1、实验四 胆矾中铜的测定(碘量法)一、实验目的1.熟习硫代硫酸钠标准溶液的配制与标定。2.掌握间接碘量法测定胆矾中铜含量的原理和方法。3.熟悉滴定分析操作中的掩蔽技术。二、实验原理胆矾(CuSO 45H2O)中的铜含量常用间接碘量法测定，Cu 2+与过量 I 发生如下反应：2Cu2+ + I- 2CuI + I 2I2 + I- I3-生成的 I2用 Na2S2O3标准溶液滴定， 以淀粉为指示剂， 滴定至溶液的蓝色刚好消失即为终点，由此计算出样品中铜的含量。I2 + 2S2O32- 2I - + S4O62-由于 CuI 沉淀强烈吸附 I3 ， 致使分析结果偏低， 为了减少 CuI 沉淀对 I3
2、-的吸附，可在大部分 I2被 Na2S2O3溶液滴定后，再加入 KSCN，使 CuI(Ksp= 5.06 10-12)转化为溶解度更小的 CuSCN(Ksp= 4.8 10-15)CuI + SCN- CuSCN+ I-CuSCN 对 I3 的吸附较小，因而可提高测定结果的准确度。KSCN 只能在接近终点时加入，否则 SCN 可能直接还原 Cu2+而使结果偏低：6 Cu2+ + 7SCN + 4H2O 6CuSCN+ SO 42- + HCN + 7H+为了防止 Cu2+的水解及满足碘量法的要求，反应必须在微酸性介质中进行(pH=34)。控制溶液的酸度常用 H2SO4或 HAc， 而不用 HC
3、l，因 Cu2+易与 Cl 生成 CuCl42 配离子不利于测定。若试样中含有 Fe3+，对测定有干扰，因发生反应：2Fe3+ + 2I- 2 Fe2+ + I2使结果偏高，可加入 NaF 或 NH4F，将 Fe3+掩蔽为 FeF63 。三、仪器与试剂仪器：碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、量杯、分析天平。试剂：0.1 molL-1 Na2S2O3溶液；0.1000 molL-1 K2Cr2O7 标准溶液；1 molL-1 H2SO4溶液；0.5%淀粉溶液；5%和20%KI 溶液；2mol L-1 HCl 溶液；5%KSCN 溶液；饱和 NaF 溶液。四、实验内容1. Na2S2O3标准溶液的标定用2
4、5mL 移液管准确吸取 K2Cr2O7标准溶液两份，分别放入250mL 锥形瓶中，用量筒加20%KI 溶液5mL 和2 molL-1 HCl 15mL，充分摇匀后用表皿盖好，放在暗处5min，然后用50mL 蒸馏水稀释，用0.1 molL -1 Na2S2O3溶液滴定到呈浅黄绿色，然后加入0.5%淀粉溶液5mL，继续滴定到蓝色消失而变为 Cr3+的亮绿色即为终点。根据所取的 K2Cr2O7的体积、浓度及滴定中消耗 Na2S2O3溶液的体积，按下式【1】计算 Na2S2O3溶液准确浓度。平行测定 23次。2. 胆矾中 Cu 的测定准确称取胆矾试样0.1g 左右置于250mL 锥形瓶中，加入2mL
5、 1molL-1 H2SO4溶液及 20mL 蒸馏水， 样品溶解后，加入2mL 饱和 NaF 溶液(若不含Fe3+，则不加入) 和6mL 5%KI 溶液，摇匀后立即用 Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色(接近终点 )。然后加入2mL 0.5%的淀粉溶液， 继续滴定到呈浅蓝色 (更接近终点)，再加入 5mL5%KSCN 溶液， 摇匀， 溶液的蓝色转深，再继续用 Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色刚好消失为止，此时溶液呈米色 CuSCN 悬浮液，记录所耗 Na2S2O3的体积。平行测定 23次。按下式【2】计算铜的百分含量：5数据记录与计算Na2S2O3标准溶液的标定实验读数读数初始读数 末读数 用
6、量/ml空白K2Cr2O7 1 8.01 31.02 23.01 22.872 0.00 22.72 22.723 22.72 45.61 22.89按上述公式【1】计算：C(Na2S2O3)=0.1000*25/22.87=0.1093molL-1 胆矾中 Cu 的测定实验读数 胆矾质量/g 初始读数 末读数 用量/ml1 0.1004 0.09 3.58 3.492 0.1364 3.58 8.67 5.09按上述公式【2】计算:Cu%=0.1093*3.49*64/1000/0.1004*100=24.31% 1Cu%=0.1093*5.09*64/1000/0.1364*100=26.
7、10% 2Cu%=(24.31%+26.10%)/2=25.21%六、思考题1. 硫酸铜易溶于水，溶解时为什么要加硫酸？答：为了防止 Cu2+的水解及满足碘量法的要求，反应必须在微酸性介质中进行(pH=3 4)，控制溶液的酸度常用 H2SO4或 HAc。2. 测定铜含量时，加入 KI 为何要过量？此量是否要求很准确？加 KSCN的作用是什么？为什么只能在临近终点前才能加入 KSCN？答：加入过量的 KI 以保证 Cu2+反应完全，此量可以不很精确。加 KSCN的作用是提高测定的准确度，KSCN 只能在接近终点时加入，否则 SCN 可能直接还原 Cu2+而使结果偏低。3. 滴定反应为什么一定要在弱酸性溶液中进行？答：为了防止 Cu2+的水解及满足碘量法的要求。
