【硫代硫酸钠标准溶液的配制与标定】在分析化学实验中,硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)是一种常用的还原剂和滴定剂,广泛应用于碘量法中。其标准溶液的配制与标定是实验中的重要环节,直接影响实验结果的准确性。本文将对硫代硫酸钠标准溶液的配制方法、标定原理及操作步骤进行简要总结,并通过表格形式展示关键信息。
一、实验目的
1. 掌握硫代硫酸钠标准溶液的配制方法。
2. 理解碘量法的基本原理及操作要点。
3. 学习如何通过间接法标定硫代硫酸钠溶液的浓度。
二、实验原理
硫代硫酸钠在酸性条件下不稳定,易分解为硫和二氧化硫,因此通常采用间接法标定其浓度。常用标定物质为重铬酸钾(K₂Cr₂O₇),在酸性条件下与碘化钾反应生成碘,再用硫代硫酸钠溶液滴定生成的碘。
反应方程式如下:
1. 重铬酸钾与碘化钾反应:
$ \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 14\text{H}^+ + 6\text{I}^- \rightarrow 2\text{Cr}^{3+} + 3\text{I}_2 + 7\text{H}_2\text{O} $
2. 硫代硫酸钠与碘反应:
$ \text{I}_2 + 2\text{S}_2\text{O}_3^{2-} \rightarrow 2\text{I}^- + \text{S}_4\text{O}_6^{2-} $
通过滴定终点时消耗的硫代硫酸钠体积计算其浓度。
三、实验步骤
步骤 | 操作内容 |
1 | 准确称取一定量的重铬酸钾,溶解于水中,加入过量的碘化钾和稀硫酸,静置5分钟。 |
2 | 用硫代硫酸钠溶液滴定析出的碘,至溶液由棕黄色变为淡黄色时,加入淀粉指示剂。 |
3 | 继续滴定至蓝色消失,记录消耗的硫代硫酸钠溶液体积。 |
4 | 重复滴定2~3次,取平均值计算浓度。 |
四、关键数据与计算公式
参数 | 公式/说明 |
重铬酸钾质量 | $ m = n \times M $,其中 $ n $ 为物质的量,$ M $ 为摩尔质量 |
碘的物质的量 | $ n_{\text{I}_2} = \frac{1}{6} \times n_{\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}} $ |
硫代硫酸钠浓度 | $ C_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3} = \frac{n_{\text{I}_2}}{V_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3}} $ |
五、注意事项
1. 配制硫代硫酸钠溶液时应使用新煮沸并冷却的蒸馏水,以减少杂质影响。
2. 实验过程中应避免阳光直射,防止硫代硫酸钠分解。
3. 滴定时应缓慢加入,接近终点时逐滴加入,确保准确判断颜色变化。
4. 标定前应先校准滴定管,保证读数准确。
六、实验小结
硫代硫酸钠标准溶液的配制与标定是一项基础但重要的实验操作,掌握其方法有助于提高分析实验的准确性和可靠性。通过合理的实验设计与操作,可以有效控制误差,确保实验结果的科学性。
附表:硫代硫酸钠标准溶液配制与标定关键信息表
项目 | 内容 |
溶液名称 | 硫代硫酸钠标准溶液 |
标定物质 | 重铬酸钾(K₂Cr₂O₇) |
指示剂 | 淀粉溶液 |
反应条件 | 酸性环境(H₂SO₄) |
滴定终点 | 蓝色消失 |
浓度计算公式 | $ C_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3} = \frac{n_{\text{I}_2}}{V_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3}} $ |
注意事项 | 避光、准确读数、避免污染 |
如需进一步优化实验方案或调整参数,请根据实际实验条件进行调整。