WB02 實驗9__間接碘量法測定銅鹽中的銅(講稿)

1、實驗九 間接碘量法測定銅鹽中的銅一、實驗目的1、掌握碘量法測定銅鹽中銅的原理和方法。2、掌握硫代硫酸鈉標準溶液的配制與標定方法。3、了解淀粉指示劑的作用原理。二、實驗原理在弱酸性條件下，Cu2+與過量的 KI作用生成難溶性的CuI和I2，反應方程式為： 2Cu2+ + 5I- = 2CuI + I3-生成的I2以淀粉為指示劑，用Na2S2O3標準溶液滴定，反應方程式為： I3 - + 2S2O3 2- = 3 I - + S4O62-在測定Cu2+時，通?？刂迫芤旱乃岫葹閜H=34。酸度過低，由于二價銅離子的水解，使反應不完全，結果偏低，而且反應速度慢，終點拖長；酸度過高，則I- 被空氣中的氧

2、氣氧化為I2（Cu2+催化此反應），使結果偏高。市售的Na2S2O3·5H2O試劑常含有少量雜質，且易風化和潮解，因此，Na2S2O3標準溶液采用間接法配制。Na2S2O3溶液不夠穩(wěn)定，容易分解。水中的CO2、細菌和光照都能使其分解，水中的O2也能將其氧化，發(fā)生下列反應： 微生物Na2S2O3 Na2SO3 + SS2O32- + CO2 + H2O HSO3- + HCO3- + SS2O32- + 1/2 O2 SO42- + S故配制Na2S2O3溶液時，最好采用新煮沸并冷卻的蒸餾水，以除去水中的CO2和O2并殺死細菌；加入少量Na2CO3使溶液呈弱堿性以抑制Na2S2O3的分

3、解和細菌的生長；儲存于棕色瓶中，放置幾天后再進行標定。長期使用的溶液應定期進行標定。標定Na2S2O3標準溶液的基準物質有K2Cr2O7和KIO3等，其中以K2Cr2O7最常用。K2Cr2O7易提純，不易吸濕，性質穩(wěn)定。在酸性條件下，基準物質與過量KI作用，析出的I2以淀粉為指示劑，用Na2S2O3溶液滴定。 用K2Cr2O7標定Na2S2O3的反應為：Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ +3I2+ 7H2O I2 + 2S2O3 2- = 2 I - + S4O62-三、儀器與試劑1、儀器：50mL堿式滴定管1支；250mL碘量瓶3個；100mL量筒1個；10mL量杯1

4、個；滴管1支；100mL燒杯1個。2、試劑：0.01667 mol·L-1K2Cr2O7標準溶液，Na2S2O3標準溶液（待標定）；待測CuSO4·5H2O試樣；3mol·L-1H2SO4溶液；20%NH4HF2溶液；20%KI溶液；0.5%淀粉溶液；10%KSCN溶液。四、實驗內容1、Na2S2O3標準溶液的配制（由實驗員配制）稱取6.3gNa2S2O3溶于250mL新煮沸并冷卻的蒸餾水中，加入少許Na2CO3固體，保存于棕色瓶中，置于暗處，710天后標定。2、Na2S2O3標準溶液的標定準確移取25.00毫升0.01667 mol·L-1K2Cr2O

5、7標準溶液置于碘量瓶中，加入7mL 3mol·L-1H2SO4溶液，加入5mL20%KI，迅速蓋好瓶塞搖勻，放置暗處約5分鐘后，加蒸餾水40mL，用Na2S2O3標準溶液滴定至溶液由棕色變?yōu)闇\黃綠色，然后加入3mL（2滴管）淀粉溶液，繼續(xù)滴定至溶液蘭色剛消失即為終點。 3、銅鹽中的銅含量的測定準確稱取CuSO4·5H2O試樣0.50.6g于250mL碘量瓶中，加入2mL3mol·L-1H2SO4溶液，蒸餾水100mL使之溶解，加20%NH4HF2溶液10mL，再加入20%KI溶液10mL（溶液呈現(xiàn)棕黃色），放置大約1分鐘后用Na2S2O3標準溶液進行滴定至淺黃色，

6、加入10%KSCN溶液10mL溶液顏色加深，然后繼續(xù)滴定至淺黃色，再加入3 mL（2滴管）0.5%淀粉溶液溶液出現(xiàn)蘭色，最后繼續(xù)用Na2S2O3標準溶液滴定至藍色消失即為終點，此時溶液呈乳白色（或肉紅色）的CuSCN懸浮液。 注：1、Na2S2O3溶液不穩(wěn)定，容易分解，分解作用一般在制成溶液的最初十天內進行。故應保存于棕色瓶中，置于暗處，710天后再進行標定。2、Cr2O72-與 I-的反應速度較慢，為了加快反應速度，可控制溶液酸度為0.20.4 mol·L-1，同時加入過量的KI，并在暗處放置一定時間。但在滴定前須將溶液稀釋以降低酸度，以防止在滴定過程中Na2S2O3遇強酸而分解。

7、溶液開始滴定酸度約為0.27 mol·L-1，滴定結束時酸度約為0.2 mol·L-13、酸化試液時，常用H2SO4或HAc，而不宜用HCl溶液，由于Cu2+容易與Cl- 形成配離子，降低Cu2+的濃度，使測定結果偏低。4、Fe3+存在有干擾，能氧化I-：2Fe3+ 2 I- 2 Fe2+ + I2 使結果偏高，故應排除Fe3+的干擾。用NH4HF2掩蔽Fe3+，同時又可以控制溶液的酸度為pH=34。5、間接碘量法中，淀粉指示劑只能在臨近終點時加入，即I2 的黃色已接近褪去時加入，否則會有較多的I2 被淀粉包合，而導致終點滯后。6、CuI沉淀表面易吸附I2，這部分I2 不與

8、淀粉作用，而使終點提前。因此，在臨近終點前應加入KSCN或NH4SCN溶液，使CuI轉化為溶解度更小的CuSCN，而CuSCN不吸附I2，從而使被吸附的那部分I2釋放出來，提高測定的準確度。轉化反應如下：CuI + SCN- CuSCN + I- 。但KSCN只能在接近終點時加入，否則有可能直接還原二價銅離子，使結果偏低：6Cu2+ + 7SCN- + 4H2O 6 CuSCN + SO42- + CN- + 8H+。五、問題討論1、測定銅含量時，加入的KI為什么要過量？此量是否要求很準確？若KI中含有微量Fe3+，對測定結果會產生什么影響？ 2、測定銅含量時，為什么要加入KSCN或NH4SCN？為什么不能過早加入？3、測定銅的酸度為什么一定要控制溶液的pH值在34之間？酸度過高或過低會產生什么影響？4、測定銅含量時，為什么要加入NH4HF2？六、實驗數(shù)據(jù)記錄與處理1、Na2S2O3標準溶液濃度的標定移取K2Cr2O7的體積(mL)25.00Na2S2O3溶液的終讀數(shù)(mL) 初讀數(shù)(mL) 用 量(mL)平 均 值（mol·