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无水硫酸铜中铜含量的测定

实验六无水硫酸铜中铜含量的测定—间接碘量法
一、预习内容
1、氧化还原滴定法—碘量法
2、碘量法的应用示例——铜合金中铜的测定
二、实验目的
1、熟练掌握Na2S2O3溶液浓度的标定
2、学习间接碘量法测定铜的含量
三、实验原理
在弱酸性介质中,Cu2+与过量的KI生成CuI沉淀,并定量析出I2,用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2,根据标准Na2S2O3溶液的浓度及消耗量可以计算出试样中铜的含量。

反应方程式如下:
Cu2++4I-=2Cu I↓+I2
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
分析过程:
HNO3 (1) H2SO4 过量KI CuI↓Na2S2O3
铜试样——→Cu2+, NO————————→Cu2+———→I2 ————→I-△ (2)NaOH调至中性 pH=3~4 淀粉注意:(1)介质的pH=3~4,若pH太高,Cu2+会水解,若pH太低,I-易被空气氧化为I2,并且Cu2+对该氧化反应有催化作用,使测定结果偏高。

用NH4HF2调节pH,NH4HF2可分解为HF与F-,形成HF-F-缓冲溶液。

HF的PKa=3.18,HF-F-缓冲溶液的缓冲范围为 2.18~4.18,符合要求,同时,F-可与Fe3+形成FeF63-掩蔽了Fe3+,Fe3+能氧化I-。

(2)CuI 会吸附I2,为了使吸附的I2,近滴定终点时加入NH4SCN,使CuI 转化为溶解度更小的CuSCN(CuI:Ksp=10-11.96,CuSCN:Ksp=10-14.32。

),NH4SCN 不能过早加入,它会还原I2,使测定结果偏低。

(3)过量KI的作用:还原剂,沉淀剂,络合剂。

(4)Na2S2O3溶液的浓度要重新标定,标定方法同上次实验。

标定Na2S2O3溶液的浓度可用的基准物质有K2Cr2O7、KIO3、纯铜等。

若用纯铜标定,与测定时条件相同,可以抵消方法的系统误差。

四、实验步骤
1、Na2S2O3溶液浓度的标定
准确移取K2Cr2O7标准溶液25.00cm3置于碘量瓶中,加5cm3浓度为6mol dm-3的盐酸溶液,加10cm320%的KI溶液,加盖水封,于暗处放置5min。

加20cm3H2O,立即用Na2S2O3溶液滴定至淡黄色,加8滴淀粉指示剂,继续滴定
至绿色为终点,记录V(Na2S2O3),平行操作三次,一份一份地做,求出Na2S2O3溶液的平均浓度。

2、试样的预处理
准确称取CuSO4·5H2O试样5~7.5g左右置于小烧杯中,加5cm3浓度为3mol dm-3的H2SO4溶解后,加少量水,定量转移至250 cm3容量瓶中,定容,摇匀。

3、铜含量的测定
准确移取待测试液溶液25.00cm3置于碘量瓶中,加3cm3NaF溶液,加10cm320%的KI溶液,加盖水封,于暗处放置5min。

加20cm3H2O,立即用Na2S2O3溶液滴定至淡土黄色,加1cm3淀粉指示剂,溶液变蓝色,继续滴定至紫灰色,再加10cm3浓度为10%的NH4SCN溶液, 剧烈摇动,溶液的颜色又加重,继续滴定浅蓝色刚好消失,沉淀呈肉色为终点,记录V(Na2S2O3),平行操作三次,一份一份地做,求出铜平均含量。

五、数据处理
C(Na2S2O3) =6(CV) K2Cr2O7/ V(Na2S2O3) (mol dm-3)
Cu%=(CV)Na2S2O3×Ar(Cu)/100 m s×100%
六、思考题
1、本实验中加入NaF的作用是什么?加KSCN的作用又是什么?为什么不能过早加入?
2、碘量法的误差来源主要有哪些?如何避免?
3、试说明碘量法为什么既可测定还原性物质,又可测定氧化性物质?测量时应如何控制溶液的酸碱性?为什么?
4、标定Na2S2O3溶液时,滴定到终点后,放置片刻,溶液会重新变蓝色,为什么?。

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