分析化学实验 碘量法测定铜盐中铜的含量.ppt

1 间接碘量法 实验七碘量法测定铜盐中铜的含量 2 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 3 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 4 二 基本原理 碘量法 利用I2的氧化性 以蓝色出现为终点 利用I 的还原性 以蓝色消失为终点 直接碘量法 间接碘量法 淀粉特效指示剂 淀粉与碘分子作用形成蓝色配合物 灵敏度很高 本实验采用间接碘量法测定胆矾中铜含量 5 1 直接碘量法直接碘量法也称碘滴定法 是利用I2作氧化剂进行滴定的方法 其半反应为 I2 2e 2I 或I3 2e 3I 6 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 7 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 8 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 2Cu2 1I2 2S2O32 1Cu2 1S2O32 9 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 I2 2S2O32 2I S4O62 综合考虑 控制酸度消除干扰 准确标定 10 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 11 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 12 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 13 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 14 Na2S2O3 5H2O固体易风化 含杂质 溶液性质不稳定 水中CO2的作用细菌的作用空气中O2的作用光 热的作用杂质的催化作用 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 15 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 7H2OI2 2S2O32 2I S4O62 1Cr2O72 3I2 6S2O32 16 溶液酸度的控制 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 17 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 18 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 19 在间接碘量法中必须注意以下三点 控制溶液的酸度 滴定必须在中性或弱酸性溶液中进行 防止I2的挥发和空气中的O2氧化I 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 20 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 21 1 0 1mol L 1Na2S2O3 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 22 3 1 1 HCl4 5g L 1淀粉指示剂5 KI试剂6 100g L 1KSCN溶液 23 四 实验内容 1 Na2S2O3溶液的标定 2 胆矾中铜的测定 24 25 00mLK2Cr2O7 暗处5min 亮绿色 1gKI 溶液变为淡黄色 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 25 2 胆矾中铜的测定 配制CuSO4溶液 准确称取CuSO4 5H2O样品6g左右 置于100mL烧杯中 加入10mL1mol L 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 26 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50mL Na2S2O3溶液立即滴定 淡黄色 淀粉指示剂2mL 继续滴至浅蓝色 10mL10 KSCN 摇匀 继续滴至蓝色消失 记下V Na2S2O3 平行3 5份 25 00mLCuSO4试液于锥形瓶 1gKI 深蓝色 测定步骤 27 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5mL6mol L 1HCl溶液 而用Na2S2O3溶液滴定时却要加入100mL水稀释 为什么 28