止放置时间对产物所带来的影响进行考察.

结果显示,随着静止时间的逐渐增加,配比控制在1:2的时候,颜色也会逐渐变深,当配比控制在1:1 的时候,颜色同样会从淡蓝绿色逐渐向暗绿色转化,当静止放置时间为72h 的时候,配比1:2 的产率为81.45 %,当配比为1:1 的时候,产率为89.11 %.

通过对可溶性铜盐和可溶性碳酸盐的制备碱式碳酸铜,在反映的初期,所生成的是碱式碳酸铜以及氢氧化铜的混合物,因为碱式碳酸铜的颜色是暗绿色,但是氢氧化铜的颜色是蓝色的,若产物当中含有一定量的蓝色物质,这就证明其内部存在氢氧化铜,当产物转化为暗绿色的时候,其含有的成分才全部是碳酸铜.

4 结束语

综上所述:使用n CuSO4:n Na2CO3进行混合反应,制备碱式碳酸铜,可以对反应条件进行控制,pH 值大多数情况下是恒定的,在60 ℃-80 ℃之间均可以制备,产率较高,沉淀容易洗涤,反应过程中产生的副产物少,分离起来也比较容易.

无机化学论文参考资料:

总而言之,这是一篇适合无机化学实验和碱式碳酸铜和制备方法论文写作的大学硕士及关于无机化学本科毕业论文,相关无机化学开题报告范文和学术职称论文参考文献。

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