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文档简介

1、大学基础化学实验(分析化学)容量瓶吸量管锥形瓶移液管 酸式滴定管烧杯量筒刘 壮2006年5月主要内容验证性实验部分综合性和设计性实验部分试验指导和报告示例验证性实验部分实验一、酸碱标准溶液的配制与浓度的标定(4学时)(酸碱滴定法)一、目的要求1.学会配制酸碱溶液的方法2.学会用基准物质标定酸碱浓度的方法。3.进一步掌握滴定操作。4.初步了解数理统计处理在分析化学中的应用。二、原理(一)酸标准溶液浓度的标定常用无水碳酸钠和硼砂等作标定酸的基准物质。1、用无水碳酸钠作基准物质时,先将其置于180干燥23小时,然后置于干燥器内冷却至室温备用。其与盐酸的反应式如下: Na2CO3 + 2HCl 2Na

2、Cl + H2O +CO2若HCl浓度为0.1molL-1,滴定至反应完全时,化学计量点的pH为3.89,可选用溴甲酚绿二甲基黄混合指示剂指示终点,其终点颜色变化为绿色(或蓝绿色)到亮黄色(pH3.9),根据Na2CO3的质量和所消耗的HCl体积,可以计算出盐酸的浓度c(HCl)。也可以用甲基红或甲基橙作指示剂,标定时应注意二氧化碳的影响,为减小二氧化碳的影响,在滴定临近终点时,可将溶液剧烈摇动或加热。用甲基橙作指示剂时,必要时作指示剂校正。2、用硼砂(Na2B4O710H2O)标定时,反应如下:Na2B4O72HCl5H2O=4H3BO32NaCl计量点时反应产物为H3BO3(Ka1=5.8

3、10-10)和NaCl,溶液的pH值为5.1,可以用甲基红作指示剂。硼砂在水中重结晶两次(结晶析出温度在50以下),就可以获得符合基准试剂要求的硼砂,析出的晶体于室温下曝露在60%70%相对湿度的空气中,干燥一天一夜,保存在密闭的瓶中备用,以防失水。由于测定或测量总是存在一定的误差,因此,所测得的盐酸浓度与其真实浓度存在一定差别。根据数理统计原理可知,只是当不存在系统测量误差时,无限多次测量的平均结果猜接近真实值。在实际工作中,我们不可能对盐酸溶液浓度进行无限多次标定,只能进行有限次测量,对于3次以上的测量,利用数理统计方法,通过计算平均值、标准偏差及置信限度,可以判断测定结果与真实值的接近程

4、度,评价分析质量的好坏(计算方法及原理见“数据处理”)。(二)碱标准溶液浓度的标定常用邻苯二甲酸氢钾和草酸等作为基准试剂标定碱溶液,也可以用标准酸溶液与之比较以进行间接标定。1、邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4C4)易制得纯品,在空气中不吸水,容易保存,它与NaOH的反应时物质的量之比为1:1,其摩尔质量较大,因此它是标定碱标准溶液的较好的基准物质,标定反应如下:KHC8H4C4 NaOH = KNaC8H4C4H2O反应的产物是邻苯二甲酸钾钠,若NaOH浓度为0.1molL-1,计量点时溶液呈微碱性,pH值约为9.1,可用酚酞作指示剂。邻苯二甲酸氢钾通常于100125时干燥2小时后备用,干燥温度

5、不宜过高,否则会引起脱水而成为邻苯二甲酸酐。2、草酸(H2C2O42H2O)相当稳定,相对湿度在595%时不会风化失水,标定反应为:2NaOHH2C2O4 = Na2C2O42 H2O计量点时溶液略偏碱性(pH约为8.4),pH突跃范围为7.710.0,可选用酚酞指示剂。配制H2C2O4溶液时,水中不应含有二氧化碳。光和催化剂(尤其是二价锰盐)能加快空气对溶液中H2C2O4的氧化作用,草酸也会自动分解为二氧化碳和一氧化碳。因此应该妥善保存的溶液,常放置在暗处。三、仪器与试剂(一)仪器:1、酸式滴定管,碱式滴定管,移液管。2、锥形瓶,洗瓶,试剂瓶(500mL),量筒(10mL)。3、台秤,电子天

6、平。(二)试剂:1、无水Na2CO3基准物质:先置于烘箱中(270-300)烘干至恒重后,保存于干燥器中。2、硼砂 固体,分析纯3、邻苯二甲酸氢钾 固体,在100125干燥后备用4、甲基橙指示剂 0.2%水溶液5、酚酞指示剂 0.2%乙醇溶液6、甲基红指示剂 02%钠盐的水溶液或60%的乙醇溶液7、溴甲酚绿二甲基黄混合指示剂:取4份w为0.002 溴甲酚绿酒精溶液和1份w为0.002二甲基黄酒精溶液,摇匀。8、NaOH固体9、浓盐酸 相对密度1.19四、实验步骤1、0.1molL-1HCl和NaOH溶液的配制HCl的配制:用洁净的量筒取分析纯的浓盐酸(相对密度1.19)44.5mL,倒入500

7、mL试剂瓶中,用去离子水稀释至500mL,盖上玻璃塞,摇匀。NaOH的配制:在台秤上称取固体的分析纯NaOH2g于烧杯中,加50mL去离子水使之全部溶解,移入500mL试剂瓶中,用去离子水稀释至500mL,用橡皮塞塞好瓶口,摇匀。2、酸、碱溶液的相互滴定(比较)用NaOH溶液洗涤碱式滴定管23次,每次510mL,然后将溶液装入碱式滴定管中,调好零刻度。用HCl溶液洗涤酸式滴定管23次,每次510mL,然后将溶液装入酸式滴定管中,调好零刻度。由碱式滴定管中放出约NaOH溶液20mL(读至0.01mL)于250mL的锥形瓶中,加入12滴0.2%的甲基橙指示剂,用0.1molL-1HCl滴定,滴定时

8、不间断的摇动锥形瓶,直到0.1molL-1HCl加入1滴或半滴,使溶液由黄色变为橙色时即为终点。如此反复操作和观察滴定终点。读取最后所用HCl和NaOH溶液体积,并求出滴定时两体积比VHCL/VNaOH,平行做34次。计算平均结果和平均相对偏差,要求平均偏差不大于02%。3盐酸溶液的标定用Na2CO3标定:用减量法准确称取经干燥过的无水Na2CO3 3-5份。每约0.150.2g(应准确到小数点后第几位?)。分别置于250ml锥形瓶中,各加入80ml水,使其完全溶解。加9滴溴甲酚绿二甲基黄混合指示剂溶液(或12滴0.2%甲基橙指示剂),用待标定的HCl溶液滴定,快到终点时,用洗瓶中蒸馏水吹洗瓶

9、内壁。继续滴定到溶液由绿色变为亮黄色(不带黄绿色)(甲基橙由黄色突变为橙色)。记下滴定用去的HCl体积。计算HCl标准溶液的浓度。用硼砂标定:用减量法准确称取35份0.40.5g基准试剂硼砂Na2B4O710H2O(应准确到小数点后第几位?)。分别置于250ml锥形瓶中,各加入2030ml水,使其完全溶解。加12滴0.2%甲基红指示剂,用待标定的HCl溶液滴定,溶液由黄色变为微红色即为终点。记下滴定用去的HCl体积。计算HCl标准溶液的浓度。4、NaOH溶液的标定用邻苯二甲酸氢钾标定,用减量法准确称取35份0.40.5g基准试剂KHC8H4C4。分别置于250ml锥形瓶中,各加入2030ml水

10、,使其完全溶解。加12滴0.2%酚酞指示剂,用待标定的NaOH溶液滴定,溶液由无色变为微红色,半分钟不褪色即为终点。记下滴定用去的NaOH体积。计算NaOH标准溶液的浓度。由酸、碱标准溶液的体积比和HCl溶液的浓度,可推算出NaOH标准溶液的浓度。五思考题10.0798的有效数字为几位?2标定HCl溶液的浓度除了用NaCO3外,还可以用何种基准物质?为什么HCl和NaOH标准溶液配制后一般摇经过标定?3用NaCO3标定HCl溶液时为什么可用溴甲酚绿二甲基黄作指示剂?能否改用酚酞作指示剂?4盛放NaCO3的锥形瓶是否需要预先烘干?加入的水量是否需要精确?5第一份滴定完成后,如滴定管中剩下的滴定溶

11、液还足够作第二份滴定时,是否可以不再添加滴定溶液继续往下滴第二份?为什么?实验二、有机酸含量的测定(3学时)(酸碱滴定法)一、目的要求1、了解强碱滴定弱酸时指示剂的选择。2、学习容量瓶、移液管、吸量管的正确使用。3、进一步掌握碱式滴定管的使用和正确判断滴定终点。二、原理有机酸大多系固体弱酸,如果它易溶于水,且符合弱酸的滴定条件,则可以在水溶液中用标准碱溶液滴定,测得其含量。由于反应产物为弱酸的共轭碱,滴定突跃在弱碱性范围内故常常选用酚酞作指示剂。例如醋酸,为一中等强度的有机弱酸,Ka=1.810-5,其与标准碱NaOH溶液的反应为:HACOH-=AC-H2O产物是HAC的共轭碱AC-,若用0.

12、1molL-1的NaOH滴定0.1molL-1的HAC,反应完成时pH=8.7,pH的突跃在7.79.7,可选用酚酞作指示剂。三、仪器与试剂(一)仪器:1、碱式滴定管,移液管。2、锥形瓶,洗瓶,试剂瓶(500mL),量筒(10mL)。3、台秤,电子天平。(二)试剂:1、NaOH标准溶液。2、酚酞指示剂 0.2%的乙醇溶液。3、有机酸试样 如醋酸、草酸、酒石酸或柠檬酸等。四、实验步骤1、准确称取有机酸试样一份(如草酸0.5g,,如果是醋酸,),置于小烧杯中,加适量水溶解,然后定量地转移至100mL容量瓶中,用去离子水准确稀释至刻度,摇匀。2、用20mL移液管准确移取试液于250mL的锥形瓶中,加

13、入酚酞指示剂12滴,用NaOH标准溶液滴定至溶液呈微红色,半分钟内不褪色即为终点,记下消耗的NaOH标准溶液体积数,平行34次。(如果是醋酸,先将试样稀释至0.1molL-1左右,再按“2”操作:市售冰醋酸浓度约为17molL-1;稀醋酸浓度约为6molL-1)。3、按下式计算有机酸HnA的含量:式中:C为NaOH溶液的浓度(molL-1),V为滴定消耗的NaOH溶液体积(mL),M为的摩尔质量(gmol-1),W为试样质量(g),如果是液体样品(如醋酸)可以求算其质量/体积百分含量。4、计算测定结果的平均值和相对平均偏差。亦可以采用此法练习有机酸摩尔质量的测定,将测定结果(平均值)和理论值比

14、较,计算相对误差。五思考题1如果NaOH标准溶液吸收了空气中的二氧化碳,对有机酸含量的测定有何影响?2根据酸碱滴定原理,试设计一个测定金属镁的摩尔质量的实验方案。实验三、铵盐中氮的测定(4学时)(酸碱滴定法) 一、目的要求1、学会用基准物质标定标准溶液浓度的方法。2、学会碱式滴定管的使用方法。3、了解甲醛法测定氮的含量。4、了解甲醛法在测定硫酸铵等氮肥中含氮量的应用。二、原理铵盐NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3是无机化肥,是强酸弱碱盐。由于NH3H2O的Kb 为1.810-5,它的共轭酸NH4+的Ka如下:所以铵盐中氮的含量不能用标准碱直接滴定,但可用间接的方法来测定。硫酸铵的测定

15、常用甲醛法。铵离子与甲醛可迅速化合而放出相当量的酸H+和质子化的六亚甲基四铵盐(Ka 5.610-6),其反应如下:NH4+ + 6HCHO (CH2)N4H+ + 3H+ + 6H2O生成的酸可用酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液滴定。甲醛法也可用与测定有机物中的氮,氮需先将它进行预处理,使其转化为铵盐而后再进行测定。三、仪器与试剂(一)仪器:1、碱式滴定管,移液管。2、锥形瓶,洗瓶,试剂瓶(500mL),量筒(10mL)。3、电子天平。(试剂)1、邻苯二甲酸氢钾基准物质:用前再烘箱内(105-110)烘干至恒重,取出后,置于干燥器内保存(注意烘干温度不要超过125)。2、NaOH(s),分析

16、纯。3、酚酞指示剂(w为0.01)。4、(NH4)SO4等试样(s)。5、甲醛中性水溶液(w为0.40)。四、实验步骤10.1molL-1 NaOH溶液的配制和标定。(1)配制 估计实验所需的量,称出固体NaOH(用什么天平?),用适量水溶解后,稀释至先算好的容积(是否要准确?)。(2)标定 准确称取邻苯二甲酸氢钾0.4-0.5g三份,各置于250ml的锥形瓶中,每份加入50mL刚煮沸并已放冷的水使其溶解,再加入1-2滴酚酞指示剂,用标定的NaOH溶液滴定至微红色半分钟不褪色为终点。计算出NaOH溶液的浓度c(NaOH)。三份溶液平行测定的相对偏差应不超过0.15。2样品的测定准确称取0.18

17、g左右的(NH4)SO4试样三份,分别置于250ml锥形瓶中,加入50ml蒸馏水使其溶解,再加5mL w为0.40的甲醛中性水溶液,一滴酚酞指示剂,充分摇动后静置1min,使其完全反应,最后用0.1 molL-1 NaOH标准溶液滴定至粉红色。3.按下式计算铵盐中氮的含量:五思考题1除用邻苯二甲酸氢钾为基准物质标定NaOH溶液浓度外,还可用何种方法标定?2本实验为什么用酚酞作指示剂?能否用甲基橙指示剂?3(NH4)SO4能否用标准碱溶液来直接标定?为什么?4能否用甲醛法来测定NH4NO3、NH4Cl和NH4HCO3中的含氮量?5测定农家肥时,先将其中的氮转化为NH,蒸馏到过量的HCl中,剩余的

18、HCl用NaOH溶液滴定。现设取m g农家肥进行测定,用去HCl和NaOH的浓度及体积分别为,试列出农家肥中含氮量的计算式。实验四 混合碱的测定(4学时)(酸碱滴定法:双指示剂法)一、实验目的:1学习滴定管的正确使用与滴定操作;掌握确定滴定终点的方法;2了解间接法配制标准溶液的方法。3学习用双指示剂法测定混合碱中不同组分的含量。二、实验原理(一)HCl标准溶液的配制与标定酸碱滴定中常用HCl和NaOH溶液作为标准溶液,但由于浓HCl易挥发,NaOH易吸收空气中的水分和二氧化碳,因此只能用间接法配置HCl和NaOH溶液,即先配制近似浓度的溶液,然后用基准物质标定其准确浓度;也可用一已知准确浓度的

19、HCl(NaOH)溶液标定NaOH(HCl)溶液,然后经计算求知NaOH (HCl)溶液的浓度。标定酸的基准物质常用无水碳酸钠和硼砂。1. 用无水碳酸钠标定HCl的反应分两步进行:Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl ,NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O当反应达到化学计量点时,溶液pH值约为3.89 ,可选用甲基红或甲基橙作指示剂。标定时应注意CO2的影响,为减小CO2的影响,临近终点时应将溶液剧烈摇动或加热,用甲基橙作指示剂时,最好进行指示剂校正。 2. 用硼砂(Na2B4O710H2O)标定HCl的反应如下: Na2B4O7 + 2HCl +

20、 5H2O = 4H3BO3 + 2NaCl计量点时,由于产物是H3BO3(Ka1=5.810-10),溶液pH值约为5.1,可选用甲基红作指示剂。(二)混合碱测定混合碱系指Na2CO3与NaHCO3或Na2CO3与NaOH等类似的混合物,可采用双指示剂法进行分析,测定各组分的含量。若混合碱是由Na2CO3与NaOH组成,先以酚酞作指示剂,用HCl标准溶液滴定至溶液略带粉红色,这是第一计量点,假设此时用去标准HCl溶液的体积为V1 (mL)。反应如下:HCl + NaOH = NaCl + H2O (1)HCl + Na2CO3 = NaHCO3 + H2O (2)继续以甲基橙作指示剂,HCl

21、标准溶液滴定至橙色,这是第二计量点,假设此时用去标准HCl溶液的体积为V2 (mL)。反应如下:HCl + NaHCO3 = NaCl + CO2 + H2O (3)由反应式可知:V1 V2 ,且Na2CO3消耗标准酸溶液的体积为2V2 (mL);NaOH消耗标准酸的体积为(V1-V2)(mL)。于是可求得混合碱中Na2CO3和NaOH的含量。若混合碱系Na2CO3与NaHCO3的混合物,以上述同样方法进行滴定,则V1 MgY2-MgInCaIn,铬黑T先与部分Mg2+配位为MgIn(酒红色)。而当EDTA滴入使,EDTA首先与Ca2+和Mg2+配位,然后再夺取MgIn中的Mg2+使铬黑T游离

22、,因此到达终点时,溶液由酒红色变为天蓝色。从EDTA标准溶液的用量,既可以计算溶液中的钙镁总量,然后换算为相应的硬度单位。各国对水的硬度的表示各有不同。其中德国硬度时较早的一种,也是被我国采用较普遍的硬度单位之一,它以度数计,1表示1L水中含10 mg CaO。为方便起见,我国也常用mgL-1来表示。也有些国家采用CaCO3的含量单位以mgL-1表示硬度。三、仪器与试剂(一)仪器:1、酸式滴定管,移液管。2、锥形瓶,洗瓶,试剂瓶(500mL),量筒。3、台秤,电子天平。(二)试剂:1、6 molL-1 NaOH溶液。2、NH3H2ONH4Cl缓冲溶液(pH10):取6.75g NH4Cl溶于2

23、0 mL水中。加入57mL 15 molL-1 NH3H2O,用水稀释到100mL。3、 铬黑T指示剂:1g铬黑T指示剂与100g无水Na2SO4固体混合,研磨均匀,放入干燥的磨口瓶中,保存于干燥器内。也可以配成为0.005的溶液使用,配制方法:0.5g铬黑T加10mL三乙醇胺和90mL乙醇,充分搅拌使其溶解完全,混匀使用,其溶液不宜久放。4、钙指示剂:钙指示剂与无水Na2SO4固体以2:100混合,研磨均匀,放入干燥的棕色磨口瓶中,保存于干燥器内。也可以配成为0.005的溶液使用(最好是新配制),配制方法:0.5g改指示剂加10mL三乙醇胺和90mL乙醇,充分搅拌使其溶解完全,混匀使用。四、

24、实验步骤1Ca2+的测定。用移液管准确吸取水样50ml于250ml锥形瓶中,加50ml蒸馏水,2ml 6mol NaOH(pH1213)、45滴钙指示剂。用EDTA溶液滴定,不断摇动锥形瓶,当溶液变为纯蓝色时,即为终点。记下多用体积V1,用同样方法平行测定三份。2Ca2+ ,Mg2+总量的测定(水的硬度的测定)准确吸取水样50ml于250ml锥形瓶中,加入50ml蒸馏水、5ml NH3H2ONH4Cl 缓冲溶液、3滴铬黑T指示剂。用EDTA溶液滴定,当溶液由酒红色变为纯蓝色时,即为终点。记下所用体积V2。用同样的方法平行测定三份。按下式分别计算Ca2+ ,Mg2+总量(以CaO含量表示,单位m

25、gL-1)及Ca2+ 和Mg2+的分子量(单位mgL-1) 式中c为EDTA的浓度(单位为molL-1);V1三次滴定Ca2+量所消耗的EDTA的平均体积(单位为mL);V2三次滴定Ca2+ ,Mg2+量所消耗的EDTA的平均体积(单位为mL);五思考题1如果只有铬黑T指示剂,能否测定Ca2+含量?如何测定?2Ca2+ ,Mg2+与EDTA的配合物,哪个稳定?为什么滴定Mg2+时要控制pH10,而Ca2+则需控制pH1213?3测定水样中若含有少量Fe2+ ,Cu2+离子时,对终点会有什么影响?如何消除其影响?4若在pH13的溶液中测定Ca2+时会怎么样?5、什么是水的硬度。硬度主要有那两种表

26、示方法? 实验七、高锰酸钾溶液的配制与标定(4学时)(氧化还原滴定法:高锰酸钾法)一、目的要求1、掌握高锰酸钾标准溶液的配制与标定方法2、了解自身指示剂的特点二、原理KMnO4是氧化还原滴定中最常用的氧化剂之一。高锰酸钾滴定法通常在酸性溶液中进行,反应是锰的氧化数由7变到2。市售的KMnO4常含杂质,因此用它配制的溶液要在暗处放置数天,待KMnO4把还原性杂质充分氧化后,再出去生成的MnO(OH)2沉淀,标定其准确浓度。光线和MnO(OH)2 ,Mn2+等都能促进KMnO4的分解,故配好的KMnO4溶液应除尽杂质,并保存于暗处。Na2C2O4 和H2C2O42H2O是较易纯化的还原剂,也是标定

27、KMnO4常用的基准物质,其反应如下:5C2O42- +2MnO42- 16H+ 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O 反应要在酸性、较高温度和Mn2+作催化剂的条件下进行。滴定初期,反应很慢,KMnO4溶液必须逐滴加入,如滴加过快,部分KMnO4 在热溶液中将按下式分解而造成误差:4KMnO4 + 2H2SO4 4 MnO2 + K2SO4 + 2H2O + 3 O 2在滴定过程中逐渐生成的Mn2+有催化作用,结果使反应速率逐渐加快。因为KMnO4溶液本身具有特殊的紫红色,极容易察觉,故用它作为滴定液时,不需要另加指示剂。三、仪器与试剂(一)仪器:1、酸式滴定管,移液管。2、锥形瓶,洗瓶

28、,试剂瓶(500mL,棕色),量筒。3、电子天平。(二)试剂:1、H2SO4(3 molL-1)。 2、KMnO4(s,A.R.)。3、Na2C2O4(s,A.R.)四、实验步骤1. 0.02 molL-1 KMnO4溶液的配制在台天平上称取1.7g KMnO4 ,加入适当量蒸馏水使其溶解后,倒入洁净的棕色试剂瓶中,用水稀释至约500ml。摇匀,塞好,静置710d后,其上层的溶液用玻璃砂芯漏斗过滤。残余溶液和沉淀则倒掉。把试剂瓶洗净,将滤液倒回瓶内,摇匀,待标定。 如果将溶液加热煮沸并保持微沸1h,冷却后过滤,则不必长期放置,就可以标定其浓度。2、KMnO4溶液的标定精确称取0.2g左右预先干

29、燥过的Na2C2O4三份,分别置于250ml锥形瓶中,各加入40ml蒸馏水和10ml 3 molL-1 H2SO4 使其溶解,慢慢加热直到有蒸气冒出(约7585)。才趁热用待标定的KMnO4溶液进行滴定,开始滴定时,速度宜慢,在第一滴KMnO4溶液滴入后,不断摇动溶液,当紫红色褪去后再滴入第二滴。待溶液中有Mn2+产生后,反应速率加快,滴定速度也就可适当加快,但决不可使KMnO4溶液连续流下。接近终点时,紫红色褪去很慢,应减慢滴定速度,同时摇匀,以防超过终点。最后滴加半滴KMnO4溶液,再摇匀后半分钟仍保持微红色不褪,表明已达到终点。记下终读数并计算KMnO4溶液的浓度c(KMnO4)3计算式

30、中:mNa2C2O4为称取Na2C2O4的质量(g),M Na2C2O4为Na2C2O4的摩尔质量(gmol-1)。五思考题1 KMnO4在中性、弱碱性或强碱性溶液中进行反应时,它的氧化数变化有何不同?2用KMnO4滴定Na2C2O4过程中加酸、加热和控制滴定速度等目的是什么?3标定KMnO4溶液时,为什么第一滴KMnO4的颜色褪得很慢,以后反而逐渐加快?4你能提出另一种标定KMnO4浓度的方法吗?实验八、过氧化氢含量的测定(4学时)(氧化还原滴定法:高锰酸钾法)一、目的要求1、掌握高锰酸钾法测定过氧化氢含量的原理和方法。2、掌握移液管及容量瓶的正确使用方法。二、原理H2O2是医药上的消毒剂,

31、它在酸性溶液中很容易被KMnO4氧化而生成氧气和水,其反应如下:5 H2O2 + 2 MnO4- + 6H+ 2 Mn2+ + 8 H2O + 5 O2在一般的工业分析中,常用KMnO4标准溶液测定H2O2的含量,由反应式可知,H2O2 在反应中氧化数变化为2。在生物化学中,常利用此法间接测定过氧化氢酶的活性。例如,血液中存在的过氧化氢酶能使过氧化氢分解,所以用一定量的H2O2与其作用,然后在酸性条件下用标准KMnO4溶液滴定残余的H2O2 ,就可以了解酶的活性。 三、仪器与试剂(一)仪器:1、酸式滴定管,移液管。2、锥形瓶,洗瓶,试剂瓶(500mL,棕色),量筒。3、电子天平。(二)试剂:1

32、、工业H2O2样品(市售30% H2O2水溶液)。2、KMnO4 (0.02 molL-1)标准溶液。3、H2SO4(3 molL-1)四、实验步骤用移液管吸取1ml H2O2 样品,置于250ml容量瓶中,加水稀释至标线。混合均匀。吸取25ml稀释液三份,分别置于三个250ml锥形瓶中,各加5ml 3 molL-1 H2SO4, 用KMnO4标准溶液滴定之。计算未经稀释样品中H2O2的含量:五思考题1氧化还原法测定H2O2的基本原理是什么?KMnO4与H2O2反应的物质的量比是多少?自拟计算w(H2O2)的公式。2取两份已稀释的血液各1.00ml,一份加热5min,时期中过氧化氢酶破坏,然后

33、在两份血液中加入等量的H2O2。混匀后放置30min,分别加10 ml 3 KMnO4 H2SO4(此时未加热血液中的过氧化氢酶亦被破坏)后,用0.02004 molL-1 KMnO4标准溶液滴定。经加热过的血液用 溶液27.8ml,未经加热的用去24.41ml,求在30min内,100ml血液中过氧化氢酶能分解多少H2O2?3用KMnO4法测定H2O2 时,为什么要在H2SO4 酸性介质中进行,能否用HCl代替?实验九、化学需氧量(COD)的测定(4学时)(氧化还原滴定法:高锰酸钾法)一、目的要求1、掌握高锰酸钾法测定水中COD的分析方法。2、了解测定COD的意义。二、原理化学需氧量系指用适

34、当氧化剂处理水样时,水样中需氧污染物缩小好的氧化剂的量,通常以相应的氧量(单位为 )来表示。COD表示水体或污水的污染程度的重要综合性指标之一,是环境保护和水质控制中经常需要测定的项目。COD值越高,说明水体污染越严重。COD的测定分为酸性高锰酸钾法、碱性高锰酸钾法和重铬酸钾法,本实验采用酸性高锰酸钾法。方法提要是:在酸性条件下,向被水样中定量加入高锰酸钾溶液,加热水样,使高锰酸钾与水样中有机污染物充分反应,过量的高锰酸钾则加入一定的草酸钠还原,最后用高锰酸钾溶液反滴过量的草酸钠,由此计算出水样的耗氧量。反应方程式:5C2O42- +2MnO42- 16H+ 10CO2 + 2Mn2+ + 8

35、H2O 三、仪器与试剂(一)仪器:1、酸式滴定管,移液管。2、锥形瓶,洗瓶,试剂瓶(500mL,棕色),量筒。3、电子天平。(二)试剂:1、0.013 草酸钠标准溶液 准确称取基准物质 左右溶于少量的蒸馏水中,定量转移至250ml容量瓶中,稀释至刻度,摇匀,计算其浓度。2、0.005mol 高锰酸钾溶液 将实验三十四中 高锰酸钾溶液稀释4倍3、硫酸(1:2),硝酸银溶液(w 为0.10)四、实验步骤1取适量水样于250ml锥形瓶中,用蒸馏水稀释至100ml,加硫酸(1:2)10ml,再加入w为0.10的硝酸银溶液5ml以除去水样中的Cl(当水样中能度很小时,可以不加硝酸银,摇匀后准确加入0.0

36、05 高锰酸钾溶液10.00 ,将锥形瓶置于沸水浴中加热30min,氧化需氧污染物。稍冷后(80),加0.013 草酸钠标准溶液 ,摇匀(此时溶液应为无色),再7080的水浴中用03005 高锰酸钾溶液滴定至微红色,30 内不褪色即为终点,记下高锰酸钾溶液的用量为2在250ml锥形瓶中加入蒸馏水100ml和1:2硫酸10ml,移入0.013m 草酸钠标准溶液10.00ml,摇匀,在 用03005 高锰酸钾溶液滴定至微红色,30 内不褪色即为终点,记下高锰酸钾溶液的用量为 3在250ml锥形瓶中加入蒸馏水100ml和1:2硫酸10ml,在7080 ,用03005 高锰酸钾溶液滴定至微红色,30

37、内不褪色即为终点,记下高锰酸钾溶液的用量为 按下式计算化学需氧量COD(Mn):五实验说明1水样量根据在沸水浴中加热反应30min后,应剩下加入量一半以上的0.005 高锰酸钾溶液来确定。2废水中有机物种类繁多,但对于主要含烃类、脂肪、蛋白质、以及挥发物质(如乙醇、丙酮等)的生活污水和工业废水其中的有机物大多数可以氧化90以上,像吡啶、甘氨酸等有些有机物则难以氧化,因此在实际测定中,氧化剂种类、浓度和氧化条件等对测定结果均有影响,所以必须严格按规定操作步骤进行分析,并在报告结果时注明所用的方法。3本实验在加热氧化有机污染物时,完全敞开,如果废水中易挥发性化合物含量较高时,应该使用冷凝装置加热,

38、否则结果偏低。4水样中 在酸性高锰酸钾中能被氧化,使结果偏高。5实验所用的蒸馏水最好用含酸性高锰酸钾的蒸馏水重新蒸馏所得的二次蒸馏水。六思考题1哪些因素影响COD测定的结果,为什么?2可以采用哪些方法避免废水中Cl对测定结果的影响。实验十、碘和硫代硫酸钠溶液的配制和标定(4学时)(氧化还原滴定法:碘量法)一、目的要求1、掌握Na 2S 2O3及I 2溶液的配制方法。2、掌握标定Na 2S 2O3及I 2溶液浓度的原理和方法。二、原理碘量法的基本反应式是: 2S 2O32- + I 2 S 4O62- + 2I-配好的I 2和Na 2S 2O3溶液经比较滴定,求出两者的体积比,然后标定其中一种溶

39、液的浓度,算出另一溶液的浓度。通常标定Na 2S 2O3溶液比较方便。所用的氧化剂有:KBrO3 ,KIO3 ,K2Cr2O7 ,KMnO4 。而以K2Cr2O7最为方便,结果也相当准确,因此本实验也用它来标定Na 2S 2O3溶液的浓度。准确称取一定量K2Cr2O7基准试剂,配成溶液,加入过量KI,在酸性溶液中定量地完成下列反应: 6I- + Cr2O72- + 14 H+ 2Cr3+ + 3I 2+ 7H 2O (1)生成游离I 2,立即用Na 2S 2O3溶液滴定: I 2 + 2S 2O32- 2I- + S 4O62- (2)结果试剂上相当于K2Cr2O7氧化了Na 2S 2O3 ,

40、I-虽在反应(1)中被氧化,但又在反应(2)中被还原为I 2 ,结果并未发生变化。由反应(1)减去三倍量的反应(2),即可知K2Cr2O7与Na 2S 2O3反应的物质的量比为1:6,即:n(K2Cr2O7):6n(Na 2S 2O3)因而根据滴定的Na 2S 2O3溶液的体积和所取K2Cr2O7的质量,即可算出Na 2S 2O3溶液的准确浓度。碘量法用新配制的淀粉溶液作指示剂。I 2与淀粉生成蓝色的加合物,反应很灵敏。三、仪器与试剂(一)仪器:1、酸式滴定管,移液管。2、锥形瓶,洗瓶,试剂瓶(500mL,棕色),量筒。3、台秤,电子天平。(二)试剂:1、K2Cr2O7(s,A.R)。2、Na

41、 2S 2O35H2O(s,A.R)。3、KI(s,A.R)。4、I 2(S,A.R)。5、淀粉溶液(w为0.005)。6、Na 2CO3(s,A.R)。7、HCl(2 molL-1 )。四、实验步骤10.05 molL-1 I 2溶液和0.1 molL-1 Na 2S 2O3 溶液的配制用台天平称取Na 2S 2O35H2O约6.2g,适于适量煮沸并已冷却的水中,加入Na 2CO3约0.05g后,稀释至250ml,倒入细口试剂瓶中,放置12周后标定。在台天平上称取I 2(预先磨细过)约3.2g,置于250ml烧杯中,加6g KI,再加少量水,搅拌,待I 2全部溶解后,加水稀释倒250ml。混合均匀。贮藏再棕色细口瓶中,放置于阴暗处。2I 2 和 Na 2S 2O3 溶液的比较滴定。将I 2和Na 2S 2O3溶液分别装入酸式和碱式滴定管中,放出25ml(准确到小数后几位?)I 2 标准溶液溶于锥形瓶中,加50mL水,用Na 2S 2O3 标准溶液滴定至淡黄色后,加入2mL淀粉指示剂,再用N

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