硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定

硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定

一．实验目的

1.掌握硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定方法

2. 了解淀粉指示剂的作用原理，掌握淀粉指示剂的正确使用；

3. 了解使用带磨口塞锥形瓶的必要性和操作方法。

二．实验原理

简述硫代硫酸钠标准溶液为什么要预先配制；

标定用的基准物质，间接滴量法的工作原理；

标定反应的指示剂，滴定前后溶液颜色的变化；

有关反应式，计算公式。

Na2S2O3不是基准物质，因此不能直接配制标准溶液。配制好的Na2S203溶液不稳定，容易分解，这是由于在水中的微生物、CO2、空气中O2作用下，发生下列反应：

Na2S2O3→ Na2SO3+ S↓

S2O32- + CO2 + H2O → HSO3- + HCO3-+ S↓ （微生物）

S2O32- + 1/2 O2→ SO42-+ S↓

此外，水中微量的Cu2+或Fe3+等也能促进Na2S2O3溶液分解。

因此，配制Na2S2O3溶液时，需要用新煮沸(为了除去CO2和杀死细菌)并冷却了的纯水，加入少量Na2CO3，使溶液呈弱碱性，以抑制细菌生长。这样配制的溶液也不宜长期保存，使用一段时间后要重新标定。如果发现溶液变浑或析出硫，就应该过滤后再标定，或者另配溶液。

K2Cr2O7，KIO3等基准物质常用来标定Na2S2O3溶液的浓度。称取一定量基准物质，在酸性溶液中与过量KI作用，析出的I2，以淀粉为指示剂，用Na2S2O3溶液滴定，有关反应式如下：

Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2↓ + 7H2O

或 IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2↓ + 3H2O

K2Cr2O7(或KIO3)与KI的反应条件如下：

a.溶液的酸度愈大，反应速度愈快，但酸度太大时，I-容易被空气中的O2氧化，所以酸度一般以0.2～0.4mol·L-1为宜。

b.K2Cr2O7与KI作用时，应将溶液贮于碘瓶或磨口锥形瓶中(塞好磨口塞)，在暗处放置一定时间，待反应完全后，再进行滴定。KIO3与KI作用时，不需要放置，宜及时进行滴定。

c.所用KI溶液中不应含有KIO3或I2。如果KI溶液显黄色，则应事先用Na2S2O3溶液滴定至无色后再使用。若滴至终点后，很快又转变为I2淀粉的蓝色，表示KI与K2Cr2O7

的反应未进行完全，应另取溶液重新标定。

显色指示剂

有的物质本身并不具有氧化还原性，但它能与氧化剂或还原剂产生特殊的颜色，因而可以指示滴定终点。例如，可溶性淀粉与碘溶液反应，生成深蓝色的化合物，当I2被还原为I-时，深蓝色消失，因此，在碘量法中，可用淀粉溶液作指示剂。淀粉的组成对显色灵敏度有影响。含直链结构多的淀粉，其显色灵敏度较含支链结构多的淀粉的显色灵敏度为高，且色调更近纯蓝，红紫色成份较少。在室温下，用淀粉可检出约10-5mol·L-1的碘溶液；温度高，灵敏度降低。

至今尚未制得纯的H2S2O3，但其盐如Na2S2O3·5H2O却极有用。S2O32-的构型和SO42-相似，均为四面体形，可认为它是SO42-中的一个“O”被“S”所取代的产物，所以叫硫代硫酸盐（Thiosulfate）。

亚硫酸盐和硫反应生成硫代硫酸盐

Na2SO3 + S = Na2S2O3

Na2S2O3·5H2O又称大苏打或海波，它有以下三个性质：

(1)遇酸分解为SO2和S

S2O32- + 2H+ = SO2 + S + H2O

同时有一个副反应 (速度较慢)

5S2O32- + 6H+ = 2S5O62-(连五硫酸盐) + 3H2O

定影液遇酸失效,就是因为发生了上述反应。

(2)具有还原性。如和Cl2的反应

S2O32- + 4Cl2 + 5H2O = 2HSO4- + 8H+ + 8Cl-

S2O32- + Cl2 + H2O = SO42- + S + 2H+ + 2Cl-

纺织工业上先用Cl2作纺织品的漂白剂，而后再用S2O32-作脱氯剂，就是利用了上述反应。反应的生成物因S2O32-和Cl2的相对量不同而异。

S2O32-和I2生成连四硫酸盐的反应则是定量进行的。

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

所以Na2S2O3是定量测定I2的试剂。

(3)作为配位体，S 2O 32-和Ag +、Cd 2+

等形成配离子。 如 ：Ag +

+ 2S 2O 32- ＝ Ag （S 2O 3)23-

2

= 4×1O 13

S 2O 32-和金属阳离子形成单基配位或双基配位的配离子。

1Cr 2O 72--3 I 2 -6S 2O 32-

2272272276000()6000()

()294.18m K Cr O m K Cr O c M K Cr O V V

⨯⨯=

=⨯∆⨯∆

三．实验步骤

1. 0.1mol·L -1

硫代硫酸钠标准溶液的配制。

加热500mL 纯水至沸，并保持15min 左右，冷却待用。

称取所需量的Na 2S 2O 3·5H 2O 、0.1gNa 2CO 3，用已冷却的沸水溶解、搅拌，待试剂溶解后转移到已洗至纯水的棕色试剂瓶中，加纯水保持总体积为500mL 。 2 标定

准确称取0.1～0.15gK 2Cr 2O 7三份，分放在250mL 带塞锥形瓶中，加少量水，使其溶

解，加1gKI ，8mL6mol·L -1

HCl ，塞好塞子后充分混匀，在暗处放5min 。稀释至100mL ，

用Na 2S 2O 3标准溶液滴定。当溶液由棕红色变为淡黄色时，加2mL5g·L -1

淀粉，边旋摇锥形瓶边滴定至溶液蓝色刚好消失即到达终点。 四．实验数据

1 2 3 m (K 2Cr 2O 7) /g V 0 /ml V t /ml △V /ml C / mol/L c (平均) / mol/L 误差 S T

舍后 c (平均) / mol/L

五．思考题

1.硫代硫酸钠溶液为什么要预先配制？为什么配制时要用刚煮沸过并已冷却的蒸馏水? 为