硫酸铜

硫酸铜，又名硫酸铜，是一种无机化合物，化学式为CuSO4。 它形成水合物 CuSO4·nH2O，其中 n 的范围为 1 到 7。五水合物 (n = 5)， 亮蓝色晶体，是最常见的硫酸铜 (II) 水合物。 五水合物的旧名称包括蓝矾、青石、铜矾和罗马矾。 它在水中放热溶解，得到水络合物无水硫酸铜是一种浅灰色粉末。

工业上硫酸铜是用热浓硫酸处理金属铜或用稀硫酸处理氧化铜而制取的。 对于实验室使用，通常购买硫酸铜。 低品位铜矿在空气中缓慢浸出也可生产硫酸铜； 细菌可以用来加速这个过程。

商业硫酸铜通常是 98% 左右的纯硫酸铜，可能含有微量水。 无水硫酸铜的质量百分比为 39.81% 的铜和 60.19% 的硫酸盐，在其蓝色含水形式中，按质量百分比为 25.47% 的铜、38.47% 的硫酸盐（12.82% 的硫）和 36.06% 的水。 根据其用途提供四种晶体尺寸：大晶体（10-40 毫米）、小晶体（2-10 毫米）、雪晶（小于 2 毫米）和风吹粉（小于 0.15 毫米）。

碳酸铜五水合物在熔化前分解。 在 63 °C (145 °F) 加热时，它会失去两个水分子，然后在 109 °C (228 °F) 时再失去两个水分子，最后一个水分子会在 200 °C (392 °F) 时失去。

硫酸铜水溶液的化学性质就是铜水络合物的化学性质，因为在这种溶液中硫酸盐不与铜结合。 因此，此类溶液与浓盐酸反应生成四氯铜酸盐(II)：

Cu2+ + 4 Cl− →

CuSO4 + Zn → Cu + ZnSO4

当一块铁浸入硫酸铜溶液中时，会发生这种单一金属置换反应的进一步说明：

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

在高中和普通化学教育中，硫酸铜被用作原电池的电解质，通常用作阴极溶液。 例如，在锌/铜电池中，硫酸铜溶液中的铜离子从锌中吸收电子并形成金属铜。

Cu2+ + 2e− → Cu（阴极），E°cell = 0.34 V

硫酸铜通常包含在青少年化学套装和本科生实验中。 尽管它有毒性，但它通常用于在学校和镀铜实验中生长晶体。 硫酸铜常用于演示放热反应，其中将钢丝绒或镁带置于 CuSO4 水溶液中。 它用于演示矿物质水合作用的原理。 加热蓝色的五水合物形式，将硫酸铜变成白色的无水形式，同时以五水合物形式存在的水蒸发。 然后将水添加到无水化合物中时，它会变回五水合物形式，恢复蓝色。 硫酸铜五水合物很容易从溶液中结晶生成硫酸铜(II)，具有吸湿性。

硫酸铜已被用于控制湖泊和相关淡水中富营养化的藻类。 它仍然是最有效的杀藻剂处理方法。

波尔多混合物，硫酸铜 (II) (CuSO4) 和氢氧化钙 (Ca(OH)2) 的悬浮液， 用于控制葡萄、甜瓜和其他浆果上的真菌。 它是由硫酸铜水溶液和消石灰悬浮液混合而成。

硫酸铜的稀溶液用于治疗观赏鱼的寄生虫感染，也用于去除水族箱中的蜗牛和水管中的斑马贻贝。 然而，铜离子对鱼有剧毒。 大多数种类的藻类都可以用极低浓度的硫酸铜来控制。

一些化学测试使用硫酸铜。 用于费林溶液和本尼迪克特溶液中测试还原糖，将可溶性蓝色硫酸铜（II）还原为不溶性红色氧化铜（I）。 硫化铜也用于双缩脲试剂中，用于检测蛋白质。

硫酸铜用于检测血液中是否存在贫血。 将血液滴入已知比重的硫酸铜溶液中——具有足够血红蛋白的血液由于其密度而迅速下沉，而下沉缓慢或根本没有下沉的血液则血红蛋白量不足。