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文档简介

面向21世纪课程教材

分析化学实验

A>V[L匕

第二版

华中师范大学

东北师范大学公编

陕西师范大学口

北京师范大学

高等教育出版社

分析化学实验

AnalyticChemistryExperiments

安全教育及课程要求

一、安全知识

一)对分析仪器的使用要求

i.实验所使用的玻璃仪器按清单清点后为一人一套,如有损坏,应按价赔偿。

实验中所使用的精密仪器应严格按操作规程使用,使用完后应拔去插头,仪器各旋

钮恢复至原位,在仪器使用记录本上签名并记录其状态。

实验时应节约用水、用电,实验器材一律不得私自带离实验室。

二)、对试剂药品的使用要求

1.实验室内禁止饮食、吸烟,不能以实验容器弋替水杯,餐具使用,防止试剂入

口,实验结束后应洗手。

2.使用As2O3.HgQ2等剧毒品时要特别小心,用过的废物、废液不可乱倒,应

回收或加以特殊处理。

3.使用浓酸、浓碱或其他具有强烈腐蚀性的试剂时,操作要小心,防止溅伤和

腐蚀皮肤、衣物等。对易挥发的有毒或有强烈腐蚀性的液体或气体,应在通

风橱中操作。

二、使用紫、氯仿、CCI4.乙酸、丙酮等有毒或易燃的有机溶剂时应远离火焰或热源。

三、实验过程中万一发生着火,不可惊慌,应尽快切断电源。对可溶于水的液体着火

时,可用湿布或水灭火;对密度小于水的非水溶性的有机试剂着火时,用砂土灭

火(不可用水):导线或电器着火时,用CCI4灭火器灭火。

四、课程要求

一)实验操作要求

1.容器的洗涤:对实验中使用过的仪器应按正确的洗涤方法进行洗涤至洁净。

基本操作:滴定管、容量瓶、移液管、吸量管在作用前、使用时、使用后的

操作应规范准确。

二)实验报告

1.预习报告:每次实验前应做好预习、预习报告应包括实验的原理、步骤、数

据记录表格、计算公式,实验过程中的注意事项等。

实验报告:不应将计算器带入实验室,实验数据直接记录在原始数据记录表

上,完成实验后把原始数据写入实验报告的数据栏内并把原始数据上交实验老师保

存。实验报告应有误差分析,完成后于第二天上交。

三)课堂要求

1.实验过程中应严谨、认真地独立完成实验,培养规范的科学的工作作风。

五、实验完成后应做好清洁卫生工作,保持仪器、台面、水槽的洁净。

六、领取玻璃仪器并清洗

分析天天的使用及称量练习

一、分析天平的结构

一)称物平衡系统

1.天平梁

2.天平梁是天平的主要部件,多用质轻坚固,膨胀系数小的铝铜合金制成,起

平衡和承载物体的作用。梁上装有三个三棱形的玛瑙刀,正中的称为中刀或

支点刀,刀口向下;另两个与中刀等距离安装在天平梁的左右两端,称为边

刀或承重刀,刀口向上,天平启动后,三个刀口承于对应的玛瑙刀是天平的

心脏,使用时应轻开轻关天平升降枢,加减祛码物体时应关闭天平,以保护

玛瑙刀。

3.立柱和折叶

4.立柱是金属做的中空圆柱,下端固定在天平底座中央,支撑着天平梁。在支

柱上装有水平泡、借水平调节螺丝(天平底脚的前面两个)使天平放置水平。

托叶也安装在支柱ho

5.指针和感量螺丝(光学读数系统)

6.指针固定在梁上正中,指针下端装有微分标尺,光源通过光学系统将微分标

尺上的分度线放大,再反射到投影屏上,从屏上可看到标尺的投影。投影屏

中央有一条垂直标线,它与标尺投影的重合位置即天平的平衡位置,可直接

读出O.l-lOrng以内的数值。感量螺丝用来调节天平梁的重心,以改变天平的

灵敏度。

7.悬挂系统

8.在横梁两端的承重刀上各悬挂一个吊耳。吊耳的上钩挂有秤盘,左盘放称量

物,右盘放祛码。吊耳的下钩挂有空气阻尼器。

9.升降枢和盘托

10.天平未工作时,天平横梁被托叶托起,刀口与刀承脱离,处于休止状态。

天平启动后,托叶下降,天平梁放下,刀口与刀承相承接,天平处于工作状

态。天平的启动与休止的操作是通过升降枢操纵旋钮,控制与其相连接的托

叶的升起与下降的。为了保护天平的玛瑙刀口和使用方便,在盘下方的底板

上安装有盘托。

11.平衡螺丝

天平梁的两端装有两个平衡螺丝,用来粗调天平的零点。

二)祛码

1.半自动分析大半有祛码盒,1g以上的祛码装在盒中,按5.2.、1的规则排列,

全自动分析天平的克码后在加码装置上。

2.机构加码装置

在天平的右侧刀上方有机械加码装置,将lOmg以上1g以下的祛码制成环形码放于

装置上,标为1-9的为]00mg〜900mg的圈码,标为090的为10mg~90mg的圈码。

三)天平箱

为了保护天平,防止尘埃的侵入,温度的改变和附近空气的流动等影响,天平的装置

装在天平箱内。天平箱有三个可移动的门。前门可上下移动,但平时不开,只是在天

平安装、调试时,方才打开,两边的侧门供取放跌码和称量物之用。

二、使用方法

1.调节零点

2.天天的零点是指天平空载时,微分标尺上的“0”刻度与投影屏上的标线相重

合的平衡位置。其调节操作有a.调零拉杆;b.平衡螺丝。

3.称量

称量时选取祛码应遵循"由大到小,折半加入,逐级试验”的原则,试加祛码时,应

半开天平,根据“指针总是偏向轻盘,投影标尺总是向重盘移动的原则,判断所加祛

码是否合透及如何调整。加减祛码应一位一位的确定,比如23.6g的物体,应保证称

到23.6-23.7之间后再选择10mg-90mg的圈码。

三、称量方法

1.直接称量法

调定零点后,将称量物置于秤盘上,按从大到小的顺序加减祛码和圈码,使天平

达到平衡,所得读数即为称量物的质量。

2.递减称量法

4.这种方法称出试样的质量不要求固定的数值,只需在要求的称量范围即可。

常用于称取易吸湿,易氧化或易与C02起反应的物质。以称取固体试样为例,

其步骤是:a、用直接称量法称取(称量瓶+药品)质量,记为Wl。b、关闭

天平,祛码先减去所需质量范围的下限(如0.4~0.5g)0.4goc^用纸条夹取

称量瓶及盖,放在盛试样容器的上方,打尸瓶盖,将称量瓶倾斜,用盖轻轻

敲击瓶的上部,使试样慢慢落入容器中,回敲。放入天平,半开天平,试重,

若物体重,重复上述操作至物体稍轻。d、调整天平祛码组合,使之于物体平

衡,记为,第一份试样m=Wl—W2所得。

5.固定质量称量法

此种方法适用于在空气中没有吸湿性的试样。先按直接称量法称取盛试样器皿的质

量,然后在右边秤盘上加上固定质量的破码,再用小匙将试样逐步加到盛放试样的

落皿中,直到天平达到平衡。

四、称量练习

1.直接称量法:称取称量瓶质量、瓶身、瓶盖的质量。

递减法:0.4-0.5gNa2CO3一份,0.2-0.25gNa2CO3一份,0.10-013gNa2CO3一份。

五、思考题

1加减祛码、圈码和称量物时,为什么必须关闭天平?

答:天平的灵敏度在很大程度上取决于三个玛瑙刀口的质量。若刀口不锋利或

缺损,将会影响称量的灵敏度,因此,在加减祛码、取放物体时,必须关闭天平,使玛

瑙刀和刀承分开,以保护玛瑙刀口。

2分析天平的灵敏度越高,是否称量的准确度就越高?

答:分析天平的灵敏度越高,并非称量的准确度就越高。因为太灵敏,则达到平

衡较为困难,不便于称量。

3递减称量法称量过程中能否用小勺取样,为什么?

答:递减称量法称量过程中不能用小勺取样,因为称量物有部分要沾在小勺上,

影响称量的准确度。

4在称量过程中,从投影屏上观察到标线已移至1()0分度的右边,此时说明左盘重还

是右盘重?

答:在称量过程中,从投影屏上观察到标线已移至10()分度的右边,此时说明左盘重。

NaOH标准溶液的标定

一、基本操作

1.碱式滴定管的使用

a.包括使用前的准备:试漏、清洗

2.b.标准溶液的装入:润洗、标准液的装入、排气泡、调节液面、记录初读数。

3.c.滴定管的读数:

滴定操作:

左的拇指在前、食指在后,其余三指夹住出口管。用拇指与食指的指尖捏挤玻璃

珠周围右侧的乳胶管,溶液即可流出。

半滴的滴法

二、标定实验(采用邻苯二甲酸氢钾KHC8H为基准物进行标定)

一)实验原理

NaOH溶液采用间接配制法配制,采用基准物质进行标定。常用标定NaOH溶液

的基准物有:邻苯二甲酸氢钾(KHP)、草酸。本实验采用邻苯二甲酸氢钾(KHP)

作为基准物质标定NaOH溶液。其标定反应为:

KHP+NaOH=KNaP+H2O

反应产物KHP为二元弱碱,在溶液中显弱碱性,可选用酚欧作指示剂°

滴定终点颜色变化:无微红(半分钟不褪色)

二)实验步骤

准确称取邻苯二甲酸氢钾0.4~0.5g于锥形瓶中,加20-30mL水,温热使之溶解,

冷却后加1-2滴酚酰用O.lOmol-L-lNaOH溶液滴定至溶液呈微红色,半分钟不褪

色,即为终点。平行标定三份。

三)数据记录及数据处理

见实验报告

,〃xl(XX)

CNaOH=QNaOH-ml,MKHP-204.2)

MkHpVNaOH

三、实验注意问题

1配制250mLO.lOmol•L-lNaOH溶液,应称取NaOH多少克?用台称还是

用分析天平称取?为什么?

2分别以邻苯二甲酸氢钾(KHC8H404)、二水草酸为基准物标定O.lOmol-L-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?

3分别以邻苯二甲酸氢钾(KHC8H404)、二水草酸为基准物标定0.lOmolLTNaOH

溶液时,应称取的邻苯二甲酸氢钾(KHC8H404)、二水草酸的质量如何计算?

4如何计算NaOH浓度?

5能否采用已知准确浓度的HC1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?HC1标准溶液应如何移取?

四、思考题

1.如何计算称取基准物邻苯二甲酸氢钾或Na2c03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现应在

20—25mL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().2()00g、这样才能使称量的相对误差大于1%。。

2.溶解基准物质时加入20-30mL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。

3.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。

4.用NaOH标准溶液标定HC1溶液浓度时,以酚配作指示剂,用NaOH滴定HC1,

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HCI溶液浓度时,以酚酿;作为指示剂,用NaOH滴

定HC1,若NaOH溶液区贮存不当吸收了CO2,而形成Na2c03,使NaOH溶液浓度

降低,在滴定过程中虽然其中的Na2c03按一定量的关系与HC1定量反应,但终点酚

醐变色时还有一部分NaHCO3末反应,所以使测定结果偏高。

钱盐中氮含量的测定(甲醛法)

一、实验原理

+

4NH;+6HCHO=(CH2)67V4H+3夕=6/0

++

(CH2\N4H+3H+4OH-=(CH2)6N4+4H2O

的为,故不能直接滴定

甲醛强化后(6772)6想"+7^=7.1xlO-6,故c•跖>10-8可直接滴定。

二、实验步骤

1.称取(NHJSOd试样013-0.16g三份

2.扫除游离酸

a.甲醛中含有的微量甲酸:以酚配为指示剂,用中和至溶液呈淡红色即

可。

试样中含有游离酸应扫除:

向试样的锥形瓶中加入2滴甲基红指示剂,若溶液呈红色或微红色,用溶

液中和至金黄色。

转化:

3.加入5mL中性甲醛溶液,2滴酚酿摇匀,静置Imin,认为完全转化成。

4.滴定

用标准溶液滴定,指示剂的变色为:

红色■——浅黄色6.2-------淡红色(P"=8.2)

甲基红酚酸

(NHJ2sO«中N含量的理论值为21.21%

-------------------------------X1U(必)

加$

三、实验注意问题

1实验中称取试样质量为0.13-0.16g,是如何确定的?。

2含氮量的计算公式为,是如何推导得到

的?

四、思考题

1.钱盐中氮的测定为何不采用NaOH直接滴定法?

答:因NH4+的Ka=5.6X10-10,酸性太弱,其Cka<10-8,所以不能用NaOH直接

滴定。

2.为什么中和甲醛试剂中的甲酸以酚酝作指示剂;而中和钱盐试样中的游离酸则

以甲基红作指示剂?

答:甲醛试剂中的甲酸以酚醐为指示剂用NaOH可完全将甲酸中和,若以甲基

红为指示剂,用NaOH滴定,指示剂变为红色时,溶液的pH值为4.4,而甲酸不能完

全中和。钺盐试样中的游离酸若以酚儆为指示剂,用NaOH溶液滴定至粉红色时,钱

盐就有少部分被滴定,使测定结果偏高。

3.NH4HCO3中含氮量的测定,能否用甲醛法?

答:NH4HCO3中含氮量的测定不能用甲醛法,因用NaOH溶液滴定时,HCO3-

中的H+同时被滴定,所以不能用甲醛法测定。

HC1标准溶液的配制与标定

一、HC1标准溶液的配制

根据的稀释定律,配制的盐酸标准液在通风橱内用洁净的小量筒量取市售浓HC1

4.2〜4.5mL,倒入盛水的烧杯中,搅拌、冷却后移入500mL试剂瓶中,加水稀释至

500mL左右,盖上玻璃塞,摇匀。

二、基本操作

1酸式滴定管的使用;

a.包括使用前的准备:试漏、清洗

b.标准溶液的装入:润洗、标准液的装入、排气泡、调节液面、记录初读数。

c.滴定管的读数:

2滴定操作

用左手控制滴定管的旋塞,拇指在前,食指和中指在后,手指略微弯曲,轻轻向

内扣住旋塞,转动旋塞时要注意勿使手心顶着旋塞,以防旋塞松动,造成溶液渗漏。

半滴的滴法

三、HC1标准溶液的标定

一)实验原理:

NqBR+2HCI+5Hq=4H+INaCl

甲基红指示剂,黄色一微红

二)实验步骤:

准确称取硼砂0.4~0.5g于锥形瓶中,用20-30mL水溶解后,力U1-2滴甲基红,

用0.10mol-L-lHCl溶液滴定至溶液呈微红色,即为终点。平行标定三份。

三)数据记录及数据处理

见实验报告

_2x^x1000_

CHO=-(VHCI一血,"硼砂=381.37)

%硼砂

四、实验注意问题

1配制500mLO.lOmol-L-1HCI溶液,应量取市售浓HC1多少mL?用量筒还

是用吸量管量取?为什么?

2分别以硼砂、无水碳酸钠为基准物标定O.lOmol-L-1HC1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?

3分别以硼砂、无水碳酸钠为基准物标定0.lOmol・LTHC1溶液时,应称取的

硼砂、无水碳酸钠的质量如何计算?

4如何计算HC1浓度?

5能否采用已知准确浓度的NaOH标准溶液标定HC1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?NaOH标准溶液应如何移取?

混合碱的分析(双指示剂法)

一、基本操作

移液管的使用:①洗涤②润洗③移取④放液

二、混合碱的分析

一)实验原理

①酚酸为指示剂(红一微红)

HCl+NaOH=NaCl+H2O

HCl+Na2cO3=NC1HCO3+H20匕

②甲基橙为指示剂【黄一橙)

HCl+NaHCO3=NaCl+H20+CO2T

当,时,试样为

,时,试样为

时,试样为

时,试样为却的混合物

时,试样为和混合物

二)实验步骤

1.移取试样25.00mL进行分析

2.滴定

三)数据记录及数据处理

见实验报告

[。味匕”、40.00

(°NaOHxlOO%

100()〃八3

(2CV2)2x105.99

xlOO%

①Nag=2x1000x叫.

C2(Vl)HC/xl05.99xl0()%

①Nag=2x1000xm

J

[CM84.01

coNaHCO.=xlOO%

1000-ms

三、实验注意事项

1.当混合碱为和组成时,酚猷;指示剂用量可适当多加儿滴,否则常因滴定不

完全而使的测定结果偏低。

2.第一计量点的颜色变化为红一微红色,不应有的损失,造成损失的操作是

滴定速度过快,溶液中HC1局部过量,引起的反应。因此滴定速度宜适中,摇动要

均匀。

3.第二计量点时颜色变化为黄色一一橙色。滴定过程中摇动要剧烈,使逸出避免

形成碳酸饱和溶液,使终点提前。

四、思考题

1.用双指示剂法测定混合碱组成的方法原理是什么?

答:测混合碱试液,可选用酚醐和甲基橙两种指示剂。以HCI标准溶液连续滴定。

滴定的方法原理可图解如下:

(1)2.采用双指示剂法测定混合碱,判断下列五种情况下,混合碱的组成?

(2)Vi=OV2>0(2)Vi>0V2=0(3)Vi>V2(4)Vi<V2(5)Vi=V2

答:(1)Vl=0V2>0时,组成为:HC03-

(2)Vl>0V2=0时,组成为:0H-

(3)V1>V2时,组成为:CO32-+0H・

(4)V1W2时,组成为:HC03-+CO32-

(5)V1=V2时,组成为:C032-

EDTA标准溶液的配制与标定

一、络合滴定的特点

1.指示剂的选择

较多选用金属指示剂,适用的指示剂至少要同时满足以下两点要求:

a.指示剂要能与待测离子形成足够稳定的络合物,其稳定性乂必须小于该离子

与EDTA标准液形成的络合物的稳定性。

b.指示剂本身的颜色与指示剂金属络合物的颜色应有十分明显的区别,以利于

辨认。

2.c.有些指示剂在溶液中很不稳定,若使用最好是固体;有些指示剂在碱性介

质中,易被空气氧化,常需加入羟胺、抗坏血酸等还原剂保护。

3.d.、、、等能与指示剂发生不可逆反应,而使指示剂“阻塞”或“封闭”,

可加掩蔽剂除去。

4.酸度的控制

5.严格控制溶液的酸度,是成功地进行络合滴定的关键。常用缓冲溶液控制pH

值,既有一-定的缓冲容量,其浓度又不会超过滴定反应所需的最佳范围。

络合滴定干扰大,应掩蔽干扰离子

为了提高络合滴定的选择性,常使用掩蔽剂,其应符合下列条件:a.能与待掩蔽的

离子形成址分稳定的络合物。b.该络合物应无色、易溶。c.掩蔽剂的加入对溶液pH

不应有■明显影响,且其掩敝能力也不受pH的影响。

络合滴定反应速度较慢,滴定速度不宜太快。

二、基本操作

1.容量瓶的使用:

2.容量瓶的准备:试漏、洗涤

容量瓶的使用:称取一一溶解一定量转移一一洗涤一一定容一一摇匀。

三、EDTA标准溶液的配制

配制0.020•LEDTA溶液400mL<>

根据m=CMV=0.020x372.24x0.4=3.0g

称取3.0g乙二胺四乙酸二钠于500mL烧杯中加200mL水,温热使其溶解完全,转

入聚乙烯试剂瓶中,用水稀至400mL摇匀。

四、EDTA标准溶液的标定

一)实验原理

滴定前:(蓝)二(酒红色)

滴定:=

终点时:=(蓝色)

以为基准物,钙指示剂,用控制。

二)实验步骤

1.标准溶液的配制

准确称取干燥过的0.4〜0.5g,用少量水润湿,盖上表面皿,慢慢滴加1:1HC1

5mL使其溶解,定量转移至25()mL容量瓶中,定容、摇匀,计算其准确浓度。

2+mx100011八八八

Cea=-------mol-L(M=100.09)

/W-250

2.滴定

三)数据记录及数据处理

见实验报告

^EDTA一

VEDTA

五、思考题

1.络合滴定中为什么加入缓冲溶液?

答:各种金属离子与滴定剂生成络合物时都应有允许最低pH值,否则就不能被

准确滴。而且还可能影响指示剂的变色点和自身的颜色,导致终点误差变大,甚至不

能准确滴定。因此酸度对络合滴定的影响是多方面的,需要加入缓冲溶液予以控制。

2.用Na2CO3为基准物。以钙指示剂为指示剂标定EDTA浓度时,应控制溶液

的酸度为多大?为什么?如何控制?

答:用Na2co3为基准物质,以钙指示剂为指示剂标定EDTA浓度时,因为钙指

示剂与Ca2+在pH=12〜13之间能形成酒红色络合物,而自身呈纯蓝色,当滴定到终

点时溶液的颜色由红色变纯蓝色,所以用NaOH控制溶液的pH为12〜13。

3.以二甲酚橙为指示剂,用Zn2+标定EDTA浓度的实验中,溶液的pH为多少?

解:以二甲酚橙为指示剂,用Zn2+标定EDTA浓度的实验中,溶液的pH为5-6。

4.络合滴定法与酸碱滴定法相比,有那些不同点?操作中应注意那些问题?

答:络合滴定法与酸碱滴定法相比有如下不同点:

(1)络合滴定反应速度较慢,故滴定速度不宜太快;

(2)络合滴定法干扰大(在络合滴定中M有络合效应和水解效应,EDTA

有酸效应和共存离子效应),滴定时应注意消除各种干扰;

(3)络合滴定通常在一定的酸度下进行,故滴定时应严格控制溶液的酸度。

水的总硬度的测定

一、实验原理

水的总硬度是指水中Ca2+.Mg2+的总量。

EDTA和金属指示剂铝黑T分别与、形成络合物,稳定性为,当水样中加

入少量铭黑T指示剂时,它首先和生成红色络合物,然后与生成红色络合物。

212

Caln+H2Y-=CaY-+Hln-+H+

221

MgbT+H2Y-=MgY-+Hln-+H+

红色蓝色

二、实验步骤

1.取水样:100mL

2.控制水样的pH值:加入氨性缓冲溶液5mL,控制pH=l()

加入掩蔽剂:三乙醇胺掩蔽、等。

滴定:用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色一一蓝色

三、数据记录及数据处理

见实验报告

水的硬度有多种表示方法,常以水坐、总量换算为含量的方法表示,以每

升水中含10mg为1度(o),用度来表示水的硬度。即1度-10mg/1L(H2O)O

水的总硬度/(。)=x]0()

V水样

四、钙硬的测定

移取100mL水样于250mL锥形瓶中,加入5mL加少许钙指示剂,用EDTA标

准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色为终点。

(CV2)EDTAXA/CYZXIO3

Pca(mgr')=

匕K样

C(M一%)07>1%MMgx]03

Mg(mgI')

V水样

五、注意事项

因水样中的钙、镁含量不高、滴定时.,反应速度较慢,故滴定速度要慢。

六、思考题

1.什么叫水的总硬度?怎样计算水的总硬度?

答:水中Ca2十、Mg2十的总量称为水的总硬度。计算水的总硬

度的公式为:

(W)9力xMwX1()00(L-I)

(W)E网XMQQ

xlOO(°)

2.为什么滴定Ca2+、Mg2+总量时要控制pH^W,而滴定Ca2+分量时要控制pH为

12〜13?若pH>13时测Ca2+对结果有何影响?

答:因为滴定Ca2+、Mg2+总量时要用铭黑T作指示剂,络黑T在pH为8〜11之间

为蓝色,与金属离子形成的配合物为紫红色,终点时溶液为蓝色。所以溶液的pH值

要控制为1()。测定Ca2+时,要将溶液的pH控制至12〜13,主要是让Mg2+完全生成

Mg(OH)2沉淀。以保证准确测定Ca2+的含量。在pH为12〜13间钙指示剂与Ca2+

形成泗红色配合物,指示剂本身呈纯蓝色,当滴至终点时溶液为纯蓝色。但pH>13

时,指示剂本身为酒红色,而无法确定终点。

3.如果只有铭黑T指示剂,能否测定Ca2+的含量?如何测定?

答:如果只有格黑T指示剂,首先用NaOH调pH〉12,使Mg2+生成沉淀与Ca2+分

离,分离Mg2+后的溶液用HC1调pH=10,在加入氨性缓冲溶液。以格黑T为指示剂,

用Mg-EDTA标准溶液滴定Ca2+的含量。

铅、钺混合液中铅、钿含量的连续测定

一、实验原理

因为lgG=27.94lgKRiY=18.04

所以△lgK=lg一lgKPbY=27.94-18.04=9.90

有可能在Pb"存在下滴定8产

控制酸度的方法在一份试液中连续滴定B产和Pb2+

pH=1.0时,以二甲酚橙(Xo)作指示剂,用EDTA滴定。

B产+Xo=Bi-Xo

黄色紫红色

+Y=BiY

Bi-Xo+Y=BiY+Xo

紫红色黄色

pH-5-6时,以二甲酚橙(Xo)作指示剂,用EDTA滴定

Pb*+Xo=Pb—Xo

黄色紫红色

Pb2++Y=PbY

Pb-Xo+Y=PbY-^Xo

紫红色黄色

二、实验步骤

移取混合液25.00mL于250mL锥形瓶中,加入10mL0.10,2滴二甲酚橙,用

EDTA滴定溶液由紫红色突变为亮黄色,即为终点,记取,然后加入10mL200g方

亚甲基四胺溶液,用EDTA滴定溶液由紫红色突变为亮黄色。

三、数据记录及数据处理

见实验报告

「_9匕)的以「_(CV)

L-v-2*—2EDTA

母/Pb唳

四、思考题

1.按本实验操作,滴定Bi3+的起始酸度是否超过滴定Bi3+的最高酸度?滴定

至Bi3+的终点时,溶液中酸度为多少?此时在加入10mL200gL-1六亚四基四胺

后,溶液pH约为多少?

答:按本实验操作,滴定Bi3+的起始酸度没有超过滴定Bi3+的最高酸度。随着

滴定的进行溶液pH^K加入10mL200g・L-1六亚四基四胺后,溶液的pH=5〜6。

2.能否取等量混合试液两份,一份控制pHF.O滴定Bi3+,另一份控制pH为5〜

6滴定Bi3+、Pb2+总量?为什么?

答:不能在pH为5〜6时滴定Bi3+、Pb2+总量,因为当溶液的pH为5〜6吐Bi3+

水解,不能准确滴定。

3.滴定Pb2+时要调节溶液pH为5〜6,为什么加入六亚四基四胺而不加入醋酸

钠?

答:在选择缓冲溶液时,不仅要考虑它的缓冲范围或缓冲容量,还要注意可能引

起的副反应。再滴定Pb2+时,若用NaAc调酸度时,Ac-能与Pb2+形成络合物,影响

Pb2+的准确滴定,所以用六亚四基四胺调酸度。

高镒酸钾标准溶液的配制与标定

一、实验原理

不能直接配制,采用间接配制法的原因:

①市售试剂常含有少量和其他杂质;②蒸僧水中含有少量有机物质。它们能

使还原为,而又能促进的自身分解:见光时分解得更快。

2.标定溶液的基准物质:、铁丝、和等,其中以最常用。易纯

制、不易吸湿、性质稳定。

3.标定原理

①“2SO«介质中进行。a.注意酸度不能过高或过低;b.不能用"NO?或HC1调节

酸度。

②KM/0作自身指示剂。

③加热到70-80℃

介质中,温度加热到70-80C:

几1+

2M0;+5。2。:+16/T=2Mn+10CO2T+8也。

作自身指示剂终点颜色:微红色半分钟不褪色

二、实验步骤

基准物质的称取及溶解:

准确称取013~0.16g基准物质置于250mL锥形瓶中,加40mL水溶解。

2.溶液的标定

溶解后的溶液,加10mL3,加热至70-80C,趁热用溶液进行滴定。

三、实验注意问题

①加热温度不能太高,若超过90C,易引起分解:

H2C2O4=co2T+coT+H2O

②颜色较深,读数时应以液面的上沿最高线为准;

③开始时滴定速度要慢,一定要等前一滴的红色完全褪去再滴入下一滴。若滴

定速度过快,部分将来不及与反应而在热的酸性溶液中分解:

④终点判断:微红色半分钟不褪色即为终点。

计算公式:

四、思考题

1.配制KMnO4标准溶液时,为什么要将KMnO4溶液煮沸一定时间并放置数

天?配好的KMnO4溶液为什么要过滤后才能保存?过滤时是否可以用滤纸?

答:因KMnO4试剂中常含有少量MnO2和其它杂质,蒸镭水中常含有微量还原

性物质它们能慢慢地使KMnO4还原为MnO(OH)2沉淀。另外因MnO2或MnO(OH)2

又能进一步促进KMnO4溶液分解。因此,配制KMnO4标准溶液时,要将KMnO4

溶液煮沸一定时间并放置数天,让还原性物质完全反应后并用微孔玻璃漏斗过滤,

滤取MnO2和MnO(OH)2沉淀后保存棕色瓶中。

2.配制好的KMnO4溶液为什么要盛放在棕色瓶中保护?如果没有棕色瓶怎

么办?

答:因Mn2+和MnO2的存在能使KMnO4分解,见光分解更快。所以.配制好的

KMnO4溶液要盛放在棕色瓶中保存。如果没有棕色瓶,应放在避光处保存。

3.在滴定时,KMnO4溶液为什么要放在酸式滴定管中?

答:因KMnO4溶液具有氧化性,能使碱式滴定管下端橡皮管氧化,所以滴定时,

KMnO4溶液要放在酸式滴定管中。

4.用Na2C2O4标定KMnO4时候,为什么必须在H2SO4介质中进行?酸度过

高或过低有何影响?可以用HNO3或HC1调节酸度吗?为什么耍加热到70-

80℃?溶液温度过高或过低有何影响?

答:因若用HC1调酸度时,C1-具有还原性,能与KMnO4作用。若用HNO3调酸

度时,HNO3具有氧化性。所以只能在H2s04介质中进行。滴定必须在强酸性溶液

中进行,若酸度过低KMnO4与被滴定物作用生成褐色的MnO(OH)2沉淀,反应不能

按一定的计量关系进行。在室温下,KMnO4与Na2c204之间的反应速度慢,故须将

溶液加热到70〜80C,但温度不能超过90c否则Na2c204分解。

5标定KMnO4溶液时,为什么第一滴KMnO4加入后溶液的红色褪去很慢,而

以后红色褪去越来越快?

答:因与KMnO4Na2C2O4的反应速度较慢,第一滴KMnO4加入,由于溶液中

没有Mn2+,反应速度慢,红色褪去很慢,随着滴定的进行,溶液中Mn2+的浓度不断

增大,由于Mn2+的催化作用,反应速度越来越快,红色褪去也就越来越快。

6.盛放KMnO4溶液的烧杯或锥形瓶等容器放置较久后,其壁上常有棕色沉淀物,

是什么?此棕色沉淀物用通常方法不容易洗净,应怎样洗涤才能除去此沉淀?

答:棕色沉淀物为MnO2和MnO(OH)2,此沉淀物可以用酸性草酸和盐酸羟胺洗

涤液洗涤。

高镒酸钾法测定过氧化氢的含量

一、实验原理

酸性介质、室温下:

2MnO;+5H2O2+6H+=2M++5O2T+8%0

为自身指示剂,终点颜色:微红色(半分钟内不裱色)

二、实验步骤

1.溶液的配制

移取溶液1.00mL置于l()()mL容量瓶中,加水稀释,定容,摇匀。

2.含量的测定

移取配制得到的溶液25.00mL于锥形瓶中,加入35mL,用标准溶液滴定到

溶液呈微红色,半分钟不褪色即为终点。平行三次°

计算公式:

三、实验注意问题

①只能用来控制酸度,不能用或HC1控制酸度。因具有氧化性,会与反

应。

②不能通过加热来加速反应。因“02易分解。

③对滴定反应具有催化作用。滴定开始时反应缓慢,随着的生成而加速。

四、思考题

1.用高钵酸钾法测定H2O2时,能否用HNO3或HC1来控制酸度?

答:用高锦酸钾法测定H2O2时,不能用HCI或HNO3来控制酸度,因会与

反应,HNO3具有氧化性。

2.用高镒酸钾法测定H2O2时,为何不能通过加热来加速反应?

答:因H2O2在加热时易分解,所以用高钵酸钾法测定H2O2时,不能通过加热来加

速反应。

软镒矿中MnCh含量的测定

一、实验原理

软钵矿的主要成分是MnO2o由于MnO2是--种较强的氧化剂,故无法用KMnO4法直接滴定,

亦不能直接用还原剂进行滴定。通常采用不返滴定法测定软镒矿中MnO2的含量。

(1)在H2SO4介质中,加入一定量、过量的Na2c204,将Mn02全部转化为Mn2+:

MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2t+2H2O(△70-80°C水浴)

(2)用KMnO4标准溶液滴定剩余的Na2c204:

2+2+

2MnO<+5C2O4-+16H=2Mn+IOCO2T+8H2O

终点颜色:微红色半分钟不褪

二、实验步骤

1软钵矿试样和NazCzCM的称取;

2软锌矿试样的溶解

3软铳矿中MnCh含量的测定

计算公式:

三、实验注意问题

1如果不知软镭矿中MnO2的大概含量,应首先作初步测定;

2Na2c204的加入量应适当多过量一些,以加速矿样的溶解并保证溶解完全;

3在室温下,MnO2与Na2c204之间的反应速度缓慢,故需将溶液加热。但温度不

能太高,若超过90℃,易引起H2c204分解。

四、思考题

1.为什么Mn02不能用KMn04标准溶液直接滴定?

答:因MnO2是一种较强的氧化剂,所以不能用KMnO4标准溶液直接滴定。

2.用高锯酸钾法测定软锦矿中的MnO2的含量时,应注意控制哪些实验条件?如控

制不好,将会引起什么后果?

答:应以H2s04控制溶液酸度,酸度不能过低,否则KMnO4生成MnO(OH)2沉淀。

溶液的温度应控制在70〜80℃,若超过90℃易引起Na2c204分解。

S/R-75-《的。?法测定铁矿石中铁的含量(无汞法)

一、实验原理

1.联合预还原

(1)先用适量将大部分/e(III)还原为凡?(II)

2FW+SnCl--+2CP=2Fe2++SnCl;(趁热)

(2)以铝酸钠为为指示剂,用还原剩余的(III)。稍过量即可使溶液中作

指示剂的由无色还原为蓝色的(俗称鸽蓝)

i+2+2++

Fe+Ti^+H2O=Fe+7/Z>+2/7(※4)

(3)过量的除去:滴加稀溶液至蓝色刚好褪去

CG。:+6773++14/C=67Z4++2Cr3++7”?。

2.标准溶液滴定:

介质,以二苯胺磺酸钠为指示剂:

2++3+y+

Cr2O^~+6Fe+\4H=2Cr+6Fe+7H2O(※立即滴定)

※滴定前加入的作用:①降低电位,使电位突跃范围扩大,从而使二苯胺

磺酸钠变色点电位落在电位突跃范围内;②在滴定过程中,浓度不断增长,的

黄色不利于终点的观察。可与生成无色的,消除了的黄色,有利于终点的

观察。

※在硫磷混酸中,更易被氧化,故应立即滴定。

二、实验步骤

1.1.标准溶液的配制

2.矿样的称取及溶解

3.5〃。/2-刀。3联合预处理

用标准溶液滴定,平行三次。

三、计算公式

_m!M

K2Cr20yv

6(CV)^,CrOXAf汽.

WFe=------———x10()%

ms

四、实验注意问题

1用SnC12还原Fe3+时,溶液温度不能太低,否则反应速度慢,黄色褪去不易

观察,易使SnQ2过量。

2用还原Fe3+时,溶液温度也不能太低,否则反应速度慢,易使过量。

3由于指示剂二苯胺磺骏钠也要消耗一定量的,故不能多加。

五、思考题

1.在预处理时为什么SnC12溶液要趁热逐滴加入?

答:用SnC12还原Fe3+时,溶液的温度不能太低,否则反应速度慢,黄色褪去不

易观察,易使SnC12过量。

2.在预还原Fe(IH)至Fe(【I)时,为什么要用SnCI2和TiC13两种还原剂?只使用

其中一种有什么缺点?

答:定量还原Fe(III)时,不能单独用SnC12。因SnC12不能还原W(VI)至W(V),

无法指示预还原终点,因此无法准确控制其用量,而过量的SnC12又没有适当的无汞

法消除,但也不能单独用TiC13还原Fe(III),因在溶液中如果引入较多的钛盐,当用

水稀释时,大量Ti(IV)易水解生成沉淀,影响测定。故只能采用SnC12-TiCI3联合预

还原法。

3.在滴定前加入H3PO4的作用是什么?加入H3PO4后为什么立即滴定?

答:因随着滴定的进行,Fe(HI)的浓度越来越大,FeCl-4的黄色不利于终点的观察,加

入H3PO3可使Fe3+生成无色的Fe(HPO4)-2络离子而消除。同时由于Fc(HPO4)-2

的生成降低了Fe3+/Fe2+电对的电位,使化学计量点附近的电位突跃增大,指示剂

二苯胺磺酸钠的变色点落入突跃范围之内,提高了滴定的准确度。

在H3PO4溶液中铁电对的电极电位降低,Fe2+更易被氧化,故不应放置而应立即滴

定。

M'zQ标准溶液的标定

一、实验原理

常含有一些杂质,且易风化和潮解;溶液不够稳定,容易分解。故标准溶液

采用间接配制法配制。配制好的溶液贮存于棕色瓶中,放置几天后再进行标定。长期

使用的溶液应定期标定。

采用为基准物,以淀粉溶液为指示剂,用间接碘量法(滴定碘法)标定溶液。

(1)与过量的KI反应,析出与计量相当的。

。©-+6厂+14H+=2。产+3八+7/0

(2)用M72s2O3溶液滴定乙。

2s2。:+/2=2/

颜色变化:酒红色(13-颜色)一浅黄绿色,加指示剂一蓝色一亮绿(浅绿)

二、实验步骤

移取20.00mL标准溶液于250mL锥形瓶中一加5mL6molHC1一加10mL

100gKI,摇匀,盖上表面皿,于暗处放置5min->加100mL水稀释一用溶液滴定至

浅黄绿色一加2mL淀粉指示剂一继续滴定至蓝色消失,溶液呈绿色即为终点。平行

三次。

计算公式:乌会

6(S)s

CNa2s2。3V

s2oj-

三、实验注意问题

(1)与的反应速度较慢,为了加快反应速度,可控制溶液酸度为

0.2〜0.4mol,同时加入过量KI后在暗处放置5min(避光,防止被空气中的氧氧

化);

(2)滴定前将溶液稀释以降低酸度,①以防止在滴定过程中遇强酸而分解,

S2O32-+2H+=SI+H2SO3:②降低[Cr3+],有利于终点观察;

③淀粉指示剂应在临近终点时加入,而不能加入得过早。否则将有较多的与

淀粉指示剂结合,而这部分在终点时解离较慢,造成终点拖后;

④滴定结束后溶液放置后会变蓝,若5-10min内变蓝,是由于空气氧化所致。若很

快变蓝,说明与KI作用不完全,溶液稀释过早。此时,表明实验失败,应重做!

四、思考题

1.如何配制和保存12溶液?配制12溶液时为什么要滴加KI?

答:因12微溶于水而易溶于KI溶液中,在稀的KI溶液中溶解也很

慢,故配制时先将12溶解在较浓KI的溶液中,最后稀释到所需浓度。保

存于棕色瓶中。

2•如何配制和保存Na2s2O3溶液?

答:水中的CO2.细菌和光照都能使其分解,水中的氧也能将其氧

化。故配制Na2S2O3溶液时,先将蒸储水煮沸,以除去水中的C02和

02,并杀死细菌;冷却后加入少量Na2CO3使溶液呈弱碱性以抑制

Na2s203的分解和细菌的生长。保存于棕色瓶中。

3.用K2Cr2O7作基准物质标定Na2S2O3溶液时,为什么要加入过量的

KI和HC1溶液?为什么要放置一定时间后才能加水稀释?为什么在

滴定前还要加水稀释?

答:为了确保K2Cr2O7反应完全,必须控制溶液的酸度为

0.2-0.4moL•l-lHCl溶液,并加入过量KLK2Cr2O7与KI的反应需一定

的时间才能进行得比较完全,故需放置5min后在加水稀释,降低酸度,

以防止Na2S2O3在滴定过程中遇强酸而分解。

4.标定12溶液时,既可以用Na2s203滴定12溶液,也可以用12滴定

Na2s203溶液,且都采用淀粉指示剂。但在两种情况下加入淀粉指示剂

的时间是否相同?为什么?

答:如果用Na2S2O3滴定12溶液,因淀粉吸附12,所以应滴定至溶

液呈前黄色时再加入淀粉指示剂。如果用12滴定Na2S2O3溶液时,应提

前加入淀粉,否则易滴过量。

间接碘量法测定铜盐中的铜

一、实验原理

弱酸性条件下2C/++5厂=2CW

2s2。:+/;=54。;十3厂

颜色变化:黄色浅黄色(加淀粉指示剂)蓝色

浅蓝色1加KSCN),">米色或浅肉红色。

二、实验步骤

称取0.5~0.6g于锥形瓶中,加5mLi、100mL水一加10mL100g-立即

用溶液滴定至呈浅黄色一加2mL淀粉指示剂一继续滴定至呈浅蓝色->加入1()mL

100g-继续用溶液滴定至溶液呈米色或浅肉红色。平行测定三次。

计算公式:且0X100%

三、注意问题

(1)酸度控制为pH3~4。

酸度过低:会降低反应速度,同时部分水解(pH8.0时开始水解)。酸度过高:①

易被空气中的氧氧化为(有催化作用),使结果偏高;②S2O32-发生分解,S2O32-

+2H+=SI+H2SO3

不含铁时:用或HAC调节酸度。不能用HC1调节酸度,因HC1易与Cu2+形成络

离子,不利于滴定反应;

含有铁时:用控制溶液的酸度为pH3~4,同时可使共存的转化为,以消除铁对

的干扰。

(2)应在临近终点时加入淀粉指示剂,不能过早加入。否则将有较多的与淀粉指

示剂结合,而这部分在终点时解离较慢,造成终点拖后。

(3)防止吸附。临近终点前加入使沉淀表面形成一层,并将吸附的释放出

来,以免测定结果偏低。(不吸附)。但不宜过早加入,否则,会还原,使结果

偏低。

四、思考题

1.本实验加入KI的作用是什么?

答:本实验中的反应式为:

从上述反应可以看出,I-不仅是Cu2+的还原剂,还是Cu+的沉淀剂和I-的络

合剂。

2.本实验为什么要加入NH4SCN?为什么不能过早地加入?

答:因Cui沉淀表面吸附12,这部分12不能被滴定,会造成结果偏低。加入NH4SCN

溶液,使Cui转化为溶解度更小的CuSCN,而CuSCN不吸附12从而使被吸附的那部

分12释放出来,提高了测定的准确度。但为了防止12对SCN-的氧化,而NH4SCN

应在临近终点时加入。

3.若试样中含有铁,则加入何种试剂以消除铁对测定铜的干扰并控制溶液pH值。

答:若试样中含有铁,可加入NH4HF2以掩蔽Fe3+。同时利用HF—F-的缓冲作用控

制溶液的酸度为pH=3-4o

碘量法测定葡萄糖的含量

一、实验原理

在碱性溶液中,一定量12反应生成的10-能将葡萄糖定量氧化

h+2OH=IO+1+H20

CH20H(CHOH)4cHO+IO+OH'=CH2OH(CHOH)4COO+1+H2O

总反应式:C6HI2O6+12+3OH-=C6H11O7-+21-+2H2O

剩余的10-在碱性溶液中发生歧化反应:310-=103-+21-

酸化后,歧化产物可转化为12,然后用标准溶液滴定12:

3+51+6H+=312+3H2O

S2O32-+h=S6-+2r

二、实验步骤

(1)葡萄糖试液的配制:准确称取0.45-0.55g葡萄糖试样溶于水后配成100mL

溶液;

(2)葡萄糖含量的测定:移取葡萄糖试液25.00mL于锥形瓶中

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