一、实验目的

1、掌握用碘法测定铜的原理和方法.

2、进一步熟悉滴定操作;掌握移液管的使用.

3、进一步掌握分析天平的使用.

二、实验原理

二价铜盐与碘化物发生下列反应：

2Cu2++4I-=2CuI↓+I2I2+I-=I3-析出的I2再用Na2S2O3标准溶液滴定,I2+2S2O32-=S4O62-+2I-由此可以计算出铜的含量.

nCu2+=nS2O32-mCu2+=(CNa2S2O3VNa2S2O3)×10-3×MCu2+

WCu2+=mCu2+/m硫酸铜试样 MCu2+=64.0

上述反应是可逆的,为了促使反应实际上能趋于完全,必须加入过量的KI;但是KI浓度太大,会妨碍终点的观察.同时由于CuI沉淀强烈地吸附I3-离子,使测定结果偏低.如果加入KSCN,使CuI(KspΘ=5.05×10-12转化为溶解度更小的CuSCN(KspΘ=4.8×10-15)CuI+SCN-=CuSCN↓+I-这样不但可以释放出被吸附的I3-离子,而且反应时再生出来的I-离子与未反应的Cu2+离子发生作用.在这种情况下,可以使用较小的KI而能使反应进行得更完全.但是KSCN只能在接近终点时加入,否则SCN-离子可能直接还原Cu2+离子而使结果偏低：

6Cu2++7SCN-+4H2O=6CuSCN↓+SO42-+HCN+7H+ 为了防止铜盐水解,反应必须在酸溶液中进行.酸度过低,Cu2+离子氧化I-离子不完全,结果偏低,而且反应速度慢,终点拖长;酸度过高,则I-离子被空气氧化为I2的反应为Cu2+离子催化,使结果偏高.大量Cl-离子能与Cu2+离子形成配离子,I-离子不能从Cu(Ⅱ)的氯配合物中将Cu(Ⅱ)定量地还原,因此最好用硫酸而不用盐酸(少量盐酸不干扰).矿石或合金中的铜也可以用碘法测定.但必须设法防止其它能氧化I-离子的物质(如NO3-、Fe3+离子等)的干扰.防止的方法是加入掩蔽剂以掩蔽干扰离子(例如使Fe3+离子生成FeF63-配离子而掩蔽),或在测定前将它们分离除去.若有As(V)、Sb(V)存在,应将pH调至4,以免它们氧化I-离子.

三、试剂及仪器

0.02mol.L-1Na2S2O3标准溶液;2.0mol.L-1H2SO4溶液;1%HCl溶液;10%KSCN溶液;10%KI溶液;1%淀粉溶液;硫酸铜试样.酸式滴定管,锥形瓶(250mL),FA/JA1004型电子天平,称量瓶.

四、实验步骤

1、精确称取硫酸铜试样0.0.2(每份重量相当于20 30mL0.02mol.L-1 Na2S2O3标准溶液)于250毫升锥形瓶中;

2、加2.0mol.L-1 H2SO4溶液3毫升和水30毫升溶解.加入10%KI溶液7～8毫升,立即用0.02mol.L-1 Na2S2O33标准溶液滴定至呈浅黄色;

3、然后加入1%淀粉1毫升,继续滴定到呈浅蓝色.再加入5毫升10%KSCN溶液,摇匀后溶液蓝色转深.再继续滴定到蓝色恰好消失,此时溶液为米色CuSCN悬浮液,即为终点.

五、实验数据记录及计算：

WCu2+=(CNa2S2O3VNa2S2O3)×10-3×MCu2+ /m硫酸铜试样

测定次数 第一次 第二次 第三次

m硫酸铜试样/g

2.0mol.L-1 H2SO4/ mL

10%KI/ mL

10%KSCN/ mL

1%淀粉/ mL

VNa2S2O3终读数/mL

VNa2S2O3初读数/mL

VNa2S2O3/mL

CNa2S2O3/mol•L-1

W Cu2+ %

W Cu2+(均值)%

W Cu2+(理论值)