实验展示:硫酸铜中铜含量的测定
化学小僧2013/01/13化学 IP:安徽
咳咳,继上次发一个白云石中钙含量的测定实验后,再次奉献一个帖子························硫酸铜中铜含量的测定···················为了学术分而发帖攒分
这次时间比较的充足,就发的详细一些,希望大家喜欢。
1.原理
使用间接碘量法测定Cu2+的反应方程式为
2Cu2++4I-=====2CuI(沉淀)+I2
I2+2S2O32-=====S4O62-+2I-

离子与碘离子的反应是可逆的,为了使反应更加的完全,必须加入过量的KI。但是由于CuI沉淀强烈的吸附I3-,会使结果偏低。如果加入KSCN。使CuI转化成溶解度更小的CuSCN。

CuI+SCN-=====CuSCN+I-

这样不但可以释放出吸附的碘离子,而且还会再生出碘离子与铜离子反应。但是KSCN必须在最后加入,负责较多的碘会较明显的被KSCN说还原使结果变低:

SCN2-+4I2+4H2O=====SO4-+7I-+ICN+8H+

同时为了防止铜盐水解,反应需在酸性溶液中进行。过低会使氧化反应不完全,造成结果偏低,终点拖长;如果酸度过高,则碘离子会被空气氧化,使结果偏高。

大量的氯离子能与铜离子形成配合物,影响主反应的进行,所以使用硫酸而不用盐酸。

产生的碘以硫代硫酸钠滴定,淀粉为指示剂。

硫代硫酸钠的标定使用重铬酸钾为基准试剂,过量的碘化钾与一定量的重铬酸钾反应,产生的碘用未知浓度的硫代硫酸钠标定。反应方程式为:

Cr2O72-++6I-+14H+======2Cr3++3I2+7H2O

2.试剂

1)硫代硫酸钠标准液

2)6mol/L HNO3

3)100g/L KI溶液

4)1+1和1mol/L硫酸溶液

5)100g/LKSCN溶液

6)10g/L淀粉溶液

3.步骤

A.硫代硫酸钠溶液的标定
1.取一定量的重铬酸钾配成溶液,定容至100ml,用移液管移取25ml溶液于碘量瓶中。
IMGSRC_20130111214911_93.jpg
IMGSRC_20130111214915_50.jpg   
2.加入碘化钾溶液5ML,加入硝酸酸化。立即赛上塞子,并用水封,至于黑暗处使其充分反应5Min
   IMGSRC_20130111214918_22.jpg
3.取出后加入1ml 淀粉溶液,用硫代硫酸钠溶液标定至蓝色刚好褪色。平行滴定两组,计算硫代硫酸钠标准液浓度。
   IMGSRC_20130111214947_25.jpg
B.铜含量的测定
1.用分析天平秤取约0.4g硫酸铜试样三份,置于三个锥形瓶中;(最好是碘量瓶)
   IMGSRC_20130111214922_30.jpg
IMGSRC_20130111214925_33.jpg
2.加入10ML蒸馏水溶解,加入硫酸酸化,最后加入7ml碘化钾溶液;并立即用硫代硫酸钠标准溶液标定为淡黄色;
IMGSRC_20130111214951_87.jpg
IMGSRC_20130111214953_44.jpg
3.加入1ml淀粉溶液,溶液变为蓝色,继续滴定使蓝色褪去。
IMGSRC_20130111214958_94.jpg
4.加入KSCN溶液,由于碘被释放,蓝色加深,继续滴定至蓝色恰好消失,最后溶液呈米色(CuSCN悬浊液),期间的颜色变化比较复杂,所以多拍了几张

IMGSRC_20130111215001_68.jpg
IMGSRC_20130111215032_65.jpg
IMGSRC_20130111215034_59.jpg
IMGSRC_20130111215036_16.jpg
IMGSRC_20130111215038_40.jpg
IMGSRC_20130111215038_40.jpg
   IMGSRC_20130111215040_81.jpg   
5.最后发一张所有滴定的结果照片,顺便吐槽一下:有许多的人做实验就是打酱油,没有仔细的去做,实验失败了也不去思考,只是去抄袭别人的数据,这样其实在侮辱这门学科,这个实验只要求滴定两瓶,但是由于我第一次多加了一些就果断重新做,有一组实验数据偏差的太大,也重新做了一组,所以我一个人总共作了7组。我在这里只是想和坛友们说一句,如果你有志于科学,那么请仔细对待每一个实验,不要伪造实验数据。

IMGSRC_20130111215054_9.jpg
+88  科创币    leeqingyang    2013/01/13 鼓励原创发帖,最后一句十分赞同
+50  科创币    孤独的酒精灯    2013/01/14 最后一句很好。
+200  科创币    科创网    2013/01/14 好贴。
+100  科创币    trample    2013/01/14 拍照技术有待提升哦
+25  科创币    pavaroti    2013/01/14 高质量发帖
+116  科创币    qg2010    2013/01/15 最后一句很好
+1  学术分    虎哥    2013/01/14 两帖合并加1学分。
来自:数理化 / 化学
19
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~~空空如也
化学小僧 作者
11年5个月前 IP:未同步
487922
OK ,这次发帖没有出现多发和插错图,鼓掌[s:222][s:222][s:222][s:222][s:222][s:222][s:222][s:222][s:222][s:222][s:222][s:222][s:222]
另外发帖的时候出现一个奇怪的现象,就是插图片的时候不知道怎么就自动插到最前面,这是怎么回事????大家有没有碰到过??!![s:257][s:241][s:256]
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dx毁灭者
11年5个月前 IP:未同步
487942
最后那句太有感触了,想当年高中的实验课绝大部分是打酱油的,都来我这抄数据,对这些人我是非常厌恶的
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孤独的酒精灯
11年5个月前 IP:未同步
488012
最后一句很好。
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虎哥
11年5个月前 IP:未同步
488015
碘量法,很经典的实验。

有几个问题:

酸性过高、过低、合适,分别是多酸?后面有“酸化”,加多少酸可以达到酸化的目的?
为什么要立即塞上塞子,如果不塞上,会与什么东西反应或者跑走什么东西,对实验结果会造成什么影响?
既然是报道实验,为何只有实验原理,没有实验数据及数据处理、误差分析环节?
可能有哪些干扰因素,比如,假如硫酸铜中含有少量铅盐,会有什么影响?如果干扰物换成少量亚铁(工业硫酸铜中肯定有这东西),又有什么影响?
硫代硫酸钠容易被氧化,有什么储存注意事项,溶液要不要过滤,新鲜的马上标定和密封陈化几天后再标定,有什么区别?

希望楼主组织大家讨论这些问题,加以完善。其实我很想马上加学术分的,但是介于缺乏数据处理和误差分析这个重要环节,所以暂时忍了一下。
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极度深寒
11年5个月前 IP:未同步
488026
刚刚才写完测量绝对零度的实验报告....还是你这实验比较有意思点..
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ms1175555
11年5个月前 IP:未同步
488060
回 4楼(虎哥) 的帖子
做定量就是要打破平衡,只要打破了离子间的动态平衡,反应才会出现终点
酸化就是为了做到这一点
因碘和在这个过程里是过量的,所以亚铁所带的还原影响被消除
硫代硫酸钠在要求里是每8小时重新标定一次,但在密封\\黑暗条件下
24小时结果变化不大

别忘了我也是个化验员[s:219]
+50
科创币
虎哥
2013-01-14
好嘛,M化验员好。
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ms1175555
11年5个月前 IP:未同步
488063
回 楼主(化学小僧) 的帖子
羡慕你有电子称,我化验时用的只有机械式万分之一克的那种分析天平............. [s:273]
做标准溶液每次都好麻烦....
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化学小僧作者
11年5个月前 IP:未同步
488065
回 7楼(ms1175555) 的帖子
哈哈,那种我也用过,十分的蛋疼 [s:274]
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化学小僧作者
11年5个月前 IP:未同步
488074
虎哥果然是专业人士,提的意见十分好。这里我就补充一些知识[s:333]
1.酸度问题:我查阅相关的书籍,不同的不一样,所以无法给出具体的加入量,一般加入是HAc-NH4Ac缓冲液,控制溶液的的pH在3.2---4.0之间。
XXXX2S2O3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作用下,CO2,空气中的O2发生反应。此外,水中微量的Cu2+或Fe3+也能促进Na2S2O3溶液的分解。具体方程式为
Na2s2o3===微生物===Na2SO3+S
S2O32-+CO2+H2O===HSO3-+HCO3-+S
S2O32+1/2O2===SO42-+S

所以,正确的做法是:秤取略微过量的硫代硫酸钠配成溶液,加入碳酸钠抑制细菌的生长,在暗处保存一个星期以上后标定。如果发现溶液变浑浊(生成的s单质),则需过滤后标定。储存在棕色瓶中,由于加入了碳酸钠,故需要用胶塞。
3.关于杂质的掩蔽,要根据具体情况决定。一般的掩蔽方法是氧化还原掩蔽法。对于Fe3+可以加NH4F形成FeF63-配离子掩蔽。对于As(V)和Sb(v)可以将p调至4.0,以免干扰氧化碘离子。
对于虎哥说的铅离子,我认为其不会干扰试验进行。这里附一个相关链接,PS:我也不是很确定,XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/question/XXXXXXXXXXXXml
4.实验数据处理(插入表格功能不好用,就用excel做个表格截屏)
QQ截图20130114123239.jpg
   QQ截图20130114123239.jpg
具体的计算我就不再这里赘述,有兴趣的盆友可以自己去计算,
由于实验中生成的碘易升华,所以这就成了主要的误差来源。这也就是为什么要立马盖上碘量瓶塞子,并用水封的原因。
另传一份有关杂质掩蔽的论文:  
attachment icon HNO3—KClO3—NH4Cl分解(NaPO3)6掩蔽碘量法测定矿石中铜.pdf 68.77KB PDF 173次下载 预览
+10
科创币
trample
2013-01-14
高质量发帖
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化学小僧作者
11年5个月前 IP:未同步
488075
回 4楼(虎哥) 的帖子
虎哥,那个铅盐怎么掩蔽?看下9楼的--------指点下
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虎哥
11年5个月前 IP:未同步
488212
9楼是重点。
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化学小僧作者
11年5个月前 IP:未同步
488218
回 11楼(虎哥) 的帖子
虎哥不能食言啊,学术分啊,这进度,我得发十几篇实验贴啊、、、、、、、、、、[s:313][s:313]
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ms1175555
11年5个月前 IP:未同步
488296
回 10楼(化学小僧) 的帖子
当铅,铋含量高时可加入2ML淀粉溶液进行
你用的是硫酸,铅会生成硫酸铅沉淀
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化学小僧作者
11年5个月前 IP:未同步
488302
回 13楼(ms1175555) 的帖子
问一下,铅 铋为什么会干扰实验?还有加入淀粉的原理是什么?胶体沉淀么?
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ms1175555
11年5个月前 IP:未同步
488308
回 14楼(化学小僧) 的帖子
试样中Pb存在影响观察终点,
如不是硫酸盐,可在过程中加入硫酸钠
使硫酸铅沉淀
消除铅对测定的干扰,使终点较清楚
淀粉在最后加入,为防止其对碘的吸咐
且能看到清楚的终点
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化学小僧作者
11年5个月前 IP:未同步
488309
回 15楼(ms1175555) 的帖子
哦。了解,我这里本来测得就是硫酸铜,所以就不必考虑铅的干扰 [s:274]
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wttq天
11年3个月前 IP:未同步
501044
纠正一个错误,方程式应为SCN2-+4I2+4H2O=====SO42-+7I-+ICN+8H+
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小小少年
11年3个月前 IP:未同步
502042
学习了,其实我们这,初中就没有化学实验课,我们都没摸过试管,老师只不过就在前面讲,老师自己一人做实验罢了
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