Na2S2O3标准溶液(0.1 mol·L-1)的配制与标定

实验 Na2S2O3标准溶液(0.1 mol·L-1)的配制与标定

一、实验目的

1．掌握Na2S2O3标准溶液的配制方法和注意事项； 2．学习使用碘瓶和正确判断淀粉指示剂指示的终点；

3．了解置换碘量法的过程、原理，并掌握用基准物K2Cr2O7标定Na2S2O3溶液浓度的方法；

4．练习固定重量称量法。

二、实验原理

硫代硫酸钠标准溶液通常用Na2S2O3·5H2O配制，由于Na2S2O3遇酸即迅速分解产生S，配制时若水中含CO2较多，则pH偏低，容易使配制的Na2S2O3变混浊。另外水中若有微生物也能够慢慢分解Na2S2O3。因此，配制Na2S2O3通常用新煮沸放冷的蒸馏水，并先在水中加入少量Na2CO3，然后再把Na2S2O3溶于其中。

标定Na2S2O3溶液的基准物质有KBrO3、KIO3、K2Cr2O7等，以K2Cr2O7最常用。标定时采用置换滴定法，使K2Cr2O7先与过量KI作用，再用欲标定浓度的Na2S2O3溶液滴定析出的I2。

第一步反应为：

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

在酸度较低时此反应完成较慢，若酸度太强又有使KI被空气氧化成I2的危险，因此必须注意酸度的控制并避光放置10分钟，此反应才能定量完成。

第二步反应为：

2S2O32- + I2S4O62- + 2I-

第一步反应析出的I2用Na2S2O3溶液滴定，以淀粉作指示剂。淀粉溶液在有I-离子存在时能与I2分子形成蓝色可溶性吸附化合物，使溶液呈蓝色。达到终点时，溶液中的I2全部与Na2S2O3作用，则蓝色消失。但开始I2太多，被淀粉吸附得过牢，就不易被完全夺出，并且也难以观察终点，因此必须在滴定至近终点时方可加入淀粉溶液。

Na2S2O3与I2的反应只能在中性或弱酸性溶液中进行，因为在碱性溶液中会发生下面的副反应：

S2O32- + 4I2 + 10OH-2SO42- + 8I-+ 5H2O

而在酸性溶液中Na2S2O3又易分解：

S2O32-+2H+S + SO2 + H2O

所以进行滴定以前溶液应加以稀释，一为降低酸度，二为使终点时溶液中的Cr3+离子不致颜色太深，影响终点观察。另外KI浓度不可过大，否则I2与淀粉所显颜色偏红紫，也不利于观察终点。

三、仪器与试剂

碱式滴定管，250mL碘量瓶，25mL移液管，250mL容量瓶，试剂瓶；K2Cr2O7（基准物质），KI (A.R)，4mol·L-1 HCl溶液，0.5%淀粉指示液。

四、实验步骤

1．Na2S2O3溶液的配制

在1000mL含有0.2gNa2CO3的新煮沸放冷的蒸馏水中加入Na2S2O3·5H2O26g，使完全溶解，放置2周后再标定。

2．Na2S2O3溶液的标定

(1)用固定重量称量法称取在120℃干燥至恒重的基准物K2Cr2O71.2258g于小烧杯中，加水使溶解，定量转移到250mL容量瓶中，加水至刻线，混匀，备用。

(2)用移液管量取25.00mL K2Cr2O7溶液于碘瓶中，加KI 2g，蒸馏水15mL，HCl溶液(4 mol·L-1)5mL，密塞，摇匀，封水，在暗处放置10分钟。

(3)加蒸馏水30mL稀释，用Na2S2O3液滴定至近终点，加淀粉指示液2mL，继续滴 定至蓝色消失而显亮绿色，即达终点。

(4)重复标定2次，相对偏差不能超过0.2%。为防止反应产物I2的挥发损失，平行试验的碘化钾试剂不要在同一时间加入，做一份加一份。

(5)结果计算：cNaSO?2236?(cV)K2Cr2O7VNa2S2O3?6?0.1000?25.00

VNa2S2O3五、注意事项

1．K2Cr2O7与KI反应进行较慢，在稀溶液中尤慢，故在加水稀释前，应放置10分钟，使反应完全。

2．滴定前，溶液要加水稀释。

3．酸度影响滴定，应保持在0.2~0.4mol·L-1的范围内。

4．KI要过量，但浓度不能超过2%~4%，因为I-太浓，淀粉指示剂的颜色转变不灵敏。

5．终点有回褪现象，如果不是很快变蓝，可认为是由于空气中氧的氧化作用造成，不影响结果；如果很快变蓝，说明K2Cr2O7与KI反应不完全。

6．近终点，即当溶液为绿里带浅棕色时，才可加指示剂。

7．滴定开始时要掌握慢摇快滴，但近终点时，要慢滴，并用力振摇，防止吸附。

六、思考题

1．配制Na2S2O3溶液时为什么要提前2周配制?为什么用新煮沸放冷的蒸馏水?为什么要加入Na2CO3?

2．标定Na2S2O3标准溶液时为什么要在一定的酸度范围，酸度过高或过低有何影响?为什么滴定前要先放置10分钟?为什么先加50mL水稀释后再滴定?

3．KI为什么必须过量?其作用是什么? 4．如何防止I2的挥发和空气氧化I?

5．称取K2Cr2O7基准物1.2258g是如何计算出来的？

6．为什么在滴定至近终点时才加入淀粉指示液?过早加入会出现什么现象? 7．为什么要求使用碱式滴定管进行硫代硫酸钠溶液的滴定?

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