我想问下醋酸铜如何制备氧化铜?
醋酸盐很多都是水合物晶体,和很多金属及其盐交换时即会产生大量晶体,所以反应时要适量小心。加水(CH3COO)2Cu+(适量)2KOH=2CH3COOK+Cu(OH)2↓ , 过滤提纯后加热CU(OH)2=CUO(黑色)+H20。也可以适量用较活泼金属置换出铜,过滤提纯后再加热生成黑色的氧化铜。或许可以先脱去结晶水再用甲烷,乙醇或汽油完全燃烧醋酸铜使之产生氧化铜,二氧化碳和水。
质量分数5%,100克溶液中含5克醋酸铜。
称取烘干的醋酸铜5g,溶于95毫升蒸馏水中,混匀。
或者称取一水合醋酸铜5.5克,溶于94.5毫升蒸馏水中,混匀。
工业级
中文别名: 乙酸铜,一水合乙酸铜
英文别名: Cupric acetate
分子式: (CH3COO)2Cu.H2O
分子量: 199.65
CAS 号: 6046-93-1
结构式:
物化性质: 暗绿色结晶或结晶性粉末。相对密度1.882,
熔点115℃。加热至240℃分解。溶于水及乙
醇,微溶于乙醚及甘油。
产品用途: 用作分析试剂,色谱分析试剂
醋酸铜。还用作有机合成催化剂、陶
瓷着色及农药等。
化学合成中的应用
乙酸铜更多的是在有机合成中作为催化剂或氧化剂使用。例如,Cu2(OAc)4可以催化两个末端炔烃的偶联,产物是1,3-二炔:[1]
Cu2(OAc)4 + 2 RC≡CH → 2 CuOAc + RC≡C-C≡CR + 2 HOAc
反应的中间体包括乙炔亚铜等,再经乙酸铜氧化,得到炔基自由基。此外,用乙酸铜来合成炔胺(含有氨基的末端炔烃)也涉及乙炔亚铜中间产物。
[编辑] 合成
乙酸铜在发现后的几个世纪内都是通过以上方法制取的,但这种方法制得的乙酸铜杂质较多。现在实验室中的制备方法分为三步,总反应为:
2 CuSO4.5H2O + 4 NH3 + 4 CH3COOH → Cu2(OAc)4(H2O)2 + 2 [NH4]2[SO4] + 8 H2O
一水合物会在100°C真空失水:[2]
Cu2(OAc)4(H2O)2 → Cu2(OAc)4 + 2 H2O
将无水Cu2(OAc)4和金属铜一起加热会得到无色易挥发的乙酸亚铜:[3]
2 Cu + Cu2(OAc)4 → 4 CuOAc
乙酸铜的双核结构
结构
Cu2(OAc)4(H2O)2,以及类似的Rh(II)、Cr(II)四乙酸盐都采取“中国灯笼”式的结构。[4][5]每个乙酸根的一个氧原子都与一个铜原子键连,键长1.97Å(197pm)。两个水分子配体占上下,Cu-O键长为2.20Å(220pm)。两个五配位的铜原子之间的距离为2.65Å(265pm),与金属铜中Cu--Cu距离相近。两个铜原子互相作用,导致在大约90K时磁矩减小;由于自旋方向相反抵消,Cu2(OAc)4(H2O)2实质上是反磁性的。Cu2(OAc)4(H2O)2对推动现代反铁磁体耦合理论发展有很重要的贡献
碱式醋酸铜是蓝绿色。
一水合醋酸铜(II),以及类似的Rh(II)、Cr(II)四乙酸盐都采取“中国灯笼”式的结构。如图,每个乙酸根的一个氧原子都与一个铜原子键连,Cu-O键长为197pm;两个水分子配体占上下,Cu-O键长为220pm。两个五配位的铜原子之间的距离为265pm,与金属铜中Cu-Cu距离(255pm)相近。
实验室中的制备方法:
将50g五水合硫酸铜溶于500ml水中,过滤,另取57g十水合碳酸钠溶于240ml水,加热至60℃,慢慢加入硫酸铜溶液,并不断搅拌。静置,滤出沉淀,用热水洗涤至无硫酸为止,将沉淀放在300ml水中,加入2ml氨水搅拌,静置,倾出上层溶液,如此洗涤、沉淀数次。在烧杯中加入180ml水,热至60℃,加入22g冰醋酸,然后加入上述洗好的碱式碳酸铜,直至容器底部略有剩余。
以上内容参考:百度百科-醋酸铜
2CuSO4+4NaHCO3==CuCO3·Cu(OH)2↓+2Na2SO4+3CO2↑+H2O碱式碳酸铜
操作方法:将小苏打配成相对密度1.05的溶液,先加入反应器中,于50℃时,在搅拌下加入经精制的硫酸铜溶液,控制反应温度在70~80℃,反应以沉淀变为孔雀绿色为度,pH值保持在8,反应后经静置、沉降,用70~80℃水或去离子水洗涤至洗液无SO2-4止,再经离心分离、干燥,制得碱式碳酸铜成品。
2.硝酸铜法。
操作方法:电解铜与浓硝酸作用生成硝酸铜后,再与碳酸钠和碳酸氢钠的混合液反应生成碱式碳酸铜,沉淀经洗涤、分离脱水、干燥,制得碱式碳酸铜成品。
3.以硝酸铜和碳酸钠为原料,配制等物质的量的三水合硝酸铜和碳酸钠水溶液,边混合边搅拌,此时即生成蓝绿色胶状沉淀,室温下继续搅拌,即可生成结晶状物质,过滤后,在空气中干燥。便可得到组成为的产品。
或者也可用五水合硫酸铜或一水合乙酸铜及碳酸钾为原料制得同样的目的产物。
4.在一大的硬质玻璃管中,封入等物质的量的三水合硝酸铜和碳酸钙粉末,安装一水银压力计,加热使管中物料熔化。如产生的二氧化碳压力达到505~808kPa时,即生成组成为2CuCO3·Cu(OH)2的产品。
5.在搅拌下将硫酸铜溶液加入50%的碳酸氢钠水溶液中:
碱式碳酸铜(2张)反应温度为70~80℃,硫酸铜的加入速度以生成的CO2产生的泡沫不溢出为宜,保持反应液ph=8,反应结束后,将反应液煮沸10~15min,碱式碳酸铜会迅速沉淀下来。静置,待上层溶液澄清后分去,沉淀用70~80℃水或去离子水洗涤至不含SO42-离子,然后离心
分
离,在80-100℃
下
干
燥即可。
2答:未反应完全的铜,以及铜片中不与混酸反应的固体杂。
3答:在硫酸铜溶液中缓慢加入氯化钡,边加边震荡,直到不再产生白色沉淀,倾氵笔法除去硫酸钡,利用氯化铜,氯化钡在水中溶解性的差异,重结晶法得到氯化铜。
在硫酸铜水溶解中缓慢加入醋酸铜,边加边振荡,直到不再产生白色沉淀,倾氵笔法除去硫酸铅,利用醋酸铅和醋酸铜在水中溶解性的差异,重结晶法得到醋酸铜!
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