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硫酸铜

硫酸铜,化学式CuSO4[3][4],無水為白色粉末,或因不纯而呈淡灰绿色,是可溶性。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,即五水合硫酸铜),为蓝色固体,故俗名為蓝矾、胆矾。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,與熟石灰混合可製农药波尔多液。硫酸铜属于重金属盐,味酸,略有苦味,有毒,成人致死剂量0.9g/kg。若误食,应立即大量食用或飲用牛奶、鸡蛋清、牛肉等富含蛋白质食品,或者使用EDTA钙钠盐解毒。

硫酸铜
无水硫酸铜
五水合硫酸铜
五水硫酸铜晶胞
五水硫酸铜空间填充模型
IUPAC名
Copper(II) sulfate
硫酸铜
别名 蓝矾,胆矾,曾青,石膽
识别
CAS号 7758-98-7(无水物)  [1]
16448-28-5(三水合物)  N
7758-99-8(五水合物)  [2]
19086-18-1(七水合物)  N
PubChem 24462
ChemSpider 22870
SMILES
 
  • [O-]S(=O)(=O)[O-].[Cu+2]
InChI
 
  • 1/Cu.H2O4S/c;1-5(2,3)4/h;(H2,1,2,3,4)/q+2;/p-2
InChIKey ARUVKPQLZAKDPS-NUQVWONBAI
EINECS 231-847-6
ChEBI 23414
RTECS GL8800000
KEGG C18713
性质
化学式 CuSO4·5H2O(五水)
CuSO4(无水)
摩尔质量 (五水)249.684 g/mol
(無水)159.608 g·mol⁻¹
外观 蓝色结晶固体(五水)
灰白色粉末(無水)
密度 3.60 g/cm3 (無水)
2.286 g/cm3 (五水)
熔点 110 °C (− 4H2O)
200 °C (473 K) (− 5H2O)
分解溫度560 °C
溶解性 31.6 g/100 ml (0 °C)
结构
晶体结构 三斜晶系
配位几何 八面體
热力学
ΔfHm298K -769.98 kJ/mol
S298K 109.05 J.K−1.mol−1
危险性
警示术语 R:R22, R50/53
安全术语 S:S2, S22, S46, S60, S61
欧盟分类 有害(Xn)
对环境有害(N)
NFPA 704
0
2
0
 
闪点 不可燃
致死量或浓度:
LD50中位剂量
300 mg/kg (大鼠,口服)
87 mg/kg (小鼠,口服)
470 mg/kg (哺乳动物,口服)
相关物质
其他阴离子 硒酸铜
硫酸亚铜
其他阳离子 硫酸银
相关化学品 硫酸亚铜
五水合硫酸铜
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。
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制备 编辑

 
用铜电极电解硫酸制备硫酸铜

硫酸铜可以用硫酸氧化铜反应制得。

CuO + H2SO4   CuSO4 + H2O

碳酸銅跟硫酸反應都可以製備硫酸銅:

 

亦可用铜电极电解硫酸制得。也可以用浓硫酸和铜共热制取:  

也可用碱式碳酸铜加酸分解來製備硫酸銅。

 

化学性质 编辑

置换反应 编辑

金属活动性位于铜之前的金属可以将硫酸铜溶液中的铜置换出来,如:

Sn + CuSO4SnSO4 + Cu[5]
Fe + CuSO4FeSO4 + Cu

明朝本草綱目》記載硫酸銅(膽礬)「能化鐵為銅」,說明古代人們已經明白有這種置換反應

配体取代反应 编辑

硫酸铜和适量氨水反应,生成氢氧化铜沉淀,当氨水过量时,沉淀溶解,形成深蓝色的硫酸四氨合铜溶液,结晶可得到晶体:[6]

CuSO4 + 2 NH3·H2O → Cu(OH)2↓ + (NH4)2SO4
CuSO4 + 4 NH3·H2O → [Cu(NH3)4]SO4 + 4 H2O

热分解 编辑

 
白色無水硫酸銅粉末滴入水後呈藍色

硫酸铜五水合物在56.5 °C可以分解为浅蓝色的三水合物,在70.5 °C生成一水合物。[7]也有文献指出根据反应条件的不同,分解温度也不同,如95.6 °C五水合物分解为三水合物,液相以饱和溶液的形式存在,或103 °C时的硫酸铜饱和溶液析出三水合物。[8]另外,在较高温度下无水硫酸铜可以分解形成[來源請求]、氧化铜、三氧化硫,古人曾用此方法制备硫酸。

用途 编辑

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。[9] 稀溶液用于水族馆中灭菌[10] 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。 硫酸銅也可用於除藻,其機制為铜離子穿透細胞壁取代葉綠素中的镁離子,使葉綠體無法行光合作用,進而滅亡。

化學用途 编辑

菇農業 编辑

室內種菇可能用來作為農藥,如果菇表面有藍色即是代表被污染和不能食用

分析试剂 编辑

几种化学分析都需用到硫酸铜。它用于斐林试剂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,其原理是铜与蛋白质会形成紫色的络合物。

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。[11]

焰色反应中硫酸铜显蓝绿色,比离子的颜色蓝得多。

有机合成 编辑

硫酸铜可以用于有机合成。[12] 无水盐用于催化缩醛反应。[13] 五水盐与高锰酸钾反应生成一种氧化剂,用于伯醇的转换。[14]

化学教育 编辑

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。[15]

在初中化学中,利用硫酸铜与发生的置换反应验证质量守恒定律,以及研碎硫酸铜晶体来区分物理变化化学变化[16]

藥用 编辑

硫酸銅亦可以用作催吐劑[17],現在則認為這樣用毒性太大[18]。但其仍是世界衛生組織ATC代码 (V03)列出的一種解毒劑[19]

硫酸铜配成溶液后可以和白磷反应,在白磷烧伤和白磷中毒上有应用。[20]

注释 编辑

  1. ^ . www.commonchemistry.org. [2018-06-28]. (原始内容存档于2018-06-29). 
  2. ^ . www.commonchemistry.org. [2018-06-28]. (原始内容存档于2018-06-29). 
  3. ^ . 牛津大学. [2007-12-31]. (原始内容存档于2007-10-11). 
  4. ^ 硫酸铜字典-Guidechem.com (页面存档备份,存于互联网档案馆(英文)
  5. ^ 陈日耀, 程蔚, 郑曦,等. 置换法生产硫酸亚锡的新工艺流程研究[J]. 化学工程与装备, 2000(4):21-23.
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  7. ^ Wee-Lam Ng, Chee-Cheong Ho, Sow-Kuan Ng. Isothermal dehydration of copper sulfate pentahydrate and trihydrate. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1978-01, 40 (3): 459–462 [2019-06-10]. doi:10.1016/0022-1902(78)80423-0. (原始内容于2019-08-22) (英语). 
  8. ^ J. Paulik, F. Paulik, M. Arnold. Dependence of the thermal decomposition of CuSO4·5H2O on the experimental conditions. Journal of Thermal Analysis. 1988-09, 34 (5-6): 1455–1466 [2019-06-10]. ISSN 0368-4466. doi:10.1007/BF01914370 (英语). 
  9. ^ Uses of Copper Compounds: Copper Sulfate's Role in Agriculture. Copper.org. [2007-12-31]. (原始内容于2013-09-07). 
  10. ^ . National Fish Pharmaceuticals. [2007-12-31]. (原始内容存档于2019-04-14). 
  11. ^ Barbara H. Estridge, Anna P. Reynolds, Norma J. Walters. Basic Medical Laboratory Techniques. Thomson Delmar Learning. 2000: 166. ISBN 0766812065. 
  12. ^ Hoffman, R. V. "Copper(II) Sulfate" Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2001 John Wiley & Sons. DOI: 10.1002/047084289X.rc247
  13. ^ Hulce, M. Mallomo, J. P.; Frye, L. L.; Kogan, T. P.; Posner, G. H. (1990). "(S)-( + )-2-(p-Toluenesulfinyl)-2-Cyclopentanone: Precursor for Enantioselective Synthesis of 3-Substituted Cyclopentanones". Org. Synth.; Coll. Vol. 7: 495. 
  14. ^ Jefford, C. W.; Li, Y.; Wang, Y.. "A Selective, Heterogeneous Oxidation using a Mixture of Potassium Permanganate and Cupric Sulfate: (3aS,7aR)-Hexahydro-(3S,6R)-Dimethyl-2(3H)-Benzofuranone". Org. Synth.; Coll. Vol. 9: 462. 
  15. ^ . [2019-04-29]. (原始内容存档于2019-02-25). 
  16. ^ 义务教育教科书九年级上册化学. 人民教育出版社. 2012年6月第1版,2015年6月第4次印刷: 7. ISBN 9787107245015. 
  17. ^ Holtzmann NA, Haslam RH. Elevation of serum copper following copper sulfate as an emetic. Pediatrics. July 1968, 42 (1): 189–93 [2012-09-27]. PMID 4385403. (原始内容于2010-06-16). 
  18. ^ Olson, Kent C. Poisoning & drug overdose. New York: Lange Medical Mooks/McGraw-Hill. 2004: 175. ISBN 0-8385-8172-2. 
  19. ^ V03AB20
  20. ^ 张石革, 袁伟晋. 黄磷烧伤创面解毒剂硫酸铜混悬液的制备[J]. 中国药学杂志, 1984, 19(6):7-7.

硫酸铜, 化学式cuso4, 無水為白色粉末, 或因不纯而呈淡灰绿色, 是可溶性铜盐, 常见的形态为其结晶体, 一水合硫酸四水合铜, 即五水合, 为蓝色固体, 故俗名為蓝矾, 胆矾, 其水溶液因水合铜离子的缘故而呈现出蓝色, 故在实验室里无水常被用于检验水的存在, 在现实生产生活中, 常用于炼制精铜, 與熟石灰混合可製农药波尔多液, 属于重金属盐, 味酸, 略有苦味, 有毒, 成人致死剂量0, 若误食, 应立即大量食用或飲用牛奶, 鸡蛋清, 牛肉等富含蛋白质食品, 或者使用edta钙钠盐解毒, 无水, 五水合五水晶. 硫酸铜 化学式CuSO4 3 4 無水為白色粉末 或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 一水合硫酸四水合铜 Cu H2O 4 SO4 H2O 即五水合硫酸铜 为蓝色固体 故俗名為蓝矾 胆矾 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 與熟石灰混合可製农药波尔多液 硫酸铜属于重金属盐 味酸 略有苦味 有毒 成人致死剂量0 9g kg 若误食 应立即大量食用或飲用牛奶 鸡蛋清 牛肉等富含蛋白质食品 或者使用EDTA钙钠盐解毒 硫酸铜无水硫酸铜 五水合硫酸铜五水硫酸铜晶胞 五水硫酸铜空间填充模型IUPAC名Copper II sulfate硫酸铜别名 蓝矾 胆矾 曾青 石膽识别CAS号 7758 98 7 无水物 1 16448 28 5 三水合物 N7758 99 8 五水合物 2 19086 18 1 七水合物 NPubChem 24462ChemSpider 22870SMILES O S O O O Cu 2 InChI 1 Cu H2O4S c 1 5 2 3 4 h H2 1 2 3 4 q 2 p 2InChIKey ARUVKPQLZAKDPS NUQVWONBAIEINECS 231 847 6ChEBI 23414RTECS GL8800000KEGG C18713性质化学式 CuSO4 5H2O 五水 CuSO4 无水 摩尔质量 五水 249 684 g mol 無水 159 608 g mol 外观 蓝色结晶固体 五水 灰白色粉末 無水 密度 3 60 g cm3 無水 2 286 g cm3 五水 熔点 110 C 4H2O 200 C 473 K 5H2O 分解溫度560 C溶解性 水 31 6 g 100 ml 0 C 结构晶体结构 三斜晶系配位几何 八面體热力学DfHm 298K 769 98 kJ molS 298K 109 05 J K 1 mol 1危险性警示术语 R R22 R50 53安全术语 S S2 S22 S46 S60 S61欧盟分类 有害 Xn 对环境有害 N NFPA 704 0 2 0 闪点 不可燃致死量或浓度 LD50 中位剂量 300 mg kg 大鼠 口服 87 mg kg 小鼠 口服 470 mg kg 哺乳动物 口服 相关物质其他阴离子 硒酸铜硫酸亚铜其他阳离子 硫酸银相关化学品 硫酸亚铜五水合硫酸铜若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 本條目的朗讀版本 信息 下载 source source 有聲維基百科 此音频文件是根據條目 硫酸铜 2016年3月12日的修訂版本录制的 以粵語朗讀 不會反映對該條目的後續編輯 媒體幫助 更多有聲條目 目录 1 制备 2 化学性质 2 1 置换反应 2 2 配体取代反应 2 3 热分解 3 用途 4 化學用途 4 1 菇農業 4 2 分析试剂 4 3 有机合成 4 4 化学教育 4 5 藥用 5 注释制备 编辑 nbsp 用铜电极电解硫酸制备硫酸铜硫酸铜可以用硫酸与氧化铜反应制得 CuO H2SO4 displaystyle to nbsp CuSO4 H2O碳酸銅跟硫酸反應都可以製備硫酸銅 CuCO 3 H 2 SO 4 CuSO 4 CO 2 H 2 O displaystyle ce CuCO3 H2SO4 gt CuSO4 CO2 H2O nbsp 亦可用铜电极电解硫酸制得 也可以用浓硫酸和铜共热制取 Cu 2 H 2 SO 4 CuSO 4 SO 2 2 H 2 O displaystyle ce Cu 2H2SO4 gt CuSO4 SO2 2H2O nbsp 也可用碱式碳酸铜加酸分解來製備硫酸銅 Cu 2 OH 2 CO 3 2 H 2 SO 4 2 CuSO 4 CO 2 3 H 2 O displaystyle ce Cu2 OH 2CO3 2H2SO4 gt 2CuSO4 CO2 3H2O nbsp 化学性质 编辑置换反应 编辑 金属活动性位于铜之前的金属可以将硫酸铜溶液中的铜置换出来 如 Sn CuSO4 SnSO4 Cu 5 Fe CuSO4 FeSO4 Cu明朝 本草綱目 記載硫酸銅 膽礬 能化鐵為銅 說明古代人們已經明白有這種置換反應 配体取代反应 编辑 硫酸铜和适量氨水反应 生成氢氧化铜沉淀 当氨水过量时 沉淀溶解 形成深蓝色的硫酸四氨合铜溶液 结晶可得到晶体 6 CuSO4 2 NH3 H2O Cu OH 2 NH4 2SO4 CuSO4 4 NH3 H2O Cu NH3 4 SO4 4 H2O热分解 编辑 nbsp 白色無水硫酸銅粉末滴入水後呈藍色硫酸铜五水合物在56 5 C可以分解为浅蓝色的三水合物 在70 5 C生成一水合物 7 也有文献指出根据反应条件的不同 分解温度也不同 如95 6 C五水合物分解为三水合物 液相以饱和溶液的形式存在 或103 C时的硫酸铜饱和溶液析出三水合物 8 另外 在较高温度下无水硫酸铜可以分解形成水 來源請求 氧化铜 三氧化硫 古人曾用此方法制备硫酸 用途 编辑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 9 稀溶液用于水族馆中灭菌 10 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 硫酸銅也可用於除藻 其機制為铜離子穿透細胞壁取代葉綠素中的镁離子 使葉綠體無法行光合作用 進而滅亡 化學用途 编辑菇農業 编辑 室內種菇可能用來作為農藥 如果菇表面有藍色即是代表被污染和不能食用 分析试剂 编辑 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 其原理是铜与蛋白质会形成紫色的络合物 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 11 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 编辑 硫酸铜可以用于有机合成 12 无水盐用于催化缩醛反应 13 五水盐与高锰酸钾反应生成一种氧化剂 用于伯醇的转换 14 化学教育 编辑 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 15 在初中化学中 利用硫酸铜与铁发生的置换反应验证质量守恒定律 以及研碎硫酸铜晶体来区分物理变化和化学变化 16 藥用 编辑 硫酸銅亦可以用作催吐劑 17 現在則認為這樣用毒性太大 18 但其仍是世界衛生組織ATC代码 V03 列出的一種解毒劑 19 硫酸铜配成溶液后可以和白磷反应 在白磷烧伤和白磷中毒上有应用 20 注释 编辑 Common Chemistry Substance Details 7758 98 7 Sulfuric acid copper 2 salt 1 1 www commonchemistry org 2018 06 28 原始内容存档于2018 06 29 Common Chemistry Substance Details 7758 99 8 Sulfuric acid copper 2 salt 1 1 pentahydrate www commonchemistry org 2018 06 28 原始内容存档于2018 06 29 Copper II sulfate MSDS 牛津大学 2007 12 31 原始内容存档于2007 10 11 硫酸铜字典 Guidechem com 页面存档备份 存于互联网档案馆 英文 陈日耀 程蔚 郑曦 等 置换法生产硫酸亚锡的新工艺流程研究 J 化学工程与装备 2000 4 21 23 陈玲 硫酸四氨合铜的制备及成分测定 J 广东化工 2011 38 11 124 125 Wee Lam Ng Chee Cheong Ho Sow Kuan Ng Isothermal dehydration of copper sulfate pentahydrate and trihydrate Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry 1978 01 40 3 459 462 2019 06 10 doi 10 1016 0022 1902 78 80423 0 原始内容存档于2019 08 22 英语 J Paulik F Paulik M Arnold Dependence of the thermal decomposition of CuSO4 5H2O on the experimental conditions Journal of Thermal Analysis 1988 09 34 5 6 1455 1466 2019 06 10 ISSN 0368 4466 doi 10 1007 BF01914370 英语 Uses of Copper Compounds Copper Sulfate s Role in Agriculture Copper org 2007 12 31 原始内容存档于2013 09 07 All About Copper Sulfate National Fish Pharmaceuticals 2007 12 31 原始内容存档于2019 04 14 Barbara H Estridge Anna P Reynolds Norma J Walters Basic Medical Laboratory Techniques Thomson Delmar Learning 2000 166 ISBN 0766812065 Hoffman R V Copper II Sulfate Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis 2001 John Wiley amp Sons DOI 10 1002 047084289X rc247 Hulce M Mallomo J P Frye L L Kogan T P Posner G H 1990 S 2 p Toluenesulfinyl 2 Cyclopentanone Precursor for Enantioselective Synthesis of 3 Substituted Cyclopentanones Org Synth Coll Vol 7 495 Jefford C W Li Y Wang Y A Selective Heterogeneous Oxidation using a Mixture of Potassium Permanganate and Cupric Sulfate 3aS 7aR Hexahydro 3S 6R Dimethyl 2 3H Benzofuranone Org Synth Coll Vol 9 462 存档副本 2019 04 29 原始内容存档于2019 02 25 义务教育教科书九年级上册化学 人民教育出版社 2012年6月第1版 2015年6月第4次印刷 7 ISBN 9787107245015 请检查 date 中的日期值 帮助 Holtzmann NA Haslam RH Elevation of serum copper following copper sulfate as an emetic Pediatrics July 1968 42 1 189 93 2012 09 27 PMID 4385403 原始内容存档于2010 06 16 Olson Kent C Poisoning amp drug overdose New York Lange Medical Mooks McGraw Hill 2004 175 ISBN 0 8385 8172 2 V03AB20 张石革 袁伟晋 黄磷烧伤创面解毒剂硫酸铜混悬液的制备 J 中国药学杂志 1984 19 6 7 7 取自 https zh wikipedia org w index php title 硫酸铜 amp oldid 79168210, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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