实验六 铜盐中铜的测定

实验六铜盐中铜的测定

一、实验目的

1. 掌握碘量法滴定条件。

2. 学会淀粉指示剂的配制和终点判断。

3. 通过实验理解沉淀转化原理。

二、硫代硫酸钠标准溶液的制备

（一）、实验原理

结晶的硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）一般均含有少量杂质，因此，不能直接配成准确浓度的溶液，其溶液也不稳定，易于分解，分解的原因：

l. 微生物的作用这是分解的主要原因。

Na2S2O3·Na2SO3+S

2. 溶于水的二氧化碳的作用

Na2S2O3+CO2+H2O 3+ NaHCO3+S

这个反应一般在最初十四天内进行，弱碱性溶液能抑制分解。

3. 空气的氧化作用

Na2S2O3+O2Na2SO4 +S

⒋日光照射会促进硫代硫酸钠分解速度。

因此，配制硫代硫酸钠溶液时，需用新煮沸并冷却的蒸馏水，水中事先加入少量碳酸钠（浓度约为 0.2％）使溶液呈弱碱性，防止分解。配好的溶液贮于有色瓶中，放暗处14天后再行标定。长期保存的溶液，使用时随时标定，如发现溶液变浑，说明有硫析出，必须重新配制。

标定溶液是用间接碘法，基准物质有：重铬酸钾、碘酸钾和金属纯铜等。这些物质先与碘化钾反应，例如：定量的溴酸钾与碘化钾作用，第一步反应是生成定量的碘：

BrO3-+6I-+6H+= Br-+3I2+3H2O

析出的碘，用硫代硫酸钠溶液滴定，反应生成碘离子和连四硫酸根离子（S4O62-）。

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

终点由淀粉作指示剂，根据兰色恰好消失来判断。

引起本实验产生误差的来源可能是：第一步反应速度较慢，不易完全，碘的挥发损失及碘离子被空气氧化等。针对这些情况，实验中就要非常注意反应条件。

⒈为加快反应速度，反应物浓度可能大些，如碘化钾加入的量一般比理论值大2～

3倍。过量的碘离子与反应生成的碘结合。

I2十 I-＝ I3-

生成的配离于I3-易溶于水，从而降低碘的挥发。

⒉溶液的酸度大，则反应会加速，但酸度太大，碘离于易被空气中氧所氧化，所以

酸度一般以0.2～0.4 mol/L 较为合适。

⒊在暗处放置一定时间，使反应充分完全。

⒋为防止碘挥发，反应在室温下进行。

⒌滴定前，稀释溶液，降低酸度。这样，不仅减慢碘离于被氧化的速度，且可防止硫代硫酸钠分解。

⒍冲稀的溶液要及时滴定，轻轻摇动，减少碘挥发损失。

⒎淀粉溶液在滴定接近终点时加入，否则较多的碘被淀粉胶粒包住，使兰色褪去缓慢，妨碍终点判断。

如果滴定终点到达后，经过5分钟溶液又出现兰色，这是由于碘离于被氧化所致，不影

响分析结果，假若迅速变兰，说明第一步反应没有完全，遇此情况，实验应该重作。

（二）、实验步骤

⒈ 0.05 mol/L 硫代硫酸钠溶液配制

称取硫代硫酸钠晶体若干克（用量自己计算），加少量碳酸钠（约0.04克，本实验用8～10滴碳酸钠溶液），用新煮沸并冷却的蒸馏水溶解，冲稀至30O 毫升，保存于棕色试剂瓶中，在暗处放l4天，以待标定。

⒉ 淀粉溶液的配制。

取淀粉一小勺，置于小烧杯中，加几滴水调成糊状可过量几滴水。然后倾入正在沸腾的30毫升水中，搅拌均匀，冷却待用。

⒊ 标定

准确称取一定量的溴酸钾（或碘酸钾）于小烧杯，加水溶解，定量地转入100毫升容量

瓶，冲至刻度，摇匀。吸取20毫升于锥形瓶中（同时取三份）。

于一锥形瓶中加碘化钾固体1克，摇动溶解，加硫酸溶液5毫升，盖上表面皿，放暗处

（柜中）5分钟后，加水20毫升（用洗瓶吹洗锥形瓶内壁３圈），用硫代硫酸钠溶液滴定，当溶液由棕色变浅黄色时，加入淀粉溶液5毫升，继续慢慢滴定至兰色（或紫兰色卜恰好消失或无色透明为终点。用同样的方法做另两份。

根据溴酸钾（或碘酸钾）的重量及滴定用去硫代硫酸钠溶液的体积，计算硫代硫酸钠溶液的准确浓度。

三、铜盐中铜的测定

（一）、实验原理

矿石、合金或铜盐中的铜含量可以应用间接碘法测定。首先，选用适当溶剂将试样溶解，制成二价铜盐溶液，再与碘化钾作用，发生下列反应：

析出的碘，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，（滴定反应如何写？）可以求得铜的含量。 上述反应是可逆的，同时，由于碘化亚铜沉淀表面强烈地吸附碘，使分析结果偏低，

且影响终点突变。为此，在接近终点时加入硫代氰酸钾，使碘化亚铜（K sp =1.1×12-12） 转

化为溶解度更小的硫代氰酸亚铜（K sp =4.8×10－15）。

促使反应趋于完全，加之硫代氰酸亚铜沉淀对碘的吸附倾向较小，因而可提高测定结果的准确度。

为防止铜盐溶液水解，反应须在酸性溶液（pH=3～4）中进行，又因大量氯离子能与二价铜离子生成配合物，因而采用硫酸或醋酸作介质。另外，测铜含量所用的硫代硫酸钠标准溶液，其浓度最好用电解纯铜标定，以抵消测定的系统误差。

三价铁离子和硝酸根离子能氧化碘离子，必须设法防止干扰，方法是加人掩蔽剂如氟化

钠使三价铁离子生成FeF 63-配离子而消除，对硝酸根离子则在测定前加硫酸将溶液蒸发除去。

本实验仅能用来测定不含干扰性物质的试样。

（二）、实验步骤

于锥形瓶中称取0.18～0.22克铜盐试样共三份，各加入稀硫酸l 毫升、水30毫升(用量筒量取)，摇动使之溶解。

取试样一份，加碘化钾固体O.5克，立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定到浅黄色，然后加入5毫升淀粉溶液，（如何配制？）继续滴到兰灰色，加10毫升硫代氰酸钾溶液，摇匀，溶液的兰色又转深，再用标准溶液滴定至兰色恰好消失，此时溶液为米色硫代氰酸亚铜的悬浮液，是为终点。

同样操作，滴定其余两份。

2

2I CuI 2I 4Cu 2+↓=+-+-

-+↓=+I CuSCN SCN CuI