碘量法测定CuSO4概要

碘量法测定CuSO4•5H2O中Cu2＋的含量王正德内容实验目的预习抽查原理实验内容及步骤思考题注意事项实验目的1掌握Na2S2O3标准溶液的配制方法；2掌握K2Cr2O7标定Na2S2O3溶液的原理和方法；3掌握碘量法测铜的基本原理和操作条件和方法；4了解间接碘量法的应用、误差来源。预习抽查回答下列问题：1本实验的标准溶液？2本实验的滴定溶液是？3滴定铜时，为什么是在硫酸介质实验原理1Na2S2O3标准溶液的配制方法间接碘量法使用的滴定剂是Na2S2O3标准溶液，而Na2S2O3固体试剂都含有少量杂质，而且Na2S2O3·5H2O易风化、潮解，因此不能直接配制其标准溶液，只能先配制成接近需要浓度的标准溶液，然后再进一步标定出其准确浓度。标定Na2S2O3标准溶液的基准物有K2Cr2O7、KIO3和KBrO3等，这些基准物在酸性溶液中均能和KI作用析出碘，如K2Cr2O7与KI的反应：Cr2O72-＋6I-+14H+=2Cr3+＋3I2+7H2O析出的I2可用Na2S2O3标准溶液滴定：I2＋2S2O32-＝2I-＋S4O62-2+--22-2--223462Cu+4I=2CuI+II+2SO=SO+2I2硫酸铜中铜的测定—间接碘量法原理：碘量法测Cu2+是先将Cu2+与过量的KI反应，析出的I2用标准Na2S2O3溶液滴定：间接碘量法：利用I-的还原性测定具有氧化性的物质。注意：间接碘量法的反应条件为中性或弱酸性。原因：在强酸性介质中，S2O32-会分解析出单质硫；在碱性条件下，I2与S2O32-反应除了生成S4O62-外，还会生成SO42-，同时I2也会发生歧化反应。实验步骤Na2S2O3溶液的配制1Na2S2O3标准溶液的标定Na2S2O3溶液的配制抑制细菌生长维持溶液碱性酸性不稳定S2O32-杀菌赶赶CO2O2→分解→氧化→酸性S2O32-S2O32-S2O32-不稳定→HSO3-,S↓↓↓(SO42-，(SO32-)S↓）避光→光催化空气氧化煮沸冷却后溶解Na2S2O3·5H2O加入少许Na2CO3贮于棕色玻璃瓶标定蒸馏水标定Na2S2O3S2O32-I-+S4O62-[H+]~0.4mol·L-1准确量取0.01000mol/L的重铬酸钾25mL。注:用KIO3标定也可(快,H+稍过量即可)。淀粉:蓝→绿间接碘量法的典型反应避光放置Cr2O72-+6I-(过)+14H+2Cr3++3I2+7H2O2.CuSO4溶液浓度的待测溶液用移液管移取25.00ml待测液Cu2+调节pHH2SO4?pH3~4Cu2+KI(过)CuI↓+I2S2O32-滴定浅黄色深蓝色淀粉CuI↓→CuSCN↓S2O32-滴定米色KSCN?蓝色S2O32-滴定粉白思考题1与KI反应为什么要在暗处放置5分钟？放置时间过长或过短有什么不好？2为什么必须滴定至溶液呈淡黄色才能加入淀粉指示剂？开始滴定就加入有什么不好？3为什么开始滴定的速度要适当快些，而不要剧烈摇动?4碘量法测铜含量往试液中加入KI为什么过量？KI在反应中引起有什么作用。5滴定到近终点时加入KSCN溶液的作用是什么？若加入KSCN溶液过早有什么不好？6测铜时为什么要控制溶液的酸度？溶液的酸度过低或过高有什么害处？（1）K2Cr2O7与KI的反应速率较慢，应将溶液在暗处放置一定时间（5分钟），待反应完全后再以Na2S2O3溶液滴定。（2）在以淀粉作指示剂时，应先以Na2S2O3溶液滴定至溶液呈浅黄色（大部分I2已作用），然后加入淀粉溶液，用Na2S2O3溶液继续滴定至蓝色恰好消失，即为终点。淀粉指示剂加入若太早，则大量的I2与淀粉结合成蓝色物质，这一部分碘不易与Na2S2O3反应，滴定发生误差。操作要点及注意事项(3)为使反应完全，测定时必须加入过量KI。(4)在滴定接近终点时加入KSCN。CuI沉淀表面强烈吸附I2，会导致测定结果偏低。加入KSCN，使CuI沉淀转化为溶解度更小的CuSCN沉淀：ICuSCNSCNCuI操作要点及注意事项操作要点及注意事项标定时应注意控制的条件是：开始滴定的酸度以0.8～1.0mol·L-1HCl为宜，酸度高可提高反应速度，但太高I-离子易被空气氧化，造成较大的标定误差。在弱酸溶液中，Cu2+与过量KI作用，释出等量的碘，用Na2S2O3标准溶液滴定释出的碘，即可求出铜的含量。反应式为：2Cu2++4I-=CuI↓+I2I2+2S2O32-=2I-+S4O62-加入过量KI，Cu2+的还原趋于完全。由于CuI沉淀强烈地吸附I2，使测定结果偏低，故在滴定接近终点时，加入适量KCNS，使CuI（KSP=1.1×10-12）转化为更小的CuSCN（KSP=4.8×10-15），释放出被吸附的I2，反应生成I-又可利用，可以使用较少的KI而使反应进行更完全。CuI+SCN-=CuSCN↓+I-SCN-只能在近终点时加入，否则有可能直接还原二价铜离子，使结果偏低：6Cu2++7SCN-+4H2O=6CuSCN↓+SO42-+HCN+7H+也可避免有少量的I2被CNS-还原。溶液的pH应控制在3.3～4.0范围内，若pH高于4，二价铜离子发生水解，使反应不完全，结果偏低，而且反应速度慢，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。