一、实验目的

（１）掌握碘标准溶液的配制方法

（２）了解碘量法的操作过程

（３）掌握标定碘溶液的原理和方法

二、仪器和药品

（１）仪器酸式滴定管，量筒（１０ｍｌ）２个，烧杯，棕色瓶（５００ｍｌ），锥形瓶（２５０ｍｌ）３个。

（２）药品碘（分析纯），碘化钾（分析纯），浓盐酸，盐酸（１∶２），淀粉指示剂，标准硫代硫酸钠（０．１ｍｏｌ／Ｌ），三氧化二砷（基准物质级），氢氧化钠（１ｍｏｌ／Ｌ），酚酞指示剂，硫酸（１ｍｏｌ／Ｌ），碳酸氢钠。

三、实验原理

２５℃时１００ｍｌ水能溶解０．０３５ｇ碘。除了很小的溶解度，水溶液中碘还具有可观的蒸气压，因此操作时由于碘挥发会引起浓度的稍微降低。通过将碘溶解于碘化钾的水溶液可以克服上述两个困难。碘化钾的水溶液浓度越高，碘的溶解度越大，这是由于三碘负离子的形成：

这样形成的溶液与碘的纯水溶液相比，碘的蒸气压要低得多，因而由于碘挥发引起的损失大大降低。制备标准碘溶液要使用分析纯的或重新升华的碘和不含碘酸盐的碘化钾。

在制备硫代硫酸钠的过程中，可以加少量碳酸钠。然而，由于在使用碘的滴定中不容许有碱存在，须向碘溶液中加一些盐酸。不仅如此，为避免碘酸钾的干扰，加一些酸也是必要的，少量存在的碘酸钾会和碘化钾反应生成碘。

碘溶液可用纯三氧化二砷（砒霜）或标准硫代硫酸钠溶液标定。商业上很易得到基准物质级的三氧化二砷。滴定时三氧化二砷首先溶解于氢氧化钠溶液：

但是强碱的存在是不容许的。因此可加硫酸中和。三氧化二砷和碘的反应是可逆的：

如果溶液中碘化氢一生成就被中和，上述反应会从左向右定量进行。碘化氢可以通过加碳酸氢钠中和。

四、实验内容

１．碘溶液的制备（０．０５ｍｏｌ／Ｌ）

溶解１２ｇ碘化钾（分析纯）于１０ｍｌ水中。在台秤上用一烧杯称大约４．２ｇ碘（分析纯或升华过），将其转移至上述浓的碘化钾溶液，振摇至所有碘溶解后，加一滴盐酸，然后用蒸馏水稀释至３００ｍｌ。保存在带玻璃塞的棕色瓶中，置于阴凉地方。

２．碘溶液的标定

（１）用三氧化二砷标定

准确称取０．１１ｇ三氧化二砷（预先于１０５℃干燥２ｈ），溶解于４ｍｌ的氢氧化钠（１ｍｏｌ／Ｌ）。如果有必要可稍微加热帮助溶解。用２０ｍｌ水溶解，加一滴酚酞指示剂和硫酸（１ｍｏｌ／Ｌ）直至溶液呈微酸性。然后加２ｇ碳酸氢钠，用３０ｍｌ水稀释，再加２ｍｌ淀粉指示剂。慢慢用碘溶液滴定至溶液恰好呈蓝色。从获得的数据可计算碘溶液的摩尔浓度。计算公式如下：

（２）用硫代硫酸钠标定

移取２０ｍｌ碘溶液至一２５０ｍｌ锥形瓶，用１００ｍｌ水稀释，然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色。加２ｍｌ淀粉溶液，继续用硫代硫酸钠溶液滴定使溶液恰好呈无色。再重复滴定两份２０ｍｌ碘液。从已知的硫代硫酸钠溶液浓度可计算碘溶液的浓度。

五、注意事项

（１）碘必须溶解在浓碘化钾溶液中，然后再稀释。

（２）碘溶液腐蚀橡胶，因此应使用带玻璃活塞的酸式滴定管盛碘液。

六、思考题

（１）为什么必须使用过量的碘化钾来制备碘液？

（２）当用三氧化二砷溶液滴定碘时，为什么加氢氧化钠、硫酸和碳酸氢钠？