五水硫酸铜 制备与提纯及组成的测定 铜含量的测定

五水硫酸铜 制备与提纯及组成的测定 铜含量的测定 一、实验目的: 1、掌握间接碘量法测铜含量的原理、方法。 2、掌握淀粉指示剂的使用方法。 3、掌握提高间接碘量法测铜含量滴定准确度的措施。 二、实验原理: 1.Na2S2O3溶液的配制与标定: (1)配制:由于结晶的Na2S2O3·5H2O一般都含有少量杂质，同时还易风化及潮解，所以Na2S2O3标准溶液不能用直接法配制，而应采用标定法配制。Na2S2O3·5H2O需用新沸(CO2↑、O2↑、杀菌)冷却水配制;加少量Na2CO3以减少水中溶解的CO2，使溶液呈弱碱性(Na2S2O3在碱中稳定，抑制水解、分解以及微生物生长);暗处置一周(与水中还原性物质反应完全)，以减少由于Na2S2O3的分解带来的误差，得到较稳定的Na2S2O3溶液。 (2)标定:Cr2O72-+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O (橙)(绿)(黄，浓时棕红) 析出的I2再用Na2S2O3溶液滴定: I2+2Na2S2O3=S4O62-+2I- 指示剂:淀粉终点:蓝(I2-淀粉)→透明绿(Cr3+) 1molCr2O72-相当于3I2相当于6molS2O32-，I2与淀粉指示剂作用形成蓝色包合物，当滴下的Na2S2O3与I2按计量关系完全反应后，溶液的蓝色消失即 为终点。． 注意: ⑴I2升华，反应应在碘量瓶[(锥形瓶+表面皿)代]中进行; ⑵(Cr2O72-+6I-)反应慢，需在暗处(I2见光分解)置5分钟; ⑶需过量的KI(增大I2在水中的溶解度); ⑷控制溶液的酸度0.20~0.23mol/L(酸高，I-易被空气氧化，Na2S2O3分解;酸低反应不定量(Cr2O72-→Cr3+)); ⑸淀粉指示剂需临近终点时加(淀粉吸附I2)。 (3)计算 2.铜含量的测定: ⑴在微酸性(20%NH4HF2)介质中(PH=3~4;酸度低Cu2+水解、且反应慢，反应不定量。 酸度高Cu2+催化空气氧化I-、且S2O32-分解)Cu2+与过量的I-(溶解I2;同离子效应使反应 完全;既是还原剂，又是沉淀剂)作用生成不溶于水的CuI白色沉淀并定量析出I2: 2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 生成的I2用Na2S2O3标准溶液滴定。 ⑵以淀粉(临近终点时加，否则易引起淀粉凝聚，而且吸附在淀粉上的I2不易释出，影响测定结果)为指示剂，滴定至溶液的蓝色(I2-淀粉)刚好消失即为终点。 I2+2S2O32-=2I-+S4O62- ⑶由于CuI沉淀表面吸附I2(CuI-I2灰黑色)故分析结果偏低，为了减少CuI沉淀对I2的吸附，可在大部分I2被Na2S2O3溶液滴定后，临近终点时(I2和2Cu2+浓度大时KSCN还原I2和Cu2+)加入KSCN，使CuI沉淀(CuI(KSP=1.1×10-12))转化为更难溶的CuSCN沉淀(CuSCN(KSP=4.8×10-15))，释放被吸附的I2。 CuI+SCN-=CuSCN↓+I- (白色)(米色) CuSCN吸附I2的倾向较小，因而可以提高测定结果的准确度。 ⑷加20%NH4HF2的作用:一是掩蔽Fe3+(Fe3+氧化I-);二是消除Fe(SCN)-血红色干扰对终点的观察;三是起缓冲作用，使系统保持PH=3~4。 3.根据Na2S2O3标准溶液的浓度,消耗的体积及试样的质量,计算试样中铜的含量。 注意: 标定Na2S2O3，滴定完了的溶液放置后会变蓝色。那是由于光照可加速空气氧化溶液中的I-生成少量的I2所致，酸度越大此反应越快。如经过5~10min后才变蓝属于正常;如很快而且又不断变蓝，则说明K2Cr2O7和KI的作用在滴定前进行得不完全，溶液稀释得太早。遇到后者情况，实验应重做。 注意平行原，KI做一份加一份。お 但必须设法防止其它能氧化I-离子的物质(如NO3-、Fe3+等)的干扰。 三、仪器、试剂: 1.分析化学实验常用仪器、称量瓶、电子天平、干燥器、等 2.Na2S2O3溶液(0.1mol.L-1)淀粉溶液(5g.L-1)K2Cr2O7标准溶液 (1mol/L) 固体硫酸溶液C(1/6K2Cr2O7)==0.05000mol/L20%KINa2CO3． KSCN溶液(10%)9.20%NH4HF2 四、实验步骤: 1、Na2S2O3溶液的标定: 准确移取25.00mlK2Cr2O7标准溶液(测全铁量剩下的)于碘量瓶中，加入1mol/LH2SO415ml、10ml20%KI溶液(此时总体积最好控制在40ml左右，溶液要浓，I-浓)，塞瓶塞，于暗处放置5min，加蒸馏水60ml(溶液酸度)，用待标定的Na2S2O3溶液滴定至黄绿色，加入3ml淀粉溶液，继续滴定深蓝色刚消失(溶液呈透明亮绿色),即为终点,平行标定3次，计算Na2S2O3溶液的准确浓度。 2、铜的测定:准确称取产物(CuSO4·5H2O)试样0.5~0.6g三份，分别置于碘量瓶中，加3ml1mol/LH2SO4溶液和100ml水((沉淀滴定溶液要稀;溶液酸度))使其溶解，加入20%NH4HF210ml，10%KI溶液10ml，摇匀，立即用0.1mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至浅黄色，然后加入3ml淀粉作指示剂，继续滴至浅蓝色。再加10%KSCN10ml，摇匀后，溶液的蓝色加深，再继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色刚好消失为终点。 五、数据记录和处理: 表一用*.*mol/LK2Cr2O7标准溶液标定Na2S2O3溶液 V(K2Cr2O7)V(Na2S2O3)C(Na2S2O3)C平均浓度相对偏差 V1V1V2V2V3V3 表二铜盐中铜的测定 样品质量/克样品 序号滴定剂 用量结果 平均Cu%． 值相对 偏差 注:铜原子的摩尔质量MCu=63.546g/mol。 五、问题讨论 思考题 1.在标定过程中加入KI的目的何在?为什么不能直接标定? 2.要使Na2S2O3溶液的浓度比较稳定，应如何配制和保存? 3.为什么碘量法测铜必须在微酸性溶液中进行? 4.淀粉指示剂和NH4SCN应在什么情况下加入?为什么? ? 为什么?在碘量法测定铜含量时，能否用盐酸或硝酸代替硫酸进行酸化5.