实验3 硫酸铜中铜含量的测定.doc

实验3硫酸铜中铜含量的测定
一、目的
掌握用碘量法测定硫酸铜中铜含量的原理和方法。
二、原理
二价铜盐与碘化物发生下列反应:
2Cu2++4I-＝2CuI↓+I2；
I2+I-＝I3-；
I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-
析出的I2再用Na2S2O3标准溶液滴定，由此可以计算出铜的含量。
Cu2+与I-的反应是可逆的，为了促使反应实际上能趋于完全，必须加入过量的KI。但是由于CuI沉淀强烈地吸附I3-离子，会使测定结果偏低。
如果加入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-
这样不但可以释放出被吸附的I3-离子，而且反应时再生出来的I-离子可与未反应的Cu2+离子发生作用。在这种情况下，可以使用较少的KI而能使反应进行得更完全。
但是KSCN只能在接近终点时加入，否则因为I2的量较多，会明显地为KSCN所还原而使结果偏低:
SCN-+4I2+4H2O＝SO42-+7I-+ICN+8H+
为了防止铜盐水解，反应必须在酸性溶液中进行。酸度过低，Cu2+离子氧化I-离子的反应进行不完全，结果偏低，而且反应速度慢，终点拖长；酸度过高，则I-离子被空气氧化为I2的反应为Cu2+离子催化，使结果偏高。
大量Cl-离子能与Cu2+离子络合，I-离子不易从Cu(Ⅱ)的氯络合物中将Cu(Ⅱ)定量地还原，因此最好用硫酸而不用盐酸（少量盐酸不干扰）。
矿石或合金中的铜也可以用碘法测定。但必须设法防止其他能氧化I-离子的物质(如NO3-、Fe3+离子等)的干扰。防止的方法是加入掩蔽剂以掩蔽干扰离子(例如使Fe3+离子生成FeF63-络离子而掩蔽)，或在测定前将它们分离除去。若有As(Ⅴ)、Sb(Ⅴ)存在，应将pH调至4，以免它们氧化I-离子。
三、试剂
0.05000mol/LNa2S2O3标准溶液；1mol/LH2SO4溶液；10%KSCN溶液；10%KI溶液；1%淀粉溶液
四、步骤
1.硫酸铜水样稀释：
2.取25.00mL水样，加入10%KI溶液7～8mL，立即用Na2S2O3标准溶液滴定到呈浅黄色。
3.然后加入1%淀粉溶液1mL,继续滴定到呈浅蓝色。再加入5mL10%KSCN溶液（可否用NH4SCN代替？）,摇匀后溶液蓝色转深,再继续滴定到蓝色恰好消失。（此时溶液为米色CuSCN悬浮液）
4.由实验结果计算硫酸铜的含铜量。
思考题
1.硫酸铜易溶于水,为什么溶解时要加硫酸？
2.用碘法测定铜含量时，为什么要加入KSCN溶液?如果在酸化后立即加入KSCN溶液，会产生什么影响？
3.已知φθCu2+/Cu+=0.158VφθI2/I-=0.54V，为什么本法中Cu2+离子却能使I-离子氧化为I2？
4.测定反应为什么一定要在弱酸性溶液中进行？
5.如果分析矿石或合金中的铜,应怎样分解试样?试液中含有的干扰性杂质如NO3-、Fe3+等离子，应如何消除它们的干扰？
6.如果用Na2S2O3标准溶液测定铜矿或铜合金中的铜，用什么基准物标定Na2S2O3溶液的浓度最好？