碘量法测定铜精矿中铜的含量知识点解说.

碘量法测定铜精矿中铜的含量知识要点
一、碘量法测定铜的原理
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(如形成配合物等)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。

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Cu2+，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。

二、仪器和试剂准备
1. 碘化钾：AR级
2. 铜片（≧99.99%）：将铜片放入微沸的冰乙酸（ρ=1.05g/mL）中，微沸1min，取出用水和无水乙醇分别冲洗两次以上，在100℃烘箱中烘4min，冷却，置于磨口瓶中备用。

3. 溴水：AR级
4. 氟化氢铵：AR级
5. 盐酸：（ρ=1.19g/mL）
6. 硝酸：（ρ=1.42g/mL）
7. 硫酸：（ρ=1.84g/mL）
8. 高氯酸：（ρ=1.67g/mL）
9. 冰乙酸：（ρ=1.05g/mL）（1+3）
10. 硝酸：（1+1）
11. 氟化氢铵饱和溶液：（贮存在乙烯瓶中）
12. 乙酸铵溶液 300 g/L：称取90g乙酸铵，置于400mL烧杯中，加入150mL 蒸馏水和100mL冰乙酸，溶解后用水稀释至300mL，混匀，此溶液pH值为5。

13. 硫氰酸钾（100 g/L ）：称取10g 硫氰酸钾溶于400mL 烧杯中，加100mL 水溶解。

14. 淀粉溶液 称取1g 可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的蒸馏水稀释至100mL,加热煮沸，冷却备用。

15. 三氯化铁 (100g/L)
16. 硫代硫酸钠（约0.04mol/L ）
（1）制备：称取100 g 硫代硫酸钠（Na 2S 2O 3·5H 2O ）置于1000mL 烧杯中，加入500mL 无水碳酸钠（4g/L ）溶液，移入10L 棕色试剂瓶中，用煮沸并冷却的蒸馏水稀释至约10L ，加入10mL 三氯甲烷，静止两周，使用时过滤，补加1mL 三氯甲烷，摇匀，静置2h 。

（2）标定
称取0.080g(精确至0.0001 g)处理过的纯铜三份，分别置于500mL 锥形瓶中，加10mL 硝酸(1+1)，于电热板上低温加热至溶解，取下，用水吹洗杯壁。

加入5mL 硫酸(1+1)，继续加热蒸至近干，取下稍冷，用约40mL 蒸馏水冲洗杯壁，加热煮沸，使盐类完全溶解，取下，冷至室温。

加1mL 冰醋(1+3)酸，加3mL 氟化氢铵饱和溶液，加入2～3g 碘化钾摇动溶解，立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加入2mL 淀粉溶液继续滴定至浅蓝色，加5mL 硫氰酸钾溶液，激烈摇振至蓝色加深，再滴定至蓝色刚好消失为终点。

随同标定做空白试验。

按下式计算硫代硫酸钠标准滴定溶液的滴定度
T=
)
(o V V m
式中：
T——硫代硫酸钠标准溶液对铜的滴定度，g/mL；
m——称取纯铜的质量，g；
V——滴定纯铜所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；
V0——滴定空白所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL。

三、分析步骤
精确称取0.2000g铜精矿置于300mL锥形瓶中，用少量水润湿，加入10mL浓盐酸置于电热板上低温加热3～5 min取下稍冷，加入5mL硝酸和0.5～1mL溴，盖上表皿，混匀，低温加热(若试料中含硅，碳较高时加5～10mL高氯酸)待试样完全分解，取下稍冷，用少量蒸馏水冲洗表皿，继续加热蒸至近干，冷却。

用30mL蒸馏水冲洗表皿及杯壁，盖上表皿，置于电热板上煮沸，使可溶性盐类完全溶解，取下冷却至室温滴加乙酸铵溶液至红色不再加深为止，并过量3～5 mL ,然后滴加氟化氢铵饱和溶液至红色消失并且过量1mL 混匀。

加入2～3g碘化钾摇动溶解，立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加入2mL淀粉溶液继续滴定至浅蓝色，加5mL硫氰酸钾溶液，激烈摇振至蓝色加深，再滴定至蓝色刚好消失为终点。

随同试样做空白试验。

若铁含量极少时，需补加1mL三氯化铁溶液。

如果铅铋含量较高，需提前加入2mL淀粉溶液。

四、结果计算
按下式计算铜质量的百分含量：
%100)(⨯⨯=
m
)
V -(V T 0Cu ω
式中：
ω(Cu) ——铜的质量分数，%；
T ——硫代硫酸钠标准滴定溶液对铜的滴定度, g/mL ；
V ——滴定试样溶液消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积， mL ； V 0——滴定空白试样溶液所消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积， mL ； m ——称取的试样质量， g 。

五、质量表格填写
任务完成后，填写附录表格3、4、5
XXXXXXXX实验测试中心标准溶液原始记录
XXXXXXXX实验测试中心标准溶液领用登记表
滴定分析原始记录
校核者：分析者：。