碘量法测铜

铜合金中Cu含量的测定

材料与方法

2.1主要试剂

2.1.1 KI溶液(200 g·L-1)。

2.1.2 Na2S2O3溶液(0.1 mol·L-1)：称取 25g Na2S2O3·5H2O于烧杯中，加入300～

500mL新煮沸经冷却的蒸馏水，溶解后，加入约0.1g Na2CO3，用新煮沸且

冷却的蒸馏水稀释至1L，贮存于棕色试剂瓶中，在暗处放置3～5天后标

定。

2.1.3 粉溶液(5g·L-1)：称取0.5g可溶性淀粉，加少量的水，搅匀，再加入100mL

沸水，搅匀。若需放置，可加入少量HgI2或H3BO3作防腐剂。

2.1.4 NH4SCN溶液(100g·L-1);

2.1.5 H2O2(30%，原装);

2.1.6 Na2CO3(固体);

2.1.7 K2Cr2O7标准溶液(C(K2Cr2O7)=0.01667mol·L-1);

2.1.8 KIO3标准溶液(C(KIO3)=0.01667mol·L-1);

2.1.9 H2SO4溶液(1 mol·L-1);

2.1.10 HCl(6mol·L-1，即1:1);

2.1.11 NH4HF2(200g·L-1);

2.1.12 HAc(7mol·L-1，即:1);

2.1.13 氨水(7mol·L-1，即1:1);

2.1.14 铜合金试样。

2.2实验原理

碘量法测定铜的依据是在弱酸性溶液中(pH=3～4)，Cu2+与过量的KI作用，生成CuI沉淀和I2，析出的I2可以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定。有关反应如下：

2Cu2+ +4I- 2CuI+I2

或2Cu2+ +5I- 2CuI+I3-

I2+2S2O32- 2I- +S4O62-

Cu2+与I-之间的反应是可逆的，任何引起Cu2+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Cu2+的还原趋于完全。但是，CuI沉淀强烈吸附I3-，又会使结果偏低。通常使用的办法是在近终点时加入硫氰酸盐，将CuI(K sp=1.1×10-12)转化为溶解度更小的CuSCN沉淀(K sp=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Na2S2O3溶液滴定，使分析结果的准确度得到提高[2]。即

CuI+SCN- CuSCN +I-

硫氰酸盐应在接近终点时加入，否则SCN-会还原大量存在的I2，致使测定结果偏低。溶液的pH值一般应控制在3.0～4.0之间。酸度过低，Cu2+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I2（Cu2+催化此反应），使结果偏高。

Fe3+能氧化I-，对测定有干扰，但可加入NH4HF2掩蔽。NH4HF2是一种很好的缓冲溶液，因HF的K a=6.6×10-4，故能使溶液的pH值保持在3.0～4.0之间。

2．3实验步骤

2.3.1用K2Cr2O7标准溶液标定Na2S2O3溶液

2.3.2用KIO3标准溶液标定Na2S2O3溶液

2.3.3.铜合金中铜含量的测定

3 结果与讨论

3.1数据分析和处理

3.1.1用K2Cr2O7标准溶液标定Na2S2O3溶液

C(K2Cr2O2)= m(K2Cr2O2)/M(K2Cr2O2)/V(K2Cr2O2)

=0.01589mol·L-1

C(Na2S2O2)1=6× C(K2Cr2O2)× V(K2Cr2O2)/V(Na2S2O2)

实验项目 1 2 3

V(K2Cr2O2)/mL 25.00 25.00 25.00

V(Na2S2O2)/mL 23.62 23.60 23.60

C(Na2S2O2)/molL-10.1009 0.1010 0.1010

平均C(Na2S2O2)/ molL-10.1010

3.1.2用KIO3标准溶液标定Na2S2O3溶液

C(KIO3)=m(KIO3)/M(KIO3)/V(KIO3)

=0.01667mol·L-1

C(Na2S2O2)2=6× C(KIO3)× V(KIO3)/V(Na2S2O2)

实验项目 1 2 3

V(KIO3)/mL 25.00 25.00 25.00

V(Na2S2O2)/mL 25.08 25.00 25.05

C(Na2S2O2)/molL-10.09970 0.1002 0.09980

平均C(Na2S2O2)/ molL-10.1001

1.3.3铜合金中铜含量的测定

C(Na2S2O2)=[ C(Na2S2O2)1 + C(Na2S2O2)1]/2=0.1006

W(Cu) = C(Na2S2O2)× V(Na2S2O2)× 10-3× 63.55/m s× 100%

实验项目 1 2 3

m s/g 0.1402 0.1450 0.1359

V(Na2S2O2)/mL 19.50 20.16 18.92

W(Cu)/% 88.92 88.89 89.01

平均W(Cu)/% 88.94

|di| 0.02 0.05 0.07

相对平均偏差/% 0.05

3.2 实验讨论

3.2.1用煮沸的蒸馏水配制Na2S2O2[3]。

由于Na2S2O2不是基准物，因此不能直接配制标准溶液。配制好的Na2S2O2溶液不稳定，容易分解，这是因为在水中的微生物、CO2、空气中的O2作用下，发生下列反应: Na2S2O2 微生物 3Na2SO3 + S↓

S2O32-+CO2 +H2O HSO3- +HCO3- +S↓

S2O32- +1/2O2 SO42- +S↓

此外，水中微量的Cu2+或Fe3+也能促进Na2S2O2溶液的分解。

因此，配制Na2S2O2溶液时，需要用新煮沸（为了除去CO2和杀死细菌）并冷却了的蒸馏水，加入少量Na2CO3使溶液呈弱碱性，以抑制细菌的生长。这样配制的溶液