间接碘量法测定胆矾中铜的含量-教案

间接碘量法测定胆矾中铜的含量教案

教学内容：间接碘量法测定胆矾中铜的含量

实验类型：验证

授课地点：2#化工实训楼

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？为什么要放臵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）Cu 2+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1000

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过低：会降低反应速度，溶液中I2会发生歧化反应，Cu2+可能部分水解，使结果偏低；同时，部分S2O32-将会被I2氧化为SO32-。酸度过高：①I-易被空气中的氧氧化为I2（Cu2+有催化作用），使结果偏高；

②S2O32-发生分解，S2O32- + 2H+ = S↓+ H2SO3；溶液的酸度要选用硫酸调控，大量Cl-离子能与Cu2+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）。

(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？

[讲解]CuI沉淀表面易吸附少量I2，这部分I2不与淀粉作用，而使终点提前。为此应在临近终点时加入KSCN溶液，使CuI转化为溶解度更小的CuSCN，而CuSCN不吸附I2，从而使被吸附的那部分I2释放出来，提高测定的准确度。

KSCN溶液只能在临近终点时加入，否则大量I2的存在有可能氧化SCN-，从而影响测定的准确度。

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？为什么要放臵一定时间后才能加水稀释？为什么在滴定前还要加水稀释？

[讲解] 为了确保K2Cr2O7反应完全，必须控制溶液的酸度为0.2-0.4moL·l-1HCl溶液，并加入过量KI。K2Cr2O7与KI的反应需一定的时间才能进行得比较完全，故需放臵5min后在加水稀释，降低酸度，以防止Na2S2O3在滴定过程中遇强酸而分解。

3、间接碘量法测定胆矾中铜含量的操作方法

[阅读] 指导学生阅读实验报告中的实验步骤。

[讨论] 四个学生一组，归纳测定操作要点。

[提问] 学生代表小组发言: 间接碘量法测定胆矾中铜含量的步骤(1) 0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液的标定

准确称取在120±2℃干燥至恒重的K2Cr2O70.13～0.14g于锥形瓶