试验28铜合金中铜含量的间接碘量法测定

授课学时 4 实验15 铜合金中铜含量的间
接碘量法测定 授课时间
授课类型 实践课
教学
方法
1. 具体讲解与总体要求相结合的方法。

2. 运用讲解与实际演示相结合的方式，使教学内容形象、具体。

3. 加强巡视指导、个别指导，注意培养学生规范的操作习
惯。

教学目的与要求：
1.掌握Na 2S 2O 3溶液的配制及标定方法。

2.了解间接碘量法测定铜的原理。

3.学习铜合金试样的分解方法。

重点：掌握间接碘量法测定铜的原理和方法。

难点：掌握淀粉指示剂的正确使用以及终点的判断和观察。

思考题、讨论题、作业等：
1.碘量法测定铜时，为什么常加入NH 4HF 2？为什么临近终点时加入NH 4SCN （或KSCN ）？
2.已知，，为何本实验中Cu 2+却能将I -离子氧I 2？ 2/0.159Cu Cu E V ϑ++=3V /0.545I I E ϑ−−=
3.铜合金试样能否用HNO 3分解？本实验采用HCl 和H 2O 2分解试样，试写出反应式。

4.碘量法测定铜为什么要在弱酸性介质中进行？
参考资料（含参考书、文献等）：
1. 华中师范大学等，分析化学实验，第三版，北京：高等教育出版社，2002。

2. 武汉大学主编，分析化学，第三版，北京：高等教育出版社，2006。

教学后记：实验中注意问题：
1. Na 2S 2O 3溶液的标定。

2. 铜合金中铜含量的测定。

说明：1、授课类型：指理论课，实验课，实践课，技能课，习题课等；2、教学方法：指讲
授、讨论、示教、指导等；3、首次开课的青年教师的教案应由导师审核；4、讲稿内容附后。

实验15 铜合金中铜含量的间接碘量法测定
【实验目的】
1.掌握Na 2S 2O 3溶液的配制及标定方法。

2.2.了解间接碘量法测定铜的原理。

3.学习铜合金试样的分解方法。

【实验原理】
铜合金种类较多，主要有黄铜和各种青铜。

铜合金中铜的含量一般采用碘量法测定。

在弱酸性溶液中（pH=3～4），Cu 2+与过量的KI 作用，生成CuI 沉淀和I 2，析出的I 2可以淀粉为指示剂，用Na 2S 2O 3标准溶液滴定。

有关反应如下：
2Cu 2++4I -=2CuI ↓+I 2
或 2Cu 2++5I -=2CuI ↓+I 3-
I 2+2S 2O 32-=2I -+S 4O 62-
Cu 2+与I -之间的反应是可逆的，任何引起Cu 2+浓度减小（如形成络合物等）或引起CuI 溶解度增大的因素均使反应不完全，加入过量KI ，可使Cu 2+的还原趋于完全。

但是，CuI 沉淀强烈吸附I 3-，又会使结果偏低。

通常的办法是在近终点时加入硫氰酸盐，将CuI （Ksp=1.1×10-12）转化为溶解度更小的CuSCN 沉淀（Ksp=4.8×10-15）。

在沉淀的转化过程中，吸附的碘被释放出来，从而被Na 2S 2O 3溶液滴定，使分析结果的准确度得到提高。

硫氰酸盐应在接近终点时加入，否则SCN -会还原大量存在的I 2，致使测定结果偏低。

另一方面，SCN -也有可能直接将Cu 2+还原为Cu +，致使计量关系发生变化，有关的反应式如下：
CuI+SCN -=CuSCN ↓+I -
6Cu 2++7SCN -+4H 2O=6CuSCN ↓+SO 42-+CN -+8H +
溶液的pH 值应控制在3.0～4.0之间。

酸度过低，Cu 2+易水解，使反应不完全，结果偏
低，而且反应速率慢，终点拖长；酸度过高，则I -被空气中的氧氧化为I 2
（Cu 2+催化此反应），使结果偏高。

Fe 3+能氧化I -，对测定有干扰，可加入NH 4HF 2掩蔽。

NH 4HF 2（即NH 4F·HF ）是一种很好的缓冲溶液，因HF 的Ka=6.6×10-4，故能使溶液的pH 值保持在3.0～4.0之间。

【仪器试剂】
1、仪器：50mL 碱式滴定管一支；400mL 烧杯一个；250mL 锥形瓶三个；10mL 、25mL 移液管各一支；滴管一支；吸耳球一个；10mL ，100mL 量筒各一个；分析天平一个；800W 电炉或其他加热器件一套。

2、试剂：K 2Cr 2O 7标准溶液(0.02000mol·L -1)；Na 2S 2O 3溶液（0.1mol·L -1）；H 2SO 4溶液（1mol·L -1）；KI 溶液（2mol·L -1）；淀粉溶液（5.0g·L -1）；NH 4SCN 溶液（1mol·L -1）；H 2O 2（30%）；HCl （6mol·L -1）；NH 4HF 2（4mol·L -1）；HAc （7mol·L -1，即1+1）；氨水（7mol·L -1，即1+1）；铜合金试样。

【实验步骤】
1.Na 2S 2O 3溶液的标定。

准确移取25.00mLK 2Cr 2O 7标准溶液于锥形瓶中，加入5mL6mol·L -1HCl 溶液，5mL2mol·L -1KI 溶液，摇匀，在暗处放置5min （让其反应完全）后，加入100mL 蒸馏水，用待标定的Na 2S 2O 3溶液滴定至淡黄色，然后加入2mL5.0g·L -1淀粉指示剂，继续滴定至溶液呈现亮绿色即为终点。

平行标定三次，计算223Na S O C 。

2.铜合金中铜含量的测定。

准确称取黄铜试样（质量分数为80%～90%）0.10～0.15g ，置于250mL 锥形瓶中，加入10mL(1+1)HCl 溶液，滴加约2mL 30% H 2O 2，加热使试样溶解完全后，继续加热使H 2O 2完全分解，然后煮沸1～2min 。

冷却后，加60mL 水，滴加(1+1)NH 3·H 2O 溶液直到溶液中刚刚有稳定的沉淀出现，然后加入8mL(1+1)HAc ，10mL NH 4HF 2缓冲溶液，10mL KI 溶液，用0.1mol·L -1Na 2S 2O 3溶液滴定至浅黄色。

再加3mL5.0g·L -1淀粉指示剂，滴定至浅蓝色后，
加入10mL NH 4SCN 溶液，
继续滴定至蓝色消失。

平行测定三次，根据滴定所消耗的Na 2S 2O 3的体积计算Cu 的含量。

【数据处理】
1. 用重铬酸钾作基准物标定Na 2S 2O 3溶液时，若无碘量瓶，可用锥形瓶，暗处放置
时用表面皿盖好瓶口。

2. 淀粉指示剂应近终点时加入，否则大量I 2与淀粉结合生成蓝色加合物，加合物中的I 2
不易与Na 2S 2O 3溶液迅速作用。

3. 加入NH 4SCN 溶液不能过早，加入后应剧烈摇动，有助于沉淀的转化并释放出I 2。

接
近终点时标准溶液一定要一滴或半滴加入。

【问题讨论】
1.碘量法测定铜时，
为什么常加入NH 4HF 2？为什么临近终点时加入NH 4SCN （或KSCN ）？ 2.已知，，为何本实验中Cu 2+却能将I -离子氧I 2？ 2/0.159Cu Cu E V ϑ++=3V /0.545I I E ϑ−−=3.铜合金试样能否用HNO 3分解？本实验采用HCl 和H 2O 2分解试样，试写出反应式。

4.碘量法测定铜为什么要在弱酸性介质中进行？。