无水硫酸铜中铜含量的测定.doc

实验六无水硫酸铜中铜含量的测定—间接碘量法
一、预习内容
1、氧化还原滴定法—碘量法
2、碘量法的应用示例——铜合金中铜的测定
二、实验目的
1、熟练掌握Na2S2O3溶液浓度的标定
2、学习间接碘量法测定铜的含量
三、实验原理
在弱酸性介质中，Cu2+与过量的KI生成CuI沉淀，并定量析出I2，用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2，根据标准Na2S2O3溶液的浓度及消耗量可以计算出试样中铜的含量。反应方程式如下：
Cu2++4I-=2CuI↓+I2
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
分析过程：
HNO3(1)H2SO4过量KICuI↓Na2S2O3
铜试样——→Cu2+,NO————————→Cu2+———→I2————→I-
△(2)NaOH调至中性pH=3～4淀粉
注意：(1)介质的pH=3～4，若pH太高，Cu2+会水解，若pH太低，I-易被空气氧化为I2，并且Cu2+对该氧化反应有催化作用，使测定结果偏高。用NH4HF2调节pH，NH4HF2可分解为HF与F-，形成HF-F-缓冲溶液。HF的PKa=3.18，HF-F-缓冲溶液的缓冲范围为2.18～4.18，符合要求，同时，F-可与Fe3+形成FeF63-掩蔽了Fe3+，Fe3+能氧化I-。
(2)CuI会吸附I2，为了使吸附的I2，近滴定终点时加入NH4SCN，使CuI转化为溶解度更小的CuSCN（CuI：Ksp=10-11.96，CuSCN：Ksp=10-14.32。），NH4SCN不能过早加入，它会还原I2，使测定结果偏低。
(3)过量KI的作用：还原剂，沉淀剂，络合剂。
(4)Na2S2O3溶液的浓度要重新标定，标定方法同上次实验。标定Na2S2O3溶液的浓度可用的基准物质有K2Cr2O7、KIO3、纯铜等。若用纯铜标定，与测定时条件相同，可以抵消方法的系统误差。
四、实验步骤
1、Na2S2O3溶液浓度的标定
准确移取K2Cr2O7标准溶液25.00cm3置于碘量瓶中，加5cm3浓度为6moldm-3的盐酸溶液，加10cm320%的KI溶液，加盖水封，于暗处放置5min。加20cm3H2O，立即用Na2S2O3溶液滴定至淡黄色，加8滴淀粉指示剂，继续滴定至绿色为终点，记录V(Na2S2O3)，平行操作三次，一份一份地做，求出Na2S2O3溶液的平均浓度。
2、试样的预处理
准确称取CuSO4·5H2O试样5～7.5g左右置于小烧杯中，加5cm3浓度为3moldm-3的H2SO4溶解后，加少量水，定量转移至250cm3容量瓶中，定容，摇匀。
3、铜含量的测定
准确移取待测试液溶液25.00cm3置于碘量瓶中，加3cm3NaF溶液，加10cm320%的KI溶液，加盖水封，于暗处放置5min。加20cm3H2O，立即用Na2S2O3溶液滴定至淡土黄色，加1cm3淀粉指示剂，溶液变蓝色，继续滴定至紫灰色，再加10cm3浓度为10%的NH4SCN溶液,剧烈摇动，溶液的颜色又加重，继续滴定浅蓝色刚好消失，沉淀呈肉色为终点，记录V(Na2S2O3)，平行操作三次，一份一份地做，求出铜平均含量。
五、数据处理
1、Na2S2O3溶液浓度的标定
C(K2Cr2O7)/moldm-30.01667平行实验123V(K2Cr2O7)/cm325.0025.0025.00V(Na2S2O3)/cm3C(Na2S2O3)/moldm-3相对偏差平均C(Na2S2O3)/moldm-3C(Na2S2O3)=6(CV)K2Cr2O7/V(Na2S2O3)(moldm-3)
2、试样中铜含量的测定
ms/g平行实验123Vs/cm325.0025.0025.00V(Na2S2O3)/cm3Cu%相对偏差平均Cu%Cu%=(CV)Na2S2O3×Ar(Cu)/100ms×100%
六、思考题
1、本实验中加入NaF的作用是什么？加KSCN的作用又是什么？为什么不能过早加入？
2、碘量法的误差来源主要有哪些？如何避免？
3、试说明碘量法为什么既可测定还原性物质，又可测定氧化性物质？测量时应如何控制溶液的酸碱性？为什么？
4、标定Na2S2O3溶液时，滴定到终点后，放置片刻，溶液会重新变蓝色，为什么？