EDTA标准溶液的配制和标定.doc

精品文档EDTA标准溶液的配制和标定 (2010-02-25 16:56:19)转载标签： 杂谈 实验原理2.1 乙二胺四乙酸（简称EDTA，常用H4Y表示）难溶于水，常温下其溶解度为0.2gL-1，在分析中不适用，通常使用其二钠盐配制标准溶液。乙二胺四乙酸二钠盐的溶解度为120gL-1，可配成0.3molL-1以上的溶液，其水溶液pH=4.8，通常采用间接法配制标准溶液。 标定EDTA溶液常用的基准物有Zn、ZnO、CaCO3、Bi、Cu、MgSO47H2O、Hg、Ni、Pb。等。通常选用其中与被测组分相同的物质作基准物，这样滴定条件较一致。EDTA溶液若用于测定石灰石或白云石中CaO、MgO的含量，则宜用CaCO3为基准物。首先可加HCl溶液与之作用，其反应如下：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 然后把溶液转移到容量瓶中并稀释，制成钙标准溶液。吸取一定量钙标准溶液，调节酸度至pH12，用钙指示剂作指示剂以EDTA滴定至溶液从酒红色变为纯蓝色，即为终点，其变色原理如下：钙指示剂（常以H2Ind表示）在溶液中按下式电离：H3Ind2H+HInd2-在pH12溶液中，HInd2-与Ca2+离子形成比较稳定的络离子，反应如下：HInd2-+Ca2+CaInd-+H+ 纯蓝色 酒红色 所以在钙标准溶液中加入钙指示剂，溶液呈酒红色，当用EDTA溶液滴定时，由于EDTA与Ca2+离子形成CaInd-络离子更稳定的络离子，因此在滴定终点附近，CaInd-络离子不断转化为较稳定的CaY2-络离子，而钙指示剂则被游离了出来，其反应可表示如下：CaInd-+H2Y2-CaY2-+ HInd2-+H2O 由于CaY2-离子无色，所以到达终点时溶液由酒红色变成纯蓝色。 用此法测定钙，若Mg2+离子共存（在调节溶液酸度为pH12时，Mg2+离子将形成Mg(OH)2沉淀），此共存的少量Mg2+离子不仅不干扰钙的测定，而且会使终点比Ca2+离子单独存在时更敏锐。当Ca2+、Mg2+离子共存时，终点由酒红色变到纯蓝色，当Ca2+离子单独存在时则由酒红色变紫蓝色，所以测定单独存在的Ca2+离子时，常常加入少量Mg2+离子溶液。 EDTA若用于测定Pb2+、Bi3+离子，则宜以ZnO或金属锌为基准物，以二甲酚橙为指示剂，在pH=56的溶液中，二甲酚橙为指示剂本身显黄色，与Zn2+离子的络合物呈紫红色。EDTA与Zn2+离子形成更稳定的络合物，因此用EDTA溶液滴定至近终点时，二甲酚橙被游离出来，溶液由紫红色变成黄色。络合滴定中所用的蒸馏水，应不含Fe3+、Al3+、Cu2+、Ca2+、Mg2+等杂质离子。 3 器皿和试剂酸式滴定管；乙二胺四乙酸二钠，CaCO3，氨水（1:1），镁溶液（溶解1克MgSO47H2O于水中，稀释至200mL），NaOH溶液（10%溶液），钙指示剂（固体指示剂），二甲酚橙指示剂（0.2%水溶液） 4 实验步骤4.1 0.02molL-1EDTA溶液的配制： 在台称上称取乙二胺四乙酸二钠7.6克，溶解于300400mL温水中，稀释至1升，如混浊，应过滤，转移至1000mL细口瓶中，摇匀，贴上标签，注明试剂名称、配制日期、配制人。4.2 以CaCO3为基准物标定EDTA溶液4.2.1 0.02molL-1钙标准溶液的配制： 置碳酸钙基准物于称量瓶中，在110C干燥2小时，冷却后，准确称取0.20.25g碳酸钙于250mL烧杯中，盖上表面皿，加水润湿，再从杯嘴边逐滴加入数毫升淋洗入杯中，待冷却后转移至250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，贴上标签，注明试剂名称、配制日期、配制人。4.2.2 用钙标准溶液标定EDTA溶液： 用移液管移取25.00mL标准钙溶液于250mL锥形瓶中，加入约25 mL水，2mL镁溶液，10mL10%NaOH溶液及约10mg（米粒大小）钙指示剂，摇匀后，用EDTA溶液滴定至溶液从红色变为蓝色，即为终点。4.3 以ZnO为基准物标定EDTA溶液4.3.1 锌标准溶液的配制： 准确称取在800C1000C灼烧（需20min以上）过的基准物ZnO 0.50.6g于100mL烧杯中，用少量水润湿，然后逐滴加入6molL-1HCl，边加边搅至完全溶解为止，然后，定量转移入250mL容量瓶中，稀释至刻度并摇匀，贴上标签，注明试剂名称、配制日期、配制人。4.3.2 用锌标准溶液标定EDTA溶液：移取25.00mL锌标准溶液于250mL锥形瓶中，加约30mL水，23滴二甲酚橙为指示剂，先加1:1氨水至溶液由黄色刚变为橙色，然后滴加20%六次甲基四胺至溶液呈稳定的紫红色再多加3mL，用EDTA溶液滴定至溶液由红紫色变成亮黄色，即为终点。实验七 EDTA标准溶液的配制和标定一、实验目的1学习EDTA标准溶液的配制和标定方法2掌握络合滴定的原理，了解络合滴定的特点3熟悉钙指示剂或二甲酚橙指示剂的使用及其终点的变化二、实验内容10.02molL-1EDTA溶液的配制；2以CaCO3和ZnO为基准物标定EDTA溶液三、实验仪器、设备及材料1仪器 酸式滴定管（50.00mL）；分析天平，台秤，量筒，大小烧瓶（500mL, 250mL），锥形瓶250mL）等2试剂 乙二胺四乙酸二钠，CaCO3，氨水（1:1），镁溶液（溶解1克MgSO47H2O于水中，稀释至200mL），NaOH溶液（10%溶液），钙指示剂（固体指示剂），二甲酚橙指示剂（0.2%水溶液）四、 实验原理乙二胺四乙酸（简称EDTA，常用H4Y表示）难溶于水，常温下其溶解度为0.2gL-1，在分析中不适用，通常使用其二钠盐配制标准溶液。乙二胺四乙酸二钠盐的溶解度为120gL-1，可配成0.3molL-1以上的溶液，其水溶液pH=4.8，通常采用间接法配制标准溶液。标定EDTA溶液常用的基准物有Zn、ZnO、CaCO3、Bi、Cu、MgSO47H2O、Hg、Ni、Pb等。通常选用其中与被测组分相同的物质作基准物，这样滴定条件较一致。EDTA溶液若用于测定石灰石或白云石中CaO、MgO的含量，则宜用CaCO3为基准物。首先可加HCl溶液与之作用，其反应如下：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2然后把溶液转移到容量瓶中并稀释，制成钙标准溶液。吸取一定量钙标准溶液，调节酸度至pH12，用钙指示剂作指示剂以EDTA滴定至溶液从酒红色变为纯蓝色，即为终点，其变色原理如下：钙指示剂（常以H2Ind表示）在溶液中按下式电离：H3Ind2H+HInd2-在pH12溶液中，HInd2-与Ca2+离子形成比较稳定的络离子，反应如下：HInd2-+Ca2+CaInd-+H+纯蓝色 酒红色所以在钙标准溶液中加入钙指示剂，溶液呈酒红色，当用EDTA溶液滴定时，由于EDTA与Ca2+离子形成CaInd-络离子更稳定的络离子，因此在滴定终点附近，CaInd-络离子不断转化为较稳定的CaY2-络离子，而钙指示剂则被游离了出来，其反应可表示如下：CaInd-+H2Y2-CaY2-+ HInd2-+H2O由于CaY2-离子无色，所以到达终点时溶液由酒红色变成纯蓝色。用此法测定钙，若Mg2+离子共存（在调节溶液酸度为pH12时，Mg2+离子将形成Mg(OH)2沉淀），此共存的少量Mg2+离子不仅不干扰钙的测定，而且会使终点比Ca2+离子单独存在时更敏锐。当Ca2+、Mg2+离子共存时，终点由酒红色变到纯蓝色，当Ca2+离子单独存在时则由酒红色变紫蓝色，所以测定单独存在的Ca2+离子时，常常加入少量Mg2+离子溶液。EDTA若用于测定Pb2+、Bi3+离子，则宜以ZnO或金属锌为基准物，以二甲酚橙为指示剂，在pH=56的溶液中，二甲酚橙为指示剂本身显黄色，与Zn2+离子的络合物呈紫红色。EDTA与Zn2+离子形成更稳定的络合物，因此用EDTA溶液滴定至近终点时，二甲酚橙被游离出来，溶液由紫红色变成黄色。络合滴定中所用的蒸馏水，应不含Fe3+、Al3+、Cu2+、Ca2+、Mg2+等杂质离子。五、实验步骤10.02molL-1EDTA溶液的配制：在台称上称取乙二胺四乙酸二钠7.6克，溶解于300400mL温水中，稀释至1升，如混浊，应过滤，转移至1000mL细口瓶中，摇匀，贴上标签，注明试剂名称、配制日期、配制人。2以CaCO3为基准物标定EDTA溶液（1）0.02molL-1钙标准溶液的配制：置碳酸钙基准物于称量瓶中，在110C干燥2小时，冷却后，准确称取0.20.25g碳酸钙于250mL烧杯中，盖上表面皿，加水润湿，再从杯嘴边逐滴加入数毫升（1+1）HCl溶液，使之全部溶解。加水50mL，微沸几分钟以除去CO2。待冷却后转移至250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，贴上标签，注明试剂名称、配制日期、配制人。（2）用钙标准溶液标定EDTA溶液：用移液管移取25.00mL标准钙溶液于250mL锥形瓶中，加入约25 mL水，2mL镁溶液，10mL10%NaOH溶液及约10mg（米粒大小）钙指示剂，摇匀后，用EDTA溶液滴定至溶液从红色变为蓝色，即为终点。3以ZnO为基准物标定EDTA溶液（1） 锌标准溶液的配制：准确称取在800C1000C灼烧（需20min以上）过的基准物ZnO 0.50.6g于100mL烧杯中，用少量水润湿，然后逐滴加入6molL-1HCl，边加边搅至完全溶解为止，然后，定量转移入250mL容量瓶中，稀释至刻度并摇匀，贴上标签，注明试剂名称、配制日期、配制人。（2）用锌标准溶液标定EDTA溶液：移取25.00mL锌标准溶液于250mL锥形瓶中，加约30mL水，23滴二甲酚橙为指示剂，先加1:1氨水至溶液由黄色刚变为橙色，然后滴加20%六次甲基四胺至溶液呈稳定的紫红色再多加3mL，用EDTA溶液滴定至溶液由红紫色变成亮黄色，即为终点。六、实验注意事项1CaCO3粉末加入HCl溶解时，必须盖上表面皿。溶液必须在微沸的状态下除去CO2。2选择合适的基准物质标定EDTA，取决于EDTA将要滴定的对象。3.锌粒溶解速度比较慢，需要大约30min 所以需要提前溶解。七、思考题1 为什么通常使用乙二胺四乙酸二钠盐配制EDTA标准溶液，而不用乙二胺四乙酸？2以HCl溶液溶解CaCO3基准物时，操作中应注意些什么？3以CaCO3为基准物标定EDTA溶液时，加入镁溶液的目的是什么？EDTA标准溶液配制与标定应注意事项4.为什么要使用两种指示剂分别标定答案要点:因为络合滴定中,EDTA与金属离子形成稳定络合物的酸度范围不同,如Ca2+,Mg2+要在碱性范围内,而Zn2+,Ni2+,Cu2+等要在酸性范围内.故要根据不同的酸度范围选择不同的金属离子指示剂,从而在标定EDTA时,使用相应的指示剂,可以消除基底效应,减小误差. 5.在中和标准物质中的HCl时,能否用酚酞取代甲基红,为什么答案要点:不能用酚酞取代甲基红,氨水中和盐酸,产物NH4Cl是强酸弱碱盐,呈弱酸性,而酚酞是碱性指示剂,故不能用酚酞作指示剂,而甲基红的变色范围是4.4-6.2,可以用来做指示剂 6.阐述Mg2+-EDTA能够提高终点敏锐度的原理答案要点:铬黑T与Mg2+能形成稳定的络合物,显色很灵敏,但与Ca2+形成的络合物不稳定,显色灵敏度低,为此在pH=10的溶液中用EDRA滴定Ca2+时,常于溶液中先加入少量MgY,使之发生置换反应,置换出Mg2+:置换出的Mg2+与铬黑T显出很深的红色:Mg2+EBT=Mg-EBT(红色)但EDTA与Ca2+的络合能力比Mg2+强,滴定时,EDTA先与Ca2+络合,当达到终点时,EDTA夺取Mg-EBT中的Mg2+,形成MgY, Y+Mg-EBT=MgY+EBT (蓝色) 游离出的指示剂显蓝色,变色很明显,在这里,滴定前的MgY与最后生成的MgY物质的量相等,故不影响滴定结果 7.滴定为什么要在缓冲溶液中进行 如果没有缓冲溶液存在,将会导致什么现象发生答案要点:在络合滴定过程中,随着络合物的生成,不断有H+释出 M+H2Y=MY+2H+因此,溶液的酸度不断增大,酸度增大的结果,不仅降低了络合物的条件稳定常数,使滴定突跃减小,而且破坏了指示剂变色的最适宜酸度范围,导致产生很大的误差.因此在络合滴定中,通常需要加入溶液来控制溶液的pH值. 8.由于EDTA是白色结晶粉末,本身不易得到纯品,所以只能用间接标定的方法来配制.以铬黑T为指示剂，用金属离子与EDTA作用，从而确定其准确浓度在滴定的反应过程中，会有H离子产生，而产生的H 离子不利于反应的进程，还主要一个原因是，在酸性条件下，不利于指示剂铬黑T的显色，也就是说不能很好的确定反应终点。加入氨水调节PH 后，再加入氨水-氯化铵缓冲液，使反应能维持在碱性条件下进行，碱性缓冲液在这里起到了不可替代的作用!也可以说,氨水-氯化铵缓冲液起了维持环境相对碱性的作用!实验四 NaOH标准溶液的滴定一、实验目的1、学会用基准物质标定氢氧化钠溶液的方法2、准确的标定氢氧化钠标准溶液的浓度二、实验原理标定碱溶液时，常用邻苯二甲酸氢钾或草酸等作为基准物质进行直接标定。邻苯二甲酸氢钾易得到纯制品，在空气中不吸水，容易保存，它与NaOH 起反应时化学计量数为11，其摩尔质量较大，因此它是标定碱标准溶液较好的基准物质。邻苯二甲酸氢钾通常于110120时干燥2 小时后备用。标定反应如下：反应产物是邻苯二甲酸钾钠盐，在水溶液中显弱碱性，故可选用酚酞为指示剂。 滴定终点颜色变化：无 微红（半分钟不褪色）三、实验用品1.仪器分析天平碱式滴定管锥形瓶2.试剂邻苯二甲酸氢钾（固体）1%酚酞指示剂：1g 酚酞溶于100 毫升90%酒精溶液中。0.10molL-1 NaOH溶液四、实验内容1.配 制称取110 g氢氧化钠，溶于100 ml无二氧化碳的水中，摇匀，注人聚乙烯容器中，密闭放置至溶液清亮按表1的规定，用塑料管量取上层清液，用无二氧化碳的水稀释至1 000MI，摇匀。表1氢氧化钠标准滴定溶液的浓度c(NaOH)八mol/L)氢氧化钠溶液的体积V/mL1540.5270.15.42. 标定按表 2 的规定称取于105C-110电烘箱中干燥至恒重的工作基准试剂邻苯二甲酸氢钾，加无二氧化碳的水溶解，加2滴酚酞指示液(10 g/IJ，用配制好的氢氧化钠溶液滴定至溶液呈粉红色，并保持30 s。同时做空白试验。 表2氢氧化钠标准滴定度c(NaOH)/(mol/l.)工作 基 准 试 剂邻苯二甲酸氢钾的质量，m/g无二氧化碳水的体积V/ML17.5800.53.6800.10.7550氢氧化钠标准滴定溶液的浓度c(NaOH)，数值以摩尔每升(mot/ I)表示，按式(1)计算:c(NaOH)=m X 1 000/(V,一V2)M式 中 :m 邻 苯二甲酸氢钾的质量的准确数值，单位为克(9);v 氢 氧化钠溶液的体积的数值，单位为毫升(mL);V2 空 白试验氢氧化钠溶液的体积的数值，单位为毫升(mL);M 邻 苯二甲酸氢钾的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol)LM(KHCeH ,0,)=204.22 如果两次平行标定相对偏差超过0.2%，则要求做第三次。五、数据记录及数据处理NaOH 标准溶液的量浓度12邻苯二甲酸氢钾重量W（g）消耗氢氧化钠溶液的体积V（ml）CNaOH平均值相对偏差（%）六、讨论与思考1.实验注意问题强酸强碱在使用时要注意安全。标准溶液在转移过程中（倒入滴定管或用移液管吸取），中间不得再经过其它容器。倒HCl、NaOH等试剂时，手心要握住试剂瓶上标签部位，以保护标签。2.思考 配制250mL 0.10molL-1 NaOH溶液，应称取NaOH多少克？用台称还是用分析天平称取？为什么？分别以邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）、二水草酸为基准物标定0.10molL-1 NaOH溶液时，实验原理如何？选用何种指示剂？为什么？颜色变化如何？分别以邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）、二水草酸为基准物标定0.10molL-1 NaOH溶液时，应称取的邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）、二水草酸的质量如何计算？如何计算NaOH浓度？能否采用已知准确浓度的HCl标准溶液标定NaOH浓度？应选用哪种指示剂？为什么？滴定操作时哪种溶液置于锥形瓶中？HCl标准溶液应如何移取？如何计算称取基准物邻苯二甲酸氢钾或Na2CO3的质量范围？称得太多或太少对标定有何影响？答：在滴定分析中，为了减少滴定管的读数误差，一般消耗标准溶液的体积应在2025mL之间，称取基准物的大约质量可根据待标溶液的浓度计算得到。如果基准物质称得太多，所配制的标准溶液较浓，则由一滴或半滴过量所造成的误差就较大。称取基准物质的量也不能太少，因为每一份基准物质都要经过二次称量，如果每次有0.1mg的误差，则每份就可能有0.2mg的误差。因此，称取基准物质的量不应少于0.2000g，这样才能使称量的相对误差大于1 。溶解基准物质时加入2030mL水，是用量筒量取，还是用移液管移取？为什么？答：因为这时所加的水只是溶解基准物质，而不会影响基准物质的量。因此加入的水不需要非常准确。所以可以用量筒量取。如果基准物未烘干，将使标准溶液浓度的标定结果偏高还是偏低？答：如果基准物质未烘干，将使标准溶液浓度的标定结果偏高。用NaOH标准溶液标定HCl溶液浓度时，以酚酞作指示剂，用NaOH滴定HCl，若NaOH溶液因贮存不当吸收了CO2，问对测定结果有何影响？答：用NaOH标准溶液标定HCl溶液浓度时，以酚酞作为指示剂，用NaOH滴定HCl，若NaOH溶液因贮存不当吸收了CO2，而形成Na2CO3，使NaOH溶液浓度降低，在滴定过程中虽然其中的Na2CO3按一定量的关系与HCl定量反应，但终点酚酞变色时还有一部分NaHCO3末反应，所以使测定结果偏高。实验三 HCl标准溶液的标定一、目的要求1.学会用基准物质标定盐酸溶液浓度的方法2、巩固减量法称取粉末样品的基本技能进一步熟练滴定分析基本操作，二、实验原理标定是准确测定标准溶液浓度的操作过程。间接法配制的标准溶液浓度是近似浓度，其准确浓度需要进行标定。标定HCl标准溶液的基准物质有：无水碳酸钠、硼砂（Na2B4O710H2O）等，这两种物质比较，硼砂更好些，因为它摩尔质量比较大。硼砂标定HCl的反应式为 Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O = 4H3BO3 + 2NaCl由于硼砂在空气中易失去部分结晶水而风化，因此应保存在相对湿度在60%的干燥器中。本实验采用无水Na2CO3标定HCl，其反应式为 Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2等量点时溶液pH 3.83.9，可选用甲基橙为指示剂。由于Na2CO3易吸水，因而预先于180 下充分干燥，并保存于干燥器中。无水Na2CO3由反应式可知它的基本单元为1/2 Na2CO3，摩尔质量为 M（ Na2CO3） = 53.00 gmol-1三、实验用品1.仪器：分析天平2.试剂：无水Na2CO3（基准试剂或分析纯试剂）。甲基橙。HCl(浓)四、操作步骤1.用减量法准确称取0.09g0.11g无水Na2CO3三份，分别放入250 mL锥形瓶中，加25mL蒸馏水溶解。减量法:将适量试样装入称量瓶中，用纸条缠住称量瓶放于天平托盘上，称得称量瓶及试样重量为1，然后用纸条缠住称量瓶，从天平盘上取出，举放于容器上方，瓶口向下稍倾，用纸捏住称量瓶盖，轻敲瓶口上部，使试样慢慢落入容器中，当倾出的试样已接近所需要的重量时，慢慢地将称量瓶竖起，再用称量瓶盖轻敲瓶口下部，使瓶口的试样集中到一起，盖好瓶盖，放回到天平盘上称量，得2，两次称量之差就是试样的重量。如此继续进行，可称取多份试样。 第一份： 试样重12（）第二份： 试样重23（）2.然后加1滴甲基橙指示剂，用HCl溶液滴定至溶液由黄色变为橙色即为终点。记录消耗HCl溶液的体积。将酸滴定管里的HCl溶液再充满，用同样步骤滴定另外两份。要求三份滴定结果的相对平均偏差0.2 %。五、计算六、注意事项滴定管始终用同一段以消除滴定管的系统误差。酸式滴定管滴定前要赶走气泡。七、思考题用基准物质配制成标准溶液来标定和直接称取基准物质来标定，各有什么优缺点？标定HCl溶液浓度时称量无水Na2CO3要不要十分准确，溶解时加水量要不要十分准确，为什么？以Na2CO3标定盐酸时，为什么用甲基橙作指示剂？能否用酚酞作指示剂，为什么？用减量法称取试样过程中，若称量瓶内的试样吸湿，对称量会造成什么误差？若试样倾入锥形瓶内后再吸湿，对称量是否有影响，为什么？当滴定至接近终点时，为什么要剧烈摇动溶液？标定HCl溶液可否采用酚酞（变色范围pH=8.09.6）作指示剂？若可以，请写出标定的计算公式。标定HCl溶液常用的基准物质有哪些，哪些最好？实验十一EDTA溶液的配制与标定（铬黑T法）一、实验目的1、学习配制Zn2+标准溶液,EDTA标准溶液；2、学会以Zn为工作基准试剂,铬黑T为指示剂标定EDTA标准溶液；3、巩固直接称量、准确配制溶液、准确移取溶液、滴定等基本操作。二、实验原理1、用EDTA二钠盐配制EDTA标准溶液的原因；EDTA是四元酸，常用H4Y表示，是一种白色晶体粉末，在水中的溶解度很小，室温溶解度为0.02g/100g H2O。因此，实际工作中常用它的二钠盐Na2H2Y2H2O, Na2H2Y2H2O的溶解度稍大,在22（295K）时，每100g水中可溶解11.1g.2、标定EDTA标准溶液的工作基准试剂，基准试剂的预处理；实验中以纯金属Zn为工作基准试剂。预处理：称量前一般应先用稀盐酸洗去氧化层，然后用水洗净，烘干。3、滴定用的指示剂，指示剂的作用原理；实验中以铬黑T作为指示剂。作用原理：在pH=l0的条件下，滴定前，Zn2+与指示剂反应:HIn2-+Zn2+ZnIn-+In3-纯蓝色酒红色滴定至终点时，反应为 ：ZnIn-+H2Y2-HIn2-+ZnY2-+H+酒红色纯蓝色此时，溶液从酒红色变为纯蓝色，变色敏锐。4、用何种缓冲溶液及其原因；实验是以NH3H2O-NH4Cl为缓冲溶液。原因：实验中所用的指示剂是铬黑T，pKa2=6.3pKa3=11.55H2In-HIn2-In3-紫红蓝橙若pH11.5，由于指示剂本身接近于红色而不能使用。根据实验结果，使用铬黑T的最适宜酸度是pH=910.5，pH=10的缓冲液符合要求。5、计算式。CEDTA=mVZn/0.25MZnVEDTA三、实验步骤实验步骤思考题0.01molL-1Zn2+标准溶液的配制1、取适量锌片放在100mL烧杯中，用0.1molL-1HCl溶液（自配）清洗1min，再用自来水、纯水洗净，烘干、冷却。1、标定EDTA标准溶液的工作基准试剂有多种，为什么选用Zn？2、工作基准试剂Zn在使用前，为什么要进行表面处理，怎样处理？2、用直接称量法在干燥小烧杯中准确称取0.150.2g Zn，盖好小表面皿。作基准试剂Zn在使用前，为什么要进行表面处理，怎样处理？3、用滴管从烧杯口加入5mL 1:1 盐酸，待Zn溶解后吹洗表面皿、杯壁，小心地将溶液转移至250mL容量瓶中，用纯水稀释至标线，摇匀。3、怎样溶解锌片，配制Zn2+标准溶液？0.01molL-1EDTA标准溶液的配制称取计算量的EDTA二钠盐在烧杯中，加入适量水，搅拌溶解，转移到试剂瓶中稀释至800 mL。4、怎样配制EDTA标准溶液？5、配制EDTA溶液时，为什么先在烧杯中溶解后转移到试剂中，能否直接在试剂瓶中溶解？标定EDTA标准溶液（Zn为工作基准试剂，铬黑T为指示剂）移取25.00mL Zn2+标准溶液，边搅边滴加 1:1 氨水至开始析出Zn(OH)2白色沉淀，加5mL NH3H2O-NH4Cl缓冲溶液、50 mL 水，23滴铬黑T，用EDTA标准溶液滴定。溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。6、配位滴定中，为什么要用缓冲溶液？7、说明铬黑T指示剂作用的原理。8、为什么要在pH=10的缓冲溶液中使用铬黑T？9、如何调节溶液的pH为10？10、为什么要先用 1:1 氨水调节，后加pH=10的氨性缓冲溶液？11、如何滴加1:1氨水调节pH？12、怎样掌握好终点？四、实验数据记录与处理序号123mZn/ g0.1672V EDTA(初读数) / ml0.000.00V EDTA(末读数) / ml22.7322.73V EDTA / mL22.3722.37CEDTA / molL-10.11250.1125舍前平均CEDTA/ molL-10.1125S0T舍后平均CEDTA/ molL-10.1125五 问题与思考题1.说明工作基准试剂锌在使用前的表面处理的方法和目的。答：（1）处理方法：取适量锌片放在100mL烧杯中，用0.1molL-1HCl溶液（自配） 清洗1min，（时间不宜过长，以免溶蚀过多的锌）再用自来水、纯水洗净，烘干（不可过分烘烤）、冷却。（2）目的：除去表面的氧化物。2.配制锌标准液的时候，若锌液转移至容量瓶中有部分流失了，会使标定的结果偏高还是偏低？如在容量瓶中稀释超过刻度，将使浓度的标定的结果是偏低还是偏高？答：两种结果均使标定的结果偏高，因为两种情况都是锌标准液的浓度的降低，所以标定的时候所需的EDTA溶液的体积也将降低，从而导致计算的EDTA的浓度偏高。3.若配好的锌溶液没有摇匀，将对标定产生什么后果？答：将会使结果偏高。4.为什么用乙二胺四乙酸的二钠盐配制EDTA溶液，而不用其酸？答：乙二胺四乙酸H4Y（本身是四元酸），由于在水中的溶解度很小，通常把它制成二钠盐（Na2H2Y2H2O），也称为EDTA或EDTA二钠盐。EDTA相当于六元酸，在水中有六级离解平衡。与金属离子形成螯合物时，络合比皆为1：1。5.当用二甲酚橙为指示剂时，它变色的最适宜的酸度范围在何处？用何种缓冲溶液？答：pH =5-6范围内，一般用六亚甲基四胺HCl缓冲溶液。6.标定EDTA浓度的常用工作基准物质有哪些?应如何选择？答;基准物质有很多：金属Zn、Cu、Bi以及ZnO、CaCO3、MgSO47H2O等。金属锌的纯度很高，在空气中又稳定，Zn2+与ZnY2-均无色，既能在pH5-6以二甲酚橙为指示剂标定，又可以再pH 9-10的氨性溶液中以铬黑T为指示剂标定，终点都很敏锐，所以一般多采用金属锌为基准物质。3怎样溶解锌片，配制Zn2+标准溶液？从烧杯口用滴管滴加5 mL1:1HCl（体积比），避免因剧烈反应而溅出溶液，放置。待反应完全后，用洗瓶吹洗表面皿和杯壁，将溶液定量转移到250 mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。4怎样配制EDTA标准溶液？EDTA二钠盐溶解速度较慢，溶解需要一定时间。可在实验开始时，先称好EDTA，放在250 mL烧杯中，加入150 mL左右纯水，搅拌后盖上表面皿，放置，待EDTA全溶后再转移到试剂瓶中，稀释到所需体积，摇匀。EDTA标准溶液也可以提前一周配制。5、配制EDTA溶液时，为什么先在烧杯中溶解后转移到试剂中，能否直接在试剂瓶中溶解？7配位滴定中，为什么要用缓冲溶液？因为EDTA本身是有机酸，在与Mn+的配位反应中有H+放出 ：H2Y2- + Mn+ = MYn-4 + 2H+随着反应的进行，溶液的酸度会增大，酸度的增加会影响已生成配合物的稳定性，也不能满足指示剂变色要求的最适宜酸度范围，导致产生很大的误差。因此，在测定中必须加入适量的缓冲溶液。8为什么要在pH=10的缓冲溶液中使用铬黑T？金属指示剂通常是具有酸碱性质的有机染料，几乎都是有机多元酸，同时具有酸碱性，而且指示剂的不同物种又常具有不同的颜色。铬黑T在溶液中存在下列酸碱平衡 ：(pKa2=6.3)(pKa3=11.55）H2In-HIn2-In3-紫红纯蓝橙由于铬黑T与金属离子形成的配合物显红色，从酸碱指示剂的变色原理看，指示剂可在pH=6.311.5的条件下使用。但根据实验结果，使用铬黑T的最适宜的酸度是910.5。通常使用pH=10的氨性缓冲溶液。9如何调节溶液的pH为10？在溶液中滴加1:1的氨水，边滴边搅，直至出现Zn(OH)2的白色沉淀，此时溶液的pH约为6.4，加入5 mL NH3H2O-NH4Cl缓冲溶液（pH=10），此时溶液的pH为10。10为什么要先用 1:1 氨水调节，后加pH=10的氨性缓冲溶液？Zn2+标准溶液中酸过量，需先用 1:1 氨水中和将pH提高。若用缓冲溶液中和提高pH，因只用了缓冲对中的碱NH3H2O，同时浪费了NH4Cl，又由于NH4Cl的存在，溶液pH的上升将比单用1:1氨水中和来得慢，因而费时费试剂。因此，先用1:1氨水中和至一定的pH值，再加缓冲溶液。11、如何滴加1:1氨水调节pH？在Zn2+标准溶液中，滴加1:1氨水的速度要慢，滴1滴，搅几下。因金属氢氧化物沉淀的形成需要时间，当颗粒小时，肉眼观察不到，往往是在不断搅拌的过程中慢慢出现白色混浊。由于氨水既是弱碱，又是配体NH3的提供者，NH3+ H2O NH3H2O NH4+ OH-若氨水加快了，会造成白色沉淀尚未出现，后加的氨水已进入溶液，Zn2+与过量的氨水配位 ：4NH3+ Zn2+Zn(NH3)42+导致再加氨水，沉淀不出现的现象，因此滴加时的要领是慢滴、多搅。12怎样掌握好终点？加入铬黑T指示剂后，溶液为酒红色，是ZnIn-的颜色，随着EDTA标准溶液的滴入，EDTA先与游离Zn2+配位，近终点时，夺取部分ZnIn-中的Zn2+，释放出HIn2-，因此，当溶液颜色中透蓝的成份，为蓝紫色时，小心滴加1滴或半滴，多搅动直至红色成份消失，溶液呈纯蓝色即为终点。由于配位反应速度慢于酸碱反应，因此当滴落点出现蓝色，消失慢时，要1滴多搅，否则终点易过。容量仪器的校正(2010-06-27 09:41:18)转载标签：教育实验五：容量仪器的校正一.实验目的1.初步学会容量仪器的使用方法；2.学习吸管、容量瓶的相对校正，吸管、滴定管的校正方法；3.学习电子天平的使用。二.实验原理：1.量器使用中的几个名称及其含义：标准温度量器的容积与温度有关，规定一个共同的温度293K；标称容量（293K）量器上标出的标线和数字；量器的容量允差（293K）允许存在的最大差值；流出时间：通过排液嘴，自然流出水从最高标线至最低标线所需时间。等待时间：水自然流出至标线以上约5mm处时需要等待的时间。2.量器的实际容量与标称容量并不完全一致因而要校正；常有相对校正，绝对校正两种方法。绝对校正的原理：绝对校正采用称量法，即在分析天平上称量被校量器中量出或量入的纯水的质量，再根据该温度下纯水的密度计算出被校量器的实际容量。但实际计算要复杂得多，必须考虑 ：空气浮力的影响；温度的影响。综合考虑各种影响因素后，将砝码的密度rd 取砝码统一的名义密度值8.0gmL-1，空气密度r0采用平均密度 0.0012gmL-1；293K时纯水密度rK 为0.99821gmL-1，得到 ：m=V293rK1 +b(T- 293 ) 0.998947式中m平衡纯水时所需用的砝码的质量；T测定时水的热力学温度；rK水在温度T时的密度；b玻璃的体膨胀系数。将不同的V293、r0、b和T代入上式，可计算出各种玻璃材料制成的量器，在不同的温度下各种容积的纯水与砝码平衡时的质量m和差值和砝码平衡时的质量m、差值m，得钠钙玻璃量器容积的校正用表（教材P62，表115），表中第一列为标称容量；每行中上行为质量值，下行为差值m。可有三种计算方法:.用表观密度rK计算；.用平衡砝码质量m计算；.用差值Dm计算。（最简便）相对校正原理：两件量器配套使用，如用容量瓶配制溶液后，用吸管取出其中一部分进行测定。此时，重要的不是要知道这二者的准确容量，而是二者的容量是否为准确的整倍数关系，这就需要对这两件量器进行相对校正。此法简单，实用。两件量器配套使用，要知两者的容量是否为准确的整倍数关系时就用此法。三.主要仪器与试剂主要仪器：25mL移液管，250mL容量瓶，50mL酸式滴定管，50mL具塞锥形瓶，电子天平，100mL烧杯，250mL烧杯。四.操作步骤：五.实验结果及分析25mL吸管的校正值计算测得m(瓶)43.456g，m(瓶+水)68.293g，水温为290K。查25mL的差值m，计算真实容量、校正值、平均校正值。解：290K，25mL的差值m 0.059水质量68.29-43.46 24.93g；真实容量24.93+m 24.99mL；校正值24.99-25.000.01mL；两次测定后求平均校正值。滴定管校正值的计算参照教材P132，查10mL的差值m；解：真实容量水的质量+m；校正值真实容量水的体积；总校正值分段值累加；两次测定后求平均值1.容量瓶与吸管的相对校正：25 mL移液管移取十次纯水的总体积比250mL容量瓶的量程略大。2.吸管的校正:水温：283k,25mL的差值m为：0.04g测量纯水的体积 /mL水的质量/g真实容量/mL校正值/mL平均校正值/mL25.0024.979325.02+0.02+0.0125.0024.962225.000.003.酸式滴定管的校正：水温：283k,100mL的差值m为：0.0161g滴定管读数/mL水的体积/mL水的质量/g真实容量/mL校正值/mL总校正值/mL10.0010.0010.00801002+002+00220.0010.009.9533997-0.03-0.0130.0010.009.9781999-0.01-0.0240.0010.001004691006+0.06+0.0450.0010.0099697998-0.02-0.0210.0010.009983910000.000.0020.0010.0099551997-0.03-0.0330.0010.009.9647998-0.02-0.0540.0010.001003121005+0.050.0050.0010.00999401001+0.01+0.01六问题及思考题思考题1.量器校正的原因是什么？有哪些校正方法？答：吸管、容量瓶和滴定管是滴定分析用的主要量器。量器的实际容量与标称容量并不完全一致，总是存在或多或少的差值。在准确度要求较高的工作中，必须对量器进行校正，有相对校正和绝对校正两种方法。2，校正时，为什么称量只要称准到毫克？答：有效数字是指在具体工作中实际能测量到的数。用吸管移取液体，一般可记录到小数点后两位，如25ml无分度吸管移取的体积为25.00mL，由于1mL纯水的密度约为1gcm-3，用称量法进行绝对校正时，不定值0.01mL纯水相当于质量0.01g，即10mg。现在已称准到毫克位，所以准确度足够了。3.分段校正滴定管时，滴定管每次放出的纯水体积是否一定要整数？应该注意什么？答：不一定，但尽量接近于10mL整数，不要相差太多，而且要读准。加入纯水后，调整滴定管液面至零分度或稍低于零分度，读数并记录。用烧杯靠去下端悬液，将锥形瓶的平头塞倒放在桌上，滴定管末端伸入锥形瓶内1cm。旋转旋塞使水自然流出，待滴定管液面降到10mL以上约为5mm处关闭旋塞，等30s后，在10s内调整至10mL，将下端悬液靠在锥形瓶内壁，读数记录。这里需注意 ：滴定管下端悬液，什么情况下不能靠在锥形瓶内，什么情况下一定要靠在锥形瓶内。4食指和中指夹持具塞锥形瓶的磨口塞是，应该注意什么？答：手不能接触瓶塞的磨口部分，否则会使手沾附瓶塞上的水，使锥形瓶的增量不准，导被校量器的实际容量不准。5.校正仪器时如何处理具塞锥形瓶内，外壁的水？为什么？答：内壁的水可不管，外壁的水必须擦干因为绝对校正法是由锥形瓶的增量（两次称量差）得出被校量器中量出的纯水质量，再通过计算得出被校量器的实际容量。如锥形瓶外壁有水，在称量过程中，取、放锥形瓶都会使外壁的水损失，使结果不准确。问题1称取0.1600g纯Zn片，经溶解后于实际体积为250m容量瓶中，稀释至标线，配成标准溶液（容量瓶与25.00mL吸管相对校正结果，液面比标线高0.80mL），然后用吸管吸取一份Zn标准溶液，问相当于Zn片称量的相对误差为多少？答：(0.80*25.00/250.00)25.00100% = 0.32%2. 称取0.1600g纯Zn片，经溶解后于实际体积为250m容量瓶中，稀释至标线，配成标准溶液,然后用吸管（经校正实际体积为24.94mL）吸取一份Zn标准溶液，问相当于Zn片称量的相对误差为多少？答：（24.94-25.00） 25.00 100% = - 0.24%七.注意事项与讨论：1相对校正用25mL吸管移取纯水到容量瓶中，重复9次。检查液面与容量瓶刻度线是否一致。若不一致，在弯月面最低点相切处贴一开口的纸条。（1）相对校正中，为什么要用干燥的容量瓶，如何干燥？保证容量瓶和吸管的容量比准确；提前一周洗净晾干。（2）怎样使吸管移取的体积数准确？移液操作规范，特别注意液面的调节：微松食指使液面缓缓下降，才能控制液面随需而停；眼晴视线与液面水平，液面最低点与刻线相切；溶液自然流出后，等待15S。2吸管的校正将外壁擦干的、洁净的50mL具塞锥形瓶，在分析天平上称准至毫克。用待校正的25mL吸管移取25mL纯水至锥形瓶中，再次称量。用温度计测水温。重复校正一次。（1）电子天平使用前，应做哪些检查？若不合格，如何处理？检查天平盘、天平箱内是否清洁；若有洒落物，用毛刷扫出；检查天平是否水平；若不水平，调节螺旋脚使气泡在黑圈内；校正天平。（2）用哪种称量方法？差减称量法称出具塞锥形瓶的质量m1，记录。加入25.00mL纯水后称量得m2，记录。m2-m1为纯水的质量；减量法用去皮键TAR（3）电子天平可称至0.0001g，记录只要记至毫克位，为什么？25mL吸管移取溶液的体积数为25.00mL，不定值0.01mL相当于0.01g，即为几+毫克，故称至毫克位准确度已足够。（4）食指和中指夹持锥形瓶磨口塞时，应注意什么？不碰磨口塞上的水注意事项实验结果的好坏取决于移取纯水的体积是否准确；使用电子天平时不乱按键，常查看水平仪。防风门关严后读数，毛刷不碰称盘，保持称盘、天平箱清洁；记录格式仿照“滴定管的校正”记录格式设计3滴定管的校正调整滴定管的液面在0.00或稍低于零分度，读数记录。称量具塞锥形瓶至毫克，记录。旋开旋塞任水自然流出至锥形瓶中，待液面下降到10mL以上5mm处，关闭旋塞，等30s后，在10s内调整至10mL，读数、记录。塞上瓶塞，称至毫克，记录。用同样方法分别称取20、30、