硫代硫酸钠的配制与标定
上海复旦大学医学院化学教研室
实验 Na2S2O3标准溶液(0.1 mol·L)的配制与标定
一、实验目的
1.掌握Na2S2O3标准溶液的配制方法和注意事项;
2.学习使用碘瓶和正确判断淀粉指示剂指示的终点;
3.了解置换碘量法的过程、原理,并掌握用基准物K2Cr2O7标定Na2S2O3溶液浓度的方法;
4.练习固定重量称量法。 -1
二、实验原理
硫代硫酸钠标准溶液通常用Na2S2O3·5H2O配制,由于Na2S2O3遇酸即迅速分解产生S,配制时若水中含CO2较多,则pH偏低,容易使配制的Na2S2O3变混浊。另外水中若有微生物也能够慢慢分解Na2S2O3。因此,配制Na2S2O3通常用新煮沸放冷的蒸馏水,并先在水中加入少量Na2CO3,然后再把Na2S2O3溶于其中。
标定Na2S2O3溶液的基准物质有KBrO3、KIO3、K2Cr2O7等,以K2Cr2O7最常用。标定时采用置换滴定法,使K2Cr2O7先与过量KI作用,再用欲标定浓度的Na2S2O3溶液滴定析出的I2。 第一步反应为:
Cr2O72- + 14H+ 3I2 + 2Cr3+ + 7H2O
在酸度较低时此反应完成较慢,若酸度太强又有使KI被空气氧化成I2的危险,因此必须注意酸度的控制并避光放置10分钟,此反应才能定量完成。
第二步反应为:
2S2O32- + IS4O62- + 2I-
-第一步反应析出的I2用Na2S2O3溶液滴定,以淀粉作指示剂。淀粉溶液在有I离子存在时
能与I2分子形成蓝色可溶性吸附化合物,使溶液呈蓝色。达到终点时,溶液中的I2全部与Na2S2O3作用,则蓝色消失。但开始I2太多,被淀粉吸附得过牢,就不易被完全夺出,并且也难以观察终点,因此必须在滴定至近终点时方可加入淀粉溶液。
Na2S2O3与I2的反应只能在中性或弱酸性溶液中进行,因为在碱性溶液中会发生下面的副反应:
S2O32- + 4I2
而在酸性溶液中Na2S2O3又易分解: 2SO42- + 8I-+ 5H2O
S
2O32-+2H2O
3+所以进行滴定以前溶液应加以稀释,一为降低酸度,二为使终点时溶液中的Cr离子不
致颜色太深,影响终点观察。另外KI浓度不可过大,否则I2与淀粉所显颜色偏红紫,也不利于观察终点。
三、仪器与试剂
碱式滴定管,250mL碘量瓶,25mL移液管,250mL容量瓶,试剂瓶;K2Cr2O7(基准物质),KI (A.R),4mol·L-1 HCl溶液,0.5%淀粉指示液。
四、实验步骤
1.Na2S2O3溶液的配制
在1000mL含有0.2gNa2CO3的新煮沸放冷的蒸馏水中加入Na2S2O3·5H2O26g,使完全溶解,放置2周后再标定。
2.Na2S2O3溶液的标定
(1)用固定重量称量法称取在120℃干燥至恒重的基准物K2Cr2O71.2258g于小烧杯中,加水使溶解,定量转移到250mL容量瓶中,加水至刻线,混匀,备用。
(2)用移液管量取25.00mL K2Cr2O7溶液于碘瓶中,加KI 2g,蒸馏水15mL,HCl溶液(4 mol·L)5mL,密塞,摇匀,封水,在暗处放置10分钟。
(3)加蒸馏水30mL稀释,用Na2S2O3液滴定至近终点,加淀粉指示液2mL,继续滴 定至蓝色消失而显亮绿色,即达终点。
(4)重复标定2次,相对偏差不能超过0.2%。为防止反应产物I2的挥发损失,平行试验的碘化钾试剂不要在同一时间加入,做一份加一份。 -1
(5)结果计算:cNa2S2O36(cV)K2Cr2O7VNa2S2O360.100025.00 VNa2S2O3
五、注意事项
1.K2Cr2O7与KI反应进行较慢,在稀溶液中尤慢,故在加水稀释前,应放置10分钟,使反应完全。
2.滴定前,溶液要加水稀释。
3.酸度影响滴定,应保持在0.2~0.4mol·L的范围内。
4.KI要过量,但浓度不能超过2%~4%,因为I太浓,淀粉指示剂的颜色转变不灵敏。
5.终点有回褪现象,如果不是很快变蓝,可认为是由于空气中氧的氧化作用造成,不影响结果;如果很快变蓝,说明K2Cr2O7与KI反应不完全。
6.近终点,即当溶液为绿里带浅棕色时,才可加指示剂。
7.滴定开始时要掌握慢摇快滴,但近终点时,要慢滴,并用力振摇,防止吸附。 --1
六、思考题
1.配制Na2S2O3溶液时为什么要提前2周配制?为什么用新煮沸放冷的蒸馏水?为什么要加入Na2CO3?
2.标定Na2S2O3标准溶液时为什么要在一定的酸度范围,酸度过高或过低有何影响?为什么滴定前要先放置10分钟?为什么先加50mL水稀释后再滴定?
3.KI为什么必须过量?其作用是什么?
4.如何防止I2的挥发和空气氧化I?
5.称取K2Cr2O7基准物1.2258g是如何计算出来的?
6.为什么在滴定至近终点时才加入淀粉指示液?过早加入会出现什么现象?
7.为什么要求使用碱式滴定管进行硫代硫酸钠溶液的滴定? -