Transcript 实验十二： 铜合金中铜的测定（间接碘量法）

实验十一 间接碘量法测定铜合
金中铜含量
一
二
三
四
五
六
实验目的
实验原理
主要试剂和仪器
实验步骤
数据处理
思考题
一.实验目的
1.掌握Na2S2O3溶液的配制及标定要点
2.了解淀粉指示剂的作用原理
3.了解间接碘量法测定铜的原理
4.学习铜合金试样的分解方法
5.掌握以碘量法测定铜的操作过程
二.实验原理
铜合金种类较多，主要有黄铜和各种青铜。铜合金中铜的测定，
一般采用碘量法。
在弱酸溶液中，Cu2＋与过量的KI作用，生成CuI沉淀，同时析出的
I2，反应式如下：
2

2Cu  4I  2CuI  I2
或
2Cu2   5I  2CuI  I3
析出的I2以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定：
I2  2S 2O32   2I  S 4O62 
Cu2＋与I－之间的反应是可逆的，任何引起Cu2＋溶度减小（如形成
络合物等）或引起CuI溶解度增加的因素均使反应不完全。加入过量
KI，可使Cu2＋的还原趋于完全，但是，CuI沉淀强烈吸附I3－，又会使
结果偏低。

通常的办法是近终点时加入硫氰酸盐，将CuI（Ksp＝1.1×10－12）转
化为溶解度更小的CuSCN沉淀（Ksp＝4.8×10－15），把吸附的碘释放
出来，使反应更趋于完全。SCN－只能在临近终点时加入，否则SCN－
会还原大量存在的I2，致使测定结果偏低。反应式如下：
CuI  SCN  CuSCN  I
6Cu2   4H2O  7SCN  6CuSCN  SO24   CN  8H

溶液的pH值一般应控制在3.0－4.0之间。酸度过低，Cu2＋易水解，使
反应不完全，结果偏低，而且反应速率慢，终点拖长；酸度过高，则
I－被空气中的氧氧化为I2（Cu2＋催化此反应），使结果偏高。

Fe3＋能氧化I－，对测定有干扰，但可加入NH4HF2掩蔽。NH4HF2（即
NH4F.HF）是一种很好的缓冲溶液，因HF地Ka＝6.6×10－4，故能使溶
液的pH控制在3.0－4.0之间。
三.主要试剂和仪器
1. KI 200g.L－1
2. Na2S2SO3 0.1mol.L－1
3. 淀粉溶液 5g.L－1
4. NH4SCN
5. H2O2 30%（原装）
6. Na2CO3固体
7. 纯铜（>99.9%）
8. K2Cr2O7标准溶液 c( 16 K Cr O )  0.1000molL
9. KIO3基准物质
10.H2SO4 1 mol.L－1
11.HCl（1＋1）
12.NH4HF 200 g.L－1
13.HAc （1＋1）
14.氨水（1＋1）
15.铜合金试样
1
2
2
7
四.实验步骤
(一) Na2S2O3溶液的标定
1.用K2Cr2O7标准溶液标定
准确移取25.00ml K2Cr2O7标准溶液于锥形瓶中，加入5ml 6
mol.L－1HCl溶液，5ml 200 g.L－1KI溶液，摇匀放在暗处5min，待反应
完全后，加入100mL蒸馏水，用待标定的Na2S2O3溶液滴定至淡黄色，
然后加入2ml 5 g.L－1淀粉指示剂，继续滴加滴定至溶液呈现亮绿色
为终点。计算C Na2S2O3 。
2.用纯铜标定
准确称取0.2g左右纯铜，置于250mL烧杯中，加入约10mL（1＋
1）盐酸，在摇动下逐渐滴加入2～3ml 30％H2O2，至金属铜分解完
全（H2O2不应过量太多）。加热，将多余的H2O2分解赶尽，然后定
量转入250mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。
准确移取25.00mL纯铜溶液于250mL锥瓶中，滴加（1＋1）氨水至沉
淀刚刚生成，然后加入8mL（1＋1）HAc，10 mL NH4HF2溶液，
10ml KI溶液，用Na2S2O3溶液滴定至浅黄色。再加入10 mL
NH4SCN溶液，继续滴定至溶液的蓝色消失即为终点，记下所消耗的
Na2S2O3溶液的体积，计算Na2S2O3溶液的浓度。
3. 用KIO3基准物质标定

C(1/6KIO3)=0.1000 mol.L－1溶液的配制，准确称取0.8917g KIO3于烧杯
中，加水溶解后，定量转入250mL容量瓶中，加水稀释至刻度，充分
摇匀。吸收25.00ml KIO3标准溶液3份，分别置于500mL锥形瓶中，加
入20mL 100 g.L－1 KI溶液，5mL1mol.L－1 H2SO4，加水稀释至约200mL，
立即用待标定的Na2S2O3滴定至浅黄色，加入5mL淀粉溶液，继续滴定
至由蓝色变为无色即为终点。

(二) 铜合金中铜含量的测定
准确称取黄铜试样（质量分数为80％～90％）0.10～0.15g，置
于250mL锥形瓶中，加入10mL（1＋1）HCl溶液，滴加约2mL 30％
H2O2,加热使试样溶解完全后，再加热使H2O2分解赶尽，然后煮沸
1～2min。冷却后，加60mL水，滴加（1＋1）氨水直到溶液中刚刚
有稳定的沉淀出现，然后加入8mL（1＋1）HAc，10mL NH4HF2缓
冲溶液，10mL KI溶液，用0.1 mol.L－1 Na2S2O3溶液滴定至浅黄色。
再加入3mL 5 g.L－1淀粉指示剂，滴定至浅蓝色，最后加入10mL
NH4SCN溶液，继续滴定至蓝色消失。根据滴定时所消耗的
Na2S2O3的体积计算Cu的含量。
五、思考题

碘量法测定铜时，为什么常要加入NH4HF2？为什么临近终点时加入
NH4SCN（或KSCN）？


已知 ECu
2

2＋却能使 I－离
E
/ Cu＝0.159V， I / I ＝0.545V，为何本实验中Cu


3

子氧化为I2？

铜合金试样能否用HNO3分解？本实验采用HCl和H2O2分解试样，试写出
反应式。

碘量法测定铜为什么要在弱酸性介质中进行？在用K2Cr2O7标定S2O32-溶
液时，先加入5ml 6 mol.L－1HCl溶液，而用Na2S2O3溶液滴定时却要加
入100ml蒸馏水稀释，为什么？

用纯铜标定Na2S2O3溶液时，如用HCl溶液加H2O2分解铜，最后H2O2未分
解尽，问对标定Na2S2O3的溶液会有什么影响？

标定Na2S2O3溶液的基准物质有哪些？以K2Cr2O7标定Na2S2O3时，终点的
亮绿色是什么物质的颜色？
六、参考文献
[1] 陈荣三等.无机及分析化学(第四版).高等教育出版社.
[2] 分析化学实验(第三版).武汉大学编.高等教育出版
社.1994
[3] 基础分析化学实验(第二版).北京大学出版社,1998