实验四胆矾中铜的测定(碘量法)
一、实验目的
1.熟习硫代硫酸钠标准溶液的配制与标定。
2.掌握间接碘量法测定胆矾中铜含量的原理和方法。
3.熟悉滴定分析操作中的掩蔽技术。
二、实验原理
胆矾(CuSO4·5H2O)中的铜含量常用间接碘量法测定，Cu2+与过量I－发生如下反应：
2Cu2++ I-2Cu I↓+I2
I2+ I-I3-
生成的I2用Na2S2O3标准溶液滴定，以淀粉为指示剂，滴定至溶液的蓝色刚好消失即为终点，由此计算出样品中铜的含量。
I2+ 2S2O32-＝2I-+ S4O62-
由于Cu I沉淀强烈吸附I3－，致使分析结果偏低，为了减少Cu I沉淀对I3-的吸附，可在大部分I2被Na2S2O3溶液滴定后，再加入KSCN，使 Cu I(K sp= 5.06 ×10-12)转化为溶解度更小的CuSC N(K sp= 4.8 ×10-15)
Cu I +SCN-＝ CuSC N↓+I-
CuSCN对I3－的吸附较小，因而可提高测定结果的准确度。
KSCN只能在接近终点时加入，否则SCN－可能直接还原Cu2+而使结果偏低：
6Cu2++ 7SCN－+ 4H2O＝6CuSC N↓+SO42-+ HCN+ 7H+为了防止Cu2+的水解及满足碘量法的要求，反应必须在微酸性介质中进行(p H=3~4)。
控制溶液的酸度常用H2SO4或HA c，而不用HC l，因Cu2+易与C l－生成C u Cl42－配离子不利于测定。
若试样中含有Fe3+，对测定有干扰，因发生反应：
2Fe3++ 2I-＝2 Fe2++I2
使结果偏高，可加入NaF或N H4F，将Fe3+掩蔽为 Fe F63－。
三、仪器与试剂
仪器：碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、量杯、分析天平。
试剂：0.1mol·L-1Na2S2O3溶液；0.1000 mol·L-1K2Cr2O7标准溶液；1 mol·L-1H2SO4溶液；0.5%淀粉溶液；5%和20%KI溶液；2mol·L-1HCl溶液；5%KSCN溶液；饱和NaF溶液。
四、实验内容
1. Na2S2O3标准溶液的标定
用25mL移液管准确吸取K2Cr2O7标准溶液两份，分别放入250mL锥形瓶中，用量筒加20%KI溶液5mL和2mol·L-1HCl15mL，充分摇匀后用表皿盖好，放在暗处5min，然后用50mL蒸馏水稀释，用0.1mol·L-1Na2S2O3溶液滴定到呈浅黄绿色，然后加入0.5%淀粉溶液5mL，继续滴定到蓝色消失而变为Cr3+的亮绿色即为终点。
根据所取的K
2Cr
2
O
7
的体积、浓度及滴定中消耗Na
2
S
2
O
3
溶液的体积，按下式【1】
计算Na
2S
2
O
3
溶液准确浓度。
平行测定2~3次。
2. 胆矾中Cu的测定
准确称取胆矾试样0.1g左右置于250mL锥形瓶中，加入2mL 1mol·L-1H2SO4溶液及20mL蒸馏水，样品溶解后，加入2mL饱和NaF溶液(若不含Fe3+，则不加入)和6mL5%KI溶液，摇匀后立即用Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色(接近终点)。
然后加入2mL0.5%的淀粉溶液，继续滴定到呈浅蓝色(更接近终点)，再加入5mL5%KSCN溶液，摇匀，溶液的蓝色转深，再继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色刚好消失为止，此时溶液呈米色CuSCN悬浮液，记录所耗Na2S2O3的体积。
平行测定2~3次。
按下式【2】计算铜的百分含量：
五．数据记录与计算
Na2S2O3标准溶液的标定
实验
读数
读数
初始读数末读数用量/ml
空白
K2Cr2O71 8.01 31.02 23.01
22.87
2 0.00 22.72 22.72
3 22.72 45.61 22.89
按上述公式【1】计算：
C(Na2S2O3)=0.1000*25/22.87=0.1093mol·L-1
胆矾中Cu的测定
按上述公式【2】计算:
○1Cu%=0.1093*3.49*64/1000/0.1004*100=24.31%
○2Cu%=0.1093*5.09*64/1000/0.1364*100=26.10%
Cu%=(24.31%+26.10%)/2=25.21%
六、思考题
1. 硫酸铜易溶于水，溶解时为什么要加硫酸？
答：为了防止Cu2+的水解及满足碘量法的要求，反应必须在微酸性介质中进行(p H=3~4)，控制溶液的酸度常用H2SO4或HA c。
2.测定铜含量时，加入 KI为何要过量？此量是否要求很准确？加 K SC N的作用是什么？为什么只能在临近终点前才能加入 K SCN？
答：加入过量的KI以保证Cu2+反应完全，此量可以不很精确。
加 K SC N的作用是提高测定的准确度，KSCN只能在接近终点时加入，否则SCN－可能直接还原Cu2+而使结果偏低。
3. 滴定反应为什么一定要在弱酸性溶液中进行？
答：为了防止Cu2+的水解及满足碘量法的要求。