山大無機(jī)及分析化學(xué)實驗課件24銅化合物的制備、組成分析及銅含量測定

1、實驗二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測銅目的要求實驗原理注意事項無機(jī)及分析化學(xué)實驗?zāi)康囊?利用廢銅粉焙燒氧化的方法制備硫酸銅；掌握無機(jī)制備中加熱、傾析法、過濾、重結(jié)晶等基本操作；學(xué)習(xí)間接碘量法測定銅含量。實驗二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測銅實驗原理 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。 制備實驗二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測銅實驗原理 實驗二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測銅 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)來制備硫酸銅。反應(yīng)式：Cu + 2HNO3 +H2SO4 = CuSO4 +2NO2+ 2H2O實驗原理 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。實驗二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測銅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。實驗原理測定實驗二十四 銅化合物的

4、制備、組成分析及銅含量測定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測銅(1) 結(jié)晶水?dāng)?shù)目的確定 通過對產(chǎn)品進(jìn)行熱重分析，可測定其所含結(jié)晶水的數(shù)目，并可得知其受熱失水情況， 實驗原理 可用間接碘量法測定樣品中銅離子的濃度，計算得出產(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+與過量的KI作用，生成CuI沉淀，同時析出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： 實驗二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測銅(2) 銅含量的測定2Cu2+ + 4I- = 2CuI +

5、 I2或 2Cu2+ + 5I- = 2CuI + I3-I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-實驗原理實驗二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測銅 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)對測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對銅的測定有干擾，而 F-可以掩蔽Fe3+，pH 3.5時，五價的As、Sb其氧化性也可

6、降低至不能氧化I-。 實驗原理實驗二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測銅 CuI的沉淀表面易吸附I2，使終點變色不夠敏銳且產(chǎn)生誤差。通常在接近終點時加入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 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)品含量時用，實驗報告與下次合交；按P122.2配制0.1mol.cm-3Na2S2O3.5H2O制備實驗二十四 銅化合物的制備、組成分析及銅含量測定(一) 五水硫酸銅的制備與提純及微型碘量法測銅測定注意事項 Na2S2O3溶液（0.1moldm-3）的配制與標(biāo)定參見定量分析部分實驗十七（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過早形成藍(lán)色配合物，大量I3-被吸附，終點顏色呈較深的灰色，不好觀察。加入K