分析化学实验碘量法测定铜盐中铜的含量

1、分析化学实验碘量法测定铜盐中铜的含量第1页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一氧化还原滴定法分类KMnO4法、K2Cr2O7法、碘量法、铈量法、溴酸钾法等氧化还原滴定指示剂:一般氧化还原指示剂自身指示剂特效指示剂(特殊指示剂)第2页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一 1. 掌握Na2S2O3标准滴定溶液的配制及标定要点。 2. 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一、实验目的第3页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一二、基本原理碘量法利用I2的氧化性,以蓝色出现为终点利用I-的还原性,以蓝色消失为终点直接碘

2、量法间接碘量法淀粉特效指示剂淀粉与碘分子作用形成蓝色配合物, 灵敏度很高.本实验采用间接碘量法 测定胆矾中铜含量第4页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一1. 直接碘量法 直接碘量法也称碘滴定法，是利用I2作氧化剂进行滴定的方法。其半反应为： I2 + 2e = 2I- 或 I3- + 2e = 3I-第5页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一 由标准电极电位值可见，I2是较弱的氧化剂。因此，I2只能直接滴定较强的还原剂，如S2-、SO32-、Sn2+、S2O32-等。 由于固体I2在水中溶解度很小, 容易挥发，通常将I2溶解在KI溶液中，此时I2以I3

3、-配离子形式存在，但为方便起见，I3-写成I2。第6页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一2. 间接碘量法 间接碘量法也称滴定碘法。是在一定条件下利用I-和氧化剂作用析出I2，然后用Na2S2O3标准滴定溶液滴定生成的I2，根据Na2S2O3溶液消耗的量，就可间接测定一些氧化性物质的含量。第7页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一 在弱酸溶液中，Cu2+与过量的KI作用，生成CuI沉淀，同时析出I2，析出的I2用Na2S2O3标准溶液滴定. 反应式如下：或 I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-化学计量关系: 2 Cu2+ 1 I2 2

4、S2O32-1 Cu2+ 1 S2O32-第8页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一反应条件及影响因素 Cu2+与I-之间的反应是可逆的，任何引起Cu2+浓度减小(如形成配合物等)或引起CuI溶解度增加的因素均会使反应不完全。过量 KI防止吸附I2防止I2的挥发和I-的氧化 I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-综合考虑控制酸度消除干扰准确标定第9页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一 加入过量KI，可使Cu2+的还原趋于完全， KI能起到三种作用（？）KI的作用？还原剂沉淀剂络合剂I2+I- = I3-第10页，共28页，2022年，5

5、月20日，10点37分，星期一CuI + SCN- = CuSCN + I- KSCN作用？ 近终点时加入硫氰酸钾，将CuI 转化为溶解度更小的CuSCN沉淀，把吸附的碘释放出来，使反应更趋于完全。CuI沉淀强烈地吸附I2，会使结果偏低。?(KSP=1.110-12)(KSP=4.810-15)第11页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一 KSCN只能在临近终点时加入，否则有可能直接将Cu2+还原为Cu+，致使计量关系发生变化。发生如下反应：6Cu2+ + 7SCN- + 4H2O = 6CuSCN +SO42-+ CN- +8H+KSCN加入的时间？第12页，共28页，2

6、022年，5月20日，10点37分，星期一碘量法中两个主要误差来源： I2的挥发和I-的氧化采取以上措施后，碘量法可以得到很准确的结果。防止I2的挥发 加过量KI 室温下反应, 使用碘瓶 滴定时，不能剧烈摇动碘瓶。防止I-的氧化 弱酸或中性溶液 置于暗处反应 析出I2后，立即滴定 滴定速度要快第13页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一Na2S2O35H2O固体易风化，含杂质。溶液性质不稳定。水中CO2的作用细菌的作用空气中O2的作用光、热的作用杂质的催化作用S2O32-+CO2+H2O = HSO3-+HCO3-+SS2O32- SO32-+SS2O32-+O2 = 2S

7、O4-+2S！新煮沸并冷却的去离子水，除CO2、 O2、杀菌！加入Na2CO3, 抑菌！棕色试剂瓶、避光存放！提前配制，使充分反应 ！定期重新标定第14页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一Na2S2O3溶液的标定 思考：标定Na2S2O3溶液的基准物质有K2Cr2O7、纯铜、KIO3等, 本实验采取哪种基准物质？本实验选取K2Cr2O7基准物质, 间接碘量法Cr2O72-+6I-+14H+ = 3I2+Cr3+7H2O I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-1 Cr2O72- 3 I2 6 S2O32-控制酸度过量KI暗处反应5min淀粉指示剂第15页，共

8、28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一溶液酸度的控制？溶液的pH值一般应控制在3.04.0之间。 酸度过低，Cu2+易水解，使反应不完全，结果偏低，而且反应速度慢，终点拖长. 酸度过高，则I-被空气中的氧氧化为I2(Cu2+催化此反应)，使结果偏高; 并且滴定时Na2S2O3易发生分解.第16页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一 大量Cl-离子能与Cu2+配合，I-不易从Cu(II)的氯配合物中将Cu(II)定量的还原，因此最好用硫酸而不用盐酸（少量盐酸不干扰）。 溶解胆矾试样时，为什么加H2SO4溶液？能否用HCl溶液呢 ？酸性介质的选择？盐酸还是硫酸介质

9、？第17页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一 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I-离子的物质（如NO2-、Fe3+等离子）的干扰。物质的干扰与消除？ 防止的方法是加入掩蔽剂以掩蔽干扰离子（如可加入NH4HF2使Fe3+生成FeF63-配合离子而掩蔽。 或者在测定之前将它们分离出去。第18页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一在间接碘量法中必须注意以下三点: 控制溶液的酸度。滴定必须在中性或弱酸性溶液中进行。 防止I2的挥发和空气中的O2氧化I- 。 指示剂在近终点时加入。 因为淀粉宜吸附I3- 而生成蓝色物质，使这部分碘不宜

10、与Na2S2O3反应，而产生误差。故应在近终点时加入。 加淀粉前： 快滴慢摇（防止I2挥发，I- 氧化） 加淀粉后： 慢滴快摇第19页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一方法的适用范围？本方法常用于铜合金，矿石（铜矿），铜盐、农药等试样中铜测定。第20页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一1. 0.1mol L-1 Na2S2O3：500mL三、试剂（上周实验结束后即配制）2. K2Cr2O7标准溶液 (二人合用) 准确称取1.2258g 基准K2Cr2O7于小烧杯中，加水溶解后，定量移入250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。第21页，共28页，2022

11、年，5月20日，10点37分，星期一3. (1+1) HCl4. 5 g L-1淀粉指示剂5. KI试剂6. 100 g L-1 KSCN溶液第22页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一四、实验内容1. Na2S2O3溶液的标定2. 胆矾中铜的测定第23页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一25.00mL K2Cr2O7碘量瓶盖塞, 摇匀, 水封暗处 5 min亮绿色1 g KINa2S2O3滴定溶液变为淡黄色2mL淀粉指示剂5mL(1+1)HCl溶液100mL去离子水继续Na2S2O3滴定溶液显示蓝色记下V(Na2S2O3)，计算c(Na2S2O3)。

12、 （平行3 5份）1. Na2S2O3溶液的标定第24页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一2. 胆矾中铜的测定配制CuSO4溶液： 准确称取CuSO45H2O 样品6g左右，置于100mL烧杯中，加入10mL 1molL-1硫酸(为何不能用盐酸？)，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。第25页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一(因有白色沉淀物存在，终点颜色呈现灰白色或浅肉色) 。计算（Cu） 。加水50 mLNa2S2O3溶液立即滴定淡黄色淀粉指示剂2mL继续滴至浅蓝色10mL 10%KSCN摇匀继续滴至蓝色消失记下V(Na2S2O3)（平行35份）25.00mL CuSO4试液于锥形瓶1gKI深蓝色测定步骤第26页，共28页，2022年，5月20日，10点37分，星期一 五、思 考 题 1.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NH4SCN或KSCN？ 2.已知为什么本实验Cu2+能使I-离子氧化为I2? 3.碘量法测定铜为什么要在弱酸性介质中进行? 用K2Cr2O7标定Na2S2O3溶液时要先加入5mL 6molL-1HCl 溶液，而用Na2S2O3溶液滴定时却要加入100mL水稀释，为什么？第27页，