硫酸铜溶液浓度的测定

硫酸铜溶液浓度的测定

课题4 硫酸铜溶液浓度的测定

实验原理：

硫酸铜溶液显蓝色，根据比尔定律，在稀溶液的范围内，硫酸铜溶液的吸光度与其

浓度成正比，即硫酸铜溶液浓度越大，吸光度越大。

准备五个已知浓度的硫酸铜溶液，测其吸光度，可作出吸光度－浓度图，通过直线

回归可得工作曲线。然后测未知浓度溶液的吸光度，根据工作曲线即可找出对应的浓度值。 实验仪器：

CBL系统、TI－83 Plus图形计算器、色度计、比色皿、试管（×5）、吸水纸、天

平、100毫升容量瓶、10毫升吸量管（×2）、洗耳球、100毫升烧杯（×2）、玻璃棒。 实验试剂：

硫酸铜晶体、蒸馏水、5毫升未知浓度的硫酸铜溶液。

实验步骤： 1. 2.

称取5.0克硫酸铜晶体，配制成100毫升溶液（浓度为0.20mol/L）。 按下表分别在五根试管中配制五个已知浓度的硫酸铜溶液：

0.20mol/LCuSO4溶液（mL） 2 4 6 8 10 H2O（mL） 8 6 4 2 0 浓度（mol/L） 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 编号 1 2 3 4 5 3. 4.

将色度计插入CBL系统的“CH1”，用连接线把CBL和图形计算器连接起来。 打开CBL和图形计算器的电源，按计算器上蓝色的APPS 键，选择3:ChemBio，

运行ChemBio程序至主菜单“MAIN MENU”。（图1-3）

图1 图2

图3

5. ➢ ➢ ➢

在图形计算器中设置色度计

在“MAIN MENU”中选择1:SET UP PROBES。 按 1 ENTER 输入电极的数目。（图4）

在“SELECT PROBE”菜单中选择4:COLORMETER。（图5）

图4

图5

➢ 6. ➢ ➢ ➢ ➢

按 1 ENTER 作为通道的编号。（图6） 在一比色皿中注入约

图6

3的蒸馏水作为空白溶液。注意： 4比色皿要用吸水纸擦干。 手只能拿在比色皿毛面上。 溶液中不能有气泡。

每次比色皿必须以同一方向放入色度计中。

校准0％和100％透光率： ➢

将空白比色皿放入色度计并关上盖子。将色度计的波长旋钮调到“0%”位置，在这个位置，光源是关闭的，没有光被光电池所接收。当CBL上的读数稳定后，按CBL上的TRIGGER 键并在图形计算器中输入 0 ENTER 。（图7）

图7 图8

➢

将色度计的波长旋钮调到“Red LED”位置（波长为635nm）。当CBL上的读数稳定后，按CBL上的TRIGGER 键并在图形计算器中按 1 0 0 。（图8） ➢

按ENTER 回到“MAIN MENU”。（图9）

图9

7.

图10

在“MAIN MENU”中选择2:COLLECT DATA，在“DATA COLLECT”菜单中

选择3:TRIGGER/PROMPT。（图10） 8.

倒空比色皿，用1号试管中的溶液润洗比色皿2~3次，然后注入约

3满。用吸水4纸擦干比色皿外侧，放入色度计中，盖上盖子。当CBL屏幕上的读数稳定后，按TRIGGER并在图形计算器中输入 0 . 0 4 0 ENTER 。（图11、12）

图11

9.

图12

选择1:MORE DATA，倒空比色皿，用2号试管中的溶液润洗比色皿2~3次，然

后注入约

3满。用吸水纸擦干比色皿外侧，放入色度计中，盖上盖子。当CBL屏幕上4的读数稳定后，按TRIGGER 并在图形计算器中输入0 . 0 8 0 ENTER 。（图13）

图13

10. 重复步骤9测定3号、4号、5号溶液的吸光度。

图14

11. 在“DATA COLLECTION”菜单中选择2:STOP。（图14）

12. 按ENTER ，选择1:NO回到“MAIN MENU”。从“MAIN MENU”中选择5:FIT CURVE。选择1:LINEAR L1，L2，按ENTER ，然后从“SCALE DATA”菜单中选择2:SCALE FROM 0。这样，就得到了工作曲线。（图15-18）

图15图16

图17

13. 倒空比色皿，用未知浓度的硫酸铜溶液润洗2~3次，然后注入约擦干比色皿外侧，放入色度计，盖上盖子。

图18

3满，用吸水纸414. 按ENTER 回到“MAIN MENU”，从“MAIN MENU”中选择2:COLLECT DATA，从“DATA COLLECTION”菜单中选择1:MONITOR INPUT，按ENTER ，当吸光度数值稳定后，记录下该吸光度值（保留三位小数）。

15. 在工作曲线上，根据未知硫酸铜溶液的吸光度值，求得该溶液的浓度。 数据记录及处理：

编号 1 2 3 4 5 6 浓度（mol/L） 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 未知 吸光度 回归直线的斜率 ___________________L/mol 未知溶液的浓度 ___________________mol/L

上海市上海中学 徐睿