铜氨的几个问题探讨
时间:2025-05-26 14:52 来源:未知 作者:陈建托 点击:次 所属专题： 铜氨
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“简单配合物的制备”是十八个学生必做实验之一，也是物质结构与性质模块唯一的学生必做实验，关于铜氨总会有几个省份考查吧。
该实验有一些问题值得探讨，本文简单梳理。
问题呈现：
1.为何实验选用硫酸铜而不用氯化铜和硝酸铜？
2.沉淀溶解方程式写为Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－是否准确？
3.结晶为何选用乙醇？
4.铜氨中铜的杂化形式？
5.铜氨中滴加浓氢氧化钠是否可以产生沉淀？
1.为何实验选用硫酸铜而不用氯化铜和硝酸铜？
【分析】氯化铜中氯离子存在干扰实验，有可能生成碱式氯化铜沉淀或氯离子、氨气共同配位的配离子，一般不选用氯化铜。
硫酸铜和硝酸铜的综合对比如下表，可见二者比较必然选择硫酸铜。
硝酸铜 | 硫酸铜 | |
价格 | 高(50－100元/公斤) | 低(10－20元/公斤) |
热稳定性 | 稳定性较差，170℃左右分解 | 稳定性较好，650℃分解 |
吸湿性 | 易潮解，需密封保存 | 吸湿性较弱，储存相对方便 |
工业需求 | 大规模生产，广泛用于工农业 | 主要用于实验室，需求量较小 |
其它 | 具有氧化性，属于危险品 | ———— |
当然选用硝酸铜也可以得到相似的反应和现象，例如2024年重庆卷选用硝酸铜进行实验。
2.沉淀溶解方程式写为Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－是否准确？
【分析】不准确，结合K稳及Ksp可知该反应的K仅约为10－7，进行程度很小。实验中的沉淀溶解有铵根的促进作用，应写为Cu(OH)2＋2NH3＋2NH4＋=[Cu(NH3)4]2＋＋2H2O，该反应K≈300。
国满苹老师进行实验验证了这一问题：
①硫酸铜溶液滴加氨水至沉淀量最大，再滴加氢氧化钠溶液至中性，继续滴加氨水至过量 | 沉淀几乎不溶解 | |
②硫酸铜溶液滴加氢氧化钠溶液至沉淀量最大，再加入少量氯化铵固体，继续滴加氨水至过量 | 沉淀溶解 |
以此分析，关于银氨的配制方程式书写也存在类似问题，且课本关于银氨与乙醛反应的方程式不完全准确。本文不再赘述。
3.结晶为何选用乙醇？
【分析】从配合物溶液中析出配合物晶体需要选用与水有较好的溶解性且极性不大的溶剂，常见溶剂中唯一的选择就是乙醇。
2024年湖南卷考查溶剂的选择，乙醚不可，乙醚水溶性不好。
4.铜氨中铜的杂化形式？
【分析】该配离子中铜的杂化形式有两种说法：dsp2和sp3d2。先说结论，两种说法都对，也都不对。高中知识无法准确分析，简单了解就可以。
一般认为铜氨配离子是平面四边形或拉长八面体(鲁科版选修2第二章本章自我评价有拉长八面体图片)。
按照平面四边形分析，可认为是dsp2杂化，磁矩、光谱数据及x射线衍射结果均支持这一模型。这种杂化形式会有一个3d电子激发到4p轨道，配离子应该具有较强还原性，但事实并不是。
按照拉长八面体分析，应该是sp3d2杂化，但是拉长八面体的解释并不是基于杂化轨道理论而是根据晶体场理论及姜－泰勒效应分析的结果。
这个问题不用纠结，中学讨论铜氨中铜的杂化形式没有意义，高考不会考。
5.铜氨中滴加浓氢氧化钠是否可以产生沉淀？
【分析】可以，Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－逆向进行的K约为107。
一道相关的江苏模拟题供大家参考(江苏特色考题，非江苏师生无需关注)。
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