胆矾中铜的测定

实验四 胆矾中铜的测定(碘量法)

一、实验目的

1.熟习硫代硫酸钠标准溶液的配制与标定。

2.掌握间接碘量法测定胆矾中铜含量的原理和方法。 3.熟悉滴定分析操作中的掩蔽技术。 二、实验原理

－

胆矾(CuSO4·5H2O)中的铜含量常用间接碘量法测定，Cu2+与过量I发生如下反应：

2Cu2 + I

+

-

2CuI↓ + I2

-

I2 + I I3

-

生成的I2用Na2S2O3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，由此计算出样品中铜的含量。

I2 + 2S2O32- ＝ 2I- + S4O62-

由于CuI沉淀强烈吸附I3，致使分析结果偏低，为了减少CuI沉淀对I3的吸附，可在大部分I2被Na2S2O3溶液滴定后，再加入KSCN，使 CuI(Ksp= 5.06 ×10-12)转化为溶解度更小的CuSCN(Ksp= 4.8 ×10-15)

CuI + SCN- ＝ CuSCN↓+ I-

CuSCN对I3－的吸附较小，因而可提高测定结果的准确度。KSCN只能在接近终点时加入，否则SCN－可能直接还原Cu2+而使结果偏低：

6 Cu2+ + 7SCN－ + 4H2O ＝ 6CuSCN↓+ SO4 + HCN + 7H

为了防止Cu2+的水解及满足碘量法的要求，反应必须在微酸性介质中进行(pH=3~4)。控制溶液的酸度常用H2SO4或HAc，而不用HCl，因Cu2+易与Cl－生成CuCl42－配离子不利于测定。

若试样中含有Fe3+，对测定有干扰，因发生反应：

2Fe3+ + 2I- ＝ 2 Fe2+ + I2

使结果偏高，可加入NaF或NH4F，将Fe3+掩蔽为 FeF6。

3－2-

－-

+

三、仪器与试剂

仪器：碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、量杯、分析天平。

试剂：0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液；0.1000 mol·L-1 K2Cr2O7 标准溶液；1 mol·L-1 H2SO4溶液；0.5%淀粉溶液；5%和20%KI溶液；2mol·L-1 HCl 溶液；5%KSCN溶液；饱和NaF溶液。

四、实验内容

1. Na2S2O3标准溶液的标定

用25mL 移液管准确吸取K2Cr2O7标准溶液两份，分别放入250mL锥形瓶中，用量筒加20%KI 溶液5mL和2 mol·L-1 HCl 15mL，充分摇匀后用表皿盖好，放在暗处5min，然后用50mL蒸馏水稀释，用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定到呈浅黄绿色，然后加入0.5%淀粉溶液5mL，继续滴定到蓝色消失而变为Cr的亮绿色即为终点。根据所取的K2Cr2O7的体积、浓度及滴定中消耗Na2S2O3溶液的体积，按下式【1】计算Na2S2O3溶液准确浓度。平行测定 2~3次。

3+

2. 胆矾中Cu的测定

准确称取胆矾试样0.1g左右置于250mL锥形瓶中，加入2mL 1mol·L1 H2SO4

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溶液及20mL蒸馏水，样品溶解后，加入2mL饱和NaF溶液(若不含Fe3+，则不加入)和6mL 5%KI溶液，摇匀后立即用Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色(接近终点)。然后加入2mL 0.5%的淀粉溶液，继续滴定到呈浅蓝色(更接近终点)，再加入5mL5%KSCN溶液，摇匀，溶液的蓝色转深，再继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色刚好消失为止，此时溶液呈米色CuSCN悬浮液，记录所耗 Na2S2O3的体积。平行测定 2~3次。

按下式【2】计算铜的百分含量：

五．数据记录与计算

Na2S2O3标准溶液的标定

实验 读数 读数 空白 1 K2Cr2O7 2 3 按上述公式【1】计算：

8.01 0.00 22.72 31.02 22.72 45.61 23.01 22.72 22.89 22.87 初始读数 末读数 用量/ml C(Na2S2O3)=0.1000*25/22.87=0.1093mol·L-1 胆矾中Cu的测定

实验 读数 1 2 胆矾质量/g 0.1004 0.1364 初始读数 0.09 3.58 末读数 3.58 8.67 用量/ml 3.49 5.09 按上述公式【2】计算:

1Cu%=0.1093*3.49*64/1000/0.1004*100=24.31% ○

2Cu%=0.1093*5.09*64/1000/0.1364*100=26.10% ○

Cu%=(24.31%+26.10%)/2=25.21%

六、思考题

1. 硫酸铜易溶于水，溶解时为什么要加硫酸？

答：为了防止Cu2+的水解及满足碘量法的要求，反应必须在微酸性介质中进行(pH=3~4)，控制溶液的酸度常用H2SO4或HAc。

2. 测定铜含量时，加入 KI为何要过量？此量是否要求很准确？加 KSCN的作用是什么？为什么只能在临近终点前才能加入 KSCN？

答：加入过量的KI以保证Cu2+反应完全，此量可以不很精确。加 KSCN的作用是提高测定的准确度，KSCN只能在接近终点时加入，否则SCN－可能直接还原Cu2+而使结果偏低。

3. 滴定反应为什么一定要在弱酸性溶液中进行？

答：为了防止Cu的水解及满足碘量法的要求。

2+

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