四氧化三铅组成的测定

1、四氧化三铅组成的测定一、实验目的1测定 Pb3O4 的组成。2进一步练习碘量法操作。3学习用 EDTA 测定溶液中的金属离子。二、实验原理Pb3O4 为红色粉末状固体，欲称铅丹或红丹。该物质为混合价态氧化物，其化学式可 写成 Pb2PbO4，即式中氧化数为 +2的 Pb占 2/3，而氧化数为 +4的 Pb占 1/3。但根据其结构， Pb3O 4应为铅酸 Pb2PbO4 或者 2PbO?PbO2。Pb3O 4与 HNO 3反应时，由于 PbO2的生成，固体的颜色很快从红色变为棕黑色：很多金属离子均能与多齿配体 EDTA 以 1：1的比例生成稳定的螯合物， 以+2 价金属离 子 M2+为例，其反应

2、如下：因此，只要控制溶液的 pH ，选用适当的指示剂，就可用 EDTA 标准溶液，对溶液中的 特定金属离子进行定量测定。 本实验中 Pb3O4 经 HNO 3 作用分解后生成的 Pb2+，可用六亚甲 基四胺控制溶液的 pH 为 56，以二甲酚橙为指示剂，用 EDTA 标准液进行测定。PbO2 是种很强的氧化剂，在酸性溶液中，它能定量地氧化溶液中的I-：从而可用碘量法来测定所生成的PbO2。三、实验药品及仪器 固体药品：四氧化三铅（ A.R.）、碘化钾（ A.R.）HNO 3（ 6M ）、EDTA （A.R） 、Na2S2O（A.R） 、K2Cr2O7（A.R） 、ZnSO4（A.R）液体药品：

3、 NaAc-HAc（1:1） 混合液、氨水（ 1:1）、六亚甲基四胺（ 20%）、淀粉（ 2%）、HCl（6 -1mol L-1）、二甲酚橙（ 0.2%） 仪器：天平、称量纸、量筒（ 10mL ， 100mL ）、烧杯（ 50mL ）、锥形瓶（ 250mL）、碘量瓶（ 250mL ）、酸式滴定管（ 50mL ）、碱式滴定管（ 50mL ）、洗瓶四、实验步骤 1Pb3O4的分解-1用差量法准确称取干燥的 Pb3O4 0.5g 转移至离心试管中， 加入 2mL6molL -1的 HNO 3 溶 液，用毛细玻璃棒搅拌，使之充分反应，可以看到红色的Pb3O4 很快变为棕黑色的 PbO2。然后用离心机离

4、心分离， 离心液转移至锥形瓶中， 并用蒸馏水少量多次地洗涤固体， 洗涤液 一并转入锥形瓶中，沉淀供下面实验用。2PbO 含量的测定把 1 中离心液和洗涤液全部转入锥形瓶中， 往其中加入 68 滴二甲酚橙指示剂， 并逐滴加入 1： 1的氨水，至溶液由黄色变为橙色，再加入20%的六亚甲基四胺至溶液呈稳定的紫红色（或橙红色） ，再过量 5mL ，此时溶液的 pH 为 56。然后以 EDTA 标准液滴定溶液由 紫红色变为设宴黄色时，即为终点。记下所消耗的 EDTA 溶液的体积。3PbO2 含量的测定将上述固体 PbO2 连同滤纸一并置于另一只锥形瓶中，往其中加入30mL HAc 与 NaAc混合液，再

5、向其中加入 0.8g 固体 KI ，摇动锥形瓶，使 PbO2 全部反应而溶解，此时溶液呈 透明棕色。 以 Na2S2O3 标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时， 加入 1ml2%淀粉液， 继续滴定至溶 液蓝色刚好褪去为止，记下所用去的Na2S2O3 溶液的体积。五、备注 标准溶液的配制和标定 10.02 mol L-1EDTA 标准溶液配制和标定EDTA 难溶于水， 22时其溶解度为 0.02g/100mL （约为 0.005mol L-1），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11.1g/100mL（22 ） ，可以配成浓度为0.3mol L-1以上的溶液，其水溶液的 pH

6、4.4，通常采用间接法配制标准溶液。（1）配制 0.02mol L-1EDTA 溶液用台秤称取 2.0 g乙二胺四乙酸二钠盐 （ Na2H 2Y2H2O）于 200 mL 温热水中， 溶解，稀 释至 250 mL，摇匀。长期放置时，应贮存于聚乙烯瓶中。（2）配制 0.020 mol L-1Zn2+ 标准溶液准确称取 ZnSO47H2O 1.21.5 g 于 250 mL 烧杯中，加入 100mL 水溶解后，定量转移 至 250mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀 ,计算其标准溶液的准确浓度。（3）EDTA 溶液浓度的标定用移液管移取 25.00 mL 锌标准溶液于 250mL 锥形瓶中，加入

7、2mL1:5HCl 及 15mL20% 六次甲基四胺缓冲溶液， 加 12滴 0.2二甲酚橙指示剂，用 EDTA 滴定至溶液由紫红色 变为亮黄色，即为终点。记录所消耗的 EDTA 体积。平行滴定三次。计算 EDTA 的准确浓 度。20.05 mol L-1Na2S2O3标准溶液配制和标定固体试剂 Na2S2O35H2O 通常含有一些杂质，且易风化和潮解，因此，Na2S2O3 标准溶液采用标定法配制。通常采用 K2Cr2O7 作为基准物，以淀粉为指示剂，用间接碘量法标定Na2S2O3溶液。因为 K2Cr2O7与 Na2S2O 3的反应产物有多种，不能按确定的反应式进行，故不能用K2Cr2O7直接滴

8、定 Na2S2O3。而应先使 K 2Cr2O 7与过量的 KI 反应 ,析出与 K 2Cr 2O 7计量相当的 I2，再用 Na2S2O3溶液滴定 I2，反应方程式如下：Cr2O72 6I 14H 2Cr 3 3I 2 7H2O222S2O32 I 2 2IS4O62Cr2O72-与 I-的反应速度较慢，为了加快反应速度，可控制溶液酸度为0.20.4mol L-1，同时加入过量的 KI ，并在暗处放置一定时间。但在滴定前须将溶液稀释以降低酸度，以防 止 Na2S2O3 在滴定过程中遇强酸而分解。(1) 0.05 mol L-1Na2S2O3溶液称取 6.5g Na2S2O35H2O，溶于 50

9、0mL 新煮沸的冷蒸馏水中，加 0.1g Na2CO3，保存于 棕色瓶中，放置一周后进行标定。(2) 配制 K2Cr2O7 标准溶液准确称取在 140150下烘干 2 h的基准试剂 K2Cr2O7约0.7 g 于烧杯中，加适量水溶 解后定量移入 250 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。计算其准确浓度。(3) Na2 S2O3溶液的标定用移液管吸取 25 mL K 2Cr2O7 标准溶液于 250 mL 锥形瓶中，加 6mL6mo1/L HCl ，加入 1g 固体 KI 。摇匀后盖上表面皿，于暗处放置5min 。然后用 100mL 水稀释，用 Na2S2O3 溶液滴定至浅黄绿色后加入 2

10、mL 淀粉指示剂， 继续滴定至溶液蓝色消失并变为绿色即为终点。 平行测定 3 次。六、实验数据及处理1 EDTA 的滴定表 1 EDTA 的滴定次数1 2项目2+V(Zn 2+)/mL2+ -1C(Zn 2+)/mol L-1V(EDTA) 终读数 /mLV(EDTA) 初读数 /mLV(EDTA)/mL-1C(EDTA) mol L-1平均 C(EDTA) molL-12Na2S2O3滴定表 2 Na2S2O3 的滴定次数项目12V(K 2Cr2O7)/mL-1C(K 2Cr2O7)/mol L-1V(Na 2S2O3)终读数 /mLV(Na 2S2O3)初读数 /mLV Na2S2O3)/mL-1C(Na 2S2O3) mol L-1平均 C(Na2S2O3) mol L-1 3Pb3O4的分解表 3 Pb3O4 的分解药品Pb3O4/gHNO 3/ 6mol L-1用量4PbO 含量的测定表 4 PbO 含量的测定药品 二甲酚橙 1:1 的氨水 六亚甲基四胺 EDTA/mL用量或现象5 PbO2 含量的