为什么硫酸铜偏酸性呢?
为什么硫酸铜偏酸性呢?
硫酸铜是一种常见的化学物质,在化学实验和工业生产中有着广泛的应用。但是,为什么硫酸铜溶液会显酸性呢?本文将从化学原理的角度解释这一现象,并介绍硫酸铜的几种制取方法。
硫酸铜为什么显酸性?
硫酸铜溶液显酸性的原因主要与铜离子的水解反应有关。具体来说,铜离子(Cu²⁺)在水溶液中会与水分子发生水解反应,消耗水中的氢氧根离子(OH⁻),从而促进水的电离平衡向产生更多氢离子(H⁺)的方向移动。这个过程可以用以下离子方程式表示:
铜离子水解消耗水中的氢氧根离子,促进水的电解,氢离子浓度增加,所以显酸性;
离子方程式:(Cu²⁺) + 2(OH⁻) = (可逆) Cu(OH)₂;硫酸是强酸,而氢氧化铜是弱碱,它们的组合的盐就是强酸弱碱盐; 而溶液酸碱性又满足这样的条件:谁弱(铜离子)谁水解,谁强(硫酸)显谁性 。
铜离子在水中存在水解:Cu²⁺ + H₂O = Cu(OH)₂(沉淀) + H⁺ 水解生成了少量的氢离子,游离在溶液之中,所以溶液呈酸性。
硫酸铜的制取方法
硫酸铜的制取方法有多种,以下是几种常见的方法:
电解液回收法
废电解液(含Cu 50~60g/L,H₂SO₄ 180~200g/L)与经焙烧处理的铜泥制成细铜粉进行反应,反应液分离沉降后清液经冷却结晶、分离、干燥,制得硫酸铜成品;化学浓缩结晶法
采用低品位氧化铜矿,粉碎至一定粒度,加入硫酸浸渍,加入溶铜沉铁剂,获得铜铁比大于100的硫酸铜溶液,然后加入化学浓缩剂进行浓缩,排走70%~90%的水分,后经蒸发、冷却结晶、分离、风干,制得硫酸铜成品;加热脱水法
将五水合硫酸铜置于瓷皿中,于通风良好处,在砂浴上加热,温度不高于220℃。不断搅动,直至蓝色全部消失为止。将制得的白色粉末研细(如制品呈灰白色证明加热过度)即为无水硫酸铜;回收法
回收氮肥厂合成氨原料气时铜洗塔中醋酸铜氨溶液中的铜化合物沉淀物(习惯上称之为铜污),在700℃焙烧后,经氧化成氧化铜后与硫酸反应生成硫酸铜。