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实验47 铜合金中铜含量的测定 ——间接碘量法 47.1 实验目的 （1）掌握间接碘量法测定铜合金中铜含量的原理及操作 条件。 大 学 通 用 化 学 实 验 技 术 1/11 （2）学习铜合金试样的溶解方法。 —— 间 接 碘 量 法 在线答疑：[email protected] [email protected] 铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定 47.2 实验原理 铜合金试样可用HCl-H2O2溶解，加热煮沸使过量的 H2O2分解，然后将溶液调节至弱酸性（pH=3～4），加入 过量的KI使之与Cu2+作用生成CuI沉淀，同时析出与铜量 相当的I2，然后以淀粉为指示剂用Na2S2O3标准溶液滴定 析出的I2。其反应式如下： I2 -淀粉蓝色消失为滴定终点，由试样的质量Na 浓度和消耗体积即可算出试样中铜的含量。 在线答疑：[email protected] [email protected] 2/11 —— 2Cu2+ + 4I- = 2CuI↓ + I2 I2 + 2S2O32- = 2I- +S4O62- 大 学 通 用 化 学 实 验 技 术 2 S2 O3 间 接 碘 量 法 铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定 47.3 实验步骤 1. 铜合金试样的分解 准确称取约1g铜合金试样于250mL烧杯中，加入20mL 1:1HCl溶液，滴加约3mL30%H2O2，盖上表面皿，放置几分 钟，观察试样是否溶解完全。如不全溶可小火加热，切 大 学 通 用 化 学 实 验 技 术 3/11 不可过早加热。一般情况下可不必加热，如若试样不全 煮沸溶液至冒大量气泡，使H2O2完全分解。冷却后移入 250mL容量瓶中稀释至刻度，摇匀。 在线答疑：[email protected] [email protected] —— 溶，可补加少量H2O2，不断摇动烧杯，待试样溶解完全后 间 接 碘 量 法 铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定 2. 铜合金中铜含量的测定 移取25.00mL铜溶液，滴加1:1氨水，边加边摇至溶 液刚刚有稳定的沉淀生成，再加8mL 1:1HAc溶液，5mL NH4HF2，10mL 20%KI溶液，然后用Na2S2O3溶液滴定至浅黄 色，加3mL0.5%淀粉溶液，继续滴定至溶液显浅灰色或浅 大 学 通 用 化 学 实 验 技 术 4/11 蓝色。然后加5mL KSCN溶液，充分摇动。此时，溶液蓝 好消失即为终点。此时因有白色沉淀，终点呈灰白色或 肉色。记录所消耗的Na2S2O3体积。平行测定3次。计算铜 合金中铜的质量分数。 在线答疑：[email protected] [email protected] —— 色加深（为什么？），继续用Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚 间 接 碘 量 法 铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定 47.4 注意事项 （1）间接碘量法必须在弱酸性或中性溶液中进行， 在测定Cu2+时，通常用NH4HF2控制溶液的酸度为pH 3～4， 这种缓冲溶液（HF/F-）同时也提供了F-作为掩蔽剂，可 使共存的Fe3+转化为FeF63-以消除其对Cu2+测定的干扰。 大 学 通 用 化 学 实 验 技 术 5/11 若试样中不含Fe3+可不加NH4HF2。 即I2黄色已接近褪去时加入。否则，会有较多的I2被淀 粉吸附，而导致终点滞后。 在线答疑：[email protected] [email protected] —— （2）在间接碘量法中，淀粉指示剂应在临近终点， 间 接 碘 量 法 铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定 （3）CuI沉淀表面易吸附少量I2 ，这部分I2 不与淀 粉作用，而使终点提前。为此应在临近终点时加入KSCN 溶液，使CuI转化为溶解度更小的CuSCN，而CuSCN不吸 附I2 ，从而使被吸附的那部分I2 释放出来，提高测定的 准确度。 大 学 通 用 化 学 实 验 技 术 6/11 值得注意的是，KSCN溶液只能在临近终点时加入，否则 —— 大量I2 的存在有可能氧化SCN- ，从而影响测定的准确度。 间 接 碘 量 法 在线答疑：[email protected] [email protected] 铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定 47.5 问题讨论 （1）本实验加入KI的作用是什么？ （2）碘量法测定铜合金中的铜含量时，pH为何必须 保持在3～4之间？酸度过高过低对测定有何影响？ 大 学 通 用 化 学 实 验 技 术 7/11 （3）本实验中加入KSCN溶液的作用是什么？为什 （4）若试样中含有铁，则加入何种试剂以消除铁对 测定铜的干扰并控制溶液的pH为3～4？ 在线答疑：[email protected] [email protected] —— 么不能过早的加入？ 间 接 碘 量 法 铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定 47.6 参考答案 （1）本实验加入KI的作用是什么？ 答：Cu2+被还原为CuI↓，同时析出与Cu2+计量相当 的I2 。另外，过量的KI使I2 生成I3- ，可防止I2 的挥发， 大 学 通 用 化 学 实 验 技 术 8/11 减少I2的损失。 —— 间 接 碘 量 法 在线答疑：[email protected] [email protected] 铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定 （2）碘量法测定铜合金中的铜含量时，pH为何必须 保持在3～4之间？酸度过高过低对测定有何影响？ 答：间接碘量法测定铜合金中的铜含量时，pH必须 控制在3～4之间。 酸度过低：会降低反应速度，溶液中I2 会发生歧化 大 学 通 用 化 学 实 验 技 术 9/11 反应，Cu2+ 可能部分水解 ，使结果偏低；同时，部分 中的氧氧化为I2 （Cu2+ 有催化作用），使结果偏高；② S2O32-发生分解，S2O32- + 2H+ = S↓ + H2SO3 在线答疑：[email protected] [email protected] —— S2O32- 将会被I2 氧化为SO32- 。 酸度过高：①I- 易被空气 间 接 碘 量 法 铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定 （3）本实验中加入KSCN溶液的作用是什么？为什 么不能过早的加入？ 答：CuI沉淀表面易吸附少量I2，这部分I2 不与淀 粉作用，而使终点提前。为此应在临近终点时加入KSCN 溶液，使CuI转化为溶解度更小的CuSCN，而CuSCN不吸 大 学 通 用 化 学 实 验 技 术 10/11 附I2，从而使被吸附的那部分I2释放出来，提高测定的 KSCN溶液只能在临近终点时加入，否则大量I2的存 在有可能氧化SCN-，从而影响测定的准确度。 在线答疑：[email protected] [email protected] —— 准确度。 间 接 碘 量 法 铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定 （4）若试样中含有铁，则加入何种试剂以消除铁对 测定铜的干扰并控制溶液的pH为3～4？ 答：可加入NH4HF2 溶液，这种缓冲溶液（HF/F- ）提 供了F-作为掩蔽剂，可使共存的Fe3+转化为FeF63- 以消除 大 学 通 用 化 学 实 验 技 术 11/11 其对Cu2+ 测定的干扰。同时可控制溶液的酸度为pH3～4。 —— 间 接 碘 量 法 在线答疑：[email protected] [email protected] 铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定