分析化学实验碘量法测定铜盐中铜的含量

1、第一页，共27页。氧化还原滴定法分类氧化还原滴定法分类KMnO4法法、K2Cr2O7法、法、碘量法碘量法、铈、铈量法、溴酸钾法等量法、溴酸钾法等氧化还原滴定指示剂氧化还原滴定指示剂:一般氧化还原指示剂一般氧化还原指示剂自身指示剂自身指示剂特效指示剂特效指示剂(特殊指示剂特殊指示剂)第二页，共27页。 1. 掌握掌握Na2S2O3标准滴定溶液的配制及标标准滴定溶液的配制及标定要点。定要点。 2. 了解淀粉指示剂的作用原理。了解淀粉指示剂的作用原理。 3. 掌握碘量法测定铜的原理与方法掌握碘量法测定铜的原理与方法一、实验目的一、实验目的第三页，共27页。淀粉与碘分子作用形成淀粉与碘分子作用形成,

2、, 灵敏度很高灵敏度很高. .本实验采用间接碘量法本实验采用间接碘量法 测定胆矾中铜含量测定胆矾中铜含量VII535. 0O/-2第四页，共27页。)(I-I2终点使淀粉指示剂出现蓝色还原性物质标准滴定溶液第五页，共27页。 由标准电极电位值可见，由标准电极电位值可见，I2是较弱的氧化剂。是较弱的氧化剂。因此，因此，I2只能直接滴定较强的还原剂，如只能直接滴定较强的还原剂，如S2-、SO32-、Sn2+、S2O32-等。等。 由于固体由于固体I2在水中溶解度很小在水中溶解度很小, 容易挥发，通常容易挥发，通常将将I2溶解在溶解在KI溶液中，此时溶液中，此时I2以以I3-配离子形式存配离子形式存

3、在，但为方便起见，在，但为方便起见，I3-写成写成I2。VII535. 0O/-2第六页，共27页。2. 间接碘量法间接碘量法 )(I标准滴定溶液OSNa2KI过量322终点使淀粉指示剂蓝色消失定量析出氧化剂 间接碘量法间接碘量法也称也称滴定碘法滴定碘法。是在一定条件下。是在一定条件下利利用用I-和氧化剂作用析出和氧化剂作用析出I2，然后用，然后用Na2S2O3标准滴定溶标准滴定溶液滴定生成的液滴定生成的I2，根据，根据Na2S2O3溶液消耗的量，就可溶液消耗的量，就可间接测定一些氧化性物质的含量。间接测定一些氧化性物质的含量。第七页，共27页。 在弱酸溶液中，在弱酸溶液中，Cu2+与过量的与

4、过量的KI作用，生成作用，生成CuI沉沉淀，同时析出淀，同时析出I2，析出的，析出的I2用用Na2S2O3标准溶液滴定标准溶液滴定. 反应反应式如下：式如下：4I2Cu22I 2CuI5I2Cu2-3I 2CuI或或 I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-化学计量关系化学计量关系: 2 Cu2+ 1 I2 2 S2O32-1 Cu2+ 1 S2O32-第八页，共27页。 Cu2+与与I-之间的反应是可逆的，任何引起之间的反应是可逆的，任何引起Cu2+浓度浓度减小减小(如形成配合物等如形成配合物等)或引起或引起CuI溶解度增加的因素均会溶解度增加的因素均会使反应不完全。使反应不完

5、全。5I2Cu2-3I 2CuI过量过量 KI防止吸附防止吸附I2防止防止I2的的挥发和挥发和I-的氧化的氧化 I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-综合考虑综合考虑控制酸度控制酸度消除干扰消除干扰准确标定准确标定2 23Na S Oc第九页，共27页。 加入过量加入过量KI，可使，可使Cu2+的还原趋于完全，的还原趋于完全， KI能起到三种作用能起到三种作用（？）（？）KI的作用？的作用？5I2Cu2-3I 2CuI还原剂还原剂沉淀剂沉淀剂络合剂络合剂CuCuI2CuIII2+I- = I3-第十页，共27页。CuI + SCN- = CuSCN + I- KSCN作用？作用

6、？ 近终点时加入近终点时加入硫氰酸钾硫氰酸钾，将，将CuI 转化为溶解转化为溶解度更小的度更小的CuSCN沉淀，把吸附的碘释放出来，沉淀，把吸附的碘释放出来，使反应更趋于完全。使反应更趋于完全。CuI沉淀强烈地吸附沉淀强烈地吸附I2，会使结果偏低。，会使结果偏低。?(KSP=1.110-12)(KSP=4.810-15)第十一页，共27页。 KSCN只能在只能在临近终点时临近终点时加入，否则有可加入，否则有可能直接将能直接将Cu2+还原为还原为Cu+，致使计量关系发生，致使计量关系发生变化。发生如下反应：变化。发生如下反应：6Cu2+ + 7SCN- + 4H2O = 6CuSCN +SO42

7、-+ CN- +8H+KSCN加入的时间？加入的时间？第十二页，共27页。碘量法中两个主要误差来源：碘量法中两个主要误差来源： I2的挥发和的挥发和I-的氧化的氧化采取以上措施后，碘量法可以得到很准确的结采取以上措施后，碘量法可以得到很准确的结果。果。防止防止I2的挥发的挥发 加过量加过量KI 室温下反应室温下反应, 使用碘瓶使用碘瓶 滴定时，不能剧烈摇动碘瓶。滴定时，不能剧烈摇动碘瓶。防止防止I-的氧化的氧化 弱酸或中性溶液弱酸或中性溶液 置于暗处反应置于暗处反应 析出析出I2后，立即滴定后，立即滴定 滴定速度要快滴定速度要快第十三页，共27页。Na2S2O35H2O固体易风化，含杂质。溶液

8、性质固体易风化，含杂质。溶液性质不稳定。不稳定。 水中水中CO2的作用的作用细菌的作用细菌的作用 空气中空气中O2的作用的作用光、热的作用光、热的作用a. 杂质的催化作用杂质的催化作用S2O32-+CO2+H2O = HSO3-+HCO3-+SS2O32- SO32-+S细菌S2O32-+O2 = 2SO4-+2S！新煮沸并冷却的去离子水，除新煮沸并冷却的去离子水，除CO2、 O2、杀菌、杀菌！加入！加入Na2CO3, 抑菌抑菌！棕色试剂瓶、避光存放！棕色试剂瓶、避光存放！提前配制，使充分反应！提前配制，使充分反应 ！定期重新标定！定期重新标定第十四页，共27页。Na2S2O3溶液的标定溶液的

9、标定 思考：标定思考：标定Na2S2O3溶液的基准物质有溶液的基准物质有K2Cr2O7、纯铜、纯铜、KIO3等等, 本实验采取哪种基准本实验采取哪种基准物质？物质？本实验选取本实验选取K2Cr2O7基准物质基准物质, 间接碘量法间接碘量法Cr2O72-+6I-+14H+ = 3I2+Cr3+7H2O I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-1 Cr2O72- 3 I2 6 S2O32-控制酸度控制酸度过量过量KI暗处反应暗处反应5min淀粉指示剂淀粉指示剂第十五页，共27页。 溶液的溶液的pH值一般应控制在值一般应控制在3.04.0之间。之间。 酸度过低，酸度过低，Cu2+易水解

10、，使反应不完全，结果偏易水解，使反应不完全，结果偏低，而且反应速度慢，终点拖长低，而且反应速度慢，终点拖长. 酸度过高，酸度过高，则则I-被空气中的氧氧化为被空气中的氧氧化为I2(Cu2+催催化此反应化此反应)，使结果偏高，使结果偏高; 并且滴定时并且滴定时Na2S2O3易发易发生分解生分解.第十六页，共27页。 大量大量Cl-离子能与离子能与Cu2+配合，配合，I-不易从不易从Cu(II)的氯的氯配合物中将配合物中将Cu(II)定量的还原，因此最好用硫酸而不定量的还原，因此最好用硫酸而不用盐酸（少量盐酸不干扰）。用盐酸（少量盐酸不干扰）。 溶解胆矾试样时，为什么加溶解胆矾试样时，为什么加H2

11、SO4溶液？能否用溶液？能否用HCl溶液呢溶液呢 ？酸性介质的选择？酸性介质的选择？盐酸还是硫酸介质？盐酸还是硫酸介质？第十七页，共27页。 矿石或合金中的铜也可以用碘量法测定，但必矿石或合金中的铜也可以用碘量法测定，但必须设法防止其他能氧化须设法防止其他能氧化I-离子的物质（如离子的物质（如NO2-、Fe3+等离子）的干扰。等离子）的干扰。物质的干扰与消除？物质的干扰与消除？ 防止的方法是防止的方法是加入掩蔽剂加入掩蔽剂以掩蔽干扰离子（如可以掩蔽干扰离子（如可加入加入NH4HF2使使Fe3+生成生成FeF63-配合离子而掩蔽。配合离子而掩蔽。 或者在测定之前将它们或者在测定之前将它们分离分离

12、出去。出去。第十八页，共27页。在间接碘量法中必须注意以下三点在间接碘量法中必须注意以下三点: 控制溶液的酸度。滴定必须在中性或控制溶液的酸度。滴定必须在中性或弱酸性溶液中进行。弱酸性溶液中进行。 防止防止I2的挥发和空气中的的挥发和空气中的O2氧化氧化I- 。 指示剂在近终点时加入。指示剂在近终点时加入。 因为淀粉宜吸附因为淀粉宜吸附I3- 而生成蓝色物质，使而生成蓝色物质，使这部分碘不宜与这部分碘不宜与Na2S2O3反应，而产生误差。反应，而产生误差。故应在近终点时加入。故应在近终点时加入。 加淀粉前：加淀粉前： 快滴慢摇（防止快滴慢摇（防止I2挥发，挥发，I- 氧化）氧化） 加淀粉后：加

13、淀粉后： 慢滴快摇慢滴快摇第十九页，共27页。方法的适用范围？方法的适用范围？本方法常用于铜合金，矿石（铜矿），铜本方法常用于铜合金，矿石（铜矿），铜盐、农药等试样中铜测定。盐、农药等试样中铜测定。第二十页，共27页。1. 0.1mol L-1 Na2S2O3：500mL三、试剂三、试剂（上周实验结束后即配制）（上周实验结束后即配制）2. K2Cr2O7标准溶液标准溶液 (二人合用二人合用) 准确称取准确称取1.2258g 基准基准K2Cr2O7于小烧杯中，加水溶解后，于小烧杯中，加水溶解后，定量移入定量移入250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。)OCrK(6)OC

14、rK61(722722cc01667. 0)OCrK(722c1 -722L 0.1000mol)OCrK61(c第二十一页，共27页。3. (1+1) HCl4. 5 g L-1淀粉指示剂淀粉指示剂5. KI试剂试剂6. 100 g L-1 KSCN溶液溶液第二十二页，共27页。四、实验内容四、实验内容1. Na2S2O3溶液的标定溶液的标定2. 胆矾中铜的测定胆矾中铜的测定第二十三页，共27页。25.00mL K2Cr2O7碘量瓶碘量瓶盖塞盖塞, 摇匀摇匀, 水封水封暗处暗处 5 min亮绿色亮绿色1 g KINa2S2O3滴定滴定溶液变溶液变为淡黄色为淡黄色2mL淀粉淀粉指示剂指示剂5m

15、L(1+1)HCl溶液溶液100mL去离子水去离子水继续继续Na2S2O3滴定滴定溶液显示溶液显示蓝色蓝色记下记下V(Na2S2O3)，计算，计算c(Na2S2O3)。 （平行（平行3 5份）份）1. Na2S2O3溶液的标定溶液的标定第二十四页，共27页。2. 胆矾中铜的测定配制配制CuSO4溶液：溶液： 准确称取准确称取CuSO45H2O 样品样品6g左右，置于左右，置于100mL烧杯中，烧杯中，加入加入10mL 1molL-1硫酸硫酸(为何不为何不能用盐酸？能用盐酸？)，加少量水使样品溶解，定量转入，加少量水使样品溶解，定量转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。容量瓶中，用水稀释

16、至刻度，摇匀。第二十五页，共27页。(因有白色沉淀物存在，终点颜色呈现因有白色沉淀物存在，终点颜色呈现灰白色灰白色或或浅浅肉色肉色) 。计算计算 （Cu） 。加水加水50 mLNa2S2O3溶液溶液立即立即滴定滴定淡黄色淡黄色淀粉指示剂淀粉指示剂2mL继续滴至浅蓝色继续滴至浅蓝色10mL 10%KSCN摇匀摇匀记下记下V(Na2S2O3)（平行（平行35份）份）25.00mL CuSO4试液于锥形瓶试液于锥形瓶1gKI深蓝色深蓝色测定步骤测定步骤第二十六页，共27页。 五、思五、思 考考 题题 1.碘量法测定铜合金中的铜时，为什么常要加入碘量法测定铜合金中的铜时，为什么常要加入NH4HF2？为什么临近终点时加入？