碘标准溶液的配制和标定

时间：2022-02-13 理论教育版权反馈

【摘要】：碘量法是利用I2的氧化性和I－的还原性来进行测定的方法。碘量法中使用的标准溶液有I2溶液和Na2S2O3溶液两种。I2溶液可直接用基准试剂来配制准确浓度溶液，也可用普通试剂配制为粗略浓度溶液，再进行标定。长期使用的溶液，应定期标定。根据Na2S2O3标准溶液的浓度和消耗I2溶液的体积，计算I2标准溶液的浓度。

实验十四　碘标准溶液的配制和标定

一、实验目的

1．掌握I₂和Na₂S₂O₃溶液配制方法和保存条件。

2．学习标定I₂和Na₂S₂O₃溶液浓度的原理和方法。

3．掌握直接碘量法和间接碘量法的测定条件。

二、实验原理

碘量法是利用I₂的氧化性和I^－的还原性来进行测定的方法。碘量法中使用的标准溶液有I₂溶液和Na₂S₂O₃溶液两种。

1．I₂溶液的配制及标定

I₂溶液可直接用基准试剂来配制准确浓度溶液，也可用普通试剂配制为粗略浓度溶液，再进行标定。I₂微溶于水，易溶于KI溶液中，但在稀的KI溶液中也溶解很慢。因此配制I₂溶液时，不能过早的加水稀释，应先将I₂与KI混合，用少量水充分研磨，溶解完全后再加水稀释至所需体积，贮存在棕色瓶中。

标定I₂溶液浓度，可用已标定好的Na₂S₂O₃标准溶液来标定，也可用As₂O₃来标定。As₂O₃有剧毒，难溶于水，但可溶于碱溶液中:

As₂O₃+6OH－=2AsO₃^3－+3H₂O

AsO₃^3－与I₂溶液发生下列反应:

AsO₃^3－+I₂+H₂O=AsO₄^3－+2I^－+2H+

该反应是可逆的，随着反应进行，溶液酸度的增加，反应将向反方向进行。因此必须向溶液中加入过量的碳酸氢钠，使其pH值保持在8左右，实际滴定反应是:

AsO₃^3－+I₂+2HCO₃^－=AsO₄^3－+2I^－+2CO₂↑+H₂O

此反应能定量进行。

2．Na₂S₂O₃溶液的配制及标定

硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃·5H₂O）一般都含有少量的杂质，且易风化，因此不能直接配制准确浓度的溶液。又因为Na₂S₂O₃溶液易受空气和微生物等的作用而分解，所以配制Na₂S₂O₃溶液时需要用新煮沸并冷却的去离子水，再加入少量碳酸钠（浓度约为0．02%）使溶液呈碱性，以抑制细菌的再生长。另外，日光能促进Na₂S₂O₃的分解，因此应贮存于棕色瓶中，放置暗处，经过一周后标定。长期使用的溶液，应定期标定。通常用重铬酸钾作为基准物，应用间接碘量法来标定Na₂S₂O₃溶液的浓度。在酸性介质中K₂Cr₂O₇与KI发生反应析出I₂:

Cr₂O₇^2－+6I^－+14H+=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O

析出I₂再用Na₂S₂O₃标准溶液滴定:

I₂+2S₂O₃^2－=S₄O₆^2－+2I^－

三、仪器与药品

1．仪器:分析天平、50ml碱式滴定管、25ml移液管、250ml容量瓶、常用玻璃仪器若干。

2．药品:基准试剂As₂O₃、基准试剂K₂Cr₂O₇、固体I₂、固体Na₂S₂O₃·5H₂O、固体Na₂CO₃、2．0 mol/L HCl、固体NaHCO₃、10%KI、1%酚酞溶液、1．0%淀粉溶液、6．0 mol/ LNaOH。

四、实验步骤

1．0．05mol/LI₂溶液配制

在台秤上称取6．5g I₂和20g KI置于小烧杯中，加入少许去离子水，搅拌至I₂全部溶解后，加水稀释至500ml，转入棕色瓶中，摇均匀后放置过夜再标定。

2．0．1mol/L Na₂S₂O₃溶液配制

在台秤上称取12．5g Na₂S₂O₃·5H₂O置于小烧杯中，加入新煮沸已冷却的去离子水500ml，摇均匀后转入棕色瓶中，暗处放置一周后再标定。

3．0．05mol/LI₂溶液浓度的标定

（1）As₂O₃标定I₂溶液（As₂O₃剧毒，不建议使用本法）:在分析天平上准确称取干燥的As₂O₃基准物0．60～0．80g（精确0．1mg）于小烧杯中，加6ml 6．0mol/L NaOH溶液，温热溶解后，加2滴酚酞指示剂，用6．0mol/LHCl溶液中和至红色刚好褪去，然后加入2g NaHCO₃，搅拌溶解后，将溶液定量转移到150ml容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。用25ml移液管移取稀释液于250ml洁净的锥形瓶中，加入20～30ml的去离子水和5g NaHCO₃固体，再加1ml淀粉溶液，用I₂标准溶液滴定到溶液呈蓝色且30秒不褪色即为终点，记录消耗I₂溶液的体积，平行测定3次。根据As₂O₃质量和消耗I₂溶液的体积，计算I₂标准溶液的浓度。

（2）Na₂S₂O₃标准溶液标定I₂溶液:用25ml移液管移取Na₂S₂O₃标准溶液于250ml洁净的锥形瓶中，加入20～30ml的去离子水和1ml淀粉溶液，用I₂标准溶液滴定至溶液呈蓝色且半分钟不褪色即为终点，记录消耗I₂溶液的体积，平行测定3次。根据Na₂S₂O₃标准溶液的浓度和消耗I₂溶液的体积，计算I₂标准溶液的浓度。

4．0．1mol/L Na₂S₂O₃溶液浓度的标定

在分析天平上准确的称取K₂Cr₂O₇基准物0．6～0．9g（精确0．1mg）于小烧杯中，加30ml去离子水溶解后，定量转移到250ml容量瓶中，稀释至刻度，摇均匀。用25ml移液管移取稀释液于250ml洁净的锥形瓶中，加入20ml 10%KI溶液和5ml 6．0mol/L HCl溶液，摇均匀后盖上表面皿，在暗处放置5分钟。然后加50ml离子水稀释，用Na₂S₂O₃溶液滴定至溶液为黄绿色时，加入1ml淀粉溶液，继续用Na₂S₂O₃溶液滴定到蓝色褪去即为终点，记录消耗Na₂S₂ O₃溶液的体积，平行测定3次。根据K₂Cr₂O₇质量和消耗Na₂S₂O₃溶液的体积，计算Na₂S₂O₃标准溶液的浓度。