实验四 氯化亚铜的制备及亚铜含量的测定
一、实验目的
1、巩固氧化还原反应的原理,掌握二价Cu与一价Cu之间的转化条件 2、掌握用铜粉还原法制备氯化亚铜的方法 3、学习氯化亚铜的定量分析方法 二、实验原理
1、氯化亚铜的制备原理
将硫酸铜与氯化钠加水溶解,并用盐酸调节酸度,再加入铜粉一起加热,二价Cu被单质铜还原成可溶性的配合物Na[CuCl2],经水解后产生白色沉淀,即为氯化亚铜产品。有关化学反应方程式如下:
Cu+CuCl2+2NaCl ══ 2Na[CuCl2] [CuCl2]- ══ CuCl↓+Cl- 2、氯化亚铜的定量分析原理
样品中的亚铜离子能使三价铁离子还原为二价铁离子,加入玻璃珠在振摇下
能使样品迅速溶解,然后以1,10-邻菲啰啉-硫酸亚铁络合物作指示剂,用硫酸高铈标准溶液进行滴定。
CuCl + FeCl3 ══CuCl2 + FeCl2 Fe2+ + Ce4+ ══ Fe3+ + Ce3+
三、仪器药品
仪器:电炉 循环水真空泵 恒温鼓风干燥箱 烧杯(1000mL,500mL) 台天平 布氏漏斗 分析天平 容量瓶(250mL) 移液管(25mL) 锥形瓶(250mL) 酸式滴定管 玻璃珠(直径3-5mm)
药品:铜粉 硫酸铜 氯化钠 盐酸 无水乙醇 0.1 mol·L-1硫酸铈标准溶液(用AR级硫酸铈或硫酸铈铵配制,每升加30mL浓硫酸) 0.5 mol·L-1 三氯化铁溶液(75g FeCl3·6H2O溶解于150mLHCl和400mL水中) 邻菲啰啉指示剂(1.49g1,10-邻菲啰啉加0.695gFeSO4·7H2O溶解于100mL水中)
四、实验步骤 1、氯化亚铜的制备
2+
2+
+
在烧杯中放入12.5g五水硫酸铜和6gNaCl,加水200mL,加热搅拌使溶解,再加入3.2g铜粉和3mL浓HCl ,于微沸下反应至蓝色溶液转变成无色透明时为止。此时用滴管吸少许滴入清水中,应有白色沉淀产生。
待反应液澄清后(或用布氏漏斗抽滤),慢慢将上层清液倾入800mL清水中,水解5分钟,用布氏漏斗抽滤,再用清水洗涤沉淀3次,继续抽干后用10mL无水乙醇洗涤,抽干后转移到真空干燥箱中于50℃干燥半小时得白色氯化亚铜晶体成品。
2、氯化亚铜的定量分析
称取样品0.25克(称准至0.0002克)置于预先放入玻璃珠50粒和10毫升三氯化铁溶液的250毫升锥形瓶中,不断摇动,待样品溶解后,加水50毫升,邻菲啰啉指示剂2滴,立即用硫酸铈标准溶液滴至绿色出现为终点。同时作空白试验一次。
氯化亚铜百分含量按下式计算 C——硫酸铈溶液浓度’
V1——试样所消耗硫酸铈标准溶液的用量毫升, V2——空白所消耗硫酸铈标准溶液的用量毫升;
0.09900——1毫升1 mol·L-1硫酸铈标准溶液相当于CuCl的克数; G ——试样重量,克。
平行分析结果之差不得大于0.3%.
五、注意事项
1、制备反应时会有酸雾放出,应注意抽风排污染。
2、产品为白色有毒粉末。干燥时对空气及光稳定,暴露在空气中时遇微量湿气即生成碱式盐而变成绿色,遇光则被氧化而呈蓝色。在热水中氯化亚铜会迅速水解,生成氧化铜水合物,所以产品应注意密闭避光保存。
六、问题与思考
1、氯化亚铜生产中还可使用哪些还原剂? 2、氯化亚铜产品有哪些用途?
3、氯化亚铜产品为什么要用无水乙醇洗涤? 七、性状、用途与标准 1、性状
白色立方体结晶,分子量99.00,相对密度4.14,熔点430℃,沸点1490℃,露置空气中易氧化。微溶于水、硫酸、醇等;溶于氨水、浓盐酸。
2、用途
主要用于有机合成工业,做为合成酞菁颜料、合成染料的催化剂、还原剂,在石油工业做为脱硫剂、脱色剂。也可用于冶金、医药、电镀、分析等行业。
3、标准
化工行业标准: HG/T 2960-2000
指标名称
氯化亚铜(CuCl) % ≥ 二价铜(CuCl2) % ≤ 酸不溶物 % ≤ Fe % ≤ 硫酸盐(SO4) % ≤
优等品 98.0 0.8 0.03 0.005 0.05
一等品 97.0 1.0 0.1 0.005 0.1
合格品 96.0 2.0 0.3 0.01 0.3
实验四 氯化亚铜的制备及亚铜含量的测定
一、实验目的
1、巩固氧化还原反应的原理,掌握二价Cu与一价Cu之间的转化条件 2、掌握用铜粉还原法制备氯化亚铜的方法 3、学习氯化亚铜的定量分析方法 二、实验原理
1、氯化亚铜的制备原理
将硫酸铜与氯化钠加水溶解,并用盐酸调节酸度,再加入铜粉一起加热,二价Cu被单质铜还原成可溶性的配合物Na[CuCl2],经水解后产生白色沉淀,即为氯化亚铜产品。有关化学反应方程式如下:
Cu+CuCl2+2NaCl ══ 2Na[CuCl2] [CuCl2]- ══ CuCl↓+Cl- 2、氯化亚铜的定量分析原理
样品中的亚铜离子能使三价铁离子还原为二价铁离子,加入玻璃珠在振摇下
能使样品迅速溶解,然后以1,10-邻菲啰啉-硫酸亚铁络合物作指示剂,用硫酸高铈标准溶液进行滴定。
CuCl + FeCl3 ══CuCl2 + FeCl2 Fe2+ + Ce4+ ══ Fe3+ + Ce3+
三、仪器药品
仪器:电炉 循环水真空泵 恒温鼓风干燥箱 烧杯(1000mL,500mL) 台天平 布氏漏斗 分析天平 容量瓶(250mL) 移液管(25mL) 锥形瓶(250mL) 酸式滴定管 玻璃珠(直径3-5mm)
药品:铜粉 硫酸铜 氯化钠 盐酸 无水乙醇 0.1 mol·L-1硫酸铈标准溶液(用AR级硫酸铈或硫酸铈铵配制,每升加30mL浓硫酸) 0.5 mol·L-1 三氯化铁溶液(75g FeCl3·6H2O溶解于150mLHCl和400mL水中) 邻菲啰啉指示剂(1.49g1,10-邻菲啰啉加0.695gFeSO4·7H2O溶解于100mL水中)
四、实验步骤 1、氯化亚铜的制备
2+
2+
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在烧杯中放入12.5g五水硫酸铜和6gNaCl,加水200mL,加热搅拌使溶解,再加入3.2g铜粉和3mL浓HCl ,于微沸下反应至蓝色溶液转变成无色透明时为止。此时用滴管吸少许滴入清水中,应有白色沉淀产生。
待反应液澄清后(或用布氏漏斗抽滤),慢慢将上层清液倾入800mL清水中,水解5分钟,用布氏漏斗抽滤,再用清水洗涤沉淀3次,继续抽干后用10mL无水乙醇洗涤,抽干后转移到真空干燥箱中于50℃干燥半小时得白色氯化亚铜晶体成品。
2、氯化亚铜的定量分析
称取样品0.25克(称准至0.0002克)置于预先放入玻璃珠50粒和10毫升三氯化铁溶液的250毫升锥形瓶中,不断摇动,待样品溶解后,加水50毫升,邻菲啰啉指示剂2滴,立即用硫酸铈标准溶液滴至绿色出现为终点。同时作空白试验一次。
氯化亚铜百分含量按下式计算 C——硫酸铈溶液浓度’
V1——试样所消耗硫酸铈标准溶液的用量毫升, V2——空白所消耗硫酸铈标准溶液的用量毫升;
0.09900——1毫升1 mol·L-1硫酸铈标准溶液相当于CuCl的克数; G ——试样重量,克。
平行分析结果之差不得大于0.3%.
五、注意事项
1、制备反应时会有酸雾放出,应注意抽风排污染。
2、产品为白色有毒粉末。干燥时对空气及光稳定,暴露在空气中时遇微量湿气即生成碱式盐而变成绿色,遇光则被氧化而呈蓝色。在热水中氯化亚铜会迅速水解,生成氧化铜水合物,所以产品应注意密闭避光保存。
六、问题与思考
1、氯化亚铜生产中还可使用哪些还原剂? 2、氯化亚铜产品有哪些用途?
3、氯化亚铜产品为什么要用无水乙醇洗涤? 七、性状、用途与标准 1、性状
白色立方体结晶,分子量99.00,相对密度4.14,熔点430℃,沸点1490℃,露置空气中易氧化。微溶于水、硫酸、醇等;溶于氨水、浓盐酸。
2、用途
主要用于有机合成工业,做为合成酞菁颜料、合成染料的催化剂、还原剂,在石油工业做为脱硫剂、脱色剂。也可用于冶金、医药、电镀、分析等行业。
3、标准
化工行业标准: HG/T 2960-2000
指标名称
氯化亚铜(CuCl) % ≥ 二价铜(CuCl2) % ≤ 酸不溶物 % ≤ Fe % ≤ 硫酸盐(SO4) % ≤
优等品 98.0 0.8 0.03 0.005 0.05
一等品 97.0 1.0 0.1 0.005 0.1
合格品 96.0 2.0 0.3 0.01 0.3