草酸合铜酸钾的制备和组成的测定
2010-06-27 11:04阅读:
实验十五 草酸合铜酸钾的制备和组成的测定
一、实验目的
1、
学习配合物的制备方法及测定条件
2
掌握失重法测定结晶水的含量
3、
掌握二价铜离子的测定中指示剂的选择及滴定条件
4、
学习草酸根含量的测定
二、实验原理
1、草酸合铜酸钾的制备
CuSO
4 + 2K
2C
2O
4 +
2H
2O =
K
2Cu(C
2O
4)
2.2H
2O
+ K
2SO
4
2、组成测定
(1)失重法测定结晶水含量
该配合物在150
oC时失去结晶水。至恒重时,由产物和坩埚的总重量及空坩埚的质量差Δm(H
2O),算出结晶水的含量百分数。
(2)配位滴定法测定二价铜离子的含量
以NH
3
H
2O-NH
4Cl为缓冲溶液,以0.1%的PAN为指示剂,用EDTA滴定,溶液颜色由浅蓝色变为翠绿色即为终点。
PAN的pH=1.9-12.2的范围内呈黄色,而PAN与金属离子的配合物为红色。PAN的杂环氮原子能够发生质子化,因而表现为二级酸式电离。

与EDTA以1:1络合,所以:

(3)高锰酸钾法测定草酸根离子
用氧化还原法滴定,使用高锰酸钾法,高锰酸钾自身氧化态、还原态呈现不同的颜色,可作为自身指示剂,滴定终点为微红色。
5C
2O
42- +
2MnO
4- + 16H
+ = 10CO
2
+ 2Mn
2+ + 8H
2O

各原子个数比为:

由此可得出该配合物的实验式。
三、实验步骤
1、草酸合铜酸钾的制备
准备两个烧杯,分别称取4gCuSO
4 5H
2O溶于8ml水中,再称取12g
K
2C
2O
4
H
2O溶于44ml水中,分别水浴加热至90度左右,趁热并在激烈搅拌下将K
2C
2O
4溶液加入到CuSO
4溶液,用冰水浴冷至283K,有晶形沉淀析出,减压过滤,并用8ml冰水分两次洗涤沉淀,然后在323K下烘干产品。
2、组成分析
(1)结晶水的测定
将两个干净的坩埚放入烘箱中,在423K下干燥1h,然后放在干燥器内冷却0.5h,称量,同样的方法,再干燥0.5h,冷却,称量,直至恒重。记录质量。
然后将准确质量的样品放在其中的一个坩埚中,称重,记录质量。同样在423K下烘干样品。冷却,称量,直至恒重。记录质量。
(2)铜含量的测定
准确称取0.17-0.19g产物两份,分别用15ml NH
3
.H
2O-NH
4Cl缓冲溶液溶解,再加入50ml水稀释,加入3滴0.1%PAN乙醇溶液作为指示剂,用已标定的EDTA标准溶液滴定至溶液由浅蓝色变为翠绿色即为终点。记录所用EDTA的体积。
(3)草酸根含量的测定
准确称取0.21-0.23g产物两份,分别用2ml浓氨水溶解,加入22mL2mol/L
的硫酸,稀释至100mL,水浴加热至343-353K ,趁热用约0.02mol/L
的高锰酸钾溶液滴定至微红色,30s内不退色即为终点,记录所用高锰酸钾的体积。
四、数据记录与处理
1、制备
称样质量m(CuSO
4 .5H
2O)=
m(K
2C
2O
4
.H
2O)=
产品质量m=
烘干后质量m=
理论产量m
t=
产率:
2、组成测定
结晶水含量的测定
序号
|
1
|
2
|
样品质量m样/g
|
|
|
坩埚质量m0/g
|
第一次
|
|
|
第二次
|
|
|
加样后总质量m1/g
|
|
|
烘干后质量m2/g
|
第一次
|
|
|
第二次
|
|
|
水的质量m水/g
|
|
|
水含量W(H2O)%
|
|
|
相对相差
|
|
|
铜含量的测定
序号
|
1
|
2
|
样品质量m样/g
|
|
|
C(EDTA)/mol/L
|
|
|
初读数
|
|
|
终读数
|
|
|
V(EDTA)/mL
|
|
|
(Cu)%
|
|
|
平均 (Cu)%
|
|
|
相对相差
|
|
|
草酸根含量的测定
序号
|
1
|
2
|
样品质量m样/g
|
|
|
C(KMnO4)/mol/L
|
|
|
初读数
|
|
|
终读数
|
|
|
V(KMnO4)/mL
|
|
|
(草酸根)%
|
|
|
平均 (草酸根)%
|
|
|
相对相差
|
|
|
五、注意事项
1.滴定终点的把握;
2.滴定前,一定要使样品完全溶解;
3.水浴加热温度控制好。
六
思考题
1 为什么用氨水溶解草酸合铜酸钾?
因为草酸合铜酸钾在水中不稳定,易生成沉淀CuC
2O
4,而且溶解度小,用氨水与Cu
2+配位,加速溶解。
2 失重法测水为什么在423K下?
因为K
2Cu(C
2O
4)
2·2H
2O在423K(150℃)下失水,在260℃下分解,选择其间的某一温度。
3
为什么K
2C
2O
4·H
2O加到CuSO
4里?
CuSO
4本身量是不足的,为了使CuSO
4完全反应,不同加法产物不同,反过来加易生成沉淀CuC
2O
4