发布时间 : 星期六 文章基础化学实验I（分析化学部分）更新完毕开始阅读
7、用高锰酸钾法测定H2O2时，为何不能通过加热来加速反应？
答：加热会促使H2O2分解,所以加入Mn2+来加快反应速度。
实验十 铜盐中铜含量的测定
重点：硫代硫酸钠标准溶液的标定、铜盐中铜含量的测定；
难点：标定Na2S2O3溶液时开始旋转锥形瓶速度的控制；淀粉指示剂加入的时间；加入的KSCN溶液量的控制，加入后旋转锥形瓶速度的控制；测定铜盐时溶液酸度的控制、终点的判断； 一、实验目的
1、学习Na2S2O3标准溶液配制和标定的方法
2、掌握碘量法测定铜盐中铜含量的基本原理、分析方法 二、实验原理
1、Na2S203溶液的配制与标定
Na2S203溶液不够稳定，容易分解。水中的CO2、细菌和光照都能使其分解，水中的O2也能将其氧化。故配制Na2S203溶液时，最好采用新煮沸并冷却的蒸馏水，以除去水中的C02和O2并杀死细菌；加入少量Na2C03使溶液呈弱碱性以抑制Na2S203的分解和细菌的生长；配制好的溶液贮于棕色瓶中，放置几天后再进行标定。长期使用的溶液应定期标定。
通常采用K2Cr2O7，作为基准物，以淀粉为指示剂，用间接碘量法标定Na2S203溶液。因为K2Cr2O7
与Na2S203的反应产物有多种，不能按确定的反应式进行，故不能用K2Cr2O7直接滴定Na2S2O3。而应先使K2Cr207与过量的KI反应，析出与K2Cr2O7，计量相当的I2，再用Na2S203溶液滴定I2，反应方程式如下：
Cr207与I的反应速度较慢，为了加快反应速度，可控制溶液酸度为0.2—0.4mol1·L-1，同时加入过量的KI，并在暗处放置一定时间。但在滴定前须将溶液稀释以降低酸度，以防止Na2S2O3在滴定过程中遇强酸而分解。 2、铜盐中铜含量的测定
在弱酸性的条件下，Cu可以被KI还原为CuI，同时析出与之计量相当的I2，用Na2S203标准溶液滴定，以淀粉为指示剂。反应式为：
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可见，在上述反应中，I不仅是Cu的还原剂，还是Cu的沉淀剂和I2的络合剂。
间接碘量法必须在弱酸性或中性溶液中进行，在测定Cu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，可以使共存的Fe转化为FeF6以消除其对Cu测定的干扰。若试样中不含Fe可不加NH4HF2。
2+
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3-2+
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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NH4SCN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，提高了测定的准确度。 三、仪器和试剂
0.017mol·LK2Cr2O7标准溶液；Na2S2O3·5H2O分析纯，I2分析纯；KI(s)、KI溶液100g·L，使用前配制；淀粉指示剂5g·L；Na2CO3(s)；HC1溶液6mol·L； KSCN溶液100g·L；H2SO4溶液1mol·L； CuSO4·5H2O试样。 四、实验内容
1、NaS2O3标准溶液的配制
准确称取8.0g Na2S203·5H2O于500mL烧杯中→加入新煮沸的冷却的300mL蒸馏水→加入0.1gNa2CO3，储于棕色瓶中，一周后标定。 2、NaS2O3标准溶液的标定
移取25.00mL K2Cr2O7溶液→锥形瓶→加入5mL 6mol·L-1HC1溶液→加入10mL100g·L-1 KI溶液→盖上表面皿，于暗处5min→用100mL蒸馏水稀释→Na2S203滴定至浅黄绿色→加入2mL淀粉指示剂→Na2S203滴定至蓝色消失变为绿色→平行滴定三次，计算NaS2O3标准溶液的浓度和相对平均偏差。
3、铜盐中铜含量的测定
准确称取0.5～0.6g CuSO4·5H2O试样（三份）→锥形瓶→加入5mL 1mol·LH2SO4溶液，100mL蒸馏水→加入10mL100g·L-1 KI溶液→Na2S203滴定至浅黄色→加入2mL淀粉指示剂→Na2S203滴定至浅蓝色→加入10mL100g·L-1 KSCN溶液→Na2S203滴定至蓝色消失变为米色或浅肉红色→平行滴定三次，计算CuSO4·5H2O试样中Cu的质量分数和相对平均偏差。 五、数据记录与处理 六、注意事项：
1、K2Cr2O7与KI的反应需一定的时间才能进行得比较完全，故需放置5min。 2、淀粉指示剂应在近终点时加入，不能加入过早。 3、NH4SCN溶液只能在近终点时加入。 七、实验讨论
1、如何配制和保存I2溶液?配制I2溶液时为什么要加入KI?
答：将I2和KI中加水少许，搅至I2全部溶解，稀释定容，摇匀贮存于棕色瓶中，加入KI的目的是使I2形成I3，更易溶解。 2、如何配制和保存Na2S203溶液?
答：将称得的Na2S203·5H2O溶于新煮沸的冷蒸馏水中，加少量Na2CO3，保存于棕色瓶中。 3、用K2Cr2O7作基准物质标定Na2S203溶液时，为什么要加入过量的KI和HCl溶液?为什么要放置一定时间后才能加水稀释?为什么在滴液定前还要加水稀释?
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答：加入过量的KI是保证足够的I-使K2Cr2O7完全反应。加入HCl溶液的目的是提供足够的酸性。放置一定时间是使K2Cr2O7与KI的反应完全。加水稀释是为了降低溶液的酸性。 4、标定I2溶液时，既可以用Na2S203滴定I2溶液，也可以用I2滴定Na2S203溶液，且都采用淀粉指示剂。但在两种情况下加入淀粉指示剂的时间是否相同？为什么？答：用Na2S203滴定I2溶液时，需在还终点时才能加入淀粉指示剂。若加过早，将有较多的I2与淀粉结合，造成终点拖后。用I2滴定Na2S203时，可在滴定前加入淀粉指示剂。 5、本实验加入KI的作用是什么？
答：KI的作用是：Cu2+的还原剂，Cu+的沉淀剂和I2的络合剂。 6、本实验为什么要加入NH4SCN？为什么不能过早地加入？
答：加入NH4SCN使CuI转化为各溶解度更小的CuSCN，而CuSCN不吸附I2，提高测定的准确度。NH4SCN只能在近终点时加入，若加入过早，大量的I2的存在有可能氧化SCN-，从而影响测定的准确度。
7、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pH为3-4？ 答：加入NH4HF2来调节溶液的pH。
实验十一 铁矿石中铁含量的测定
重点：熟悉K2Cr2O7法测定铁矿石中铁的原理和操作步骤；了解二苯胺磺酸钠指标剂的作用原理。对无汞定铁有所了解，增强环保意识。
难点：矿石试样的溶解；SnCl2的加入量；溶液的冷却；K2Cr2O7法测定铁矿石中铁的操作步骤。 一、 实验目的
1.学习矿石试样的溶解法；
2.进一步掌握K2Cr2O7标准溶液的配制方法及使用； 3.熟悉K2Cr2O7法测定铁矿石中铁的原理和操作步骤； 4.对无汞定铁有所了解，增强环保意识； 5.了解二苯胺磺酸钠指标剂的作用原理。 二、实验原理
铁矿石的种类很多，用于炼铁的主要有磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）和菱铁矿（FeCO3）等。铁矿石试样经盐酸溶解后，其中的铁转化为Fe。在强酸性条件下，Fe可通过SnCl2还原为Fe。Sn将Fe还原完毕后，甲基橙也可被Sn还原成氢化甲基橙而褪色，因而甲基橙可指示Fe
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还原终点。Sn还能继续使氢化甲基橙还原成N，N-二甲基对苯二胺和对氨基苯磺酸钠。其反应式为：
(CH3)2NC6H4N=NC6H4SO3Na+2e+2H→(CH3)2NC6H4NH—NHC6H4SO3Na
(CH3)2NC6H4NH—NHC6H4SO3Na＋2e＋2H→(CH3)2NC6H4NH2+NH2C6H4SO3Na
这样一来，略为过量的Sn也被消除。由于这些反应是不可逆的，因此甲基橙的还原产物不消耗K2Cr2O7。
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反应在HCl介质中进行，还原Fe时HCl浓度以4 mol·L为好，大于6 mol·L时Sn
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则先还原甲基橙为无色，使其无法指示Fe的还原，同时Cl浓度过高也可能消耗K2Cr2O7，HCl浓度低于2 mol·L则甲基橙褪色缓慢。反应完后，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定至溶液呈紫色即为终点，主要反应式如下：
2FeCl4+SnCl+2Cl=2FeCl4+SnCl6 6Fe+Cr22O7+14H=6Fe+2Cr+ 7H2O
滴定过程中生成的Fe呈黄色，影响终点的观察，若在溶液中加入H2PO4，H3PO4与Fe生成无色的Fe(HPO4)2，可掩蔽Fe。同时由于Fe(HPO4)2的生成，使得Fe/Fe电对的条件电位降低，滴定突跃增大，指示剂可在突跃范围内变色，从而减少滴定误差。
Cu，As(Ⅴ)，Ti(Ⅳ)，Mo(Ⅵ)等离子存在时，可被SnCl2还原，同时又能被K2Cr2O7氧化，Sb(Ⅴ)和Sb(Ⅲ)也干扰铁的测定。 三、主要试剂和仪器
1.SnCl2(10%溶液，即100g·L)：称取10g SnCl2·2H2O溶于40mL浓热HCl，加水稀释至100mL。
2.SnCl2（5%溶液）：将10%的SnCl2溶液稀释一倍。
3.HCl（浓）
4.硫酸-磷酸混酸：将150mL浓硫酸缓缓加入700mL水中，冷却后加入150mL H3PO4，摇匀。 5.甲基橙(0.1%水溶液) 6.二苯胺磺酸钠(0.2%水溶液)
7.K2Cr2O7标准溶液：将 K2Cr2O7在150～180℃烘干2h，放入干燥器冷却至室温，用指定质量称量法准确称取0.6129g K2Cr2O7于小烧杯中，加水溶解后转移至250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 四、实验内容
准确称取铁矿石粉1～1.5g于250mL烧杯中，用少量水润湿后，加20mL浓HCl，盖上表面皿，在通风柜中低温分解试样（可在砂浴上加热20～30min，并不时摇动，避免沸腾），若有带色不溶残渣，可滴加100g·L SnCl2溶液20～30滴助溶，试样分解完全时，剩余残渣应为白色（SiO2）或非常接近白色，此时可用少量水吹洗表面皿及烧杯内壁，冷却后将溶液转移到250mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。
移取样品溶液25.00mL于250mL锥形瓶中，加8mL浓HCl，加热至接近沸腾，加入6滴甲基橙，趁热边摇动锥形瓶边慢慢滴加100g·L SnCl2溶液还原Fe，溶液由橙红色变为红色，再慢慢滴加50g·LSnCl2至溶液变为淡粉色，若摇动后粉色褪去，说明 SnCl2已过量，可补加1滴甲基橙，以除去稍微过量的SnCl2，此时溶液如呈浅粉色最好，不影响滴定终点，SnCl2切不可过量。然后，迅速用流水冷却，加蒸馏水50mL，硫磷混酸20mL，二苯胺磺酸钠4滴，并立即用 K2Cr2O7标准溶液滴定至出现稳定的紫红色为终点。平行测定三次，计算试样中Fe的含量。
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