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1、实验89 可见分光光度法测定碘酸铜的溶度积常数,89.1 实验目的（1）了解分光光度法测定溶度积常数的原理和方法。（2）学习分光光度计的使用方法。（3）测定碘酸铜溶度积常数。,89.2 实验原理,碘酸铜是难溶性强电解质。在其水溶液中，已溶解的Cu2+和IO3-与未溶解的固体Cu(IO3)2之间，在一定温度下存在下列平衡：Cu(IO3)2 Cu2+2IO3-平衡时的溶液是饱和溶液，在一定温度下，碘酸铜的饱和溶液中Cu2+和IO3-2的乘积为一个常数：KSP=Cu2+IO3-2（1）式中，Cu2+和IO3-为平衡浓度（更确切地说应该是活度，但由于难溶性强电解质的溶解度很小，离子强度也很小，可以用浓
2、度代替活度）。,在碘酸铜的饱和溶液中，IO3-=2Cu2+，代入（1）式，则：KSP=Cu2+IO3-2=4Cu2+3（2）KSP就是溶度积常数。温度恒定时，KSP为常数，它不随Cu2+或IO3-的变化而改变。如果在一定温度下将Cu(IO3)2饱和溶液中的Cu2+测定出来，便可由（2）式计算出Cu(IO3)2的KSP值。本实验采用Cu2+与磺基水杨酸在pH为5左右时，生成黄绿色磺基水杨酸铜配离子，用分光光度法测定其吸光度。因为在实验条件下，磺基水杨酸无色，Cu2+很小也几乎不吸收可见光。因而测定溶液的吸光度只与有色的配离子浓度成正比。由吸光度铜离子含量工作曲线确定出Cu2+，即可求出Cu(IO
3、3)2的溶度积常数KSP。,89.3 实验步骤,1.绘制工作曲线（1）配制标准铜溶液。称取精铜0.2500 g放置于小烧杯中，加23 mL浓HNO3（在通风橱内进行），待铜反应完全后，将溶液转移到250 mL容量瓶中，用水稀至刻线，此溶液铜的质量浓度为1 gL-1。用吸量管分别移取1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL、6.00 mL标准铜溶液，分别放入6个小烧杯中，用量筒各加入0.05 molL-1磺基水杨酸10 mL。然后用pH计以0.1 molL-1 NaOH溶液和0.1 molL-1 HNO3溶液调至pH=4.55.0。把溶液分别转移到6个50
4、mL容量瓶中，再用pH为4.55.0的蒸馏水至刻线。,（2）绘制工作曲线。在分光光度计上，用1 cm比色皿，以磺基水杨酸溶液为空白液，在波长440 nm下，测定上述溶液的吸光度A，填入下表。,标准曲线溶液的吸光度,以吸光度A为纵坐标，每份溶液中含Cu2+的质量为横坐标，绘制工作曲线。工作曲线也可由教师或实验员预先制作。,2.碘酸铜溶度积常数的测定（1）碘酸铜饱和溶液的制备。用量筒取0.2 molL-1 CuSO4溶液5 mL和0.4 molL-1 HIO3溶液5 mL于100 mL烧杯中，经搅拌后静止，使之慢慢析出淡蓝色沉淀（如果析出过慢可将溶液微热）。倾去清液，将Cu(IO3)2沉淀洗净后，
5、转入250 mL锥形瓶中。加水至瓶体积的1/3左右，振荡。由于碘酸铜饱和溶液达到平衡很慢，新制备的Cu(IO3)2固体要配成饱和溶液需23天才能达到平衡。因此饱和溶液可在上次实验中配制。制备好的饱和溶液，取其清液用干燥的长颈漏斗过滤，滤液用干燥的烧杯接收。,（2）测定吸光度。用10 mL移液管移取过滤后的饱和溶液2份，分别放入50 mL烧杯中，然后用量筒各加0.05 molL-1磺基水杨酸溶液10 mL。在pH计上调至pH为4.55.0，将此溶液转入50 mL容量瓶中，并用pH相同的蒸馏水稀至刻度线。然后以磺基水杨酸溶液为空白液测其吸光度A。,89.4 注意事项(1)随着溶液的pH不同，磺基水
6、杨酸与铜离子生成两种有色配合物，当pH5.5时，主要以黄绿色的CuR-形式存在。当pH8.5时，主要以蓝绿色CuR24-形式存在。本实验应控制pH为4.55.0，使生成11的CuR-的配合物。(2)用新制备的Cu(IO3)2固体配饱和溶液时，应多次洗涤沉淀。,89.5 问题讨论（1）实验室用新制备的Cu(IO3)2固体配饱和溶液时，多次洗涤的作用是什么？（2）除用光度法测定外，还有哪些方法可测定Cu(IO3)2的溶度积?（3）可否在室温下直接制备饱和溶液？,（1）实验室用新制备的Cu(IO3)2固体配饱和溶液时，多次洗涤的作用是什么？答：多次洗涤的作用是将新制备的Cu(IO3)2沉淀中吸附的C
7、u2+洗净。根据测定原理，Cu(IO3)2溶度积是根据公式KSP=Cu2+IO3-2=4Cu2+3计算得到，因此只要将Cu(IO3)2饱和溶液中的Cu2+测定出来，便可由上式计算出Cu(IO3)2的KSP值。在制备碘酸铜饱和溶液时，析出的Cu(IO3)2沉淀中吸附了少量的Cu2+。如不洗至无Cu2+,则测定时，饱和溶液中Cu2+和IO3-就不是12 的关系，Cu2+偏大，导致测定结果偏大。,89.6 参考答案,答：根据测定原理，Cu(IO3)2溶度积是根据公式KSP=Cu2+IO32=4Cu2+3计算得到，因此只要Cu(IO3)2饱和溶液中的Cu2+测定出来，便可由上式计算Cu(IO3)2的KSP值。参照已学的分析方法可知，Cu2+浓度的测定，除了本实验用的光度法，还可用配位滴定法和氧化还原滴定法(碘量法)、电位法来测定。,（2）除用光度法测定外，还有哪些方法可测定Cu(IO3)2的溶度积?,答：不能在室温下直接制备饱和溶液。因室温下：Cu(IO3)2(s)Cu2+(aq)+2IO3-(aq)达到平衡的时间长，所以不能在室温下直接制备饱和溶液，而是先加热至343353 K，再冷却，静置23 h，可在较短的时间内保证得到的溶液是饱和溶液。,（3）可否在室温下直接制备饱和溶液？,
