硫酸四氨合銅II的制備及組分分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解硫酸四氨合銅(?)的制備步驟并掌握其組成的測(cè)定方法;2.掌握蒸餾法測(cè)定氨的技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理1.硫酸四氨合銅(II)的制備:硫酸四氨合銅([Cu(NH3)4]SO4)常用作殺蟲劑、媒染劑在堿性鍍銅中也常用作電鍍液的主要成分，在工業(yè)上用途廣泛。硫酸四氨合銅屬中度穩(wěn)定的絳藍(lán)色晶體,常溫下在空氣中易與水和二氧化碳反應(yīng),生成銅的堿式鹽,使晶體變成綠色的粉末。其制備的主要原理是:CuSO4+4NH3+H2O=([Cu(NH3)4]SO4)?H2O由于硫酸四氨合銅在加熱時(shí)易失氨，所以其晶體的制備不宜選用蒸發(fā)濃縮等常規(guī)的方法。析出晶體主要有兩種方法:一種是向硫酸銅溶液中通入過量氨氣，并加入一定量硫酸鈉晶體，使硫酸四氨合銅晶體析出。另一種方法，是根據(jù)硫酸四氨合銅在乙醇中的溶解度遠(yuǎn)小于在水中的溶解度的性質(zhì)。向硫酸銅溶液中加入濃氨水之后，再加入濃乙醇溶液使晶體析出。相比而言，第一種方法直接使用氨氣，操作較為困難，且對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重，有損大家的健康，因此我們采用第二種方法。2.組分分析?NH3含量的測(cè)定：Cu(NH3)4SO4+NaOH=CuO?+4NH3?+Na2SO4+H2ONH3+HCl過量)=NH4ClHCl(剩余量)+NaOH=NaCl+H2O?SO42W量的測(cè)定:SO42-+Ba2+=BaSO4??Cu2+含量的測(cè)定：分光光度法三、實(shí)驗(yàn)步驟(一)硫酸四銨合銅的制備取10gCuSO4.5H2O溶于14mL水中，加入20mL濃氨水，沿?zé)诼渭?5mL95%的乙醇，然后蓋上表面皿。靜置析出晶體后，減壓過濾，晶體用1:2的乙醇與濃氨水的混合液洗滌，再用乙醇與乙醚的混合液淋洗，然后將其在60?左右烘干，稱重，保存待用。(二)硫酸四銨合銅的組成測(cè)定1.NH3的測(cè)定圖測(cè)定氨的裝置稱取0.25-0.30g（稱準(zhǔn)至0.0002g）樣品，放入250mL錐形瓶中，加80mL水溶解，再加入10mL10%的NaOH溶液。在另一錐形瓶中，準(zhǔn)確加入30-35mL標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液（0.5mol•L-1）,放入冰浴中冷卻。按圖1裝配好儀器，從漏斗中加入3-5mL10%NaOH溶液于小試管中，漏斗下端插入液面下2-3cm。加熱樣品，先用大火加熱，當(dāng)溶液接近沸騰時(shí)改用小火，保持微沸狀態(tài)，蒸餾出左右。即可將氨全部蒸出。蒸餾完畢后，取出插入HCl溶液中的導(dǎo)管，用蒸餾水沖洗導(dǎo)管內(nèi)外，洗滌液收集在氨吸收瓶中，從冰浴中取出吸收LT）滴定剩瓶，加2滴0.1%的甲基紅溶液，用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液（0.5mol•余的溶液。2.SO42-的測(cè)定稱取試樣約0.65g（含硫量約90mg）,置于400ml燒杯中，加25ml蒸餾水使其溶解，稀釋至200ml。？沉淀的制備在上述溶液中加稀HCl（6mol/L）2ml，蓋上表面皿，置于電爐石棉網(wǎng)上，加熱至近沸。取BaCl2（0.1mol/L）溶液30-35ml于小燒杯中，加熱至近沸，然后用滴管將熱BaCl2溶液逐滴加入樣品溶液中，同時(shí)不斷攪拌溶液。當(dāng)BaCl2溶液即將加完時(shí)，靜置，于BaSO4上清液中加入1-2滴BaCl2溶液，觀察是否有白色渾濁出現(xiàn)，用以檢驗(yàn)沉淀是否已完全。蓋上表面皿，置于電爐（或水?。┥?，在攪拌下繼續(xù)加熱，陳化約半小時(shí)，然后冷卻至室溫。?沉淀的過濾和洗滌將上清液用檢查有無沉淀穿濾現(xiàn)象。傾注法倒入漏斗中的濾紙上，用一潔凈燒杯收集濾液（若有，應(yīng)重新?lián)Q濾紙）。用少量熱蒸餾水洗滌沉淀3-4次（每次加入熱水10-15ml），然后將沉淀小心地轉(zhuǎn)移至濾紙上。用洗瓶吹洗燒杯內(nèi)壁，洗滌液并入漏斗中，并用撕下的濾紙角擦拭玻璃棒和燒杯內(nèi)壁，將濾紙角放入漏斗中，再用少量蒸餾水洗滌濾紙上的沉淀（約10次），至濾液不顯Cl-離子反應(yīng)為止（用AgNO3（0.1mol/L）溶液檢查）。？沉淀的干燥和灼燒取下濾紙，將沉淀包好，置于已恒重的坩堝中，先用小火烘干炭化，再用大火灼燒至濾紙灰化。然后將坩堝轉(zhuǎn)入馬弗爐中，在800-850?灼燒約30min。取出坩堝，待紅熱退去，置于干燥器中，冷卻30min后稱量。再重復(fù)灼燒20min,冷卻，取出，稱量，直至恒重。根據(jù)BaSO4重量計(jì)算試樣中硫酸的百分含量。3.Cu2+的測(cè)定?繪制工作曲線取標(biāo)準(zhǔn)CuSO4溶液(0.2mol•L-1)5.00ml、4.00ml、2.50ml、1.00ml配制50mL濃度分別為0.0200，0.01600，0.01000，0.00400mol•L-1的CuSO4溶液。取上面配制的四種濃度的CuSO4溶液各10.00mL，分別加入10.00mL氨水溶液(2mol•L-1),混合后用1cm比色皿在波長人為610nm的條件下，用720型分光光度計(jì)測(cè)定溶液吸收度，以吸收度A?Cu2+濃度作圖。？Cu2+的含量測(cè)定稱取0.65~0.70g(標(biāo)準(zhǔn)至0.0002g)樣品，用10mL水溶解后，滴加H2SO4(6mol?L-1)至溶液從深藍(lán)色變至藍(lán)色(表示配合物已解離)，定量轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。取出10.00山1，加入10.00山1氨水(1mol•L-1)，混合均勻后，在與測(cè)定工作曲線相同的條件下測(cè)定吸光度。根據(jù)測(cè)定得的吸光度，從工作曲線上找出相應(yīng)的Cu2+濃度，并計(jì)算Cu2+含量：四、數(shù)據(jù)記錄與處理1.試樣質(zhì)量2.計(jì)算NH3含量式中:C1V1:標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液的濃度和體積;C2V2:標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的濃度和體積mS:樣品質(zhì)量：17.04:NH3的摩爾質(zhì)量3.計(jì)算SO42-含量式中:mS:樣品質(zhì)量:4.計(jì)算Cu2+含量式中:C:工作曲線上查出的Cu2+濃度;mS:樣品質(zhì)量;63.54:Cu摩爾質(zhì)量。5.計(jì)算H2O的含量:H2O%=1-NH3%-SO42-%-Cu2+%6.確定試樣的實(shí)驗(yàn)式。五、注意事項(xiàng)1.組分含量的理論值:Cu2+%25.85，NH3%27.73，SO42-%39.08，H2O%7.33。2.實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)預(yù)習(xí)和本實(shí)驗(yàn)有關(guān)的基本操作相關(guān)內(nèi)容。3.溶液加熱近沸，但不應(yīng)煮沸，防止溶液濺失。4.BaSO4沉淀的灼燒溫度應(yīng)控制在800-850?，否則，BaSO4將與碳作用而被還原。5.檢查濾液中的Cl-時(shí)，用小表面皿收集10-15滴濾液，加2滴AgNO3溶液，觀察是否出現(xiàn)渾濁，若有渾濁則需繼續(xù)洗滌。六、思考題1.試擬出測(cè)定硫酸四氨合銅中SO42-含量的實(shí)驗(yàn)步驟.詳見實(shí)驗(yàn)步驟2.硫酸四氨合銅中NH3、SO42-、Cu2+還可以用哪些方法測(cè)定?答：（1）用硫酸滴定銅氨配合物測(cè)得NH3含量。反應(yīng)式為:Cu（NH3）42++（n-2）H++2H2O=Cu（OH）2+nNH4+Cu（OH）2+2H+=Cu2++2H2O在實(shí)驗(yàn)中，通過pH滴定測(cè)得滴定曲線，可得到以上二步反應(yīng)完全時(shí)所用的酸的體積，從而計(jì)算NH3的個(gè)數(shù)或?qū)~氨配合物溶于過量的鹽酸中，再用氫氧化鈉滴定此溶液。NH3的含量。（2）通過pH滴定也能測(cè)得NH3的含量。（3）用氨氣敏電極，直接電位法測(cè)定