铜合金中铜的测定

实验十五铜合金中铜的测定(间接碘量法) 实验目的1掌握NaSO溶液配制及标定223了解淀粉指示剂的作用原理了解间接碘量法测定铜的原理4学习铜含量试样的分解方法实验原理铜合金的分解 铜合金的种类较多，主要有黄铜和各种青铜等。试样可以用HNO分解，但低价氮的氧化物能氧化I-而干扰测定，故需用浓HSO蒸发将它们除去。. 3 . 24-...一.一22的H2O222也可用HO和HCl分解试样：Cu+2HCl+HO=CuCl222的H2O222<1>Cu+与过量碘化钾的反应;在弱酸性溶液中，Cu2+与过量KI作用，生成CuI沉淀，同时析出定量的I:22Cu2++4】=2Cu「+I或2Cu2++5L=2CuI一+I-通常用HAc-NHAc或NHHF2 3 4 4 2等缓冲溶液将溶液的酸度控制为pH=3.5〜4.0，酸度过低，Cu2+易水解，使反应不完全，结果偏低，而且反应速率慢，终点拖长；酸度过高，则被空气中的氧氧化为I(Cu2+催化此反应)，使结果偏高°Cu2+与I-之间的反应是可逆的，任何引起Cu2+浓度减小或引起CuI溶解度增加的因素均使反应不完全。加入过量的KI可使反应趋于完全。这里KI是Cu2+的还原剂，又是生成的Cu+的沉淀剂，还是生成的I2的络合剂，使生成I-,增加I的溶解度，减少I的挥发。由于CuI沉淀强烈吸咐I-会32 2 3使测定结果偏低。故加ASCN-使CuI(K=l.lxl012)转化为溶解度更小的CuSCN(、=4.8x1015)，释放出被吸附的I；。<2>铜的测定。生成的I用NaSO标准溶液滴定，以淀粉为指示剂。由于CuI沉、一 … 2 ….223 一一 … …淀表面吸附I2,使分析结果偏低，终点变色不敏锐。为了减少uI对I2的吸附，可在大部分I被NaSO溶液滴定后，加入NHSCN，使CuI转化为溶解度更小的CuSCN:2 223 4 … CuI+SCN-=CuSCN!+】噢它基本上不吸附I2，使终点变色敏锐。试样中有Fe存在时，Fe3+也能氧化I-为I2，2Fe3++2I-=2Fe2++I2!可加入NH4F,使Fe3+生成稳定的FeF63-，降低了Fe3+/Fe2+电对的电势，使Fe3+不能将I-氧化为I。 6以上方2法也适用于测定铜矿、炉渣、电镀液及胆矶等试样中的铜。三试剂KI：固体，KI：固体，AR。0.5%淀粉溶液30%HO . 、 、 221:1水溶液。氨水：1:1水溶液。NHFHCl：1:1,约6mol/L。HAc：4四分析步骤步骤思考题溶样准确称取两份铜合金试样(0.10〜0.15g)，分别置于250mL锥形瓶中，加5mL1:1HCl、5mL30%HO，在通风橱内加热，试样完全溶解后继续加热，以破坏多余的H2O2，稍冷。1溶解铜试样的过程中，有哪些注意事项？2若过氧化氢未赶尽，对实验结果有何影响？调节pH、掩蔽Fe3+滴加1:1氨水至溶液微呈浑浊，再滴加1:1HAc至溶液澄清并多加1mL，加水稀释至100mL。加1gNHF，旋摇至溶解。43为什么要滴加1:1氨水至溶液微呈浑浊，再滴加1:1醋酸至溶液澄清并多加1mL?4若酸度过低或过高，对实验结果有何影响？5如何调节溶液为微酸性？6为什么要加氟化铵？还有哪些杂质会干扰铜的测定？滴定加1.5gKI，立即用0.1mol・L1Na2S2O3标准液滴定至溶液呈浅黄色，，，加入2mL5g・L-1淀粉溶液，继续滴定至蓝色褪去，再加10mL100g・L1KSCN，旋摇后蓝色重又出现。在激烈旋摇下，继续滴关至蓝色消失，即为终点。7为什么要加过量的碘化钾，它有哪些作用？8为什么加了碘化钾后，需立即用硫代硫酸钠标准液滴定9为什么要近终点时才加入淀粉溶液？何时加淀粉最适宜？10何时加硫氤酸钾？11为什么要加硫氤酸钾？12为什么不能早加硫氤酸钾？13加了硫氤酸钾之后，为什么要在激烈旋摇下继续滴定？14终点前后，溶液的颜色如何变化？15如何正确判断终点？

1,溶解铜试样的过程中，有哪些注意事项?1,溶解铜试样的过程中，有哪些注意事项?<1>加热与冷却的过程中决不能加塞子（为什么？）<2>控制火焰的大小，溶液不能蒸干（为什么？万一不慎，溶液体积很少，但未烧十，如何处理？）<3>多余的H2O2一定要分解完（如何判断多余的12O2已分解完？）2若过氧化氢未赶尽，对实验结果有何影响？若留有H2O2，加入KI后，会有以下反应：HO+2I-+2H+=I+2HO使测定22 2 2结果偏高。3为什么要滴加1:1氨水至溶液微呈浑浊，再滴加1:1醋酸至溶液澄清并多加1mL？在弱酸性溶液中，Cu2+与过量的KI反应生成CuI沉淀，同时，定量的析出碘。因此通过上述操作（滴加1:1氨水至溶液微呈浑浊，再滴加1:1醋酸至溶液澄清并多加1mL）组成HAc—NHAc缓冲溶液，控制溶液的pH=3.5〜4.0，使反应能定量进行44若酸度过低或过高，对实验结果有何影响？若酸度小了，Cu2+易水解，结果偏低；反应速度慢，终点拖长不易判断。若酸度高，因Cu2+有催化作用，I-易氧化为I2,使实验结果偏高5如何调节溶液为微酸性？调节方法：滴加1:1氨水至溶液微呈浑浊，再滴加1:1醋酸至溶液澄清，并多加1mL。①由于用HCl、H2O2溶解铜合金，所以溶液为强酸性，需用1:1氨水降低溶液的酸度。溶样结束时，溶液呈淡绿€（因有Cl-存在，溶液中既有黄色的CuCl2-配离子，也有淡蓝色的Cu（HO）2+配离子，溶液呈两者的混合色绿色）。边滴加1:41氨水，边旋摇锥形瓶混合溶液开始时溶液澄清，锥形瓶内有白色的富什么物质？NHCl），4随着氨水加入量的增加，滴落点出现深蓝色（什么物质？），旋摇后消失，放慢滴加速度，多旋摇。随后溶液的颜从绿转为淡蓝色，此时需采用“1滴多摇”的方式，直至旋摇后慢慢出现天蓝色浑浊。请注意：滴加氨水至出现沉淀，所需的时间较长，请耐心。若氨水加快了，溶液为深蓝色，不会出现天蓝色浑浊（为什么？为H+络合了）；加入氨水的量与溶样时加入1:1HCl的量、溶样时加热时间的长短、4加热温度的高低有关。②边滴加1:1HAc，边旋摇锥形瓶，而且需一滴多摇，锥形瓶内浑浊慢慢变少，最后在旋摇中浑浊消失。由Ku（OH）2沉淀溶解的过程也需要时间，因此1:1HAc决不能加快。 2多加1mL1:1醋酸时，可用量筒加，也可根据滴瓶中的滴管滴多少滴为mL，按照滴数加。6为什么要加氟化铵？还有哪些杂质会干扰铜的测定?<1>加NHF固体可以掩蔽Fe3+，使Fe3+以FeF3-形式存在，因此E（Fe3+/Fe2+）的值降低，Fe3+氧化1-为I2的反应不能发生，而且由于FeF63-无色，不干扰终点颜色变化。<2>As（V）、Sb（V）杂质也会十扰铜的测定，当pH>3.5时，五价As、Sb的氧化性可降低至不能氧化I-。7为什么要加过量的碘化钾，它有哪些作用？<1>因Cu2+上完全。3I-反应生成CuI与七的反应是可逆的，过量的KI可使Cu2+的还原趋于<2>过量的I-与I形成卜，增大I的溶解度，避免I的挥发。从以上的叙述可见，23 2 2过量的KI起了还原剂、沉淀剂的作用，并和I形成了多卤化物。络合剂28为什么加了碘化钾后，需立即用硫代硫酸钠标准液滴定防止碘挥发与「的氧化。9为什么要近终点时才加入淀粉溶液？何时加淀粉最适宜？<1>因淀粉吸附I-，使I不易放出，影响实验结果，见硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定实验步骤中思考题13。<2>淀粉既不能加入过早，也不能过迟加，以免过终点。测铜时当滴定到溶液的颜色为淡黄色时加淀粉为宜。10何时加硫氤酸钾？加入淀粉后，继续慢滴硫代硫酸钠标准溶液，当蓝色很淡或刚消失时加硫氤酸钾，剧烈旋摇锥形瓶蓝色再现。若加迟了，终点易过11为什么要加硫氤酸钾？CuI沉淀易吸附I，导致分析结果偏低，终点不敏锐。因此近终点时，加/SCN，2使CuI转化为溶解度更小的CuSCN，它基本上不吸附I2，使终点变色敏锐12为什么不能早加硫氤酸钾？由于：6Cu2++7SCN-+4HO=6CuSCN|+SO2-+8H++CN-导致可逆反应：2Cu2++4I-=Cull+I2 42向左移动，从而使析出的七减少，测定结果偏低。因此不能早加，只能近终点时加13加了硫氤酸钾之后，为什么要在激烈旋摇下继续滴定?有利于沉淀的转化和释放出吸附的碘。14终点前后，溶液的颜色如何变化？当淀粉吸附I的蓝色消失，终点即到达。由于体系中有皿沉淀，它是白色，从理论上讲，终点应是蓝色褪去呈白色浑浊液。但有时浑浊液常呈现肉色或藕色，因此终点到达的标志是蓝色褪去，而不是白色浑浊出现15如何正确判断终点？当蓝色渐褪变淡时，悬1滴于尖嘴管管口，用锥形瓶壁靠下，纯水洗下，旋摇锥形瓶使溶液混匀，重复操作直至蓝色消失。由于初练习者看到带浅肉色或藕色的浑浊不能判断蓝色是否褪尽，可读好读数后，再滴加滴或半滴，浑浊液颜色不变，可判断终点已到，取前面的读数。五数据处理序号12M（Cu）/gV初（NaSO）/ml 223 V末（NaSO）/ml223 V（NaSO）/ml 223 W%（Cu）平均W%（Cu）六可能出现的问题1滴加1:1氨水后溶液成了深蓝色；或滴加了很多1:1醋酸；原因＜1＞滴加氨水时加得太快，使溶液成了深蓝色。＜2＞加1滴醋酸后未多摇动，造^Ac加多；忘了沉淀溶解要足够的时间。解决办法见思考题5加入碘化钾后，溶液中有淡红棕色出现，但仍带有绿色；原因溶液的酸度未控制好，尚WCU2+未还原为CuI沉淀。解决办法调节好溶液的酸度。滴定时终点过了。原因＜1＞硫氤酸钾加迟了，造成加入硫氤酸钾后，虽剧烈旋摇，蓝色仍不出现。＜2＞判断终点有误或不会判断终点。解决办法（1）试样加淀粉后，逐滴加NaSO标准液，当蓝色刚褪或为浅蓝色时加 2 23KSCN，以免过了终点。<2>当淀粉吸附I的蓝色消失即到终点，但浑浊液往往带色（藕色或肉色），这给终点的判断带来了困难。因此，操作时应将注意力放在蓝色褪去，当判断有困难时，可先读好滴定管液面的读数，再滴加滴或半滴，比较沉淀颜色（指蓝的成分）是否有变化来确定终点。如何调节溶液为微酸性？调节方法：滴加1:1氨水至溶液微呈浑浊，再滴加1:1醋酸至溶液澄清，并多加1mL。由于用HCl、H2O2溶解铜合金，所以溶液为强酸性，需用1:1氨水降低溶液的酸度。溶样结束时，溶液呈淡绿色（因花l-存在，溶液中既有黄色的CuCl42-配离子，也有淡蓝色的Cu（H2O）42+配离子，溶液呈两者的混合色绿色）边滴加1:1氨水，边旋摇锥形瓶混合溶液。开始时溶液澄清，锥形瓶内有白色的雾（什么物质?，）随着氨水加入量的增加，滴落点出现深蓝色（什么物质？，）旋摇后消失，放慢滴加速度，多旋摇。随后溶液的颜色从绿转为淡蓝色，此时需采用‘1滴多摇”的方式，直至旋摇后慢慢出现天蓝色浑浊。请注意：滴加氨水至出现沉淀，所需的时间较长，请耐心。若氨水加快了，溶液为深蓝色，不会出现天蓝色浑浊（为什么？）加入氨水的量与溶样时加入1:1HCl的量、溶样时加热时间的长短、加热温度的高低有关。边滴加1:1HAc，边旋摇锥形瓶，而且需一滴多摇，锥形瓶内浑浊慢慢变少，最后在旋摇中浑浊消失。由于Cu（OH）2沉淀溶解的过程也需要时间，因此1:1HAc决不能加快。多加1mL1:1醋酸时，可用量筒加，也可根据滴瓶中的滴管滴