硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定77103

实验九硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定

一、目的

1.掌握Na2S2O3溶液的配制方法和保存条件

2.了解标定Na2S2O3溶液浓度的原理和方法

二、原理

结晶Na2S2O3⋅5H2O一般都含有少量的杂质，如S、Na2SO3、Na2SO4、Na2CO3及NaCl等。同时还容易风化和潮解。因此，不能用直接法配制标准溶液。

Na2SO3溶液易受空气和微生物等的作用而分解，其分解原因是：

1.与溶解于溶液中的CO2的作用硫代硫酸钠在中性或碱性溶液中较稳定，当 pH<4.6 时极不稳定，溶液中含有CO2时会促进Na2S2O3分解：

Na2S2O3+ H2O + CO2→NaHCO3 + NaHSO3

此分解作用一般都在制成溶液后的最初10天内进行,分解后一分子的Na2S2O3变成了一分子的NaHSO3。一分子Na2S2O3只能和一个碘原子作用，而一分子的NaHSO3且能和2个碘原子作用。因而使溶液浓度（对碘的作用）有所增加，以后由于空气的氧化作用浓度又慢慢的减小。

在pH9~10间Na2S2O3溶液最为稳定，在Na2S2O3溶液中加入少量Na2CO3（使其在溶液中的浓度为0.02% ）可防止Na2S2O3的分解。

2.空气氧化作用

2Na2S2O3+O2→2Na2SO4+ 2S↓

3.微生物作用这是使Na2S2O3分解的主要原因。

Na2S2O3→Na2SO3 + S

为避免微生物的分解作用，可加入少量HgI2(10mg/L) 。

为减少溶解在水中的CO2和杀死水中微生物，应用新煮沸冷却后的蒸馏水配置溶液。

日光能促进Na2S2O3溶液的分解，所以Na2S2O3溶液应贮存于棕色试剂瓶中，放置于暗处。经8—14天后再进行标定，长期使用的溶液应定期标定。

标定Na2S2O3溶液的基准物有K2Cr2O7、KIO3、KBrO3和纯铜等，通常使用K2Cr2O7基准物标定溶液的浓度，K2Cr2O7先与KI反应析出I2：

Cr2O72- + 6I- +14H+ = 2Cr2+ + 3I2 +7H2O

析出I2的再用Na2S2O3标准溶液滴定：

I2 + 2S2O32- = S4O62- +2I-

这个标定方法是间接碘量法的应用实例。

三、试剂

1. Na2S2O3⋅5H2O（固）

2. Na2CO3（固）

3. KI（固）

4. K2Cr2O7（固）A ⋅R或G⋅ R。

5. 2mol/LHCl

6. 0. 5%淀粉溶液 0.5g淀粉，加少量水调成糊状，倒入100ml煮沸的蒸馏水中，煮沸5分钟冷却。

四、操作步骤

1. 0.1mol/LNa2S2O3溶液的配制

（1）先计算出配制约0.1mol/LNa2S2O3溶液400ml所需要Na2S2O3⋅5H2O的质量。

（2）在台秤上称取所需的Na2S2O3⋅5H2O量，放入500ml棕色试剂瓶中，加入100ml新煮沸经冷却的蒸馏水，摇动使之溶解，等溶解完全后加入0.2g Na2CO3，用新煮沸经冷却的蒸馏水稀释至400ml，摇匀，在暗处放置7天后，标定其浓度。

2. 0.017mol/L K2Cr2O7配制

准确称取经二次重结晶并在1500C烘干1小时的K2Cr2O71.2~1.3g左右于150ml小烧杯中，加蒸馏水30ml使之溶解（可稍加热加速溶解），冷却后，小心转入250ml容量瓶中，用蒸馏水淋洗小烧杯三次，每次洗液小心转入250ml容量瓶中，然后用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，计算出K2Cr2O7标液的准确浓度。

3. Na2S2O3溶液的标定

用25ml 移液管准确吸取K2Cr2O7标准溶液两份，分别放入250ml锥形瓶中，加固体KI1g 和2mol/LHCl15ml，充分摇匀后用表皿盖好，放在暗处5分钟，然后用50ml蒸馏水稀释，用0.1mol/L 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，计算Na2S2O3溶液准确浓度。

五、思考题

1. Na2S2O3标准溶液如何配制？如何标定？

2. 用K2Cr2O7作基准物标定Na2S2O3溶液浓度时，为什么要加入过量的KI和加入HCl溶液？为什么要放置一定时间后才加水稀释？如果（1）加KI 不加HCl溶液；（2）加酸后不放置暗处；（3）不放置或少放置一定时间即加水稀释会产生什么影响？

3. 写出用K2Cr2O7溶液标定Na2S2O3溶液的反应式和计算浓度的公式。

实验十硫酸铜中铜含量的测定(碘量法)

一、目的

掌握用碘量法测定铜的原理和方法

二、基本原理

在弱酸性溶液中Cu2+与过量KI作用生成CuI沉淀，同时析出确定量的I2，反应如下；

2Cu2+ +4I- =2CuI↓+ I2

析出的I2以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定：

I2+ 2S2O32- = 2I- + S4O62-

上述反应是可逆的，为了促使反应能趋于完全, 实际上必须加入过量的KI，同时由于CuI沉淀强烈地吸附I2，使测定结果偏低。如果加入KSCN可使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I2，而且反应时再生出来的I-与未反应的Cu2+发生作用。在这种情况下，可以使用较少的KI而使反应进行得更完全。但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：

6Cu2+ +7SCN- +4H2O =6CuSCN↓ + SO42- +HCN +7H+

为防止铜盐水解，反应必须在酸性溶液中进行，酸度过低，Cu2+氧化I-不完全，结果偏低而且反应速度慢、终点拖长；酸度过高，则I-被空气氧化为I2，使Cu2+的测定结果偏高。

大量Cl-能与Cu2+络合，I-不能从Cu2+的氯络合物中将Cu2+定量地还原，因此，最好用H2SO4而不用HCl。

矿石或合金中的铜也可用碘量法测定。但必须设法防止其它能氧化I-的物质（如NO3-、Fe3+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+生成FeF63-而被掩蔽）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-。

三、试剂

1．KI（固）。 2．1mol/L Na2S2O3标准溶液。 3．KSCN（固）。 4．1mol/L H2SO4. 5．0.5%的淀粉溶液。

四、操作步骤

准确移取硫酸铜试样0.5~0.6g（称准至0.0002g）两份，分别放于两个250ml锥形瓶中。加1mol/L H2SO4 5ml和100ml蒸馏水溶解，加KI1g，立即用Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色，然后加入0.5%淀粉溶液3ml，继续滴定到呈浅蓝色，再加入1gKSCN，摇匀后，溶液蓝色转深，继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色刚好消失，此时溶液为米色CuSCN悬浮液。根据滴定结果，计算硫酸铜中铜的百分含量。

五、思考题

1．硫酸铜易溶于水，为什么溶解时要加H2SO4？

2．用碘量法测定铜含量时加入KSCN的目的何在？

3．测定反应为什么一定要在弱酸性溶液中进行？能否用HCl代替H2SO4？为什么？