實(shí)驗(yàn)一硫酸四氨合銅(II)的制備及組成分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解硫酸四氨合銅（Ⅱ）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)原理硫酸四氨合銅(Ⅱ)([Cu(NH3)4]SO4·H2O)為深藍(lán)色晶體，主要用于印染、纖維、殺蟲(chóng)劑及制備某些含銅的化合物。本實(shí)驗(yàn)以硫酸銅為原料與過(guò)量的NH3·H2O反應(yīng)來(lái)制備：[Cu(H2O)5]2+＋4NH3＋SO42-＝[Cu(NH3)4]SO4·H2O＋5H2O硫酸四氨合銅溶于水，不溶于乙醇，因此在[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇，即可析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體。[Cu(NH3)4]SO4·H2O中的Cu2+、SO42-及NH3含量可以用吸光光度法、重量分析法、酸堿滴定法分別測(cè)定。[Cu(NH3)4]SO4·H2O在酸性介質(zhì)中被破壞為Cu2+及NH4+，加入過(guò)量NH3可以形成穩(wěn)定的深藍(lán)色配離子[Cu(NH3)4]2+。根據(jù)朗伯－比爾定律：A＝kbc式中：A為吸光度；k為有色溶液的摩爾吸收系數(shù)；c為試液中有色物質(zhì)的濃度；b為液層的厚度。配制一系列已知銅濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在一定波長(zhǎng)下用分光光度計(jì)測(cè)定[Cu(NH3)4]2+溶液的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法求出Cu2+離子的濃度，從而可以計(jì)算出樣品中的銅含量。[Cu(NH3)4]SO4·H2O在堿性介質(zhì)中被破壞為Cu(OH)2和NH3。在加熱條件下把氨蒸入過(guò)量的標(biāo)準(zhǔn)溶液中，再用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液進(jìn)行滴定，從而準(zhǔn)確測(cè)定樣品中的氨含量。三、主要儀器和試劑1.儀器：臺(tái)秤、研缽、布氏漏斗、抽濾瓶、電子天平（0.1mg）、722分光光度計(jì)、吸量管（5mL、10mL）、容量瓶（50mL、100mL）、比色皿（2cm）、滴定管（酸式、堿式25mL）、錐形瓶（100mL）。2.試劑：堿：NH3·H2O（1:1）、CuSO4·5H2O固體、H2SO4（3mol·L-1）HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.1mol·L-1）、NaOH（10％0.1mol·L-1）、NH3·H2O（2mol·L-1）、標(biāo)準(zhǔn)銅溶液（0.0500mol·L-1）、乙醇（95％）、酚酞（0.2％）四、實(shí)驗(yàn)步驟1.硫酸四氨合銅(Ⅱ)的制備在小燒杯中加入NH3·H2O(1:1)20mL，在不斷攪拌下慢慢加入精制CuSO4·5H2O5g，繼續(xù)攪拌，使其完全溶解成深藍(lán)色溶液。待溶液冷卻后，緩慢加入20mL乙醇(95％)，即有深藍(lán)色晶體析出。蓋上表面皿，靜置約15min，抽濾，并用1:1NH3·H2O－乙醇混合液(1:1氨水與乙醇等體積混合)淋洗晶體兩次，每次用量約2~3mL，將其在60℃左右烘干，稱(chēng)量。按CuSO4·5H2O的量計(jì)算[Cu(NH3)4]SO4·H2O的產(chǎn)率。評(píng)價(jià)產(chǎn)品的質(zhì)和量，并分析原因。2.硫酸四氨合銅(Ⅱ)的組成測(cè)定1）.銅含量測(cè)定（1）[Cu(NH3)4]2+的吸收曲線(xiàn)的繪制用吸量管吸取0.0500mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)銅溶液0mL，2.0mL，4.0mL，分別注入三個(gè)50mL容量瓶中，加入10.00mL2mol·L-1NH3·H2O，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。以試劑空白溶液（即不加標(biāo)準(zhǔn)銅溶液）為參比溶液，用2cm比色皿，用分光光度計(jì)分別測(cè)定500~680nm時(shí)的吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)、波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，繪制吸收曲線(xiàn)，求出[Cu(NH3)4]2+的最大吸收波長(zhǎng)（λmax）。（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制

用吸量管分別吸取0.0500mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)銅溶液0mL、1.00mL、2.0mL、3.0mL、4.00mL、5.0mL，注入六個(gè)50mL容量瓶中，加入10mL2.0mol·L-1NH3·H2O溶液后，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。以試劑空白溶液為參比溶液，用2cm比色皿，在[Cu(NH3)4]2+的最大吸收波長(zhǎng)（λmax）下，分別測(cè)定它們的吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，相應(yīng)的Cu2＋含量為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。（3）樣品中Cu2+含量的測(cè)定準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品0.2~0.3g于小燒杯中，加5mL水溶解后，滴加6mol·L-1H2SO4至溶液從深藍(lán)色變至藍(lán)色(表示絡(luò)合物已解離)，將溶液定量轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，加入蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。準(zhǔn)確吸取樣品10.00mL置于50mL容量瓶中，加10.00mL2.0mol·L-1NH3·H2O，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。以試劑空白溶液為參比溶液，用2cm比色皿，在[Cu(NH3)4]2+最大吸收波長(zhǎng)（λmax）下測(cè)定其吸光度。從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上求出Cu2+含量，并計(jì)算樣品中銅的含量。3.氨含量的測(cè)定氨含量的測(cè)定在簡(jiǎn)易的定氮裝置中進(jìn)行，如圖所示。測(cè)定時(shí)先準(zhǔn)確稱(chēng)取0.25~0.30g樣品置于錐形瓶中，加入80mL水溶解，然后加入10.00mL10％NaOH溶液。在另一錐形瓶中準(zhǔn)確加入20mL0.2189mol·L-1HCl溶液。使用蒸氨裝置將NH3蒸出。蒸出的氨通過(guò)導(dǎo)管被標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液吸收。約20分鐘左右可將氨全部蒸除。取出并拔掉插入HCl溶液中的導(dǎo)管，用少量水將導(dǎo)管內(nèi)外可能沾附的溶液洗入錐形瓶?jī)?nèi)。用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定過(guò)量的HCl（以甲基紅為指示劑）。根據(jù)加入的HCl溶液體積及濃度和滴定所用NaOH溶液體積及濃度，計(jì)算樣品中氨的含量。圖：測(cè)定氮的裝置此過(guò)程中反應(yīng)方程式：按下式計(jì)算NH3含量：五、數(shù)據(jù)記錄與處理1.銅含量的測(cè)定（a）以波長(zhǎng)λ為橫坐標(biāo)，吸光度（A）為縱坐標(biāo)，繪制[Cu(NH3)4]2+的吸收曲線(xiàn)，求最大吸收波長(zhǎng)λmax。λ/nm500520540560580A(2.00mL)A(4.00mL)λ/nm600620640660680A(2.00mL)A(4.00mL)（b）以Cu2+溶液體積為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。V/mL0.01.02.03.04.05.0樣品A（c）在標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上求Cu2+含量，進(jìn)而計(jì)算樣品中銅的含量。2.氨含量的測(cè)定（a）根據(jù)加入標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液的體積及濃度和消耗的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液體積及濃度計(jì)算氨的百分含量。（b）根據(jù)所稱(chēng)取的樣品質(zhì)量計(jì)算吸收氨所需標(biāo)準(zhǔn)HCl的理論量。若要求回滴時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液為20mL左右，則可計(jì)算實(shí)際應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液的體積（單位mL）。4.將測(cè)得Cu2+、NH3含量與理論值比較，分析誤差產(chǎn)生的原因。六、注意事項(xiàng)：1.要制得比較純的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體，必須注意操作順序，CuSO4要盡量研細(xì)，且應(yīng)充分?jǐn)嚢?，否則可能局部生成Cu2(OH)2SO4，影響產(chǎn)品質(zhì)量(反應(yīng)后溶液應(yīng)無(wú)沉淀，透明)。2.[Cu(NH3)4