硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定
一、有关反应式，计算公式
Na2S2O3不是基准物质，因此不能直接配制标准溶液。配制好的Na2S203溶液不稳定，容易分解，这是由于在水中的微生物、CO2、空气中O2作用下，发生下列反应 ：
Na 2S 2O 3 → Na2SO 3 + S↓
S 2O 32- + CO2 + H2O → HSO3- + HCO3- + S↓ （微生物）
S 2O 32- + 1/2 O2 → SO42- + S↓
此外，水中微量的Cu 2+或Fe 3+等也能促进Na 2S 2O 3溶液分解。
因此，配制Na 2S 2O 3溶液时，需要用新煮沸(为了除去CO 2和杀死细菌) 并冷却了的纯水，加入少量Na 2CO 3，使溶液呈弱碱性，以抑制细菌生长。这样配制的溶液也不宜长期保存，使用一段时间后要重新标定。如果发现溶液变浑或析出硫，就应该过滤后再标定，或者另配溶液。
K 2Cr 2O 7，KIO 3等基准物质常用来标定Na 2S 2O 3溶液的浓度。称取一定量基准物质，在酸性溶液中与过量KI 作用，析出的I 2，以淀粉为指示剂，用Na 2S 2O 3溶液滴定，有关反应式如下 ：
Cr 2O 72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2↓ + 7H2O
或 IO 3- + 5I- + 6H+ = 3I2↓ + 3H2O
K2Cr2O7(或KIO3) 与KI 的反应条件如下 ：
a. 溶液的酸度愈大，反应速度愈快，但酸度太大时，I-容易被空气中的O2氧化，所以酸度一般以0.2～0.4mol·L-1为宜。
b.K2Cr2O7与KI 作用时，应将溶液贮于碘瓶或磨口锥形瓶中(塞好磨口塞) ，在暗处放置一定时间，待反应完全后，再进行滴定。KIO3与KI 作用时，不需要放置，宜及时进行滴定。
c. 所用KI 溶液中不应含有KIO3或I2。如果KI 溶液显黄色，则应事先用Na2S2O3溶液滴定至无色后再使用。若滴至终点后，很快又转变为I2淀粉的蓝色，表示KI 与K2Cr2O7的反应未进行完全，应另取溶液重新标定。 二、显色指示剂
有的物质本身并不具有氧化还原性，但它能与氧化剂或还原剂产生特殊的颜色，因而可以指示滴定终点。例如，可溶性淀粉与碘溶液反应，生成深蓝色的化合物，当I2被还原为I-时，深蓝色消失，因此，在碘量法中，可用淀粉溶液作指示剂。淀粉的组成对显色灵敏度有影响。含直链结构多的淀粉，其显色灵敏度较含支链结构多的淀粉的显色灵敏度为高，且色调更近纯蓝，红紫色成份较少。
在室温下，用淀粉可检出约10-5mol·L-1的碘溶液；温度高，灵敏度降低。
至今尚未制得纯的H2S2O3，但其盐如Na2S2O3·5H2O 却极有用。S2O32-的构型和SO42-相似，均为四面体形，可认为它是SO42-中的一个“O”被“S”所取代的产物，所以叫硫代硫酸盐（Thiosulfate ）。
亚硫酸盐和硫反应生成硫代硫酸盐
Na 2SO 3 + S = Na2S 2O 3
Na2S 2O 3·5H 2O 又称大苏打或海波，它有以下三个性质 ： (1)遇酸分解为SO 2和S
S 2O 32- + 2H+ = SO2 + S + H2O
同时有一个副反应 (速度较慢)
5S 2O 32- + 6H+ = 2S5O 62-(连五硫酸盐) + 3H2O
定影液遇酸失效, 就是因为发生了上述反应。 (2)具有还原性。如和Cl 2的反应
S 2O 32- + 4Cl2 + 5H2O = 2HSO4- + 8H+ + 8Cl- S 2O 32- + Cl2 + H2O = SO42- + S + 2H+ + 2Cl-
纺织工业上先用Cl 2作纺织品的漂白剂，而后再用S 2O 32-作脱氯剂，就是利用了上述反应。反应的生成物因S 2O 32-和Cl 2的相对量不同而异。 S2O 32-和I 2生成连四硫酸盐的反应则是定量进行的。
I 2 + 2S2O 32- = S4O 62- + 2I-
所以Na 2S 2O 3是定量测定I 2的试剂。
(3)作为配位体，S 2O 32-和Ag +、Cd 2+等形成配离子。 如 ：Ag + + 2S2O 32- ＝ Ag （S 2O 3) 23- 2 = 4×1O 13
S 2O 32-和金属阳离子形成单基配位或双基配位的配离子。
1Cr 2O 72--3 I2 -6S2O 32-
c =
6000⨯m (K 2Cr 2O 7) 6000⨯m (K 2Cr 2O 7)
=
M (K 2Cr 2O 7) ⨯∆V 294.18⨯∆V
三、实验步骤
1. 0.1mol·L -1硫代硫酸钠标准溶液的配制。
加热500mL 纯水至沸，并保持15min 左右，冷却待用。
称取所需量的Na 2S 2O 3·5H 2O 、0.1gNa 2CO 3，用已冷却的沸水溶解、搅拌，待试剂溶解后转移到已洗至纯水的棕色试剂瓶中，加纯水保持总体积为500mL 。 2. 标定
准确称取0.1～0.15gK 2Cr 2O 7三份，分放在250mL 带塞锥形瓶中，加少量水，使其溶解，加1gKI ，8mL6mol·L -1HCl ，塞好塞子后充分混匀，在暗处放5min 。稀释至100mL ，用Na 2S 2O 3标准溶液滴定。当溶液由棕红色变为淡黄色时，加2mL5g·L -1淀粉，边旋摇锥形瓶边滴定至溶液蓝色刚好消失即到达终点。
五．思考题
1. 硫代硫酸钠溶液为什么要预先配制？为什么配制时要用刚煮沸过并已冷却的蒸馏水? 为什么配制时要加少量的碳酸钠？
答：Na 2S 2O 3不是基准物质，因此不能直接配制标准溶液。配制好的Na 2S 203溶液不稳定，容易分解，这是由于在水中的微生物、CO 2、空气中O 2作用下，发生下列反应 ：
Na 2S 2O 3 → Na2SO 3 + S↓
S 2O 32- + CO2 + H2O → HSO3- + HCO3- + S↓ （微生物）
S 2O 32- + 1/2 O2 → SO42- + S↓
此外，水中微量的Cu 2+或Fe 3+等也能促进Na 2S 2O 3溶液分解。
因此，配制Na 2S 2O 3溶液时，需要用新煮沸(为了除去CO 2和杀死细菌) 并冷却了的纯水，加入少量Na 2CO 3，使溶液呈弱碱性，以抑制细菌生长。
2. 重铬酸钾与碘化钾混合在暗处放置5min 后，为什么要用水稀释, 再用硫代硫酸钠溶液滴定？如果在放置之前稀释行不行，为什么？
答：I 2与Na 2S 2O 3的反应需在中性或弱酸性的条件下进行，如不稀释酸性太强，Na 2S 2O 3会分解，I -易被空气中的氧氧化；Cr 2O 72-的还原产物Cr 3+绿色，若不稀释颜色太深对终点观察不利。
3. 硫代硫酸钠溶液的标定中，用何种滴定管，为什么？ 碱管，呈碱性
4. 为什么不能早加淀粉，又不能过迟加？
答：因淀粉吸附I 3，使I 2不易放出，影响实验结果的准确性，所以不能过早加入。 （2）因加了过量的KI ，产物碘与过量的I 生成I 3 ：
I 2 + I
--
---
I 3
2-
-
I 3呈红棕色，溶液由红棕色变为淡黄色时，说明大部分的I 2已与S 2O 3反应，未反应的I 2少了，因此可以加入淀粉指示剂。 淀粉溶液最好能在终点前的0.5mL 时加入。
硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定
一、有关反应式，计算公式
Na2S2O3不是基准物质，因此不能直接配制标准溶液。配制好的Na2S203溶液不稳定，容易分解，这是由于在水中的微生物、CO2、空气中O2作用下，发生下列反应 ：
Na 2S 2O 3 → Na2SO 3 + S↓
S 2O 32- + CO2 + H2O → HSO3- + HCO3- + S↓ （微生物）
S 2O 32- + 1/2 O2 → SO42- + S↓
此外，水中微量的Cu 2+或Fe 3+等也能促进Na 2S 2O 3溶液分解。
因此，配制Na 2S 2O 3溶液时，需要用新煮沸(为了除去CO 2和杀死细菌) 并冷却了的纯水，加入少量Na 2CO 3，使溶液呈弱碱性，以抑制细菌生长。这样配制的溶液也不宜长期保存，使用一段时间后要重新标定。如果发现溶液变浑或析出硫，就应该过滤后再标定，或者另配溶液。
K 2Cr 2O 7，KIO 3等基准物质常用来标定Na 2S 2O 3溶液的浓度。称取一定量基准物质，在酸性溶液中与过量KI 作用，析出的I 2，以淀粉为指示剂，用Na 2S 2O 3溶液滴定，有关反应式如下 ：
Cr 2O 72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2↓ + 7H2O
或 IO 3- + 5I- + 6H+ = 3I2↓ + 3H2O
K2Cr2O7(或KIO3) 与KI 的反应条件如下 ：
a. 溶液的酸度愈大，反应速度愈快，但酸度太大时，I-容易被空气中的O2氧化，所以酸度一般以0.2～0.4mol·L-1为宜。
b.K2Cr2O7与KI 作用时，应将溶液贮于碘瓶或磨口锥形瓶中(塞好磨口塞) ，在暗处放置一定时间，待反应完全后，再进行滴定。KIO3与KI 作用时，不需要放置，宜及时进行滴定。
c. 所用KI 溶液中不应含有KIO3或I2。如果KI 溶液显黄色，则应事先用Na2S2O3溶液滴定至无色后再使用。若滴至终点后，很快又转变为I2淀粉的蓝色，表示KI 与K2Cr2O7的反应未进行完全，应另取溶液重新标定。 二、显色指示剂
有的物质本身并不具有氧化还原性，但它能与氧化剂或还原剂产生特殊的颜色，因而可以指示滴定终点。例如，可溶性淀粉与碘溶液反应，生成深蓝色的化合物，当I2被还原为I-时，深蓝色消失，因此，在碘量法中，可用淀粉溶液作指示剂。淀粉的组成对显色灵敏度有影响。含直链结构多的淀粉，其显色灵敏度较含支链结构多的淀粉的显色灵敏度为高，且色调更近纯蓝，红紫色成份较少。
在室温下，用淀粉可检出约10-5mol·L-1的碘溶液；温度高，灵敏度降低。
至今尚未制得纯的H2S2O3，但其盐如Na2S2O3·5H2O 却极有用。S2O32-的构型和SO42-相似，均为四面体形，可认为它是SO42-中的一个“O”被“S”所取代的产物，所以叫硫代硫酸盐（Thiosulfate ）。
亚硫酸盐和硫反应生成硫代硫酸盐
Na 2SO 3 + S = Na2S 2O 3
Na2S 2O 3·5H 2O 又称大苏打或海波，它有以下三个性质 ： (1)遇酸分解为SO 2和S
S 2O 32- + 2H+ = SO2 + S + H2O
同时有一个副反应 (速度较慢)
5S 2O 32- + 6H+ = 2S5O 62-(连五硫酸盐) + 3H2O
定影液遇酸失效, 就是因为发生了上述反应。 (2)具有还原性。如和Cl 2的反应
S 2O 32- + 4Cl2 + 5H2O = 2HSO4- + 8H+ + 8Cl- S 2O 32- + Cl2 + H2O = SO42- + S + 2H+ + 2Cl-
纺织工业上先用Cl 2作纺织品的漂白剂，而后再用S 2O 32-作脱氯剂，就是利用了上述反应。反应的生成物因S 2O 32-和Cl 2的相对量不同而异。 S2O 32-和I 2生成连四硫酸盐的反应则是定量进行的。
I 2 + 2S2O 32- = S4O 62- + 2I-
所以Na 2S 2O 3是定量测定I 2的试剂。
(3)作为配位体，S 2O 32-和Ag +、Cd 2+等形成配离子。 如 ：Ag + + 2S2O 32- ＝ Ag （S 2O 3) 23- 2 = 4×1O 13
S 2O 32-和金属阳离子形成单基配位或双基配位的配离子。
1Cr 2O 72--3 I2 -6S2O 32-
c =
6000⨯m (K 2Cr 2O 7) 6000⨯m (K 2Cr 2O 7)
=
M (K 2Cr 2O 7) ⨯∆V 294.18⨯∆V
三、实验步骤
1. 0.1mol·L -1硫代硫酸钠标准溶液的配制。
加热500mL 纯水至沸，并保持15min 左右，冷却待用。
称取所需量的Na 2S 2O 3·5H 2O 、0.1gNa 2CO 3，用已冷却的沸水溶解、搅拌，待试剂溶解后转移到已洗至纯水的棕色试剂瓶中，加纯水保持总体积为500mL 。 2. 标定
准确称取0.1～0.15gK 2Cr 2O 7三份，分放在250mL 带塞锥形瓶中，加少量水，使其溶解，加1gKI ，8mL6mol·L -1HCl ，塞好塞子后充分混匀，在暗处放5min 。稀释至100mL ，用Na 2S 2O 3标准溶液滴定。当溶液由棕红色变为淡黄色时，加2mL5g·L -1淀粉，边旋摇锥形瓶边滴定至溶液蓝色刚好消失即到达终点。
五．思考题
1. 硫代硫酸钠溶液为什么要预先配制？为什么配制时要用刚煮沸过并已冷却的蒸馏水? 为什么配制时要加少量的碳酸钠？
答：Na 2S 2O 3不是基准物质，因此不能直接配制标准溶液。配制好的Na 2S 203溶液不稳定，容易分解，这是由于在水中的微生物、CO 2、空气中O 2作用下，发生下列反应 ：
Na 2S 2O 3 → Na2SO 3 + S↓
S 2O 32- + CO2 + H2O → HSO3- + HCO3- + S↓ （微生物）
S 2O 32- + 1/2 O2 → SO42- + S↓
此外，水中微量的Cu 2+或Fe 3+等也能促进Na 2S 2O 3溶液分解。
因此，配制Na 2S 2O 3溶液时，需要用新煮沸(为了除去CO 2和杀死细菌) 并冷却了的纯水，加入少量Na 2CO 3，使溶液呈弱碱性，以抑制细菌生长。
2. 重铬酸钾与碘化钾混合在暗处放置5min 后，为什么要用水稀释, 再用硫代硫酸钠溶液滴定？如果在放置之前稀释行不行，为什么？
答：I 2与Na 2S 2O 3的反应需在中性或弱酸性的条件下进行，如不稀释酸性太强，Na 2S 2O 3会分解，I -易被空气中的氧氧化；Cr 2O 72-的还原产物Cr 3+绿色，若不稀释颜色太深对终点观察不利。
3. 硫代硫酸钠溶液的标定中，用何种滴定管，为什么？ 碱管，呈碱性
4. 为什么不能早加淀粉，又不能过迟加？
答：因淀粉吸附I 3，使I 2不易放出，影响实验结果的准确性，所以不能过早加入。 （2）因加了过量的KI ，产物碘与过量的I 生成I 3 ：
I 2 + I
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I 3
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I 3呈红棕色，溶液由红棕色变为淡黄色时，说明大部分的I 2已与S 2O 3反应，未反应的I 2少了，因此可以加入淀粉指示剂。 淀粉溶液最好能在终点前的0.5mL 时加入。