碘量法测定铜盐中铜的含量.ppt

间接碘量法 氧化还原滴定法分类 KMnO4法、K2Cr2O7法、碘量法、 铈量法、溴酸钾法等 氧化还原滴定指示剂: 一般氧化还原指示剂 自身指示剂 特效指示剂(特殊指示剂) 1. 掌握Na2S2O3标准滴定溶液的配制及 标定要点。 2. 了解淀粉指示剂的作用原理。 3. 掌握碘量法测定铜的原理与方法 一、实验目的 二、基本原理二、基本原理 碘量法碘量法 利用利用I I 2 2 的氧化性的氧化性, ,以以 蓝色出现蓝色出现为终点为终点 利用利用I I - - 的还原性的还原性, ,以以 蓝色消失蓝色消失为终点为终点 直接碘量法直接碘量法 间接碘量法间接碘量法 淀粉淀粉特效指示剂特效指示剂 淀粉与碘分子作用形成蓝色配合物蓝色配合物, 灵敏度很高. 本实验采用间接碘量法 测定胆矾中铜含量 1. 1. 直接碘量法直接碘量法 直接碘量法直接碘量法也称也称碘滴定法碘滴定法，是利用，是利用I I 2 2 作氧化剂进行滴定的方法。其半反应为：作氧化剂进行滴定的方法。其半反应为： I I 2 2 + 2e = 2I + 2e = 2I - - 或或 I I 3 3 - - + 2e = 3I+ 2e = 3I - - 由标准电极电位值可见，I2是较弱的氧化 剂。因此，I2只能直接滴定较强的还原剂， 如S2-、SO32-、Sn2+、S2O32-等。 由于固体I2在水中溶解度很小, 容易挥发， 通常将I2溶解在KI溶液中，此时I2以I3-配离 子形式存在，但为方便起见，I3-写成I2。 2. 间接碘量法 间接碘量法也称滴定碘法。是在一定条件 下利用I-和氧化剂作用析出I2，然后用Na2S2O3标 准滴定溶液滴定生成的I2，根据Na2S2O3溶液消耗 的量，就可间接测定一些氧化性物质的含量。 在弱酸溶液中，Cu2+与过量的KI作用，生成CuI 沉淀，同时析出I2，析出的I2用Na2S2O3标准溶液滴 定. 反应式如下： 或 I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62- 化学计量关系: 2 Cu2+ 1 I2 2 S2O32- 1 Cu2+ 1 S2O32- 反应条件及影响因素反应条件及影响因素 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溶解度增加的因素均 会使反应不完全。 过量 KI 防止吸附I2 防止I2的 挥发和I- 的氧化 I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62- 综合考虑 控制酸度 消除干扰 准确标定 加入过量KI，可使Cu2+的还原趋于完全 ， KI能起到三种作用（？） KI的作用？ 还原剂 沉淀剂 络合剂 I2+I- = I3- CuI + SCN- = CuSCN + I- KSCN作用？ 近终点时加入硫氰酸钾，将CuI 转化为溶 解度更小的CuSCN沉淀，把吸附的碘释放出 来，使反应更趋于完全。 CuI沉淀强烈地吸附I2，会使结果偏低。? (KSP=1.110-12) (KSP=4.810-15) KSCN只能在临近终点时加入，否则有 可能直接将Cu2+还原为Cu+，致使计量关系 发生变化。发生如下反应： 6Cu2+ + 7SCN- + 4H2O = 6CuSCN +SO42-+ CN- +8H+ KSCN加入的时间？ 碘量法中两个主要误差来源： I2的挥发和I-的氧化 采取以上措施后，碘量法可以得到很准确的结 果。 防止I2的挥发 加过量KI 室温下反应, 使用碘瓶 滴定时，不能剧烈摇动碘瓶。 防止I-的氧化 弱酸或中性溶液 置于暗处反应 析出I2后，立即滴定 滴定速度要快 Na2S2O35H2O固体易风化，含杂质。溶液性 质不稳定。 a. 水中CO2的作用 b. 细菌的作用 c. 空气中O2的作用 光、热的作用 杂质的催化作用 S2O32-+CO2+H2O = HSO3-+HCO3-+S S2O32- SO32-+S S2O32-+O2 = 2SO4-+2S ！新煮沸并冷却的去离子水 ，除CO2、 O2、杀菌 ！加入Na2CO3, 抑菌 ！棕色试剂瓶、避光存放 ！提前配制，使充分反应 ！定期重新标定 Na2S2O3溶液的标定 思考：标定Na2S2O3溶液的基准物质有 K2Cr2O7、纯铜、KIO3等, 本实验采取哪种 基准物质？ 本实验选取K2Cr2O7基准物质, 间接碘量法 Cr2O72-+6I-+14H+ = 3I2+Cr3+7H2O I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62- 1 Cr2O72- 3 I2 6 S2O32- 控制酸度 过量KI 暗处反应 5min 淀粉指示剂 溶液酸度的控制？溶液酸度的控制？ 溶液的pH值一般应控制在3.04.0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; 并且滴定时 Na2S2O3易发生分解. 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）。 溶解胆矾试样时，为什么加H2SO4溶液？能否 用HCl溶液呢 ？ 酸性介质的选择？ 盐酸还是硫酸介质？ 矿石或合金中的铜也可以用碘量法测定，但必 须设法防止其他能氧化I-离子的物质（如NO2-、 Fe3+等离子）的干扰。 物质的干扰与消除？ 防止的方法是加入掩蔽剂以掩蔽干扰离子（如可 加入NH4HF2使Fe3+生成FeF63-配合离子而掩蔽。 或者在测定之前将它们分离出去。 在间接碘量法中必须注意以下三点: (1) 控制溶液的酸度。滴定必须在中性或 弱酸性溶液中进行。 (2) 防止I2的挥发和空气中的O2氧化I- 。 (3) 指示剂在近终点时加入。 因为淀粉宜吸附I3- 而生成蓝色物质，使 这部分碘不宜与Na2S2O3反应，而产生误差。 故应在近终点时加入。 加淀粉前： 快滴慢摇（防止I2挥发，I- 氧化） 加淀粉后： 慢滴快摇 方法的适用范围？ 本方法常用于铜合金，矿石（铜矿） ，铜盐、农药等试样中铜测定。 1. 0.1mol L-1 Na2S2O3：500mL 三、试剂 （上周实验结束后即配制） 2. K2Cr2O7标准溶液 (二人合用) 准确称取1.2258g 基准K2Cr2O7于小烧杯中，加水溶解后 ，定量移入250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。 3. (1+1) HCl 4. 5 g L-1淀粉指示剂 5. KI试剂 6. 100 g L-1 KSCN溶液 四、实验内容 1. Na2S2O3溶液的标定 2. 胆矾中铜的测定 25.00mL K2Cr2O7 碘量瓶 盖塞, 摇匀, 水封 暗处 5 min 亮绿色 1 g KI Na2S2O3滴定 溶液变 为淡黄色 2mL淀粉 指示剂 5mL(1+1)HCl溶液 100mL 去离子水 继续Na2S2O3滴定 溶液显示 蓝色 记下V(Na2S2O3)，计算c(Na2S2O3)。 （平行3 5份） 1. Na2S2O3溶液的标定 2. 胆矾中铜的测定 配制CuSO4溶液： 准确称取CuSO45H2O 样品6g左右，置于 100mL烧杯中，加入10mL 1molL-1硫酸(为何 不能用盐酸？)，加少量水使样品溶解，定量 转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀 。 (因有白色沉淀物存在，终点颜色呈现灰白色或 浅肉色) 。计算（Cu） 。 加水50 mL Na2S2O3溶液立即滴定淡黄色 淀粉指示剂2mL 继续滴至浅蓝色 10mL 10%KSCN 摇匀 继续滴至蓝色消失继续滴至蓝色消失 记下V(Na2S2O3) （平行35份） 25.00mL CuSO4试液于锥形瓶 1gKI 深蓝色 测定步骤 五、思 考 题 1.碘量法测定铜合金中的铜时，为什么常要加入 NH4HF2？为什么临近终点时加入NH4SCN或KSCN ？ 2.已知 为什么本实验Cu2+能使I-离子氧化为I2? 3.碘量法测定铜为什么要在弱酸性介质中进行? 用K2Cr2O7标定Na2S2O3溶液时要先加入5mL 6molL-1HCl 溶液，而用Na2S