直接碘量法测定铜合金中的铜

直接碘量法测定铜合金中的铜 间接碘量法测定铜合金中的铜 实验思考题 1. Na2S2O3溶液如何配制 能否先将Na2S2O3溶于蒸馏水后再煮沸 为什么 答:Na2S2O3不是基准物,因此不能直接配制标准溶液.配制好的Na2S2O3溶液不稳 定,容易分解,这是因为在水中的微生物,CO2,空气中的O2作用下,发生反应 此外,水中微量的Cu2+或Fe3+也能促进Na2S2O3溶液的分解. 2. 以重铬酸钾标定Na2S2O3浓度时为何要加KI 为何要在暗处放置5分钟 滴定前为何要稀释 淀粉为何接近终点加入 答: (1) KI的作用有二点:其一是与K2Cr2O7作用定量生成I2, 以标定Na2S2O3; 其二是与I2络合成I3-络离子,以防止I2的挥发. (2) K2Cr2O7与KI作用时,在暗处放置5分钟是因为避免光照防止I-被空气氧化以及便于K2Cr2O7与KI 作用完全.因此,应将溶液 贮于碘瓶或锥形瓶中(盖好面皿),在暗处放置一定时间,待反应完全后,再进行滴定. (3) 为保持标定时的酸度在0.2-0.4mol?L-1,在滴定前要稀释溶液. (4) 由于I2可部分氧化淀粉,使终点提前且不明显,所以在进行间接碘量法时淀粉指示剂要在临近终点时才能加入,即I2已绝大分 被滴定,溶液呈现浅黄色时在加入淀粉. 3. 碘量法测定铜时,pH为何必须维持在3.5~4之间 过低或过高有何影响 答:碘量法测定铜时,采用的是间接碘量法,其必须在中性或弱酸性溶液中进行.因为: ?在碱性溶液中I2与S2O32-将发生下列反应: S2O32- + 4I2= 2 SO42- + 8I- + 5H2O 而且I2在碱性溶液中会发生岐化反应生成HOI和IO3-,Cu2+也可能有水解副反应. ?在强酸性溶液中Na2S2O3溶液会发生分解: S2O32- + 2 H+ = S? ?铜合金或铜矿石中常含有Fe,As,Sb等金属,样品溶解后,溶液中的Fe3+,As(?),Sb(?)等均能氧化I-为 I2,干扰Cu2+的测定.As(?),Sb(?)的氧化能力随酸度下降而下降,当pH>3.5时,其不能氧化I-.Fe3+的干扰可用F- 掩蔽. 综上所述,碘量法测定铜时,pH为何必须维持在3.5~4之间.标定反应的条件: K2Cr2O7+ 6I- + 14H+= 2 Cr3+ + 3I2 + 7H2O 1.溶液的酸度越大,反应速度越快,但酸度太大时,I-容易被空气中的O2 氧化,所以酸度一般以0.2-0.4为宜. 2. K2Cr2O7与KI作用是,应将溶液贮于碘瓶或锥形瓶中(盖好表皿)在暗处放置一定时间,待反应完全后,再进行滴定. 3.所用的KI溶液不应含有KIO3或I2,如果KI溶液显黄色,或将溶液酸化后加入淀粉指示剂显蓝色,则应事先用Na2S2O3溶液滴至无色后在使用. 滴定至终点后,经5分钟以上,溶液又出现蓝色,这是由于空气氧化I-引起的,不影响分析结果,若滴定终点后,很快又转变为蓝色,标示反映 未完全(指K2Cr2O7与KI的反应),应另取溶液重新标定.测定反应注意以下几点:测定反应注意以下几点: 1.溶解样品时,所加入的H2O2一定要赶尽(根据实践经验,开始冒小气泡,然后冒大气泡,表示H2O2已赶尽)否则结果无法测准,这是很关键的 一步操作. 2. 加淀粉不能太早,因滴定反应中产生大量CuI沉淀,若淀粉与I2 过早形成兰色络物,大量I3-被CuI沉淀吸附终点呈较深的灰色,不好观 察. 3.加入NH4SCN不能过早,而且加入后要剧烈摇动,有利于沉淀转化和释放出吸附的I3-. 1， 溶解铜试样的过程中，有哪些注意事项, <1> 加热与冷却的过程中决不能加塞子(为什么,) <2> 控制火焰的大小，溶液不能蒸干(为什么,万一不慎，溶液体积很少，但未烧干，如何处理,) <3> 多余的H2O2一定要分解完(如何判断多余的H2O2已分解完,) 2若过氧化氢未赶尽，对实验结果有何影响, 若留有H2O2，加入KI后，会有以下反应 :H2O2 + 2I- + 2H+ = I2 + 2H2O使测定结果偏高。 3为什么要滴加 1:1 氨水至溶液微呈浑浊，再滴加 1:1 醋酸至溶液澄清并多加1mL, 在弱酸性溶液中，Cu2+与过量的KI反应生成CuI沉淀，同时，定量的析出碘。因此通过上述操作(滴加 1:1 氨水至溶液微呈浑浊，再滴加 1:1 醋酸至溶液澄清并多加1mL) 组成HAc—NH4Ac缓冲溶液，控制溶液的pH=3.5,4.0，使反应能定量进行 4若酸度过低或过高，对实验结果有何影响, 若酸度小了，Cu2+易水解，结果偏低;反应速度慢，终点拖长不易判断。若酸度高，因Cu2+有催化作用，I-易氧化为I2，使实验结果偏高 5如何调节溶液为微酸性, 调节 :滴加 1:1 氨水至溶液微呈浑浊，再滴加 1:1 醋酸至溶液澄清，并多加1mL。 ?由于用HCl、H2O2溶解铜合金，所以溶液为强酸性，需用 1:1 氨水降低溶液的酸度。 溶样结束时，溶液呈淡绿色(因有Cl-存在，溶液中既有黄色的CuCl42-配离子，也有淡蓝色的Cu(H2O)42+配离子，溶液呈两者的混合色 绿色)。边滴加 1:1 氨水，边旋摇锥形瓶混合溶液。开始时溶液澄清，锥形瓶内有白色的雾(什么物质,)，随着氨水加入量的增加，滴 落 点出现深蓝色(什么物质,)，旋摇后消失，放慢滴加速度，多旋摇。随后溶液的颜色从绿转为淡蓝色，此时需采用“1滴多摇”的方式，直 至旋摇后慢慢出现天蓝色浑浊。 请注意:滴加氨水至出现沉淀，所需的时间较长，请耐心。若氨水加快了，溶液为深蓝色，不会出现天蓝色浑浊(为什么,);加入氨 水的量与溶样时加入 1:1 HCl的量、溶样时加热时间的长短、加热温度的高低有关。 ?边滴加 1:1 HAc，边旋摇锥形瓶，而且需一滴多摇，锥形瓶内浑浊慢慢变少，最后在旋摇中浑浊消失。由于Cu(OH)2沉淀溶解的过程也 需要时间，因此 1:1 HAc决不能加快。 多加1mL 1:1 醋酸时，可用量筒加，也可根据滴瓶中的滴管滴多少滴为1mL，按照滴数加。 6 为什么要加氟化铵,还有哪些杂质会干扰铜的测定, <1> 加NH4F固体可以掩蔽Fe3+，使Fe3+以FeF63-形式存在，因此E(Fe3+/Fe2+)的值降低，Fe3+氧化I-为I2的反应不能发生，而且由于 FeF63-无色，不干扰终点颜色变化。 <2>As(V)、Sb(V)杂质也会干扰铜的测定，当pH>3.5时，五价As、Sb的氧化性可降低至不能氧化I-。 7为什么要加过量的碘化钾，它有哪些作用, 1> 因Cu2+与I-反应生成CuI与I2的反应是可逆的，过量的KI可使Cu2+的还原趋于完全。 <2>过量的I-与I2形成I3-，增大I2的溶解度，避免I2的挥发。 从以上的叙述可见，过量的KI起了还原剂、沉淀剂的作用，并和I2形成了多 卤化物。 8为什么加了碘化钾后，需立即用硫代硫酸钠标准液滴定 防止碘挥发与I-的氧化。 9为什么要近终点时才加入淀粉溶液,何时加淀粉最适宜, <1> 因淀粉吸附I3-，使I2不易放出，影响实验结果，见硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定实验步骤中思考题13。 <2> 淀粉既不能加入过早，也不能过迟加，以免过终点。测铜时，当滴定到溶液的颜色为淡黄色时加淀粉为宜。 10何时加硫氰酸钾, 加入淀粉后，继续慢滴硫代硫酸钠标准溶液，当蓝色很淡或刚消失时加硫氰酸钾，剧烈旋摇锥形瓶蓝色再现。若加迟了，终点易过 11 为什么要加硫氰酸钾, CuI沉淀易吸附I2，导致分析结果偏低，终点不敏锐。因此近终点时，加入KSCN，使CuI转化为溶解度更小的CuSCN，它基本上不吸附I2， 使终点变色敏锐 12 为什么不能早加硫氰酸钾, 由于 : 6Cu2+ + 7SCN- +4H2O , 6CuSCN? + SO42- + 8H+ + CN- 导致可逆反应 :2Cu2+ + 4I- , CuI? + I2 向左移动，从而使析出的I2减少，测定结果偏低。因此不能早加，只能近终点时加入 13加了硫氰酸钾之后，为什么要在激烈旋摇下继续滴定, 有利于沉淀的转化和释放出吸附的碘。 14 终点前后，溶液的颜色如何变化, 当淀粉吸附I2的蓝色消失，终点即到达。由于体系中有CuI沉淀，它是白色，从理论上讲，终点应是蓝色褪去呈白色浑浊液。但有时浑浊液 常呈现肉色或藕色，因此终点到达的标志是蓝色褪去，而不是白色浑浊出现 15 如何正确判断终点, 当蓝色渐褪变淡时，悬1滴于尖嘴管管口，用锥形瓶壁靠下，纯水洗下，旋摇锥形瓶使溶液混匀，重复操作直至蓝色消失。由于初练习者 看到带浅肉色或藕色的浑浊不能判断蓝色是否褪尽，可读好读数后，再滴加1滴或半滴，浑浊液颜色不变，可判断终点已到，取前面的读 数。