硫酸铜的化学式是CuSO4。它在纯净状态下是一种白色或灰白色的粉末,但在常见的五水合物形式中,即胆矾或蓝矾,呈现出美丽的蓝色透明晶体。硫酸铜溶于水形成弱酸性的蓝色溶液,且微溶于稀乙醇,不溶于无水乙醇。这种化合物具有多种物理和化学性质,以及广泛的用途。
物理性质:
在结晶状态下,硫酸铜(五水合物)是蓝色透明的晶体。
它溶于水,形成的溶液呈蓝色。
硫酸铜微溶于稀乙醇,但在无水乙醇中不溶解。
化学性质:
1. 吸湿性:硫酸铜极易吸收空气中的水汽,形成水合物。
2. 置换反应:能与活动顺序位于铜之前的金属如铁、锌发生置换反应,但不与钠、钾等活泼金属反应。
3. 与碱反应:与氨水反应时,少量氨水生成氢氧化铜沉淀,过量氨水则形成深蓝色的硫酸四氨合铜配合物。
4. 电解液应用:在电解实验中作为电解液,如铜—锌原电池中,铜离子从锌上获取电子析出铜。
5. 热分解:加热时,硫酸铜会失去结晶水,不同温度下失去的水分子数量不同,最终在高温下分解为氧化铜和二氧化硫。
用途:
作为纺织品媒染剂
农业上的杀虫剂和杀菌剂
饲料添加剂
制备其他铜化合物
水处理
实验室中用于配制溶液和教学演示
配制硫酸铜溶液的步骤:
1. 使用天平称取CuSO4固体。
2. 计算所需水量并量取。
3. 将水加入装有硫酸铜固体的烧杯中,搅拌直至完全溶解。
酸碱性:
硫酸铜溶液偏酸性,因为铜离子(Cu2+)在水中发生微弱水解,消耗氢氧根离子(OH),促使水的电离平衡向产生氢离子(H+)的方向移动,从而溶液显酸性。
制备方法:
通过氧化铜与稀硫酸反应,生成硫酸铜溶液,随后蒸发结晶得到胆矾。
或者,虽然不推荐因涉及有害气体二氧化硫,铜与浓硫酸加热反应也能制得硫酸铜。
硫酸铜因其独特的性质和多样的应用,在化学领域扮演着重要角色。