硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定

1、硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定方法2. 了解淀粉指示劑的作用原理，掌握淀粉指示劑的正確使用；3. 了解使用帶磨口塞錐形瓶的必要性和操作方法。二 實(shí)驗(yàn)原理簡(jiǎn)述硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液為什么要預(yù)先配制； 標(biāo)定用的基準(zhǔn)物質(zhì)，間接滴量法的工作原理；標(biāo)定反應(yīng)的指示劑，滴定前后溶液顏色的變化；有關(guān)反應(yīng)式，計(jì)算公式。Na2S2O3不是基準(zhǔn)物質(zhì)，因此不能直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。配制好的Na2S203溶液不穩(wěn)定，容易分解，這是由于在水中的微生物、CO2、空氣中O2作用下，發(fā)生下列反應(yīng) ：Na2S2O3 Na2SO3 + S S2O32- + CO2 + H2O HSO3-

2、 + HCO3- + S （微生物） S2O32- + 1/2 O2 SO42- + S此外，水中微量的Cu2+或Fe3+等也能促進(jìn)Na2S2O3溶液分解。因此，配制Na2S2O3溶液時(shí)，需要用新煮沸(為了除去CO2和殺死細(xì)菌)并冷卻了的純水，加入少量Na2CO3，使溶液呈弱堿性，以抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。這樣配制的溶液也不宜長(zhǎng)期保存，使用一段時(shí)間后要重新標(biāo)定。如果發(fā)現(xiàn)溶液變渾或析出硫，就應(yīng)該過(guò)濾后再標(biāo)定，或者另配溶液。K2Cr2O7，KIO3等基準(zhǔn)物質(zhì)常用來(lái)標(biāo)定Na2S2O3溶液的濃度。稱(chēng)取一定量基準(zhǔn)物質(zhì)，在酸性溶液中與過(guò)量KI作用，析出的I2，以淀粉為指示劑，用Na2S2O3溶液滴定，有關(guān)反應(yīng)式如下

3、 ：Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O 或 IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2OK2Cr2O7(或KIO3)與KI的反應(yīng)條件如下 ：a.溶液的酸度愈大，反應(yīng)速度愈快，但酸度太大時(shí)，I-容易被空氣中的O2氧化，所以酸度一般以0.20.4molL-1為宜。b.K2Cr2O7與KI作用時(shí)，應(yīng)將溶液貯于碘瓶或磨口錐形瓶中(塞好磨口塞)，在暗處放置一定時(shí)間，待反應(yīng)完全后，再進(jìn)行滴定。KIO3與KI作用時(shí)，不需要放置，宜及時(shí)進(jìn)行滴定。c.所用KI溶液中不應(yīng)含有KIO3或I2。如果KI溶液顯黃色，則應(yīng)事先用Na2S2O3溶液滴定至無(wú)色后再

4、使用。若滴至終點(diǎn)后，很快又轉(zhuǎn)變?yōu)镮2淀粉的藍(lán)色，表示KI與K2Cr2O7的反應(yīng)未進(jìn)行完全，應(yīng)另取溶液重新標(biāo)定。顯色指示劑有的物質(zhì)本身并不具有氧化還原性，但它能與氧化劑或還原劑產(chǎn)生特殊的顏色，因而可以指示滴定終點(diǎn)。例如，可溶性淀粉與碘溶液反應(yīng)，生成深藍(lán)色的化合物，當(dāng)I2被還原為I-時(shí)，深藍(lán)色消失，因此，在碘量法中，可用淀粉溶液作指示劑。淀粉的組成對(duì)顯色靈敏度有影響。含直鏈結(jié)構(gòu)多的淀粉，其顯色靈敏度較含支鏈結(jié)構(gòu)多的淀粉的顯色靈敏度為高，且色調(diào)更近純藍(lán)，紅紫色成份較少。在室溫下，用淀粉可檢出約10-5molL-1的碘溶液；溫度高，靈敏度降低。至今尚未制得純的H2S2O3，但其鹽如Na2S2O35H2

5、O卻極有用。S2O32-的構(gòu)型和SO42-相似，均為四面體形，可認(rèn)為它是SO42-中的一個(gè)“O”被“S”所取代的產(chǎn)物，所以叫硫代硫酸鹽（Thiosulfate）。亞硫酸鹽和硫反應(yīng)生成硫代硫酸鹽Na2SO3 + S = Na2S2O3Na2S2O35H2O又稱(chēng)大蘇打或海波，它有以下三個(gè)性質(zhì) ：(1)遇酸分解為SO2和SS2O32- + 2H+ = SO2 + S + H2O同時(shí)有一個(gè)副反應(yīng) (速度較慢)5S2O32- + 6H+ = 2S5O62-(連五硫酸鹽) + 3H2O 定影液遇酸失效,就是因?yàn)榘l(fā)生了上述反應(yīng)。(2)具有還原性。如和Cl2的反應(yīng)S2O32- + 4Cl2 + 5H2O =

6、2HSO4- + 8H+ + 8Cl-S2O32- + Cl2 + H2O = SO42- + S + 2H+ + 2Cl-紡織工業(yè)上先用Cl2作紡織品的漂白劑，而后再用S2O32-作脫氯劑，就是利用了上述反應(yīng)。反應(yīng)的生成物因S2O32-和Cl2的相對(duì)量不同而異。S2O32-和I2生成連四硫酸鹽的反應(yīng)則是定量進(jìn)行的。I2 + 2S2O32- = S4O62- + 2I-所以Na2S2O3是定量測(cè)定I2的試劑。(3)作為配位體，S2O32-和Ag+、Cd2+等形成配離子。如 ：Ag+ + 2S2O32- Ag（S2O3)23- b2 = 41O13S2O32-和金屬陽(yáng)離子形成單基配位或雙基配位的

7、配離子。1Cr2O72-3 I2 -6S2O32-三實(shí)驗(yàn)步驟1. 0.1molL-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。 加熱500mL純水至沸，并保持15min左右，冷卻待用。 稱(chēng)取所需量的Na2S2O35H2O、0.1gNa2CO3，用已冷卻的沸水溶解、攪拌，待試劑溶解后轉(zhuǎn)移到已洗至純水的棕色試劑瓶中，加純水保持總體積為500mL。2 標(biāo)定準(zhǔn)確稱(chēng)取0.10.15gK2Cr2O7三份，分放在250mL帶塞錐形瓶中，加少量水，使其溶解，加1gKI，8mL6molL-1HCl，塞好塞子后充分混勻，在暗處放5min。稀釋至100mL，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。當(dāng)溶液由棕紅色變?yōu)榈S色時(shí)，加2mL5gL-

8、1淀粉，邊旋搖錐形瓶邊滴定至溶液藍(lán)色剛好消失即到達(dá)終點(diǎn)。四實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)123m (K2Cr2O7) /gV0 /mlVt /mlV /mlC / mol/Lc (平均) / mol/L誤差ST舍后c (平均) / mol/L五思考題1.硫代硫酸鈉溶液為什么要預(yù)先配制？為什么配制時(shí)要用剛煮沸過(guò)并已冷卻的蒸餾水? 為什么配制時(shí)要加少量的碳酸鈉？答：Na2S2O3不是基準(zhǔn)物質(zhì)，因此不能直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。配制好的Na2S203溶液不穩(wěn)定，容易分解，這是由于在水中的微生物、CO2、空氣中O2作用下，發(fā)生下列反應(yīng) ：Na2S2O3 Na2SO3 + S S2O32- + CO2 + H2O HSO3- + H

9、CO3- + S （微生物） S2O32- + 1/2 O2 SO42- + S此外，水中微量的Cu2+或Fe3+等也能促進(jìn)Na2S2O3溶液分解。因此，配制Na2S2O3溶液時(shí)，需要用新煮沸(為了除去CO2和殺死細(xì)菌)并冷卻了的純水，加入少量Na2CO3，使溶液呈弱堿性，以抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。2重鉻酸鉀與碘化鉀混合在暗處放置5min后，為什么要用水稀釋,再用硫代硫酸鈉溶液滴定？如果在放置之前稀釋行不行，為什么？答：I2與Na2S2O3的反應(yīng)需在中性或弱酸性的條件下進(jìn)行，如不稀釋酸性太強(qiáng)，Na2S2O3會(huì)分解，I-易被空氣中的氧氧化；Cr2O72-的還原產(chǎn)物Cr3+綠色，若不稀釋顏色太深對(duì)終點(diǎn)觀察不利。4 硫代硫酸鈉溶液的標(biāo)定中，用何種滴定管，為什么？堿管，呈堿性5 為什么不能早加淀粉，又不能過(guò)遲加？答：因淀粉吸附I3-，使I2不易放出，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，所以不能過(guò)早加入。（2）因加了過(guò)量的KI，產(chǎn)物碘與過(guò)量的I-生成I3- ：