实验3 硫酸铜中铜含量的测定

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（K sp = 5.06×10-12）转化为溶解度更小的CuSCN （K sp = 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

0.05000 mol/L Na2S2O3标准溶液；1mol/L H2SO4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+ = 0.158V φθI2/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？