技術文章
Technical articles實驗目的
1. 了解沉淀反應的條件及溶度積規則的應用。
2. 了解配合物生成對中心離子性質的改變。
3. 了解氧化還原反應在定性分析中的應用。
4. 了解Fe3+離子鑒定方法。
5. 學會一種重量分析的方法。
實驗提要
1. NaHCO3及NH4Cl都是易溶物質,但當溶液中各離子濃度存在下列關系:CNa+·C > K
SP NaHCO3, C
· CCl-> KSP NH4Cl時,便有NaHCO3及NH4Cl結晶析出。
2. Cu單質不易被氧化,但當有NH 3存在時,若生成了[Cu(NH3)4]2+離子,CCu2+將大大降低,于是φCu2+/Cu代數值將減小,Cu的還原性將增加,所以在有NH4+、NH3存在時,Cu可被空氣中的氧所氧化。
3. Cl-在酸性介質里,當CCl-較大時可被K2Cr2O7氧化。
3 Cl- + 14 H+ + Cr2O72- = 3 Cl2 + 2 Cr3+ + 7 H2O
4. Fe3+與KCNS作用生成血紅色配合物,用以鑒定Fe3+的存在。
Fe3+ + n CNS- = [Fe(CNS) n]3-n
5. NH4Cl制備中,少量NaCl會隨母液一起結晶析出。稱取一定量的制備物,通過灼燒使NH4Cl分解,剩余重量即是制備物中NaCl的重量。
實驗儀器藥品
儀器:比色管、大試管、分析天平、干燥器。
藥品:NH4Cl(自制),Na2CO3(自制),H2SO4(2.0mol·L-1),NaHCO3(自制),K2Cr2O7(S,AR),KCNS(0.1mol·L-1)
材料:篩網、KI-淀粉試紙
實驗步驟
1. NaHCO3沉淀的生成
在10mL NaCl的飽和溶液中加入10mL NH4HCO3的飽和溶液,攪拌,觀察NaHCO3沉淀的生成,并加以解釋。
2. NH4Cl沉淀的生成
在飽和NH4Cl溶液中,加入NaCl晶體(NaCl晶體用篩網控制,使其懸在NH4Cl飽和溶液中),觀察NH4Cl晶體的生成。
通過以上兩實驗討論KSP的意義。
3. NH4Cl、NaCl與Cu的反應
取母液Ⅰ和Ⅱ各10mL,分別放在兩支小試管中,將一小塊銅絲或銅片去銹后放入其中,振蕩,觀察溶液顏色的改變,寫出相應的反應方程式。
4. NH4Cl、NaHCO3中Fe3+含量的比色測定
取自制的Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl 各0.5g,分別按下列操作:
以少量不含氧的水溶解后,移入50mL容量瓶中,加0.5mL 3%H2O2,用2mol·L-1 HCl酸化,再加0.1mol·L-1 KCNS溶液0.5mL,用不含氧的水稀釋至刻度后,倒入25mL比色管中,與標準溶液比色。
5. NH4Cl中NaCl含量的測定
取一個20mL的坩堝,放在煤氣燈上燒至恒重,記下重量W1。稱取1g(稱準至0.0001g)自制 NH4Cl晶體加入其中,重新置于煤氣燈上加熱至不再發煙為止,放于干燥器中,冷至室溫,稱重,重量為W2。計算NH4Cl中含NaCl的百分含量。
6. Cl-與K2Cr2O7的氧化還原反應
將上述NaCl溶解后(少量水),移入試管中,用2mol·L-1 H2SO4酸化,加固體K2Cr2O7,振蕩,觀察顏色的變化,并檢驗是否有Cl2產生。
實驗前應準備的問題
1. 如何判斷氧化還原反應進行的方向?
2. 工業NH4Cl生產中,為何不能用銅制設備進行生產?