Download
1 / 18
180 likes | 400 Views
综合实验训练总结. 组员：丁俊杰，孔令超，翟迪，周天儒. 参考资料： 《 分析化学实验 》 武汉大学 高等教育出版社 《 无机与分析化学 》 浙江大学出版社 《 由废铝制备明矾及其组成测定 》《 化学工程师 》2011 年第 2 期. 2[Co(H2O)6]Cl2 + 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2 活性碳 ===== 2[Co(NH3)6]Cl3 + 14H2O 钴 (Ⅱ) 与氯化铵和氨水作用，经氧化后一般可生成三种产物： 紫红色的二氯化一氯五氨合钴 [Co(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2
E N D
综合实验训练总结 组员：丁俊杰，孔令超，翟迪，周天儒 参考资料： 《分析化学实验》 武汉大学 高等教育出版社 《无机与分析化学》 浙江大学出版社 《由废铝制备明矾及其组成测定》《化学工程师》2011年第2期
2[Co(H2O)6]Cl2 + 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2 活性碳 ===== 2[Co(NH3)6]Cl3 + 14H2O 钴(Ⅱ)与氯化铵和氨水作用，经氧化后一般可生成三种产物： 紫红色的二氯化一氯五氨合钴[Co(NH3)5Cl]Cl2 砖红色的三氯化五氨一水合钴[Co(NH3)5H2O]Cl3 橙黄色的三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3 控制不同的条件可得不同的产物，本实验温度控制不好，很可能有紫红色或砖红色产物出现。 三氯化六氨合钴（III）制备 实验原理
实验步骤 得产品。滤纸吸干，称量，计算产率。
产品成分检验 1、电离类型的测定：配置c=1*10（-3）M的三氯化六氨合钴溶液，用delta326型电导率仪测定电导率。 2、EDTA的标定：用锌标液标定EDTA溶液。 3、EDTA法测中心钴离子：用六亚甲基四胺调节pH=5~6，以二甲酚橙为指示剂，用氯化锌标准液滴定，溶液由橙变紫即为终点。 4、硫代硫酸钠的标定：用过量的KI还原定量的重铬酸钾，再用硫代硫酸钠滴定I2至浅棕色，再加入淀粉，滴定至蓝色褪去。 5、氧化还原法测定钴离子：用一定量的样品与过量KI反应，再用已标定的硫代硫酸钠滴定还原出的I2，从而计算出钴离子含量。 6、用莫尔法测氯离子含量：先将一定量的样品通过阳离子交换树脂，在用重铬酸钾为指示剂，以硝酸银标液滴定至溶液呈砖红色即为终点。
反思：pH控制在7~10，向溶液中滴加几滴酚酞，用氢氧化钠滴定至酚酞恰好变红，再加入一滴硝酸调至溶液无色。反思：pH控制在7~10，向溶液中滴加几滴酚酞，用氢氧化钠滴定至酚酞恰好变红，再加入一滴硝酸调至溶液无色。 结果讨论与误差分析： (1)样品产率低，原因有： ① 氯化铵加热时过度和温水浴时会释放出氨气，导致产率的下降。 ② 冷水浴时不够完全，有部分固体没有析出或晶体析出后再溶解。 ③ 抽滤时滤纸会粘附一部分，导致损失 ④ 在反应搅拌与产品烘干时，都会导致损失。 （2）EDTA法测钴离子含量偏小,原因有： EDTA没有与钴离子完全配位。 问题：莫尔法的pH要求是多少，实验时怎么控制pH？
反思：(1) 氯化铵的作用： 在没有铵盐的情况下，氨水遇钴盐后，即生成蓝色氢氧化钴(Ⅱ)沉淀：Co2+ + 2OH- →Co(OH)2↓。此沉淀易溶于过量的沉淀剂和铵盐溶液中。当有铵盐存在时， 将抑制NH3·H2O的解离，即抑制OH-的产生使 [Co2+][OH-]2 达不到 氢氧化钴(Ⅱ)的溶度积而形成[Co(NH3)6]2+，它随后被空气中的O2氧化，生成Co(Ⅲ)配合物。另外，氯化铵还能提供产物所需的NH3。 （2）活性炭起催化剂的作用，吸附反应物。 （3）过氧化氢起氧化剂的作用。 问题：在[Co(NH3)6]Cl3的制备过程中氯化铵，活性炭，过氧化氢各起什么作用？
废铝易拉罐制备明矾及成分测定 1.碱溶法 2.酸溶法 3. 返滴定法测硫酸根含量 4. 返滴定法测铝离子含量 分光光度法测铝离子含量
酸溶法制备明矾： 1.取60ml 3mol/lH2SO4溶液，分多次加入2g打磨过的废铝屑煮沸溶解 2.过滤，称量不溶物，滤液加入由4.2gKOH配成的溶液 3.用H2SO4溶液调至偏酸性，并用pH计测量确认3-5之间。 4.小火加热，适当蒸发浓缩溶液。 5.降温后用自来水或冰水冷却结晶。 6.过滤，并用无水乙醇淋洗。 7.烘干，装瓶，贴标签。
问题：不论酸法或碱法溶解铝屑后为何都得到黑色悬浊液？问题：不论酸法或碱法溶解铝屑后为何都得到黑色悬浊液？ 反思：废铝中的部分有机高分子材料无法溶解所以溶液为黑色，酸法溶解过程中如果加入铝屑速度太快还会使铝屑钝化无法溶解降低产率。 问题：为何要加入H2SO4调节pH3-5？ 反思：抑制铝离子的水解，有利于明钒结晶析出。 问题：为什么要称量溶解液过滤后的沉淀？ 反思：估算所溶解的铝的大概质量来计算所要加入KOH的质量，防止所加入KOH过多导致后来结晶产物含有大量K2SO4。
返滴定法测定硫酸根离子含量： 1.取4.0克左右的样品溶于100ml烧杯中后转移到250ml容量瓶中定容。 2.取约3.0克二水合氯化钡固体溶解于100ml烧杯中再转移到250ml容量瓶中定容。 3.用移液管量取25.00ml样品溶液于250ml锥形瓶中。 4.用移液管量取40.00ml制备好的二水合氯化钡溶液于装有样品的锥形瓶中。 5.称取4.5g氟化铵固体置于100ml烧杯中，用50ml水溶解后加入锥形瓶中。 6.用酸式滴定管量取40.00mlEdta标准溶液于锥形瓶中，振荡，加入5滴二甲酚橙，再加入20-30ml20%六次甲基四胺溶液调节溶液制黄色（pH5-6） 7.用标准氯化锌溶液滴定至溶液变为紫红色且30s不褪色，记录所测的锌标液体积。 8.平行测3次。 m(Zn)=0.1650g c(Zn)=0.0101mol/l m(Bacl2·2H2O)=3.0234g c(Bacl2)=0.0496mol/l c(Edta)=0.0120mol/l
问题：为什么要用返滴定法测过量的钡离子而不是直接滴定？问题：为什么要用返滴定法测过量的钡离子而不是直接滴定？ 反思：在pH5-6时BaY的条件稳定常数小于6，不符合准确滴定条件。 问题：为什么滴定前要加入NH4F溶液？ 反思：加入F离子屏蔽铝离子防止其与EDTA配位干扰测量。 问题：为什么不以铬黑T为指示剂在NH3-NH4cl缓冲液中进行反滴定？ 反思：终点难以判断。
65~70℃ 顺式结构 天蓝色针状 甘氨酸合铜 反式结构 蓝紫色鳞片状 顺反式二甘氨酸合铜的制备及成分分析 反应所需活化能低； 极性大，溶于高极性溶剂中. 反应所需活化能高； 极性小，溶于低极性溶剂中.
动力学 & 热力学 控制的反应 动力学控制的反应 反应体系离平衡尚远，宏观上原料不断消耗，产物不断积 累，主产物为动力学上生成速率较快的产物-活化能低-顺式. 热力学控制的反应 体系已达平衡，各种产物的转化宏观上已停止，产物的热 稳定性相对较高，主产物为热力学稳定性较高的产物-反式. 问题：能否由CuSO4和NaOH 直接制备Cu(OH)2? 反思：通过CuSO4和NaOH直接制备的Cu(OH)2为絮状沉淀，不方便抽滤。应当先生成四氨合钴配合物再利用配位平衡生成Cu(OH)2
顺式—二甘氨酸合铜(II)水合物的制备 新制Cu(OH)2 15 mL H2O Cu(gly)2·xH2O溶液 3.8 g甘氨酸 65～70℃, 搅拌 65 ℃, 搅拌 1:3 乙醇洗涤 加入10 mL 乙醇(95%) 热过滤 干燥 收集滤液 冷却析晶 丙酮洗涤 • 问题：比较95%乙醇、 V水:V乙醇 = 1:3 混合液、丙酮的极性大小,各溶液的作用分别为何？ 反思：用丙酮洗涤时为了防止易溶于高极性溶剂的顺式产物损失。
反式-二甘氨酸合铜的制备 将一部分顺式配合物置于250ml小烧杯中，加入尽可能少的水，用小火直接加热成膏状，在不断搅拌下会迅速变成鳞片状化合物，继续加热几分钟后停止加热，并在搅拌下加入100ml水，立即抽滤，在滤纸上得到蓝紫色鳞片状反式配合物，先用水洗，再用乙醇洗，自然干燥。 问题：为何要用小火加热？加热时间是否越长越好？ 反思：如果火势太大或者加热时间过长，顺式产物会发生炭化分解导致制得的反式产物不纯。
cis-Cu(gly)2·xH2O 中铜含量的测定 在酸性介质中，Cu(gly)2中gly发生质子化，破坏配合物，采用间接碘量法测定Cu含量。 Cu2+先与过量的I-反应; 析出的I2用Na2S2O3滴定，以淀粉为指示剂，计算配合物含量。 方案：1.称取约1g顺式产物于250ml烧杯中，加入50ml去离子水合3ml3mol/lH2SO4溶液，完全溶解后转移到100ml容量瓶中定容。 2.用移液管移取25.00ml上述溶液于250ml碘量瓶中，加入1gKI，摇匀放在暗处5min，待反应完全后，加入50ml去离子水，用Na2S2O3标准溶液滴定至淡黄色，加入3mlNH4SCN溶液和2ml0.5%淀粉指示剂，继续用Na2S2O3溶液滴定，至溶液浅蓝色刚好褪去。
问题：控制体系pH，过高? 过低? 反思： pH过高：S2O32-+4I2+10OH-=2SO42-+8I-+5H2O 3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2OpH过低：S2O32-+2H+=SO2↑+S↓+H2O4I-+4H++O2=2I2+2H2O 问题：加入NH4SCN溶液的作用是什么？ 反思：加入NH4SCN是为了生成CuSCN，防止CuI吸附I2影响滴定。 问题：NH4SCN溶液为何是在滴定到淡黄色时再加入？
