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
CuSO4 + 2K2C2O4 + 2H2O = K2Cu(C2O4)2.2H2O + K2SO4
2、组成测定
(1)失重法测定结晶水含量
该配合物在150o C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(H2O),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NH3 H2O-NH4Cl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。
5C2O42- + 2MnO4- + 16H+ = 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O
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4gCuSO4 5H2O溶于8ml水中,再称取12g K2C2O4 H2O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K2C2O4溶液加入到CuSO4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 NH3.H2O-NH4Cl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(CuSO4.5H2O)=
m(K2C2O4.H2O)=
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
铜含量的测定
草酸根含量的测定
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CuC2O4,而且溶解度小,用氨水与Cu2+配位,加速溶解。
2 失重法测水为什么在423K下?
因为K2Cu(C2O4)2·2H2O在423K(150℃)下失水,在260℃下分解,选择其间的某一温度。
3 为什么K2C2O4·H2O加到CuSO4里?
CuSO4本身量是不足的,为了使CuSO4完全反应,不同加法产物不同,反过来加易生成沉淀CuC2O4。