銅含量的測定

1、實 驗 報 生 口應(yīng)用化學(xué)應(yīng)用化學(xué)201502指導(dǎo)老師吳明君老師硫酸銅中銅含量的測定摘要：本實驗用配好的Ca2+標準溶液標定配制近似0.05moL/L的Na2S2O3溶液及用標定好的 Na2S2O3溶液通過利用間接碘量法測定硫酸銅試樣中銅的含量。關(guān)鍵字：硫代硫酸鈉、滴定、銅、間接碘量法Abstract: In this experiment, the Na2S2O3 solution of 0.05moL/L was calibrated with the Ca2+ standard solution, and the copper content in the sample was meas

2、ured by indirect iodine method with the calibrated Na2S2O3 solution.Key words: sodium thiosulfate titration copper Indirect iodine method前言 硫酸銅的分析方法有國家標準，該方法是在樣品中加入碘化鉀，樣品中的二價銅離子 在微酸性溶液中能被碘化鉀還原，而生成難溶于稀酸的碘化亞銅沉淀。間接碘量法以硫代硫 酸鈉作滴定劑，硫代硫酸鈉(Na SO 5HO) 一般含有少量雜質(zhì)，比如S、Na S O、Na SO、2 2 322 2 324Na2CO3及NaCl等，同時還容易

3、風(fēng)化和潮解，不能直接配制準確濃度的溶液，故配好標準溶 液后還應(yīng)標定其濃度。一、實驗?zāi)康?、掌握硫代硫酸鈉溶液的配制和保存。2、掌握硫代硫酸鈉溶液濃度的原理和方法。3、掌握碘量法測定銅的原理和方法。二、實驗原理本實驗選擇碘量法測定銅的含量其中可以作為基準物質(zhì)的有重鉻酸鉀，碘酸鉀，漠酸 鉀，和純銅，本實驗選擇以純銅為基準物質(zhì)。因為在測定銅鹽中最好以銅作為基準物質(zhì)。2Cu2+4I-=2CuI I +12(為可逆，加 KI),I2+I-=l3-,l2+2S2O32-=S4O62-+2I-。反應(yīng)必須在弱酸性中溶液(PH=3.5-4.0)中進行。因在強酸性溶液中，I-易被空氣中氧氧化為 碘。如果有CU2+

4、存在，催化此反應(yīng)；在堿性溶液中，CU2+會水解，I2也會分解。所以通常利 用HAc-NaAc,HAc-NH4Ac或NH4HF2等來控制溶液的酸度。為了使反應(yīng)完全，必須加入過量的I-。因I2在水中溶解度較小，過量的I-存在，使I2形成I3-， 增加I2的溶解度。CuI沉淀表面吸附I2,使測定結(jié)果偏低。為此，在用Na2S2O3滴定I2到接 近終點時，加入KSCN。因CuSCN和CuI的溶解度相近，加入KSCN以后，有一部分CuI轉(zhuǎn)化 為CuI+SCN-=CuSCN I + I-,使CuI吸附的I2釋放出來；同時由于加入KSCN可以減少KI的用量。 但是只能在滴定到接近終點時才能加入KSCN，否則K

5、SCN將直接在應(yīng)接近還原Cu2+，使結(jié)果 偏低。2Cu 2+4SCN-=2CuSCN+（SCN）2 （SCN）24H2O=5SCN-+SO42-+7H+HCN三、實驗內(nèi)容3.1實驗儀器與藥品Na2S2O3 固體、Na2CO3 固體、純銅（99.9% 以上）、6 mol/LHNO3、100g/LKI 溶液、1+1 和1mol/L的H2SO4溶液、100g/LKSCN溶液、10g/L淀粉溶液、試劑瓶一個、50mL堿式滴定 管一支、碘量瓶若干、分析天平。0.05 molL-1Na2S2O3 溶液的配制稱取12.5 g Na2S2O35H2O于燒杯中，加入約300 mL新煮沸后冷卻的蒸餾水溶解，加 入

6、約0.2 g Na2CO3固體，然后用新煮沸且冷卻的蒸餾水稀釋至1 L，貯于棕色試劑瓶中，在 暗處放置12周后再標定。0.05 molL-1Cu2+標準溶液的配制準確稱取0.8 g左右的銅片，置于250 mL燒杯中。（以下分解操作在通風(fēng)櫥內(nèi)進行）加 入約3 mL 6 mol - L-1HNO3,蓋上表面皿，放在酒精燈上微熱。待銅完全分解后，慢慢升溫 蒸發(fā)至干。冷卻后再加入H2SO4 （1+1） 2 mL蒸發(fā)至冒白煙、近干（切忌蒸干），冷卻，定 量轉(zhuǎn)入250 mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，從而制得Cu2+標準溶液。Na2S2O3溶液的標定準確稱取25.00 mLCu2+標準溶液于250 m

7、L碘量瓶中，加水25 mL，混勻，溶液酸度應(yīng)為pH=34。 加入1mLNaF溶液、5 mL100 gL-1KI溶液，立即用待標定的Na2S2O3溶液滴定至呈淡黃色。 然后加入1 mL10 g - L-1淀粉溶液，繼續(xù)滴定至淺藍色。再加入5 mL100 g - L-1KSCN溶液， 搖勻后溶液藍色轉(zhuǎn)深，再繼續(xù)滴定至藍色恰好消失為終點（此時溶液為米色CuSCN懸浮液）。3.5滴定精確稱取 CuSO4 5H2O 試樣 0.250.375 g 于 250 mL 碘量瓶中，加入 3 mL1 mol L1H2SO4 溶液和30 mL水，溶解試樣。加入1 mLNaF溶液、5 mL100 g - L-1KI溶

8、液，立即用待標定的 Na2S2O3溶液滴定至呈淡黃色。然后加入1 mL10 g - L-1淀粉溶液，繼續(xù)滴定至淺藍色。再 加入5 mL100 g -L-1KSCN溶液，搖勻后溶液藍色轉(zhuǎn)深，再繼續(xù)滴定至藍色恰好消失為終點（此 時溶液為米色CuSCN懸浮液）。四、結(jié)果與討論4.1 Na2SO3的標定的實驗數(shù)據(jù)如下:記錄項目平行測定次數(shù)（P=95%，mCu=0.8006g）123456VNa2S2O3 始/ml0.030.120.070.100.200.00VNa2S2O3 末/ml27.5528.0627.1525.9327.4725.63VNa2S2O3/ml27.5227.9427.0825.

9、8327.2725.63cCu2+/mol.L.i0.050390.050390.050390.050390.050390.05039Vcu2+/ml25.0025.0025.0025.0025.0025.00CNa2S2O3/mol.l_10.045780.045090.046520.048770.046200.04915CNa2S2O3/mol.l-10.04692相對平均偏差0.15%置信度為95%時，t頃廣2.57I!=文 君=0.04692 0.00174mo/L-in4.2滴定的CuSO4樣品的數(shù)據(jù)如下:記錄項目平行測定次數(shù)（P=95%）12345m樣品/g0.30850.2900

10、0.27330.32340.3119VNa2S2O3 始/ml0.240.100.110.400.00VNa2S2O3 末/ml28.3326.3224.5730.5128.62VNa2S2O3/ml28.0926.2224.4630.1128.62mCu2+g0.08370.07820.07290.08980.0853/%27.14%26.95%26.68%27.76%27.35%w/%27.12%相對平均偏差0.36%置信度為95%時，七頃4=2.78ts!=元=27.12% 0.47%n五、結(jié)果與討論1、硫酸銅的配置中再加入硝酸后應(yīng)將其蒸干，加入硫酸的作用是為了溶解被硝酸氧化的銅， 并起

11、到調(diào)節(jié)pH，保護的典離子的作用，因為在后面實驗中典離子在酸性條件下不易被氧化。2、本實驗選擇以定粉為指示劑，因為銅氧化典離子生成碘化亞銅和單質(zhì)碘，遇定粉顯藍色。 在實驗中，若所加的定粉并未使溶液變色，可加量直至溶液變成淡藍色。3、氟化鈉的加入由于測定的是礦石等中的銅離子的含量，為了防止鐵離子的的干擾，加入 氟離子銅鐵離子形成絡(luò)合物，而不被滴定。滴定過程中選擇碘量瓶由于銅氧化典離子生成碘化亞銅和單質(zhì)碘，碘會揮發(fā)，故選擇碘量瓶 進行滴定。4、配置的硫代硫酸鈉溶液易被空氣中的氧化，在進行測定時要對其進行標定，本實驗選擇 以銅為基準物質(zhì)；并且應(yīng)用煮沸后的蒸餾水，并加入少量碳酸鈉為呈微堿性，因為碳酸鈉可 以調(diào)節(jié)溶液的pH，使溶液呈微堿性抑制細菌的生長，防止細菌對硫代硫酸鉀的分解作用。5、硫氰化鉀