分析化学实验3.ppt

分析化学实验 哈尔滨商业大学化学中心 一 课程目标 1 在培养学生掌握实验的基本操作 基本技能和基本知识的同时 努力培养学生的创新意识与创新能力 2 利用严格的实验训练 培养学生规范地掌握基本操作与基本技能 3 结合不同实验开设形式 培养学生具有自我获取知识 提出问题 分析问题 解决问题的独立工作能力 4 注意培养学生实事求是的科学态度 勤俭节约的优良作风 认真细致的工作作风 相互协作的团队精神 为学习后续课程 参加实际工作和开展科学研究打下良好的基础 二 课程要求 1 开设实验课前 由指导老师制定实验教学进度 每个实验提前一周备课 明确实验的目的 要求和有关注意事项 做好记录 2 每次实验 指导老师提前10 15分钟进入实验室 检查实验设施 熟悉药品摆放情况准备试剂 试样 3 实验过程中 教师不得擅自离开实验室 注意巡视观察 认真辅导 随时纠正个别学生不规范的操作 实验结束后 检查学生的数据记录和实验台卫生情况 提醒学生检查水 电 气 门窗 钥匙柜是否关好 然后告知实验室值班人员 经检查合格后方可允许学生离开 4 要求学生课前必须认真预习 理解实验原理 了解实验步骤 探寻影响实验结果的关键环节 做好必要的预习笔记 未预习者不得进行实验 5 要求学生如实记录测量原始数据 必须随时记录在专用的 预先编好页码的实验记录本上 不得记录在其他任何地方 不得涂改原始实验数据 6 要求学生认真阅读 实验室使用规则 和 天平室使用规则 遵守实验室的各项规章制度 了解 消防设施 和 安全通道 的位置 树立环境保护意识 尽量降低化学物质 特别是有毒有害试剂以及洗液 洗衣粉等 的消耗 7 要求学生保持室内安静 保持实验台面清洁整齐 爱护仪器和公共设施 树立良好的公共道德 8 实验后能够正确分析和处理实验中的相关数据 合理表达和解释实验结果 并能给出合格的实验报告 三 参考书 1 分析化学 华东理工大学化学系 四川大学化工学院 高等教育出版社 2003年 2 分析化学 李发美主编 人民卫生出版社 2004年 3 分析化学实验 吴艳华 张亚丽等主编 校内自编教材 2003年 4 基础分析化学实验 北京师范大学化学系 北京师范大学出版社2002年 四 滴定分析操作基本知识 1 化学试剂规格 1 分析用水 蒸馏水 去离子水 石英亚沸蒸馏水去离子后又蒸馏的水 2 化学试剂规格 IUPAC分五级 ABCDE 我国化学试剂规格及标识 2 滴定操作 1 学习如何为酸式滴定管的旋塞涂抹凡士林和试漏 学习如何为碱式滴定管排气泡和试漏 学习如何用所配的溶液润洗滴定管和移液管 如何调零和读数 2 讲解滴定分析操作的下列环节 a 配制0 1mol LNaOH和0 1mol LHCl溶液 告诫 永远是将相对较浓的NaOH和HCl溶液倒入水中 尤其不能将水倒入酸中 NaOH和HCl溶液稀释后一定要摇匀 试剂瓶磨口处不能沾有浓溶液 b 演示如何用所配的溶液倒入 润洗滴定管和移液管的方法 不允许学生通过烧杯二次转移倒入 如何调零和读数 要读准0 01ml的方法 每次润洗滴定管的溶液体积应在10mL左右 3 滴定操作 a 滴定姿势要站正 b 左手五个手指掌握酸式滴定管 碱式滴定管的方法 c 摇瓶操作和边滴边摇操作 d 滴定速度的控制和 见滴成线 的滴定方法 e 半滴的控制和吹洗的方法 f 终点颜色变化的观察 主要对甲基橙的 红 橙 黄 颜色要很清楚的能够区别 4 交待用移液管移取溶液的操作 润洗移液管的溶液 每次为3mL左右 移液管取放溶液时 注意尖部紧贴盛放溶液的器皿壁 且呈一定角度 溶液放完后 等候15秒方可取出 5 读数 3 按要求正确填写滴定记录表格 表格示范 滴定操作是容量分析的重要基本功之一 要求同学们利用一切可能的机会练习滴定操作 五 容量仪器的校准 1 实验仪器校准的意义2 容量仪器校准的方法初步掌握滴定管的校准 容量瓶的校准及移液管和容量瓶的相对校准 例 25mL移液管做绝对校准以及25mL移液管与100m量瓶之间的相对校准容量瓶需干燥或用4 5ml乙醇润洗后 晾干 六 实验内容 实验一0 1mol LNaOH和0 1mol LHCl标准溶液的配制与标定 3学时 一 预习阅读实验教材中第一部分 分析化学实验基础知识 预习0 1mol LNaOH和0 1mol LHCl标准溶液的配制与标定方法 写出预习报告 二 实验目的要求1 学会用减量法称量物质 2 HCl标准溶液的配制与标定3 NaOH标准溶液的配制与标定 三 实验仪器和试剂1 仪器 台平 分析天平 称量瓶 烧杯 10和100mL量筒 50mL酸 碱式滴定管 250mL锥形瓶 洗瓶 玻璃棒 20mL移液管 100mL容量瓶 洗耳球 2 试剂 浓盐酸 邻苯二甲酸氢钾 氢氧化钠 硼砂 0 2 酚酞 0 2 甲基橙 四 本次实验内容指导1 提问式演示讲解滴定分析操作的下列环节 1 配制0 1mol LNaOH和0 1mol LHCl溶液及保存告诫 永远是将相对较浓的NaOH和HCl溶液倒入水中 尤其不能将水倒入酸中 NaOH和HCl溶液稀释后一定要摇匀 试剂瓶磨口处不能沾有浓溶液 2 演示如何用所配的溶液倒入 润洗滴定管和移液管的方法 不允许学生通过烧杯二次转移倒入 如何调零和读数 要读准0 01ml的方法 每次润洗滴定管的溶液体积应在10mL左右 3 0 1mol LHCl溶液的标定 提问 称样量如何得来 用差减法准确称取无水碳酸钠二份 每份约为0 15 0 2克 分别放在250ml锥形瓶内 加水30毫升溶解 小心搅拌均匀 加指示剂 滴 然后用盐酸溶液滴定至溶液由黄 色变为橙色 即为终点 由碳酸钠的重量及实际消耗的盐酸的体积计算溶液的物质的量浓度 以上述同样方法滴定第二份碳酸钠 二次结果的相对偏差不超过0 2 4 盐酸溶液的浓度与盐酸与氢氧化钠溶液的体积比计算出氢氧化钠溶液的浓度 注意累计体积 5 滴定操作要求 a 滴定姿势要站正 b 掌握左手控制酸式滴定管的方法 c 摇瓶操作和边滴边摇操作 d 酸 碱管气泡排除的方法 e 滴定速度的控制和 见滴成线 的滴定方法 f 半滴的控制和吹洗的方法 g 终点颜色变化的观察 主要对甲基橙的 红 橙 黄 颜色要很清楚的能够区别 h 交待用移液管移取溶液的操作 润洗移液管的溶液 每次为3mL左右 移液管取放溶液时 注意尖部紧贴盛放溶液的器皿 壁 且呈一定角度 溶液放完后 等候15秒方可取出移液管 若用滤纸片擦去移液管外壁的溶液 则必须先擦 再调零 i 要求每位学生独立完成0 1mol LHC1溶液的配制 根据稀释前后物质的量相等的原则 C1V1 C2V2 0 1mol LNaOH溶液的配制 按公式m CVM计算应取的NaOH质量 并用酸滴碱或碱滴酸各做三份 j 滴定过程中 注意逐个检查滴定操作的掌握情况 有无错误操作 滴定记录中有效数字的表达以及相对标准偏差的计算等 两次滴定的体积相差不大于0 02ml 6 按要求正确填写滴定记录表格 7 实验完成后 教师应全面检查实验室卫生 包括窗台 实验台 清扫擦洗地面 检查开关 水 电 门窗是否关好 分析天平应逐台检查 毛刷 手套 记录本有无丢失 应对实验室安全进行检查 最后须经老师允许后方能离开 五 实验记录与结果处理酸碱标准溶液比较 盐酸标准溶液的标定 1 2 1 2 用相对相差计算测定结果的精密度 六 思考题1 NaOH与HCl标准溶液的保存有什么不同 2 简述HCl标准溶液的配制过程 标定原理及过程 相关基准试剂及仪器 3 配制NaOH溶液时 应选用何种天平称取NaOH试剂 为什么 4 HCl和NaOH溶液能直接配制准确浓度吗 为什么 5 HCl和NaOH溶液定量反应完全后 生成NaCl和水 为什么用HCl滴定NaOH时 采用甲基橙指示剂 而用NaOH滴定HCl时 使用酚酞或其它合适的指示剂 6 什么是累计体积 实验二混合碱的含量的测定 双指示剂法 一 预习实验教材实验四内容二 实验目的要求1 进一步熟练滴定操作和滴定终点的判断 2 掌握混合碱分析的测定原理 方法和计算 三 本次实验内容指导1 提问式演示讲解 1 试样 混合碱是Na2CO3与NaOH或Na2CO3与NaHCO3的混合物 可采用双指示剂法进行分析 测定各组分的含量 2 在混合碱的试液中加入酚酞指示剂 用HCl标准溶液滴定至溶液呈微红色 此时试液中所含NaOH完全被中和 Na2CO3也被滴定成NaHCO3 反应如下 NaOH HCl NaCl H2ONa2CO3 HCl NaCl NaHCO3 3 设滴定体积V1ml 再加入甲基橙指示剂 继续用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色即为终点 此时NaHCO3被中和成H2CO3 反应为 NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 2 注释 1 混合碱系NaOH和Na2CO3组成时 酚酞指示剂可适当多加几滴 否则常因滴定不完全使NaOH的测定结果偏低 Na2CO3的测定结果偏高 2 最好用NaHCO3的酚酞溶液 浓度相当 作对照 在达到第一终点前 不要因为滴定速度过快 造成溶液中HCL局部过浓 引起CO2的损失 带来较大的误差 滴定速度也不能太慢 摇动要均匀 3 近终点时 一定要充分摇动 以防形成CO2的过饱和溶液而使终点提前到达 4 讲解定量转移溶液到容量瓶中的操作方法 5 继续耐心的抓好滴定分析操作的技能培训 6 要求学生用表格式记录数据 四 实验仪器和试剂1 仪器 滴定装置25mL移液管 250mL锥形瓶 洗耳球 2 试剂 0 1mol LHCl标液 甲基橙1g L水溶液 酚酞2g L乙醇溶液 混碱试液 五 实验记录及结果处理消耗HCl标准溶液的体积V2ml 根据V1和V2可以判断出混合碱的组成 设试液的体积为Vml 当V1 V2时 试液为NaOH和Na2CO3的混合物 NaOH和Na2CO3的含量 以质量浓度g L 1表示 可由下式计算 当V1 V2时 试液为Na2CO3和NaHCO3的混合物 NaOH和Na2CO3的含量 以质量浓度g L 1表示 可由下式计算 六 思考题1 什么是双指示剂法 2 酚酞和甲基橙的变色范围是多少 3 简述用双指示剂 酚酞和甲基橙 法测定混碱时的实验现象 4 简述双指示剂法测定混碱的实验原理 5 用双指示法 在同一溶液中测定 根据V1和V2的数据情况判断混合碱的组成 当V1 0且V2 0 试液为 NaOH 当V1 V2 试液为 NaOH NaHCO3或Na2CO3 当V1 V2试液为 NaOH Na2CO3 当V1 V2试液为 NaHCO3 Na2CO3 当V1 0 V2 0试液为 NaHCO3 即判断碱液由NaOH Na2CO3 NaHCO3三种组分中的哪几种组分组成 实验三铵盐中氮含量的测定甲醛法 3学时 一 预习 实验教材实验五内容二 实验目的要求1 学会掌握用甲醛法测定氮含量的方法和原理 2 了解大样的取样原则 进一步学习使用移液管及容量瓶 3 继续提高称量及滴定操作能力 三 本次实验内容指导1 提问式演示讲解用甲醛法测定铵盐中氮的原理 1 试样 NH4Cl NH4 2SO4等铵盐 是常用的无机化肥 是弱碱强酸盐 可用酸碱滴定法测定其含氮量 2 Ka 5 6 10 10不能用NaOH标准溶液直接滴定 而4 NH4 2SO4 6HCHO CH2 6N4H 六次甲基四胺酸离子 3H 6H2O六次甲基四胺Kb 8 10 10计量点的pH值约为8 8 可选用酚酞为指示剂 3 铵盐与甲醛的反应在室温条件下进行得比较慢 所以加甲醛后需要放置几分钟使反应完全 4 甲醛中常含有少量因其本身被空气氧化而生成的甲酸 使用前须以酚酞为指示剂 用稀NaOH溶液中和除去 否则将使结果偏高 5 同样 如果铵盐中含有游离酸 应做空白实验 扣除空白值 否则将使结果偏高 四 实验仪器和试剂1 仪器 100mL容量瓶 25mL移液管 烧杯 10和100mL量筒 25mL锥形瓶 洗耳球 2 试剂 0 2 甲基红溶液 0 2 酚酞 NaOH标准溶液 18 中性甲醛 将36 甲醛用等体积的蒸馏水稀释后 加酚酞数滴 用0 1mol L 1NaOH滴定至溶液呈淡红色 五 结果计算 1 NH4Cl试样中氮的含量2 计算误差相对误差 六 思考题1 铵盐中氮的测定 能否用NaOH标准溶液直接滴定 为什么 2 计算称取试样用量的原则是什么 本实验试样用量如何计算 3 为什么中和甲醛试剂中的游离酸是以酚酞为指示剂 而中和铵盐试液中的游离酸确以甲基红为指示剂 实验四食醋总酸量的测定 一 预习预先认真预习实验十 十二的内容 了解实验目的 原理和方法 写出预习报告 二 本实验的目的要求 1 复习强碱滴定弱酸的基本原理及指示剂的选择 2 掌握食醋中总酸量的测定方法 三 原理食醋的主要组分是醋酸 Ka 1 8 10 5 此外还含有少量其它有机酸 如乳酸等 可以用酚酞作指示剂 用NaOH标准溶液滴定 测出酸的总含量 食醋中醋酸含量一般为 3 5 浓度较大 且有一定的色泽 滴定前应稀释 本实验参考食醋卫生标准的分析方法GB5009 41 85 四 本次实验内容指导1 提问式演示讲解1mol LNaOH标准溶液的配制和标定 见实验一 醋中总酸量的测定 用10mL移液管吸取食醋一份 置于100mL容量瓶中 用蒸馏水稀释至刻度 摇匀 用25mL移液管吸取上液三份分别置于250mL锥形瓶中 各加入蒸馏水25mL和酚酞指示剂2 3滴 用NaOH标准溶液滴定至微红色在30秒内不褪为终点 计算食醋的总酸量 用每100mL食醋含CH3COOH的克数表示 五 实验仪器和试剂NaOH标准溶液 0 1mol L 酚酞指示剂 0 2 的乙醇溶液 邻苯二甲酸氢钾在110 120 干燥2小时后备用食醋试样 六 思考题 1 简述食醋的总酸量的测定基本原理 测定食醋的总酸量时 选用酚酞作指示剂的 2 依据是什么 能否用甲基橙或甲基红 3 为什么稀释食醋试样时并不强调必须用新煮沸并冷却的不含CO2的蒸馏水 实验五EDTA标准溶液的标定及水硬度的测定 一 预习预先认真预习实验十 十二的内容 了解实验目的 原理和方法 写出预习报告 二 本实验的目的要求1 了解EDTA标准溶液的配制和标定原理 2 掌握常用的标定EDTA方法 3 本次实验采用MgO为基准物标定EDTA 4 了解水的硬度测定的意义和常用的硬度表示方法 5 掌握EDTA测定水的硬度的原理和方法 三 本次实验内容指导1 提问式演示讲解 1 MgO标准溶液的配制提醒学生注意称样 称量值与计算值偏离最好不超过10 溶样 定容的操作 2 标定操作 a 以铬黑T为指示剂 MgO为基准物标定EDTA溶液的浓度 b 教师应对学生讲清滴定时是在PH 10的氨性缓冲溶液中进行 如果不加缓冲溶液 对标定结果会有什么影响 c 加入Mg EDTA的作用是什么 对滴定结果是否有影响 d 注意滴定速度不宜过快 平行滴定三份 3 水硬度测定a 水硬度的表示方法 一般所说的水硬度就是指水中钙 镁离子的含量 最常用的表示水硬度的单位有 以度表示 10ppmCaO 相当10万份水中含 份CaO 以水中CaCO3的浓度 ppm 计相当于每升水中含有CaCO3多少毫克 MCaO 氧化钙的摩尔质量 56 08g mol MCaCO3 碳酸钙的摩尔质量 100 09g mol b 水的总硬度测定 用50ml移液管移取自来水分析 c 提问式讲述使用的指示剂及其变色原理 适宜酸度范围等pH 10的氨性溶液中 以铬黑 作为指示剂 紫红色经紫蓝色转变为蓝色 即为终点 反应如下 滴定前 EBT e Ca2 Mg2 e EBT 蓝色 pH 10 紫红色 滴定开始至化学计量点前 H2Y2 Ca2 CaY2 2H H2Y2 Mg2 MgY2 2H 计量点时 H2Y2 Mg EBT MgY2 EBT 2H 紫蓝色 蓝色 滴定时 Fe3 Al3 等干扰离子用三乙醇胺掩蔽 Cu2 Pb2 Zn2 等重金属离子可用KCN Na2S或巯基乙酸掩蔽 d 吸取水样时 移液管是否要用去离子水润洗 锥形瓶是否要用去离子水润洗 四 实验仪器和试剂1 仪器 滴定装置50mL移液管 250mL锥形瓶 洗耳球 2 试剂 0 02mol LEDTANH3 NH4Cl缓冲溶液铬黑 0 5 三乙醇胺 1 2 HCl溶液1 1MgO固体A R 五 实验记录及结果处理 六 思考题1 了解EDTA标准溶液的配制和标定原理及相关仪器有哪些 2 为何在是PH 10的氨性缓冲溶液中进行 如果不加缓冲溶液 对标定结果有什么影响 3 加入Mg EDTA的作用是什么 对滴定结果是否有影响 4 水的硬度测定的意义和常用的硬度表示方法 5 为什么用50ml移液管移取自来水分析 6 该实验中使用金属指示剂应注意的问题有哪些 如何处理的 7 取水样时 移液管是否要用去离子水润洗 锥形瓶是否要用去水样润洗 8 络合滴定与酸碱滴定的联系与区别是什么 9 金属指示剂变色原理与酸碱指示剂变色原理的区别是什么 实验六石灰石中钙镁含量的测定 一 预习实验十三二 本实验的目的要求掌握酸度控制和沉淀掩蔽法 络合掩蔽法在络合滴定法测定混合金属离子中的应用 三 实验原理石灰石的主要成分是碳酸钙 同时也含有一定量的碳酸镁及少量铅 铁 硅等杂质 通常用酸解后 不经分离直接用EDTA标准溶液进行滴定 试样溶解后 在pH值10时 以铬黑T作指示剂 用EDTA标准溶液滴定溶液中Ca2 和Mg2 两种离子的总量 于另一份试液中 在pH 12时 Mg2 生成Mg OH 2 加入钙指示剂用EDTA标准溶液单独滴定溶液中Ca2 在滴定前 在酸性条件下 加入三乙醇胺和酒石酸钠 用来掩蔽试液中的Fe3 Al3 然后再碱化 在碱性条件下 可以用KCN掩蔽Ca2 Zn2 等重金属离子 对于Cu2 TI4 Cd2 Bi3 等重金属离子的干扰不易消除 则可加入铜试剂 DDTC 掩蔽效果好 四 仪器和试剂仪器 25mL酸式滴定管 250mL锥形瓶 100mL烧杯 10mL量筒 试剂 铬黑T指示剂 0 5 钙指示剂 钙指示剂NaCI以1 100比例在研钵中研匀 三乙醇胺 1 2 1 1HCI 20 NaOH 氨性缓冲溶液 pH 10 5 酒石酸钠溶液 EDTA标准溶液 0 02M 五 实验步骤1 试样的溶解 准确称取0 5g左右石灰石试样于烧杯中 加少量水润湿 盖上表面皿 量取10Ml1 1HCI分数次加入 小心加热使之溶解 冷却后定量转移到250mL容量瓶中 用水稀释至刻度 摇匀 2 钙镁总量的测定 移取25 00mL试液于250mL锥形瓶中 加水20mL 加5 酒石酸钠和1 2三乙醇胺各5mL 摇匀 加氨性缓冲溶液10mL 摇匀 加2 3滴铬黑T指示剂 用EDTA标准溶液滴至溶液由紫红色变成蓝色即达终点 记下体积读数V1 平行测定2 3次 3 钙的测定 另移取25 00mL试液于250mL锥形瓶中 加水20mL 加5 酒石酸钠和1 2三乙醇胺各5mL 摇匀 加20 NaOH溶液10mL 摇匀 加适量的钙指示剂 约0 1g 用EDTA标准溶液滴至溶液由紫红色变成纯蓝色即达终点 记下所耗EDTA标液的体积读数V2 平行测定2 3次 4 根据EDTA的浓度和所耗体积V1 V2 分别计算试样中的MgO CaO的百分含量 注意事项 1 用来掩蔽Fe3 等离子的三乙醇胺 必须在酸性溶液中加入 然后再碱化 否则Fe3 生成了Fe OH 3沉淀而不易被掩蔽 KCN是剧毒物 只允许在碱性溶液中使用 若加入酸性溶液中 则产生HCN 剧毒 气体散逸 对人体有严重危害 2 如试样用酸解不完全 则残渣可用Na2CO3熔融 再用酸浸取 浸取液与试液合并 在一般分析工作中 残渣作为酸不溶物处理 可不必考虑 3 测定钙时 若形成大量的Mg OH 2沉淀将吸附Ca2 可加入淀粉甘油 阿拉伯树酸或糊精等保护酸 基本可消除吸附现象 其中糊精效果好 5 糊精溶液配制方法如下 将5g糊精溶于100mL沸水中 稍冷 加入5mL10 的NaOH 搅匀即可 使用时加入5mL于试液中 六 思考题1 为什么在掩蔽Fe3 Al3 时 要在酸性条件下加入三乙醇胺 用KCN掩蔽Ca2 Zn2 等离子是否也可以酸性条件下进行 2 本实验中加入氨性缓冲溶液和NaOH各起何作用 能否用氨性缓冲溶液代替NaOH溶液 实验七KMnO4标准溶液的配制和标定及亚铁含量的测定 3学时 一 预习 实验十五 十六二 本实验目的与要求 1 学习KMnO4溶液的配制方法和保存条件 2 掌握用Na2C2O4标定KMnO4的原理 方法及滴定条件 三 本次实验的内容指导 1 KMnO4溶液的标定 1 原理 在酸性介质中 KMnO4的电极电势较高 是一种强氧化剂 而且自身可作指示剂 但是KMnO4不易提纯 故常用间接法配制 用具有还原性的Na2C2O4 H2C2O4 2H2O As2O3 NH4 2Fe SO4 2 2H2O等基准物质标定 其中 以Na2C2O4最常用 化学反应如下 2MnO42 5C2O42 16H 10CO2 2Mn2 8H2O生成的Mn2 对以上反应有催化作用 2 条件 反应刚开始时 由于Mn2 的浓度很小 反应速度很慢 故需将Na2C2O4的酸性溶液加热到75 85 趁热用KMnO4采用先慢后快的方式滴定 滴定至溶液呈现微红色在1分钟内不褪色即为终点 四 实验仪器和试剂1 仪器 烧杯 锥形瓶 酸式滴式管 棕色试剂瓶 10及100mL量筒 2 试剂 3mol L 1H2SO4溶液 KMnO4为CP级 Na2C2O4为AR级 在105 110 烘干2小时备用 五 实验记录与结果处理根据每份Na2C2O4的质量和消耗KMnO4的体积 即可求出KMnO4的物质的量浓度 六 思考题1 用Na2C2O4溶液标定KMnO4溶液浓度时 溶液酸度对反应有无影响 2 用草酸钠为基准物标定KMnO4溶液的浓度时 应注意哪些问题 3 用KMnO4溶液滴定时 应用什么滴定管 又如何读取所消耗KMnO4溶液的毫升数 4 标定KMnO4溶液和用KMnO4溶液测定Fe2 时 均采用的是什么指示剂 5 用KMnO4溶液滴定含有H2SO4的Na2C2O4溶液时为什么开始时KMnO4的红色褪去很慢 后来褪色又很快 6 KMnO4溶液中棕色沉淀是什么物质 7 配制好的KMnO4溶液应储存在棕色试剂瓶中 滴定时则盛放在酸式滴定管中 为什么 如果盛放时间较长 壁上呈棕褐色是什么 如何清洗除去 8 标定KMnO4溶液时 能否用盐酸调节酸度 为什么 9 标定KMnO4溶液时 开始加入KMnO4的速度太快 会造成什么后果 实验八铜盐中铜含量的测定 3学时 一 预习 实验十七 十八内容二 目的与要求 1 Na2S2O3标准溶液的配制标定的掌握 2 掌握铜盐中铜的测定原理和碘量法的测定方法 进一步掌握碘量法的原理 3 学习终点的判断和观察 三 本次实验的内容指导 1 0 1mol L 1Na2S2O3溶液的配制 用台秤称取3 1gNa2S2O3 5H2O 溶于适量新煮沸的冷蒸馏水中 加0 02gNa2CO3 稀释至130mL 保存于棕色瓶中 置于暗处 6 10d后进行标定 在配制Na2S2O3溶液时 加入Na2CO3的目的 是为了防止微生物等因素对Na2S2O3的分解 2 Na2S2O3溶液浓度的标定 准确称取已烘干的K2Cr2O7 分析纯 0 10 0 12g2份 分别放入250mL锥形瓶中 加10 20mL水溶解后 再加0 8gKI固体 或20mL10 的KI溶液 和6mol L 1HCl溶液5mL 摇匀后盖上表面皿 放于暗处5min后加50mL水冲稀 加入2mL0 5 淀粉指示剂 用碱式滴定管中的Na2S2O3溶液滴定溶液由蓝色变为Cr3 的亮绿色即为终点 Na2S2O3比较容易标定 可选的氧化剂很多 常用的有K2Cr2O7 KBrO3 KIO3 KMnO4等 其中 K2Cr2O7法最为方便 准确 Na2S2O3溶液的标定过程可简单叙述如下 准确称取一定量的K2Cr2O7 配制成溶液后 加入过量的KI 放置一段时间后 在酸性溶液中用可溶性淀粉溶液作指示剂 用Na2S2O3快速滴定生成的I2 1 2 在 1 式中被氧化为I2 又在 2 式中被还原为 就反应的总体而言 没有发生变化 相当于K2Cr2O7氧化了Na2S2O3 K2Cr2O7与Na2S2O3二者的计量关系为 K2Cr2O7 6Na2S2O3由此 可根据消耗的体积和称取的的质量 就可以算出 3 铜含量测定 在以HAc为介质的酸性溶液中 pH 3 4 Cu2 与过量的I 作用生成不溶性的CuI沉淀并定量析出I2 Cu2 I CuI I2生成的I2用Na2S2O3标准溶液滴定 以淀粉为指示剂 滴定至溶液的蓝色刚好消失即为终点 I2 S2O32 2I S4O62 由于CuI沉淀表面吸附I2故分析结果偏低 为了减少CuI沉淀对I2的吸附 可在大部分I2被Na2S2O3溶液滴定后 再加入KCN或KSCN 使CuI沉淀转化为更难溶的CuSCN沉淀 CuI SCN CuSCN I CuSCN吸附I2的倾向较小 因而可以提高测定结果的准确度 根据Na2S2O3标准溶液的浓度 消耗的体积及试样的重量 计算试样中铜的含量 四 实验仪器和试剂1 仪器 酸式滴定管 碱式滴定管 烧杯 研钵 碘量瓶 棕色试剂瓶 250mL锥形瓶 10mL量筒 2 试剂 Na2S2O3 5H2O 固体 KI 固体 HCl溶液6mol L 1 0 5 淀粉指示剂 将0 5g可溶性淀粉溶解于99 5g热水中即可 K2Cr2O7 固体 分析纯 或0 01667mol L 1标准溶液 硫酸溶液 1mol L KSCN溶液 10 KI溶液 10 0 5 的淀粉溶液 碳酸钠 固体 五 实验记录与结果处理 铜盐中铜的测定 注 铜原子的摩尔质量MCu 63 546g mol 平行标定2 3次 相对偏差应不大于0 2 六 思考题1 如何配制和保存I2和Na2S2O3溶液 2 用K2Cr2O7作基准试剂标定Na2S2O3溶液时 为什么要加入过量的KI和HCl溶液 为什么放置一定时间后才能加水稀释 如果 1 加KI溶液而不加HCl溶液 2 加酸后不放置于暗处 3 不放置或少放置一定时间即加水冲稀 会产生什么影响 3 用Na2S2O3滴定I2和用I2滴定Na2S2O3时 都用淀粉作指示剂 为什么要在不同的时候加入 终点的颜色有什么不同 4 使用的淀粉指示剂的量为什么要多达0 5 2mL 和其他滴定法一样 只加几滴行不行 实验九重铬酸钾 无汞法测铁 一 预习预习实验十九二 实验要求与目的通过本实验掌握重铬酸钾法的基本原理 掌握无汞法铁的基本操作和终点的判断 二 实验原理重铬酸钾法测铁 需用一定量的HgCI2 造成环境污染 近年来推广不使用HgCI2的测铁法 俗称无汞测铁法 其原理是称取一定量的样品 用硫 磷混酸溶解后 先用SnCI2还原大部分Fe3 继而用TiCI3定量还原剩余部分的Fe3 当Fe3 定量还原为Fe2 之后 过量的一滴TiCI3溶液 即可使溶液中作为指示剂的六价钨 无色的磷钨酸 还原为五价的钨化合物 俗称钨兰 故指示剂溶液为蓝色 滴入K2Cr2O7溶液 使钨兰刚好退色 而稍过量的Ti3 在加水稀释后 被水中溶解的氧氧化 从而消除少量的还原剂的影响 在定量的还原Fe3 时 不能单用SnCI2 因为酸度下 SnCI2不能很好地还原六价钨为五价钨 故溶液无明显的颜色变化 采用SnCI2 TiCI3联合还原Fe3 为Fe2 过量的一滴TiCI3与NaWO4作用生成钨兰 如果单用TiCI3为还原剂也不好 尤其试样中铁含量高时 则使溶液中引入较多的钛盐 当加水稀释试样时 易出现大量四价钛盐沉淀 影响测定 试液中Fe3 已经被还原为Fe2 后 加入二苯胺磺酸钠指示剂 用K2Cr2O7标准溶液滴定 使溶液呈现稳定的紫色即为终点 其反应式如下 2Fe3 SnCI22