山大無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件24銅化合物的制備、組成分析及銅含量測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測(cè)定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測(cè)銅目的要求實(shí)驗(yàn)原理注意事項(xiàng)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?利用廢銅粉焙燒氧化的方法制備硫酸銅；掌握無(wú)機(jī)制備中加熱、傾析法、過(guò)濾、重結(jié)晶等基本操作；學(xué)習(xí)間接碘量法測(cè)定銅含量。實(shí)驗(yàn)二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測(cè)定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測(cè)銅實(shí)驗(yàn)原理 CuSO4 5H2O俗名膽礬，它易溶于水，而難溶于乙醇，在干燥空氣中可緩慢風(fēng)化，將其加熱至230，可失去全部結(jié)晶水而成為白色的無(wú)水CuSO4。CuSO4 5H2O用途廣泛，是制取其他銅鹽的主要原料，常用作印染工業(yè)的媒染劑、農(nóng)業(yè)的殺蟲(chóng)劑、

2、水的殺菌劑、木材防腐劑，也是電鍍銅的主要原料。 制備實(shí)驗(yàn)二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測(cè)定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測(cè)銅實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測(cè)定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測(cè)銅 CuSO4 5H2O的制備方法有許多種，如：利用廢銅粉焙燒氧化的方法制備硫酸銅，可先將銅粉在空氣中灼燒氧化成氧化銅，然后將其溶于硫酸而制得硫酸銅。也可采用濃硝酸作氧化劑，用廢銅與硫酸、濃硝酸反應(yīng)來(lái)制備硫酸銅。反應(yīng)式：Cu + 2HNO3 +H2SO4 = CuSO4 +2NO2+ 2H2O實(shí)驗(yàn)原理 溶液中除生成硫酸銅外，還含有一定量的硝酸銅和其它

3、一些可溶性或不溶性雜質(zhì)，不溶性雜質(zhì)可經(jīng)過(guò)濾除去?？扇苄噪s質(zhì)Fe2+ 和 Fe3+， 一般是先將Fe2+用氧化劑（如H2O2溶液）氧化為Fe3+，然后調(diào)節(jié)溶液pH 至3，并加熱煮沸，以Fe(OH)3形式沉淀除去。實(shí)驗(yàn)二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測(cè)定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測(cè)銅2 Fe2+ +2 H+ +H2O2 = 2 Fe3+ +2 H2OFe3+ +3 H2O = Fe(OH)3+3 H+ CuSO4 5H2O在水中的溶解度，隨溫度變化較大，因此可采用蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶過(guò)濾的方法，將CuSO4的雜質(zhì)除去，得到藍(lán)色水合硫酸銅晶體。實(shí)驗(yàn)原理測(cè)定實(shí)驗(yàn)二十四 銅化合物的

4、制備、組成分析及銅含量測(cè)定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測(cè)銅(1) 結(jié)晶水?dāng)?shù)目的確定 通過(guò)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行熱重分析，可測(cè)定其所含結(jié)晶水的數(shù)目，并可得知其受熱失水情況， 實(shí)驗(yàn)原理 可用間接碘量法測(cè)定樣品中銅離子的濃度，計(jì)算得出產(chǎn)品中CuSO4 5H2O的含量。其原理為：將含銅物質(zhì)中的銅轉(zhuǎn)化成Cu2+,在弱酸性介質(zhì)中，Cu2+與過(guò)量的KI作用，生成CuI沉淀，同時(shí)析出I2。析出的I2以淀粉為指示劑，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。反應(yīng)如下： 實(shí)驗(yàn)二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測(cè)定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測(cè)銅(2) 銅含量的測(cè)定2Cu2+ + 4I- = 2CuI +

5、 I2或 2Cu2+ + 5I- = 2CuI + I3-I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測(cè)定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測(cè)銅 I-不僅是還原劑，而且也是Cu(I)的沉淀劑和I2的配合劑。加入適當(dāng)過(guò)量的KI，可使Cu2+的還原趨于完全。上述反應(yīng)須在弱酸性或中性介質(zhì)中進(jìn)行，通常用NH4HF2控制溶液的pH為3.54.0（或加入磷酸和氟化鈉）。這種介質(zhì)對(duì)測(cè)定銅礦和銅合金特別有利，因銅礦中含有的Fe、As、Sb及銅合金中的Fe對(duì)銅的測(cè)定有干擾，而 F-可以掩蔽Fe3+，pH 3.5時(shí)，五價(jià)的As、Sb其氧化性也可

6、降低至不能氧化I-。 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測(cè)定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測(cè)銅 CuI的沉淀表面易吸附I2，使終點(diǎn)變色不夠敏銳且產(chǎn)生誤差。通常在接近終點(diǎn)時(shí)加入KSCN (或NH4SCN)，將CuI轉(zhuǎn)化成溶解度更小的CuSCN沉淀，CuSCN更容易吸附SCN -從而釋放出被吸附的I2，使滴定趨于完全，反應(yīng)如下： CuI + SCN - = CuSCN + I-注意事項(xiàng) 3g銅屑直接稱于蒸發(fā)皿中，不用灼燒；反應(yīng)一定在通風(fēng)櫥中進(jìn)行；分批、緩慢加硝酸；反應(yīng)緩和后，水浴加熱并蓋上表面皿;補(bǔ)加6cm33M硫酸和1cm3HNO3水浴加熱，蒸發(fā)濃縮至原體積的1/3，抽干、稱重；重結(jié)晶：粗產(chǎn)品：水按1：1.2（質(zhì)量比）加熱溶解，快速、趁熱抽濾；產(chǎn)品保存好，下次分析產(chǎn)品含量時(shí)用，實(shí)驗(yàn)報(bào)告與下次合交；按P122.2配制0.1mol.cm-3Na2S2O3.5H2O制備實(shí)驗(yàn)二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測(cè)定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測(cè)銅測(cè)定注意事項(xiàng) Na2S2O3溶液（0.1moldm-3）的配制與標(biāo)定參見(jiàn)定量分析部分實(shí)驗(yàn)十七（四）1.；指示劑淀粉不能加入太早，因滴定反應(yīng)中產(chǎn)生大量CuI沉淀，淀粉與I2過(guò)早形成藍(lán)色配合物，大量I3-被吸附，終點(diǎn)顏色呈較深的灰色，不好觀察。加入K