碘酸铜溶度积

第２２卷第５期　大学化学　２００７年１０月　

碘酸铜溶度积测定实验的探讨与改进　

黄方志沈玉华谢安建叶桂生　胡乃梁　

（安徽大学化学化工学院合肥２３００３９）　

摘要针对碘酸铜溶度积测定实验与教学中出现的问题，引入正交设计改进实验方法，并注　重实验教学与理论实际相结合，建立问题与情景教学模式。　

大学基础化学实验教材中的碘酸铜溶度积测定实验基本操作多，内容涉及多个无机化学　和分析化学原理，如难溶性电解质的溶解平衡、饱和溶液与过饱和溶液、配位反应、配合物的发　

光、比色法的测试原理等，是培养学生实验基本操作和解决实际化学问题能力，实施从制备到　分析的综合训练的较好实验。同时，碘酸铜溶度积测定实验过程中的变化多（如ＣｕＳＯ　・　

５Ｈ　Ｏ蓝色晶体溶解性好，ＫＩＯ　白色晶体不易溶解，Ｃｕ（ＩＯ。）：饱和溶液为浅蓝色，不同浓度的　ＣｕＳＯ　溶液呈现４种深浅不同的蓝色，水合铜离子转变成的铜氨络离子的颜色明显加深等），　

这些对学生有吸引力。因此该实验受到学生的欢迎。但在实验过程中，经常有部分学生实验　

失败，得不到固体产物，而一般实验书中对此实验条件又无详细叙述。为此，我们在教材　的　基础上对该实验进行了改进，采用正交实验设计，引导学生科学地挑选实验条件，确定实验点，　

合理安排实验，并对实验数据进行计算与统计分析。　

１实验仪器及药品　

实验中使用的仪器及药品同教材　］。　

２实验步骤　

此实验主要分为两部分：碘酸铜制备及其溶度积测定。　

２．１碘酸铜制备　本实验采用ＣｕＳＯ　＋２ＫＩＯ３＝Ｃｕ（ＩＯ３）：＋Ｋ：ＳＯ　的反应制备碘酸铜固体。这是一个典型　

的液相反应，当两种反应液混合，立即出现浑浊，但难以判断反应终点。对于此步反应，我们不　完全按照教材中的实验条件做，而是利用了能优化实验条件的正交设计。首先探讨影响反应　

平衡的因素，此反应为典型的液相反应，其中反应物的浓度、混合方式、加样顺序以及反应时　问、反应温度、搅拌情况都直接影响碘酸铜的产率，将这些因素作为考察因素（见表１），以碘酸　

实验九 溶度积常数的测定

（一）碘酸铜溶度积常数的测定——分光光度法

【目的要求】

1、了解分光光度法测量光密度的的基本原理，学习分光光度计的使用；

2、学习工作曲线的绘制，学会用工作曲线法溶液浓度的方法；

3、巩固吸量管、容量瓶的使用操作。

【实验原理】

1、碘酸铜Cu(IO3)2在水溶液中存在沉淀溶解平衡，即22sp3[Cu][IO]K，碘酸铜溶液中满足23[IO]2[Cu]，代入上式23sp4[Cu]K。当我们测定了饱和碘酸铜溶液中的2[Cu]值即可就去其溶解平衡常数。

2、光线通过有色溶液时，一部分被溶液吸收，另一部分透过溶液。分光光度计通过测定溶液的吸光度0lglgtIATI（T是溶液的透光率，用0tITI表示，tI为透过光的强度，0I为入射光的强度），来测定溶液中有色溶质的浓度。其原理是朗伯-比尔定律（Lambert-Beer Law）：有色溶液对光的吸收程度与溶液的浓度c和光穿过液层厚度l的乘积成正比

Acl

其中——消光系数（或吸光系数）。当比色皿大小一定时，确定的溶液其,l均确定，则A只与浓度c有关。

【实验步骤】

1、配制Cu(IO3)2饱和溶液。

取少量Cu(IO3)2沉淀放入150mL 锥形瓶中，加入60mL 去离子水，加热至70～80℃，充分搅拌。冷却至室温，静置数分钟，常压干过滤。

2、工作曲线的绘制。

①计算配制 ·L-1、·L-1、·L-1、·L-1 Cu2+溶液所需的标准CuSO4溶液的体积。

②用吸量管分别移取计算量的CuSO4溶液到4只50mL的容量中，各用移液管加入 1mol·L-1的氨水溶液，用去离子水定容，充分摇匀。

③用1cm比色皿在610nm的条件下用721型分光光度计分别测定4只容量瓶已知浓度的标准溶液的吸光度，在坐标纸上绘制A-Cu2+浓度图（工作曲线）。

3、Cu(IO3)2饱和溶液中Cu2+浓度的测定。

碘酸铜溶度积测定方法

碘酸铜是一种无机化合物，化学式为Cu(IO3)2。要测定碘酸铜的溶度积（Ksp），需要找到适当的方法。以下是一种可能的方法：

首先，我们需要准备一定浓度的碘酸铜溶液。可以通过称取一定质量的碘酸铜固体，并将其溶解在适量的水中来制备该溶液。确保溶解过程充分，并搅拌一段时间以保证溶液均匀。最好使用去离子水或高纯度水来制备溶液，以避免杂质的干扰。

接下来，我们需要找到适当的指示剂来测定溶液中的硫酸根离子浓度。常用的指示剂有巴西木黄（Bismarck brown）、紫金丝石紫（Potassium permanganate）、二氧化锰等。这些指示剂能够与硫酸根离子反应产生颜色变化，从而达到检测的目的。

在实验过程中，我们可以利用滴定法来测定硫酸根离子的浓度。首先，准备一定浓度的硫酸钠溶液，并加入适量的指示剂。然后，利用滴定管逐滴加入碘酸铜溶液，同时用玻璃棒搅拌溶液，直到颜色发生明显变化。此时，滴定试剂的用量与溶液中硫酸根离子的浓度达到了化学计量比。根据滴定试剂的用量，可以计算出硫酸根离子的浓度。

最后，根据化学反应的配平式，我们可以通过浓度计算得出碘酸铜的溶度积。由于 Cu(IO3)2 的溶解方程式是 Cu(IO3)2（s）Cu2+（aq）+2IO3-（aq），它的溶度积可以由Cu2+浓度和IO3-浓度的积来计算。这些浓度可以通过前面的步骤测定得到。

需要注意的是，在进行实验时要控制好条件，避免干扰因素的影响。例如，要注意控制溶液的温度，避免温度变化对测定结果的影响。此外，还要注意溶液的pH值，避免酸碱度对测定结果的影响。

综上所述，通过上述方法，我们可以测定碘酸铜的溶度积。这是一种常见的化学实验方法，可以用于研究溶液中化合物的溶解性和反应性。同时，该方法还可以用于其他类似的化合物的测定，具有一定的实际应用价值。

碘酸铜溶度积的测定

碘酸铜溶度积是一种重要的化学导数，它可以用来描述碘酸铜在水中的溶解性大小。在实验室中，常常使用离子交换法、重金属沉淀法等方法来测定碘酸铜的溶度积。本文将介绍一种比较简单、可行的测定方法。

实验原理：

当碘酸铜在水中溶解时，会部分离解为Cu2+和IO3-离子。根据溶度积公式，我们可以得到：

Ksp=[Cu2+][IO3-]

其中，Ksp为碘酸铜的溶度积，[Cu2+]是Cu2+的浓度，[IO3-]是IO3-的浓度。

由于Cu2+和IO3-是无法直接测量的，因此我们采用化学计量法来测定它们的浓度。

实验步骤：

1. 用天平称取1.25g的碘酸铜，加入到500mL容量瓶中。

2. 加入适量的去离子水，摇匀溶解。

3. 用稀硝酸（HN03）调节pH值，使其保持在5.5左右。

4. 用去离子水稀释，将总体积调至500mL，摇匀。

5. 取2mL溶液加入到15mL离子交换树脂中。

6. 去掉收集的废液，洗涤树脂，再加入2mL去离子水，用吸头吸去水分。

7. 加入5mL稀硫酸（HS04-）溶液，将离子树脂中的Cu2+和IO3-离子全部交换出来。

8. 将收集的稀硫酸溶液加入到一个50mL的锥形瓶中。

9. 加入20mL氯化铵铵缓冲液和10mL硫酸（HS04-）溶液，用进口漏斗加入去离子水至50mL。

10. 用三氯化铁标准溶液滴定，直至反应产生暗褐色（表明反应达到极点），记录滴定消耗的体积V。

11. 重复上述步骤，重复3次，计算平均值。

实验结果： 我们可以根据滴定的消耗体积V来求出溶度积Ksp值。具体计算方法如下：

Cu2++3Fe3+=Cu(F)3+3Fe2+

根据反应式可知，每1mol Cu2+需要3mol Fe3+来滴定。因此，Cu2+的摩尔浓度为：