分析化學(xué)實驗碘量法測定銅鹽中銅的含量

1、第一頁，共27頁。氧化還原滴定法分類氧化還原滴定法分類KMnO4法法、K2Cr2O7法、法、碘量法碘量法、鈰、鈰量法、溴酸鉀法等量法、溴酸鉀法等氧化還原滴定指示劑氧化還原滴定指示劑:一般氧化還原指示劑一般氧化還原指示劑自身指示劑自身指示劑特效指示劑特效指示劑(特殊指示劑特殊指示劑)第二頁，共27頁。 1. 掌握掌握Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制及標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制及標(biāo)定要點。定要點。 2. 了解淀粉指示劑的作用原理。了解淀粉指示劑的作用原理。 3. 掌握碘量法測定銅的原理與方法掌握碘量法測定銅的原理與方法一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康牡谌?，?7頁。淀粉與碘分子作用形成淀粉與碘分子作用形成,

2、, 靈敏度很高靈敏度很高. .本實驗采用間接碘量法本實驗采用間接碘量法 測定膽礬中銅含量測定膽礬中銅含量VII535. 0O/-2第四頁，共27頁。)(I-I2終點使淀粉指示劑出現(xiàn)藍色還原性物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液第五頁，共27頁。 由標(biāo)準(zhǔn)電極電位值可見，由標(biāo)準(zhǔn)電極電位值可見，I2是較弱的氧化劑。是較弱的氧化劑。因此，因此，I2只能直接滴定較強的還原劑，如只能直接滴定較強的還原劑，如S2-、SO32-、Sn2+、S2O32-等。等。 由于固體由于固體I2在水中溶解度很小在水中溶解度很小, 容易揮發(fā)，通常容易揮發(fā)，通常將將I2溶解在溶解在KI溶液中，此時溶液中，此時I2以以I3-配離子形式存配離子形式存

3、在，但為方便起見，在，但為方便起見，I3-寫成寫成I2。VII535. 0O/-2第六頁，共27頁。2. 間接碘量法間接碘量法 )(I標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液OSNa2KI過量322終點使淀粉指示劑藍色消失定量析出氧化劑 間接碘量法間接碘量法也稱也稱滴定碘法滴定碘法。是在一定條件下。是在一定條件下利利用用I-和氧化劑作用析出和氧化劑作用析出I2，然后用，然后用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定生成的液滴定生成的I2，根據(jù)，根據(jù)Na2S2O3溶液消耗的量，就可溶液消耗的量，就可間接測定一些氧化性物質(zhì)的含量。間接測定一些氧化性物質(zhì)的含量。第七頁，共27頁。 在弱酸溶液中，在弱酸溶液中，Cu2+與過量的與

4、過量的KI作用，生成作用，生成CuI沉沉淀，同時析出淀，同時析出I2，析出的，析出的I2用用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定. 反應(yīng)反應(yīng)式如下：式如下：4I2Cu22I 2CuI5I2Cu2-3I 2CuI或或 I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-化學(xué)計量關(guān)系化學(xué)計量關(guān)系: 2 Cu2+ 1 I2 2 S2O32-1 Cu2+ 1 S2O32-第八頁，共27頁。 Cu2+與與I-之間的反應(yīng)是可逆的，任何引起之間的反應(yīng)是可逆的，任何引起Cu2+濃度濃度減小減小(如形成配合物等如形成配合物等)或引起或引起CuI溶解度增加的因素均會溶解度增加的因素均會使反應(yīng)不完全。使反應(yīng)不完

5、全。5I2Cu2-3I 2CuI過量過量 KI防止吸附防止吸附I2防止防止I2的的揮發(fā)和揮發(fā)和I-的氧化的氧化 I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-綜合考慮綜合考慮控制酸度控制酸度消除干擾消除干擾準(zhǔn)確標(biāo)定準(zhǔn)確標(biāo)定2 23Na S Oc第九頁，共27頁。 加入過量加入過量KI，可使，可使Cu2+的還原趨于完全，的還原趨于完全， KI能起到三種作用能起到三種作用（？）（？）KI的作用？的作用？5I2Cu2-3I 2CuI還原劑還原劑沉淀劑沉淀劑絡(luò)合劑絡(luò)合劑CuCuI2CuIII2+I- = I3-第十頁，共27頁。CuI + SCN- = CuSCN + I- KSCN作用？作用

6、？ 近終點時加入近終點時加入硫氰酸鉀硫氰酸鉀，將，將CuI 轉(zhuǎn)化為溶解轉(zhuǎn)化為溶解度更小的度更小的CuSCN沉淀，把吸附的碘釋放出來，沉淀，把吸附的碘釋放出來，使反應(yīng)更趨于完全。使反應(yīng)更趨于完全。CuI沉淀強烈地吸附沉淀強烈地吸附I2，會使結(jié)果偏低。，會使結(jié)果偏低。?(KSP=1.110-12)(KSP=4.810-15)第十一頁，共27頁。 KSCN只能在只能在臨近終點時臨近終點時加入，否則有可加入，否則有可能直接將能直接將Cu2+還原為還原為Cu+，致使計量關(guān)系發(fā)生，致使計量關(guān)系發(fā)生變化。發(fā)生如下反應(yīng)：變化。發(fā)生如下反應(yīng)：6Cu2+ + 7SCN- + 4H2O = 6CuSCN +SO42

7、-+ CN- +8H+KSCN加入的時間？加入的時間？第十二頁，共27頁。碘量法中兩個主要誤差來源：碘量法中兩個主要誤差來源： I2的揮發(fā)和的揮發(fā)和I-的氧化的氧化采取以上措施后，碘量法可以得到很準(zhǔn)確的結(jié)采取以上措施后，碘量法可以得到很準(zhǔn)確的結(jié)果。果。防止防止I2的揮發(fā)的揮發(fā) 加過量加過量KI 室溫下反應(yīng)室溫下反應(yīng), 使用碘瓶使用碘瓶 滴定時，不能劇烈搖動碘瓶。滴定時，不能劇烈搖動碘瓶。防止防止I-的氧化的氧化 弱酸或中性溶液弱酸或中性溶液 置于暗處反應(yīng)置于暗處反應(yīng) 析出析出I2后，立即滴定后，立即滴定 滴定速度要快滴定速度要快第十三頁，共27頁。Na2S2O35H2O固體易風(fēng)化，含雜質(zhì)。溶液

8、性質(zhì)固體易風(fēng)化，含雜質(zhì)。溶液性質(zhì)不穩(wěn)定。不穩(wěn)定。 水中水中CO2的作用的作用細菌的作用細菌的作用 空氣中空氣中O2的作用的作用光、熱的作用光、熱的作用a. 雜質(zhì)的催化作用雜質(zhì)的催化作用S2O32-+CO2+H2O = HSO3-+HCO3-+SS2O32- SO32-+S細菌S2O32-+O2 = 2SO4-+2S！新煮沸并冷卻的去離子水，除新煮沸并冷卻的去離子水，除CO2、 O2、殺菌、殺菌！加入！加入Na2CO3, 抑菌抑菌！棕色試劑瓶、避光存放！棕色試劑瓶、避光存放！提前配制，使充分反應(yīng)！提前配制，使充分反應(yīng) ！定期重新標(biāo)定！定期重新標(biāo)定第十四頁，共27頁。Na2S2O3溶液的標(biāo)定溶液的

9、標(biāo)定 思考：標(biāo)定思考：標(biāo)定Na2S2O3溶液的基準(zhǔn)物質(zhì)有溶液的基準(zhǔn)物質(zhì)有K2Cr2O7、純銅、純銅、KIO3等等, 本實驗采取哪種基準(zhǔn)本實驗采取哪種基準(zhǔn)物質(zhì)？物質(zhì)？本實驗選取本實驗選取K2Cr2O7基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì), 間接碘量法間接碘量法Cr2O72-+6I-+14H+ = 3I2+Cr3+7H2O I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-1 Cr2O72- 3 I2 6 S2O32-控制酸度控制酸度過量過量KI暗處反應(yīng)暗處反應(yīng)5min淀粉指示劑淀粉指示劑第十五頁，共27頁。 溶液的溶液的pH值一般應(yīng)控制在值一般應(yīng)控制在3.04.0之間。之間。 酸度過低，酸度過低，Cu2+易水解

10、，使反應(yīng)不完全，結(jié)果偏易水解，使反應(yīng)不完全，結(jié)果偏低，而且反應(yīng)速度慢，終點拖長低，而且反應(yīng)速度慢，終點拖長. 酸度過高，酸度過高，則則I-被空氣中的氧氧化為被空氣中的氧氧化為I2(Cu2+催催化此反應(yīng)化此反應(yīng))，使結(jié)果偏高，使結(jié)果偏高; 并且滴定時并且滴定時Na2S2O3易發(fā)易發(fā)生分解生分解.第十六頁，共27頁。 大量大量Cl-離子能與離子能與Cu2+配合，配合，I-不易從不易從Cu(II)的氯的氯配合物中將配合物中將Cu(II)定量的還原，因此最好用硫酸而不定量的還原，因此最好用硫酸而不用鹽酸（少量鹽酸不干擾）。用鹽酸（少量鹽酸不干擾）。 溶解膽礬試樣時，為什么加溶解膽礬試樣時，為什么加H2

11、SO4溶液？能否用溶液？能否用HCl溶液呢溶液呢 ？酸性介質(zhì)的選擇？酸性介質(zhì)的選擇？鹽酸還是硫酸介質(zhì)？鹽酸還是硫酸介質(zhì)？第十七頁，共27頁。 礦石或合金中的銅也可以用碘量法測定，但必礦石或合金中的銅也可以用碘量法測定，但必須設(shè)法防止其他能氧化須設(shè)法防止其他能氧化I-離子的物質(zhì)（如離子的物質(zhì)（如NO2-、Fe3+等離子）的干擾。等離子）的干擾。物質(zhì)的干擾與消除？物質(zhì)的干擾與消除？ 防止的方法是防止的方法是加入掩蔽劑加入掩蔽劑以掩蔽干擾離子（如可以掩蔽干擾離子（如可加入加入NH4HF2使使Fe3+生成生成FeF63-配合離子而掩蔽。配合離子而掩蔽。 或者在測定之前將它們或者在測定之前將它們分離分離

12、出去。出去。第十八頁，共27頁。在間接碘量法中必須注意以下三點在間接碘量法中必須注意以下三點: 控制溶液的酸度。滴定必須在中性或控制溶液的酸度。滴定必須在中性或弱酸性溶液中進行。弱酸性溶液中進行。 防止防止I2的揮發(fā)和空氣中的的揮發(fā)和空氣中的O2氧化氧化I- 。 指示劑在近終點時加入。指示劑在近終點時加入。 因為淀粉宜吸附因為淀粉宜吸附I3- 而生成藍色物質(zhì)，使而生成藍色物質(zhì)，使這部分碘不宜與這部分碘不宜與Na2S2O3反應(yīng)，而產(chǎn)生誤差。反應(yīng)，而產(chǎn)生誤差。故應(yīng)在近終點時加入。故應(yīng)在近終點時加入。 加淀粉前：加淀粉前： 快滴慢搖（防止快滴慢搖（防止I2揮發(fā)，揮發(fā)，I- 氧化）氧化） 加淀粉后：加

13、淀粉后： 慢滴快搖慢滴快搖第十九頁，共27頁。方法的適用范圍？方法的適用范圍？本方法常用于銅合金，礦石（銅礦），銅本方法常用于銅合金，礦石（銅礦），銅鹽、農(nóng)藥等試樣中銅測定。鹽、農(nóng)藥等試樣中銅測定。第二十頁，共27頁。1. 0.1mol L-1 Na2S2O3：500mL三、試劑三、試劑（上周實驗結(jié)束后即配制）（上周實驗結(jié)束后即配制）2. K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 (二人合用二人合用) 準(zhǔn)確稱取準(zhǔn)確稱取1.2258g 基準(zhǔn)基準(zhǔn)K2Cr2O7于小燒杯中，加水溶解后，于小燒杯中，加水溶解后，定量移入定量移入250mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。)OCrK(6)OC

14、rK61(722722cc01667. 0)OCrK(722c1 -722L 0.1000mol)OCrK61(c第二十一頁，共27頁。3. (1+1) HCl4. 5 g L-1淀粉指示劑淀粉指示劑5. KI試劑試劑6. 100 g L-1 KSCN溶液溶液第二十二頁，共27頁。四、實驗內(nèi)容四、實驗內(nèi)容1. Na2S2O3溶液的標(biāo)定溶液的標(biāo)定2. 膽礬中銅的測定膽礬中銅的測定第二十三頁，共27頁。25.00mL K2Cr2O7碘量瓶碘量瓶蓋塞蓋塞, 搖勻搖勻, 水封水封暗處暗處 5 min亮綠色亮綠色1 g KINa2S2O3滴定滴定溶液變?nèi)芤鹤優(yōu)榈S色為淡黃色2mL淀粉淀粉指示劑指示劑5m

15、L(1+1)HCl溶液溶液100mL去離子水去離子水繼續(xù)繼續(xù)Na2S2O3滴定滴定溶液顯示溶液顯示藍色藍色記下記下V(Na2S2O3)，計算，計算c(Na2S2O3)。 （平行（平行3 5份）份）1. Na2S2O3溶液的標(biāo)定溶液的標(biāo)定第二十四頁，共27頁。2. 膽礬中銅的測定配制配制CuSO4溶液：溶液： 準(zhǔn)確稱取準(zhǔn)確稱取CuSO45H2O 樣品樣品6g左右，置于左右，置于100mL燒杯中，燒杯中，加入加入10mL 1molL-1硫酸硫酸(為何不為何不能用鹽酸？能用鹽酸？)，加少量水使樣品溶解，定量轉(zhuǎn)入，加少量水使樣品溶解，定量轉(zhuǎn)入250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。容量瓶中，用水稀釋

16、至刻度，搖勻。第二十五頁，共27頁。(因有白色沉淀物存在，終點顏色呈現(xiàn)因有白色沉淀物存在，終點顏色呈現(xiàn)灰白色灰白色或或淺淺肉色肉色) 。計算計算 （Cu） 。加水加水50 mLNa2S2O3溶液溶液立即立即滴定滴定淡黃色淡黃色淀粉指示劑淀粉指示劑2mL繼續(xù)滴至淺藍色繼續(xù)滴至淺藍色10mL 10%KSCN搖勻搖勻記下記下V(Na2S2O3)（平行（平行35份）份）25.00mL CuSO4試液于錐形瓶試液于錐形瓶1gKI深藍色深藍色測定步驟測定步驟第二十六頁，共27頁。 五、思五、思 考考 題題 1.碘量法測定銅合金中的銅時，為什么常要加入碘量法測定銅合金中的銅時，為什么常要加入NH4HF2？為什么臨近終點時加入？