硫酸铜

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） ; 16448-28-5（三水合物） ; 7758-99-8（五水合物） ; 19086-18-1（七水合物）
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（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
ΔfHm⦵298K	-769.98 kJ/mol
S⦵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。

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。

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制备

硫酸铜可以用硫酸与氧化铜反应制得。

CuO + H₂SO₄

\to

CuSO₄ + H₂O

碳酸銅跟硫酸反應都可以製備硫酸銅：

${\ce {CuCO3 + H2SO4 -> CuSO4 + CO2 + H2O}}$

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： ${\ce {Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + 2H2O}}$

也可用碱式碳酸铜加酸分解來製備硫酸銅。

${\ce {Cu2 ( OH ) 2CO3 + 2H2SO4 -> 2CuSO4 + CO2 + 3H2O}}$

化学性质

置换反应

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

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

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

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

菇農業

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

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

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

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

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

[1]
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）.
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硫酸铜字典-Guidechem.com （页面存档备份，存于互联网档案馆）（英文）
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[8]
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All About Copper Sulfate. National Fish Pharmaceuticals. [2007-12-31]. （原始内容存档于2019-04-14）.
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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]
存档副本. [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. 请检查|date=中的日期值 (帮助)
[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. （原始内容存档于2010-06-16）.
[18]
Olson, Kent C. Poisoning & drug overdose. New York: Lange Medical Mooks/McGraw-Hill. 2004: 175. ISBN 0-8385-8172-2.
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V03AB20
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