08实验八 间接碘量法测定胆矾中铜的含量-教案

实验八间接碘量法测定胆矾中铜的含量教案

课程名称：分析化学实验B

教学内容：间接碘量法测定胆矾中铜的含量

实验类型：验证

教学对象：化工、环境工程、药学、生物科学、应用化学、医学检验、制药、复合材料、生物工程、生物技术

授课地点：中南大学南校区化学实验楼302

授课学时：4学时

一、教学目的与要求

1、练习巩固移液管、滴定管、容量瓶、电子分析天平的使用；

2、了解间接碘量法测定胆矾中铜含量的测定意义；

3、学习硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定；

4、掌握铜盐中铜的测定的原理、方法和计算；

5、掌握碘量法的测定方法的原理、方法和计算；

6、熟悉氧化还原特殊指示剂终点颜色判断和近终点时滴定操作控制

二、知识点

氧化还原反应、化学计量点、氧化还原特殊指示剂、滴定终点、铜盐中铜含量的表示方法、标准溶液、移液管、酸式滴定管、容量瓶、电子分析天平、实验报告的撰写（数据处理三线表表格化）、有效数字

三、技能点

玻璃器皿的洗涤、移液管的使用、酸式滴定管的使用、容量瓶的使用、电子分析天平的使用、标准溶液的配制与标定

四、教学重点及难点

重点：铜盐中铜的测定的基本原理和操作方法

难点：淀粉指示剂的变色特征和近终点时滴定操作控制

五、教学方法

任务驱动法、分组讨论法、阅读指导法、现场讲解指导等

六、复习引入

1、复习配位滴定法有关知识，提问学生:

(1) 铜盐中铜的含量测定是用什么方法测定的？(间接碘量法)

(2) 铜盐中铜的测定中以什么作指示剂？(淀粉溶液)

(3) 滴定终点颜色如何判断？(蓝色消失30s后不返色为终点)

[引入] 氧化还原滴定法的应用：间接碘量法测定胆矾中铜含量

[引言] 硫酸铜又名蓝矾、胆矾、石胆，为透明的深蓝色结晶或粉末，溶于水，其溶液呈弱酸性。在无机工业上用于制备其他铜盐的原料；也可用作纺织品媒染剂、农业杀虫剂、水的杀菌剂，饲料添加剂，并用于镀铜。在防治鱼病中，硫酸铜的作用非常明显，硫酸铜是鱼病防治中常用的药品，它可治疗鱼的原生寄生虫病，农业上主要用于防治果树、麦芽、马铃薯、水稻等多种病害，也可用于稻田、池塘除藻。无机农药波尔多液就是硫酸铜和石灰乳的混合液，在有机农业中可以做杀真菌剂用。蓝矾韭菜中的蓝矾也可能是农药的残留，而不是菜农为保鲜而涂抹。硫酸铜是可溶于水的，消费者可以在水中浸泡再用淘米水清洗就可放心食用。硫酸铜中铜的含量常用滴定碘法来测定。

[新授]课题：间接碘量法测定胆矾中铜含量

[提出任务]教师提出本课题的学习任务：

1、间接碘量法测定胆矾中铜含量的基本原理是什么？

2、用K2Cr2O7作基准物质标定Na2S2O3溶液时，为什么要加入过量的KI和HCl 溶液？为什么要放置一定时间后才能加水稀释？为什么在滴定前还要加水稀释？

3、间接碘量法测定胆矾中铜含量的操作方法。

[任务探索]

1、间接碘量法测定胆矾中铜含量的基本原理是什么？

根据有关学习资料，思考下列问题：

(1) 在实验中加入KI的作用是什么？

(2) 碘量法测定铜时，溶液的酸度如何控制？酸性介质如何选择？

(3) 在实验中加入KSCN溶液的作用是什么？为什么不能过早的加入？

[归纳]引导学生归纳总结出间接碘量法测定胆矾中铜含量的基本原理在以硫酸或HAc为介质的酸性溶液中（pH＝3～4）Cu2+与过量的I -作用生成

不溶性的CuI 沉淀并定量析出I 2：

2Cu 2+ + 4I - ＝ 2CuI ↓ + I 2

生成的I 2用Na 2S 2O 3标准溶液滴定，以淀粉为指示剂，滴定至溶液的蓝色刚好消失即为终点。

I 2 + 2S 2O 32- ＝ 2I - + S 4O 62-

化学计量关系: 2 Cu 2+ ~ 1 I 2 ~ 2 S 2O 32-

1 Cu 2+ ~ 1 S 2O 32-

由于CuI 沉淀表面吸附I 2故分析结果偏低，为了减少CuI 沉淀对I 2的吸附，可在大部分I 2被Na 2S 2O 3溶液滴定后，再加入KSCN ，使CuI 沉淀转化为更难溶的CuSCN 沉淀。

CuI + SCN - = CuSCN ↓ + I -

CuSCN 吸附I 2的倾向较小，因而可以提高测定结果的准确度。

根据Na 2S 2O 3标准溶液的浓度，消耗的体积及试样的重量, 计算试样中铜的含量。可由下式计算：

[学生回答]

(1) 在实验中加入KI 的作用是什么？

[讲解]Cu 2+被还原为CuI ↓，起还原剂的作用，同时析出与Cu 2+计量相当的I 2。另外，过量的KI 使I 2生成I 3-，起配位剂的作用，可防止I 2的挥发，增大I 2在水溶液中的溶解能力，减少I 2的损失。与Cu +离子生成CuI ↓，起沉淀剂的作用，增强Cu 2+离子的氧化能力。

(2) 碘量法测定铜时，溶液的酸度如何控制？酸性介质如何选择？

[讲解]间接碘量法测定铜时，溶液的pH 必须控制在3～4之间。酸度过低：会降低反应速度，溶液中I 2会发生歧化反应，Cu 2+可能部分水解，使结果偏低；同时，

部分S 2O 32-将会被I 2氧化为SO 32-。 酸度过高：①I -易被空气中的氧氧化为I 2（Cu

2+有催化作用），使结果偏高；②S 2O 32-发生分解，S 2O 32- + 2H + = S ↓+ H 2SO 3；溶液的酸度要选用硫酸调控，大量Cl -离子能与Cu 2+配合，I -不易从Cu(II)的氯配合物中将Cu(II)定量的还原，因此最好用硫酸而不用盐酸（少量盐酸不干扰）。

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