题目：硫代硫酸钠的制备

赵泽锋

摘要：以Na2SO3和S粉为原料，制备10g Na2S2O3·5H2O，计算原料Na2SO3和S粉的用量。

关键词：硫代硫酸钠

前言：硫代硫酸钠有较强的还原性和配位能力，可用于照相行业定影剂，洗染业，造纸业的脱氯剂定量分析中的还原剂。制备的主要方法是亚硫酸钠法

实验仪器：滤纸、表面皿、烧杯、滴定管、电热套、试管、蒸发皿、布氏漏斗、真空泵、石棉网，电子天平

实验试剂：固体Na2SO3、硫粉、活性炭，乙醇，硫酸，碘水，0.5%淀粉溶液，0.1mol/L AgNO3 溶液

实验装置图：

实验原理：Na2S2O3·5H2O的制备方法有多种，其中实验室的主要制取方法是： Na2SO3+S+5H2O

后可得

实验步骤：（1）取6.0g NaSO3于烧杯中，加水溶解

（2）取2.0g硫粉与3ml乙醇于烧杯溶解，加入NaSO3溶液，搅拌均匀，隔石

棉网小火加热并不断搅拌至硫粉完全溶解

（3）停止加热后，待溶液稍冷后加入适量的活性炭，加热煮沸2分钟

（4）趁热过滤，小火蒸发浓缩至溶液呈微黄色浑浊

（5）冷却，结晶；减压过滤并称量其质量

产品检验：取适量产品配制成溶液备用

（1）S2O32-的定性检验

取几滴AgNO3于试管中，加入几滴硫代硫酸钠溶液，有白色沉淀生成，且白色沉淀由白 黄再变棕最后变成黑色 2Ag+S2O3＝Ag2S2O3↓ Ag2S2O3+H2O＝AgS↓+2H++SO42-

（2）S2O32-的不稳定性

取少量待测液于试管中，逐滴加入10滴6mol/L的HCl

溶液，有黄色沉淀生+2-Na2S2O3·5H2O，反应后所得溶液经脱色，过滤，浓缩结晶，过滤，干燥

成S2O32- + 2 H+ ＝ SO2↑+S↓ + H2O

（3）S2O32-的还原性

取1ml碘水，加入2滴淀粉溶液，溶液变为蓝色，后逐滴加入Na2SO3溶液， 溶液由蓝色变为无色S2O32-+ H2O+I2＝2 SO42-+10H++8I-

（4）S2O3的配位性

在点滴板中滴加10滴0.1mol/L AgNO3 溶液，加入10滴0.1mol/L的KBr溶液，有黄色沉淀生成；再逐滴加入Na2S2O3溶液，沉淀消失，溶液呈无色 Ag++Br-＝AgBr↓AgBr +2S2O32-=［Ag(S2O3)2］3-+Br-

产率计算：

理论Na2SO3的产量为m=11.81g

实际产量m产品=3.68g

产率=（m/m理论）×100﹪=31.16﹪

实验误差来源：抽滤不够完全，有少量水分，存在实验操作失误 参考文献：基础化学实验教程（三） 2-

 

第二篇：硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定

实验九  硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定

一、目的

1.掌握Na₂S₂O₃溶液的配制方法和保存条件

2.了解标定Na₂S₂O₃溶液浓度的原理和方法

二、原理

结晶Na₂S₂O₃×5H₂O一般都含有少量的杂质，如S、Na₂SO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃及NaCl等。同时还容易风化和潮解。因此，不能用直接法配制标准溶液。

    Na₂SO₃溶液易受空气和微生物等的作用而分解，其分解原因是：

1.与溶解于溶液中的CO₂ 的作用 硫代硫酸钠在中性或碱性溶液中较稳定，当 pH<4.6  时极不稳定，溶液中含有CO₂时会促进Na₂S₂O₃分解：

      Na₂S₂O₃+ H₂O + CO₂ →NaHCO₃ + NaHSO₃

此分解作用一般都在制成溶液后的最初10天内进行,分解后一分子的Na₂S₂O₃变成了一分子的NaHSO₃ 。一分子Na₂S₂O₃ 只能和一个碘原子作用，而一分子的NaHSO₃ 且能和2个碘原子作用。因而使溶液浓度（对碘的作用）有所增加，以后由于空气的氧化作用浓度又慢慢的减小。

   在pH9~10间Na₂S₂O₃ 溶液最为稳定，在Na₂S₂O₃溶液中加入少量Na₂CO₃ （使其在溶液中的浓度为0.02%   ）可防止Na₂S₂O₃的分解。

2.空气氧化作用

2Na₂S₂O₃+O₂ →2Na₂SO₄+ 2S¯

3.微生物作用  这是使Na₂S₂O₃ 分解的主要原因。

         Na₂S₂O₃ ®Na₂SO₃ + S

为避免微生物的分解作用，可加入少量HgI₂(10mg/L)     。

为减少溶解在水中的CO₂  和杀死水中微生物，应用新煮沸冷却后的蒸馏水配置溶液。

日光能促进Na₂S₂O₃ 溶液的分解，所以Na₂S₂O₃ 溶液应贮存于棕色试剂瓶中，放置于暗处。经8—14天后再进行标定，长期使用的溶液应定期标定。

标定Na₂S₂O₃ 溶液的基准物有K₂Cr₂O₇ 、KIO₃ 、KBrO₃ 和纯铜等，通常使用K₂Cr₂O₇    基准物标定溶液的浓度，K₂Cr₂O₇ 先与KI反应析出I₂：

Cr₂O₇^2- + 6I^- +14H⁺ = 2Cr²⁺ + 3I₂ +7H₂O

析出I₂的再用Na₂S₂O₃标准溶液滴定：

I₂ + 2S₂O₃^2- = S₄O₆²- +2I^-

这个标定方法是间接碘量法的应用实例。

三、试剂

1. Na₂S₂O₃×5H₂O（固）

2. Na₂CO₃（固）

3. KI（固）

4. K₂Cr₂O₇ （固）A ×R或G× R。

5. 2mol/LHCl

6. 5%淀粉溶液  0.5g淀粉，加少量水调成糊状，倒入100ml煮沸的蒸馏水中，煮沸5分钟冷却。

四、操作步骤

1. 0.1mol/LNa₂S₂O₃ 溶液的配制

（1）先计算出配制约0.1mol/LNa₂S₂O₃溶液400ml所需要Na₂S₂O₃×5H₂O的质量。

   （2） 在台秤上称取所需的Na₂S₂O₃×5H₂O量， 放入500ml棕色试剂瓶中， 加入100ml新煮沸经冷却的蒸馏水，摇动使之溶解，等溶解完全后加入0.2g Na₂CO₃， 用新煮沸经冷却的蒸馏水稀释至400ml，摇匀，在暗处放置7天后，标定其浓度。

2. 0.017mol/L K₂Cr₂O₇ 配制 

准确称取经二次重结晶并在150⁰C烘干1小时的K₂Cr₂O₇1.2~1.3g左右于150ml小烧杯中，加蒸馏水30ml使之溶解（可稍加热加速溶解），冷却后，小心转入250ml容量瓶中， 用蒸馏水淋洗小烧杯三次，每次洗液小心转入250ml容量瓶中，然后用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，计算出K₂Cr₂O₇标液的准确浓度。

3. Na₂S₂O₃溶液的标定

用25ml 移液管准确吸取K₂Cr₂O₇标准溶液两份，分别放入250ml锥形瓶中，加固体KI1g和2mol/LHCl15ml，充分摇匀后用表皿盖好，放在暗处5分钟，然后用50ml蒸馏水稀释， 用0.1mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定到呈浅黄绿色，然后加入0.5%淀粉溶液5ml，继续滴定到蓝色消失而变为Cr³⁺的绿色即为终点。根据所取的K₂Cr₂O₇的体积、浓度及滴定中消耗Na₂S₂O₃溶液的体积，计算Na₂S₂O₃溶液准确浓度。

五、思考题

1. Na₂S₂O₃标准溶液如何配制？如何标定？

2. 用K₂Cr₂O₇作基准物标定Na₂S₂O₃溶液浓度时，为什么要加入过量的KI和加入HCl溶液？为什么要放置一定时间后才加水稀释？如果（1）加KI 不加HCl溶液；（2）加酸后不放置暗处；（3）不放置或少放置一定时间即加水稀释会产生什么影响？

3. 写出用K₂Cr₂O₇溶液标定Na₂S₂O₃溶液的反应式和计算浓度的公式。

实验十  硫酸铜中铜含量的测定(碘量法)

一、目的

掌握用碘量法测定铜的原理和方法

二、基本原理

在弱酸性溶液中Cu²⁺与过量KI作用生成  CuI沉淀，同时析出确定量的I₂， 反应如下；

2Cu²⁺ +4I^-  =2CuI¯+ I₂

析出的I₂以淀粉为指示剂， 用Na₂S₂O₃标准溶液滴定：

I₂+ 2S₂O₃^2- = 2I^- + S₄O₆^2-

上述反应是可逆的， 为了促使反应能趋于完全, 实际上必须加入过量的KI， 同时由于CuI沉淀强烈地吸附I₂，使测定结果偏低。如果加入KSCN可使CuI(K_sp=5.06´10^-12)转化为溶解度更小的CuSCN(K_sp=4.8´10^-15) 。

CuI+SCN^- = CuSCN¯ + I^-

这样不但可以释放出被吸附的I₂， 而且反应时再生出来的I^-与未反应的Cu²⁺发生作用。在这种情况下， 可以使用较少的KI而使反应进行得更完全。但KSCN只能在接近终点时加入， 否则SCN^-可能直接还原Cu²⁺而使结果偏低：

6Cu²⁺ +7SCN^- +4H₂O =6CuSCN¯ + SO₄^2- +HCN +7H⁺

为防止铜盐水解， 反应必须在酸性溶液中进行，酸度过低，Cu²⁺氧化I^-不完全，结果偏低而且反应速度慢、终点拖长； 酸度过高，则I^-被空气氧化为I₂，使Cu²⁺的测定结果偏高。

大量Cl^-能与Cu²⁺络合，I^-不能从Cu²⁺的氯络合物中将Cu²⁺定量地还原，因此，最好用H₂SO₄而不用HCl。

矿石或合金中的铜也可用碘量法测定。但必须设法防止其它能氧化I^-的物质（如NO₃^- 、Fe³⁺等）的干扰。防止的方法是加入掩蔽剂以掩蔽干扰离子（例如使Fe³⁺生成FeF₆^3-而被掩蔽）或在测定前将它们分离除去。 若有As(V)、Sb(V)存在，应将pH调至4，以免它们氧化I^-。

三、试剂

1．KI（固）。

2．1mol/L Na₂S₂O₃标准溶液。

3．KSCN（固）。

4．1mol/L H₂SO_4.

5．0.5%的淀粉溶液。

四、操作步骤

    准确移取硫酸铜试样0.5~0.6g（称准至0.0002g）两份，分别放于两个250ml锥形瓶中。 加1mol/L H₂SO₄ 5ml和100ml蒸馏水溶解， 加KI1g，立即用Na₂S₂O₃标准溶液滴定至浅黄色，然后加入0.5%淀粉溶液3ml，继续滴定到呈浅蓝色，再加入1gKSCN，摇匀后，溶液蓝色转深，继续用Na₂S₂O₃标准溶液滴定至蓝色刚好消失，此时溶液为米色CuSCN悬浮液。根据滴定结果，计算硫酸铜中铜的百分含量。

五、思考题

1．硫酸铜易溶于水， 为什么溶解时要加H₂SO₄？

2．用碘量法测定铜含量时加入KSCN的目的何在？

3．测定反应为什么一定要在弱酸性溶液中进行？能否用HCl代替H₂SO₄？为什么？