硫酸铜常见的形态为其结晶体,一水合硫酸四水合铜([Cu(H2O)4]SO4·H2O,五水合硫酸铜),为蓝色固体。其水溶液因水合铜离子的缘故而呈现出蓝色,故在实验室里无水硫酸铜常被用于检验水的存在。在现实生产生活中,硫酸铜常用于炼制精铜,与熟石灰混合可制农药波尔多液。硫酸铜属于重金属盐,有毒,成人致死剂量0.9g/kg。若误食,应立即大量食用牛奶、鸡蛋清等富含蛋白质食品,或者使用EDTA钙钠盐解毒。
硫酸铜属中药中的涌吐药。性寒;味酸、辛;因其有毒,误服、超量均可引起中毒。
胆矾产于铜矿床的氧化带,也经常出现在矿井的巷道内壁和支柱上,这是由矿井中的水结晶而成的。胆矾的晶体成板状或短柱状,这些晶体集合在一起则呈粒状、块状、纤维状、钟乳状、皮壳状等。我国主产地有云南、山西、江西、广东、陕西、甘肃、湖北等地亦有矿产。
五水合硫酸铜粗略的相对分子质量为64+32+4*16+5*(2+16)=250。
中文名:硫酸铜、五水合硫酸铜
外文名:cupric sulfate
化学式:CuSO4·5H2O
分子量:249.68
危险性:有害
CAS号:7758-99-8
管制类型:不管制
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物理性质
蓝色透明晶体。溶于水,微溶于乙醇。
无水硫酸铜粉末
无水硫酸铜为灰白色粉末,易吸水变蓝绿色的五水合硫酸铜。(无水硫酸铜化学式为CuSO4)
硫酸铜常压下没有熔点,受热失去结晶水后分解,在常温常压下很稳定,不潮解,在干燥空气中会逐渐风化。硫酸铜为蓝色不对称三斜晶系的结晶,比重2.29。在常温下化学性质稳定,易溶解水,在15℃水中可以溶解16.2%,其水溶液呈蓝色,并呈酸性。在空气中久置会逐渐失去结晶水,变成白色。
化学性质
五水合硫酸铜加热至45℃时失去
硫酸铜晶体
图册 2张
二分子结晶水,190℃时失去四分子结晶水,称作一水合硫酸铜,成为浅蓝色一水盐。258℃时失去全部结晶水而成白色粉末状无水物。无水物也易吸水转变为五水合硫酸铜。无水硫酸铜吸水后反应生成五水硫酸铜将无水硫酸铜加热至650℃高温,可分解为黑色氧化铜、二氧化硫及氧气(或三氧化硫)。硫酸铜与活泼金属可发生置换反应,与某些沉淀剂反应产生相应的沉淀。与氨水作用形成络离子硫酸四氨合铜。
用途
用于制造其他铜盐如氯化亚铜、氯化铜、焦磷酸铜、氧化亚铜、醋酸铜、碳酸铜等。染料和颜料工业用于制造含铜单偶氮染料如活性艳蓝、活性紫等。
分析试剂
几种化学分析都需用到硫酸铜。它用于斐林试剂和班氏试剂中检验还原糖。在反应中,二价铜离子被还原成一价的不溶红色沉淀氧化亚铜。硫酸铜还可用于双缩脲试剂中用来检测蛋白质。
硫酸铜可用于检验贫血。将血样滴入硫酸铜溶液中,若血样中含足够血红蛋白,血样会快速下沉;若血红蛋白含量不够,血样会悬浮在溶液中。
焰色反应中硫酸铜显蓝绿色,比钡离子的颜色蓝得多。
有机合成
硫酸铜可以用于有机合成。 无水盐用于催化转缩醛反应。无水盐与高锰酸钾反应生成一种氧化剂,用于伯醇的转换。有机工业用作合成香料和染料中间体的催化剂,甲基丙烯酸甲酯的阻聚剂。
药用
硫酸铜亦可以用作催吐剂,认为这样用毒性太大。但其仍是世界卫生组织ATC代码_(V03)列出的一种解毒剂。
农业
硫酸铜可以用于杀灭真菌。与石灰水混合后生成波尔多液,作为杀菌剂,用于控制柠檬、葡萄等作物上的真菌,防止果实等腐烂。稀溶液用于水族馆中灭菌 以及除去蜗牛。由于铜离子对鱼有毒,用量必须严格控制。大多数真菌只需非常低浓度的硫酸铜就可被杀灭,大肠杆菌也可以被控制。 此外,养殖业也用作饲料添加剂微量元素铜的主要原料。
化学教育
硫酸铜通常被包含在儿童的化学实验试剂中,用于晶体的生成试验和电镀铜实验。因为它的毒性,不建议幼儿使用。硫酸铜常用于演示放热反应,演示时将镁条插入硫酸铜溶液中。硫酸铜还可以用来演示晶体失水风化和得到结晶水的过程。 在初中实验考试中,利用硫酸铜与铁发生的置换反应验证质量守恒定律。还可制取硫酸。
制备方法
一般使用废铜料溶于加入氧化剂(如10%的过氧化氢溶液)的稀硫酸,后除去铁等杂质重结晶精制,可以得到大量纯度高的硫酸铜。实验室使用的硫酸铜一般是购买得到的,也可以用废弃的铜化合物溶于硫酸后精制。
电解液回收法废电解液(含Cu50~60g/L,H2SO4180~200g/L)与经焙烧处理的铜泥制成细铜粉进行反应,反应液分离沉降后清液经冷却结晶、分离、干燥从而制得硫酸铜成品。
水合物热解
五水合硫酸铜晶体失水分三步:
硫酸铜晶体
首先的两个仅以配位键与铜离子结合的水分子最先
通过化学品的颜色可以大致判定该化学药品是什么,进而再有针对性的去判别该物质的性质及名称。1、黑色固体:石墨、炭粉、铁粉、FeS、CuS、CuO、MnO2、Fe3O4
2、红色固体:Cu、Cu2O、Fe2O3 、HgO、红磷
3、淡黄色固体 :S、 Na2O2、 AgBr
4、紫黑色固体:KMnO4、I2
5、黄色固体: AgI 、Ag3PO4
6、绿色固体: Cu2(OH)2CO3
7、蓝色晶体:CuSO4·5H2O
8 、蓝色沉淀 Cu(OH)2
9、红褐色沉淀: Fe(OH)3
10、白色固体:MgO、P2O5、CaO、 NaOH、Ca(OH)2、KClO3、KCl、Na2CO3、NaCl、无水CuSO4;铁、镁为银白色(汞为银白色液态)
11、溶液的颜色:凡含Cu2+的溶液呈蓝色;凡含Fe2+的溶液呈浅绿色;凡含Fe3+的溶液呈棕黄色,MnO4-溶液为紫红色,其余溶液一般无色。
12、不溶于酸的白色沉淀: BaSO4 、AgCl
13、不溶于水的白色沉淀 CaCO3 (溶于酸)、BaCO3(溶于酸)、Al(OH)3、 Mg(OH)2 等
14、通过气味进行分类判定:
(1)具有刺激性气体的气体:NH3、SO2、HCl(皆为无色 )
(2)无色无味的气体:O2、H2、N2、CO2、CH4、CO(剧毒)
(3)红棕色气体: Br2(气体) NO2
(4)黄绿色气体:Cl2
(5)臭鸡蛋气味气体:H2S
15、 具有刺激性气味的液体:盐酸、硝酸、醋酸、酒精 。
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