自动电位滴定法测定未知样中的铜离子的含量.doc

自动电位滴定法测定未知样中的铜离子含量实验目的：(1)掌握碘量法的原理。(2)掌握Na2S2O3标准溶液的配制和标定方法。(3)掌握电位滴定测Cu2+的原理。实验原理：Na2S2O3溶液的配制及标定（1）、配制：Na2S2O3不是基准物质，不能用直接称量的方法配制标准溶液，配好的Na2S2O3溶液不稳定，容易分解，这是由于细菌的作用：Na2S2O3→Na2SO3＋S；溶解在水中的CO2作用：S2O32－＋CO2＋H2O→HSO3－＋HCO3－＋S空气中的氧化作用：S2O32－＋1/2O2→SO42－＋S此外，水中微量的Cu2+、Fe3+也能促进Na2S2O3溶液的分解。因此，要用新煮沸（除去CO2和杀死细菌）并冷却的蒸馏水配制Na2S2O3，加入少量Na2CO3使溶液呈碱性，抑制细菌生长，用时进行标定。（2）、标定：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2OIO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O析出的I2用Na2S2O3溶液滴定：I2+2S2O32－＝2I－＋S4O62－（3）、标定反应条件：A、酸度：酸度愈大，反应速度越快，但酸度太大，I2易被空气中的O2氧化，所以酸度0.2-0.4molL-1为宜。B、K2Cr2O7充分反应，放于暗处5分钟。C、所用KI不应含有KIO3或I2。铜离子的测定（1）、测定在弱酸性溶液中，Cu2+与过量KI作用，生成CuI沉淀，同时析出定量的I2:2Cu2++4I-=2CuI¯+I2或2Cu2++5I-=2CuI¯+I3-以Pt电极为指示电极，用Na2S2O3标准溶液滴定:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-Cu2+与I-之间的反应是可逆的，任何引起Cu2+浓度减小或引起CuI溶解度增加的因素均使反应不完全。加入过量的KI可使反应趋于完全。这里KI是Cu2+的还原剂，又是生成的Cu+的沉淀剂，还是生成的I2的络合剂，使生成I3-,增加I2的溶解度，减少I2的挥发。由于CuI沉淀强烈吸咐I3-会使测定结果偏低。故加入SCN-使CuI(Ksp=l.lxl0-12)转化为溶解度更小的CuSCN(Ksp=4.8x10-15)，释放出被吸附的I3-。CuI+SCN-=CuSCN¯+I-释放出的I-与未作用的Cu2+发生反应，这样就使得Cu2+被I-还原的反应在用较少KI时也能进行完全，同时改善了终点，降低了误差。但SCN-只能在接近终点时加入，否则有可能直接还原Cu2+，使结果偏低。6Cu2++7SCN-+4H20=6CuSCN¯+SO42-+CN-+8H+Cu2+被I-还原的pH值一般控制在3~4之间，酸度过低时，Cu2+要水解，使反应不完全，结果偏低。而且反应速度慢，终点拖长。酸度过高时，则I-易被空气中的氧氧化为I2，使结果偏高。（2）、掩蔽Fe3+能氧化I-，对测定有干扰:2Fe3++2I-=2Fe2++I2加入NaF可掩蔽Fe3+消除干扰（3）、调节PH调节酸度pH＝3.2-4.0，用HAC-NH4AC做缓冲溶液。实验药品与试剂：试剂：KINH4SCNHClNaFHAc氨水K2Cr2O7基准试剂Na2S2O3Na2CO3仪器：自动电位滴定仪实验步骤：(1)K2Cr2O7标准溶液的配制将K2Cr2O7在150~180C下烘干2小时，放入干燥器中冷至室温。用减量法准确称取l.2~1.3g于100mL烧杯中，加水溶解后，定量转入250mL容量瓶中，用水冲洗烧杯数次，一并转入容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。计算K2Cr2O7溶液的准确浓度。(2)0.1mol/LNa2S2O3溶液的配制与标定称取Na2S2O3·5H2O6.2116g溶于新煮沸而又冷却了的蒸溜水中，加入Na2CO3约0.1g，储存于250mL棕色瓶中，该溶液要在本实验前一天配好，使用前标定。吸取K2Cr2O7标准溶液10.00mL三份于10mL烧杯中中，加1:1HCl2mL，5%KI5mL，摇匀。置于暗处5分钟，侍反应完全后，用待标定的Na2S2O3溶液滴定至电位突跃终点，计算Na2S2O3溶液的浓度及相对平均偏差。(3)未知样中铜离子的测定准确移取铜未知样10mL三份与100mL烧杯中，滴加1:l氨水，至溶液中刚有沉淀生成，然后加1:1HAc8mL，3%NaF溶液10mL，，5%KI10mL，每加完一次溶液均摇匀，暗处放置5分钟。用Na2S2O3标准溶液滴定至将要出现终点时，加10%NH4SCN溶液10mL，自己终点突跃计算铜的含量及相对平均偏差。实验数据与处理表1.标定硫代硫酸钠的浓度重铬酸钾标准溶液的浓(mol/L)0.01672重铬酸钾标准溶液的体积(mL)101010消耗硫代硫酸钠的体积(mL)9.0338.8558.813硫代硫酸钠的浓度(mol/L)0.11100.11330.1138平均浓度(