二草酸根合銅(Ⅱ)酸鉀的制備與組成分析

1、 實(shí)驗(yàn)四二草酸根合銅（II）酸鉀的制備與組成分析東華大學(xué)化工生物學(xué)院董振泉實(shí)驗(yàn)?zāi)康模┻M(jìn)一步掌握溶解、沉淀、吸濾、蒸發(fā)、濃縮等基本操作。）制備二草酸根合銅（II）酸鉀晶體。）確定二草酸根合銅（II）酸鉀的組成。實(shí)驗(yàn)原理二草酸根合銅（II）酸鉀的制備方法很多，可以由硫酸銅與草酸鉀直接混合來制備，也可以由氫氧化銅或氧化銅與草酸氫鉀反應(yīng)制備。本實(shí)驗(yàn)由氧化銅與草酸氫鉀反應(yīng)制備二草酸根合銅（II）酸鉀。在堿性條件下生成沉淀,加熱沉淀則轉(zhuǎn)化為易過濾的。一定量的溶于水后加入得到和混合溶液，該混合溶液與作用生成二草酸根合銅（II）酸鉀（），經(jīng)水浴蒸發(fā)、濃縮，冷卻后得到藍(lán)色（）晶體。涉及的反應(yīng)有CuSO,2NaO

2、H=Cu(OH),NaSO4224Cu(OH)=CuO,HO222HCO,KCO=2KHCO,CO,HOlco)2422KHCO,CuO=KCu242224232422,HO2稱取一定量試樣在氨水中溶解、定容。取一份試樣用中和，并在硫酸溶液中用滴定試樣中的-另取一份試樣在溶液中加入指示劑，在的條件下，加熱近沸，并趁熱用滴定至綠色為終點(diǎn)，以測定晶體中的+通過消耗的和的體積及其濃度計(jì)算及的含量。并確定及組分比（推算出產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)式）。草酸根合銅酸鉀化合物在水中的溶解度很小，但可加入適量的氨水，使C2u形成銅氨離子而溶解。溶解時約為，溶劑亦可采用氨水等體積混合組成的緩沖溶液。指示劑屬于吡啶基偶氮化合物

3、,吡2啶-基偶氮,間苯二酚。結(jié)構(gòu)式為：NNNHOOH由于它在結(jié)構(gòu)上比多些親水基團(tuán)，使染料及其螯合物溶水性強(qiáng)。在H5對2的滴定有更明顯的終點(diǎn)。指示劑本身在滴定條件下顯黃色，而2與顯藍(lán)色，終點(diǎn)為黃綠色。除2外，在不同H條件下能做下列元素的指示劑，鉍、鋁、鋅、鎘、銅、鉺、釷、鉈等，終點(diǎn)由紅變黃。3實(shí)驗(yàn)用品臺秤，天平，燒杯，量筒，吸濾裝置，容量瓶，蒸發(fā)皿，移液管，酸式滴定管，錐形瓶。O2molL1），Hl（2molL，6molL）,H（3molL）,氨水（1：241），H（30），標(biāo)準(zhǔn)溶液，標(biāo)準(zhǔn)溶液，指示劑，5H固22442體，H2H固體，固體，金屬銅（基準(zhǔn)物）。224223實(shí)驗(yàn)步驟合成二草酸根合銅（

4、II）酸鉀1制備氧化銅稱取205H于100mL燒杯中，加入Om!水溶解，在攪拌下加入4210mL2molL1溶掖，小火加熱至沉淀變黑（生成），再煮沸約20m。稍冷后以雙層濾紙吸濾，用少量去離子水洗滌沉淀2次。1制備草酸氫鉀稱取3OH2H放入250mL燒杯中，加入0m!去離子水，微熱溶解2242（溫度不能超過85C，以避免H分解）。稍冷后分?jǐn)?shù)次加入22無水，22423溶解后生成H和混合溶液。242241制備二草酸根合銅（II）酸鉀將含H和混合溶液水浴加熱，再將連同濾紙一起加入到該溶24224液中。水浴加熱，充分反應(yīng)至沉淀大部分溶解（約30mi）。趁熱吸濾（若透濾應(yīng)重新吸濾），用少量沸水洗滌2次，

5、將濾液轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中。水浴加熱將濾液濃縮到約原體積的。放置約Om后用水徹底冷卻。待大量晶體析出后吸濾，晶體用濾紙吸干，稱重。計(jì)算產(chǎn)率。產(chǎn)品保存，用于組成分析。4.2產(chǎn)物的組成分析4.2.1試樣溶液的制備準(zhǔn)確稱取合成的晶體試樣一份（0.0準(zhǔn)確到0.000），置于OOmL小燒杯中，加入mL2使其溶解，再加入0m冰，試樣完全溶解后，轉(zhuǎn)32移至20mL容量瓶中，加水至刻度。.2.22含量的測定24取試樣溶液2mL置于20mL錐形瓶中，加入0mLmol-L的溶液，24水浴加熱至C,在水浴中放置m趁熱用0.0molL的溶液滴定至淡粉色，0不褪色為終點(diǎn)，記下消耗溶液的體積。平行滴定次。.2.2含量的測定另取試

6、樣溶液2mL加入2molL溶液mL加入滴指示劑，加入的緩沖溶液0ml加熱至近沸。趁熱用0.02molL的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至黃綠色，0不褪色為終點(diǎn)，記下消耗溶液的體積。平行滴定次。結(jié)果與討論5.1產(chǎn)量和產(chǎn)率實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品的產(chǎn)量，及計(jì)算出的產(chǎn)率如表51示。表一所得產(chǎn)品22222的產(chǎn)量及產(chǎn)率重量產(chǎn)品質(zhì)量1.7理論產(chǎn)量/）2.5產(chǎn)率按照實(shí)驗(yàn)步驟，制得了深藍(lán)色晶體，顏色與的藍(lán)色有一定差別。實(shí)驗(yàn)所的產(chǎn)率不高，可能是因?yàn)樵趲状芜^濾操作中，有一定損失造成的。2計(jì)算合成產(chǎn)物的組成計(jì)算試樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：()c(KMnO)xV(KMnO)x88.02x250 x5wVCO2，丿=一44x100%24mx1000 x25.

7、00 x2計(jì)算試樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：w(cu2+)c(EDA)xV(EDA)x6355x250 x100%樣mx1000 x25.00樣進(jìn)一步計(jì)算和物質(zhì)的量之比，確定合成產(chǎn)物的組成。w（CO2一）24物質(zhì)的量比二（88.02w（Cu2+丿63.55實(shí)驗(yàn)中稱取的產(chǎn)物樣品質(zhì)量為,所用的濃度為濃度為,所用這兩種溶液的體積及由此計(jì)算出的產(chǎn)物組成如表52示。表一，濃度、體積及產(chǎn)物組成平均值理論值試樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.1914.05試樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通過以上計(jì)算可知絡(luò)合物中和的個數(shù)之比為：由此知合成的配合物不是草酸根橋連型配合物1。通過化學(xué)測定，發(fā)現(xiàn)試樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大，但與理論差別都不大，估計(jì)是

8、所得絡(luò)合物中有極小一小部分和的個數(shù)之比為或者是所得的絡(luò)合物中有一小部分結(jié)合水分子數(shù)少于兩個造成的，但誤差屬于前者的可能性較大?？傮w說來，實(shí)驗(yàn)獲得了較滿意的結(jié)果。6思考題）請?jiān)O(shè)計(jì)由硫酸銅合成二草酸根合銅（II）酸鉀的其他方案。答：除本實(shí)驗(yàn)所用的方案之外，由硫酸銅合成二草酸根合銅（II）酸鉀的方案有多種，其中一種是：在臺秤或分析天平上各稱取2克CuSq迅0，克K2C2O4。分別溶于和蒸餾水中，并同時加熱至C快速攪拌草酸鉀溶液，再迅速將硫酸銅溶液倒入草酸鉀溶液中，然后將此反應(yīng)液放入冰水浴中冷卻至O,將所得沉淀過濾，并迅速用的冷水加以洗滌后，放入烘箱中，在0條件下干燥數(shù)小時，即可獲得干燥純凈的產(chǎn)品。2

9、）實(shí)驗(yàn)中為什么不采用氫氧化鉀與草酸反應(yīng)生成草酸氫鉀？答：草酸不穩(wěn)定，氫氧化鉀堿性很強(qiáng)，將氫氧化鉀加入到草酸溶液中，會引起草酸嚴(yán)重分解，致使量很少，從而使后期的反應(yīng)中，所得的絡(luò)合物產(chǎn)率低且不純。故應(yīng)采用堿性弱的碳酸鉀與草酸反應(yīng)來制取草酸氫鉀與草酸鉀的混合液。）和分別測定的原理是什么？除本實(shí)驗(yàn)的方法外，還可以采用什么分析方法？答：的測定原理：II為紅色絡(luò)合物，且水溶性強(qiáng)，在滴定條件下，不會形成沉淀。與的絡(luò)合能力強(qiáng)于與的絡(luò)合能力，故在一II的紅色絡(luò)合物水溶液中加入強(qiáng)絡(luò)合劑后，能從一II絡(luò)合物上奪取+形成藍(lán)色絡(luò)合物。然而，藍(lán)色能襯托紅色，使滴定終點(diǎn)很清晰3。當(dāng)溶液中還有II紅色絡(luò)合物存在時，紅色與藍(lán)色

10、混合使溶液就顯黃色，當(dāng)將完全絡(luò)合后，紅色絡(luò)合物將不再存在，溶液就會瞬間變?yōu)辄S綠色。的測定原理：具有強(qiáng)氧化性的能與反應(yīng)，且反應(yīng)速度快。反應(yīng)后紫紅色的顏色退去，在的水溶液中逐滴加入，當(dāng)被消耗完時，繼續(xù)加入n其顏色將不再退去，滴定終點(diǎn)非常明顯。除本實(shí)驗(yàn)所采用的方法外，還有其他分析方法，女如用高錳酸鉀法測定草酸根，接著用碘量法連續(xù)測定銅離子。先將絡(luò)合物溶解，接著用高錳酸鉀法測定草酸根，在滴定完草酸根的樣品溶液中有微量的高錳酸鉀存在，它會對銅離子的測定產(chǎn)生干擾，可加人少許過氧化氫消除其干擾.接著用氨水調(diào)到溶液呈淺藍(lán)色，再加人過氧化氫碘量法測時，除夕卜，錳的其它價態(tài)對實(shí)驗(yàn)影響很大，要控制其產(chǎn)生），加熱至溶

11、液冒大氣泡為止。冷卻到室溫后，加人碘化鉀等藥品，放在暗處反應(yīng)最后，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)滴定過程中滴定速度不可過快。此方法的原理是與形成沉淀消耗掉一部分，再用硫代硫酸鈉滴定溶液中的，即可通過差量法算出形成的沉淀量。）以為指示劑滴定終點(diǎn)前后的顏色是怎么變化的？答：顏色變化：紅色黃色黃綠色）試樣分析過程中，過大或過小對分析有何影響？答：測定草酸根含量時，要在酸性條件下進(jìn)行。因?yàn)楦咤i酸鉀在酸性條件下氧化能力比較強(qiáng)，能快速地將草酸根離子氧化成二氧化碳，同時自身顏色退去。若溶液值高，甚至呈堿性，則草酸根被氧化速度將會很慢，尤其時再快達(dá)到滴定終點(diǎn)時，草酸根濃度較低，氧化速度將會更慢，顏色將會遲遲不退去，而誤以為達(dá)到滴定終點(diǎn)，從而使測得的草酸根含量偏低。而值偏低則影響不大。在才對有更明顯的滴定終點(diǎn)，若滴定條件下值過高或過低，都將