向硫酸铜溶液中加入氨水和乙醇

实验目的

认识[Cu(NH3)4]2+的形成,了解加入乙醇使配合物晶体析出的原因。

实验原理

先生成蓝色沉淀:Cu₂+ + 2NH₃·H₂O = Cu(OH)₂↓ + 2NH₄+。氨水过量时沉淀溶解:Cu(OH)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄]2+ + 2OH-,生成深蓝色的四氨合铜离子。乙醇的极性比水小,加入后降低溶剂的极性,使[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O溶解度减小而析出晶体。

实验器材

• CuSO₄溶液
• 氨水
• 无水乙醇
• 试管
• 胶头滴管
• 玻璃棒

实验步骤

1. 取少量CuSO₄溶液放入试管,观察颜色
2. 逐滴滴加氨水,观察沉淀的生成
3. 继续滴加氨水并振荡,至沉淀完全溶解
4. 观察所得深蓝色溶液
5. 沿试管壁缓慢加入乙醇,静置,观察晶体析出

实验现象与结论

滴加氨水先产生蓝色沉淀,继续滴加后沉淀溶解,溶液变为深蓝色。加入乙醇后析出深蓝色晶体。说明Cu₂+与NH₃形成了稳定的[Cu(NH₃)₄]2+,乙醇降低了配合物在溶剂中的溶解度。

注意事项

• 氨水有刺激性气味,在通风处使用
• 乙醇易燃,远离火源
• 铜盐有毒,废液集中回收

常见问题

为什么加入乙醇会析出晶体?

乙醇极性比水小,加入后溶剂极性降低,离子型配合物的溶解度减小,于是析出深蓝色晶体。

深蓝色溶液中的离子是什么?

是四氨合铜离子[Cu(NH₃)₄]2+,中心离子Cu₂+,配体NH₃,配位数为4。