| 词条 | 硫酸铜 |
| 释义 | § 结构 五水合硫酸铜结构 五水合硫酸铜晶体结构：CuSO4·5H2O晶体结构中，Cu离子呈八面体配位，为四个H2O和两个O所围绕。第五个H2O与Cu八面体中的两个H2O和[SO4]中的两个O连接，呈四面体状，在结构中起缓冲作用。 § 物理性质 分子球状模型 硫酸铜一般均存在的一定的结晶水，所以为天蓝色或略带黄色粒状粉末，也有因不纯而呈淡灰绿色，是可溶性铜盐。硫酸铜常见的形态为其结晶体，五水合硫酸铜（CuSO4·5H2O），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。溶于稀乙醇，不溶于无水乙醇、乙醚、液氨。 § 化学性质 1．溶液中的置换反应 Fe+CuSO4==FeSO4+Cu 2．用于检验硫酸铜 CuSO4+H2S===CuS(黑色沉淀)↓+H2SO4 3．硫酸铜溶液电解 2CuSO4+2H2O==电解==2H2SO4+2Cu+O2↑ 4．在水中的溶解 电离：CuSO4=Cu2+ + SO4 2- 完全电离，是强电解质 水解：Cu2+ + 2H2O==可逆== Cu（OH）2 + 2H+ 在水中显弱酸性，是强酸弱碱盐 5．与强碱反应 Cu2+ + 2OH- =Cu（OH）2↓ CuSO4 +Ba（OH）2= Cu（OH）2↓+BaSO4↓ 6．与盐反应 CuSO4 + BaCl2 = BaSO4↓+ CuCl2 CuSO4+ Na2CO3=CuCO3↓ + Na2SO4 CuSO4+ K2S=CuS↓+ K2SO4 7．与弱碱反应 Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu（OH）2↓ + 2NH4+ § 制备分解 制备步骤 硫酸铜 2Cu+O2=△=2CuO CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 或Cu+2H2SO4（浓）=加热=CuSO4+2H2O+SO2↑ 或2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O 分解过程 无水硫酸铜加热到923K时，分解成CuO CuSO4==加热==CuO+SO3↑ 或者：2CuSO4==加热==2CuO+2SO2↑+O2↑ 失水过程 五水合硫酸铜晶体失水分三步 两个仅以配位键与铜离子结合的水分子最先失去，大致温度为102摄氏度。 两个与铜离子以配位键结合，并且与外部的一个水分子以氢键结合的水分子随温度升高而失去，大致温度为113摄氏度。 最外层水分子最难失去，因为它的氢原子与周围的硫酸根离子中的氧原子之间形成氢键，它的氧原子又和与铜离子配位的水分子的氢原子之间形成氢键，总体上构成一种稳定的环状结构，因此破坏这个结构需要较高能量。失去最外层水分子所需温度大致为258摄氏度。 差热曲线分析：差热曲线在185℃时出现显著的吸热谷。310℃时出现较小的吸热谷，是由于脱水引起的。当加热至805℃和875℃时出现两个连续的吸热谷是由于脱失硫酸根引起的。（注：实际操作时由于五水合硫酸铜较易变质，加上杂质含量、仪器准确度等因素的干扰，实验结果与理论值的差距比较大。）[1] § 复合物 水合物 一般为五水合物CuSO4·5H2O，俗名胆矾；蓝色斜方晶体。五水硫酸铜在不同温度下可以逐步失水，110℃时失去4分子水，150℃时失去5分子水。 硫酸铜里的铜离子Cu2+ 有空轨道，每个Cu2+ 可以跟四个水分子形成配位键，这就是我们熟悉的水合铜离子[Cu(H2O)4]2+ ，另外，每个离子还可与一个水分子里的H原子形成氢键。所以，硫酸铜晶体的化学式可写为[Cu(H2O)4]SO4·H2O，习惯上简写为CuSO4·5H2O，其中五个水分子的结合方式是有所不同的。在结晶水合物里，无论是和金属离子形成配位键结合的水分子，还是通过氢键结合的水分子，统称为结晶水。 氨合物 硫酸铜与氨作用，形成深蓝色的铜氨配合物Cu(NH3)；与强碱作用，形成淡蓝色的氢氧化铜Cu(OH)2絮状沉淀；与还原性阴离子如I- 、CN- 等作用，形成碘化亚铜CuI白色沉淀和Cu(CN)配合物。 § 药学作用 硫酸铜 硫酸铜是较重要的铜盐之一，在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。无机农药波尔多液就是硫酸铜和石灰乳混合液，它是一种良好的杀菌剂，可用来防治多种作物的病害。 1878年在法国波尔多城，葡萄树发生虫病大部分死去，而大路两边的树，怕行人摘吃，在树干上涂了生石灰与硫酸铜溶液，树干弄得花白，行人看了难受不敢摘吃，这些树却没有死，进一步研究才知此混合液具有杀菌能力，因而名为波尔多液。配制波尔多液，硫酸铜和生石灰（最好是块状新鲜石灰）比例一般是1∶1或1∶2不等，水的用量亦由不同作物、不用病害以及季节气温等因素来决定。配制时最好用“两液法”，即先将硫酸铜和生石灰分别跟所需半量水混合，然后同时倾入另一容器中，不断搅拌，便得天蓝色的胶状液。波尔多液要现配现用，因放置过久，胶状粒子会逐渐变大下沉而降低药效。 § 主要用途 工业用途 应用领域主要有无机工业用于制造其他饲盐如氯化亚铜、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。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。涂料工业用作生产船底防污漆的杀菌剂。电镀工业用作全光亮酸性镀铜主盐和铜离子添加剂。印染工业用作媒染剂和精染布的助氧剂。[2] 化学实验 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。 硫酸铜可以用于有机合成。无水盐用于催化转缩醛反应。五水盐与高锰酸钾反应生成一种氧化剂，用于伯醇的转换。 焰色反应中硫酸铜显蓝绿色，比钡离子的颜色蓝得多。硫酸铜可以用于有机合成。无水盐用于催化转缩醛反应。五水盐与高锰酸钾反应生成一种氧化剂，用于伯醇的转换。[3] 灭菌剂 硫酸铜可以用于杀灭真菌。与石灰水混合后生成波尔多液，用于控制柠檬、葡萄等作物上的真菌。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。此外，硫酸铜也可用来控制大肠杆菌。 § 安全性 硫酸铜晶体 危害 本品对胃肠道有强烈刺激，误服引起恶心、呕吐、口内有铜性味、胃烧灼感。严重者会出现腹绞痛、呕血、黑便。可造成严重肾损害和溶血，出现黄疸、贫血、肝大、血红蛋白尿、急性肾功能衰竭。对眼和皮肤有刺激性。长期接触可发生接触性皮炎和鼻、眼刺激，并出现胃肠道症状。 皮肤接触：脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗。 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入：脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难，给输氧。就医。 食入：误服者用0.1%亚铁氰化钾或硫代硫酸钠洗胃。给饮牛奶或蛋清。就医。 使用注意 操作注意事项 密闭操作，提供充分的局部排风。操作人员必须经过专门的培训，严格遵守操作规程操作。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类、碱类接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 储存注意事项 储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。保持容器密封。应与酸类、碱类、食用化学品分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。[4] |
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