分析化學實驗基本知識、實驗指導、復習資料答案.doc

分析化學實驗基本知識與基本技能復習資料請復習分析化學實驗（第三版）華中師范大學等校編 所開設過的實驗并認真思考每個實驗所附的思考題！一、實驗室基本常識（一）玻璃器皿的洗滌（P2-3）分析化學實驗室經(jīng)常使用玻璃容器和瓷器，用不干凈的容器進行實驗時，往往由于污物和雜質(zhì)的存在而得不到準確的結(jié)果。所以容器應該保證干凈。 洗滌容器的方法很多，應根據(jù)實驗的要求，污物的性質(zhì)和玷污的程度加以選擇。 一般來說，附著在儀器上的污物有塵土和其他不溶性物質(zhì)、可溶性物質(zhì)、有機物質(zhì)及油污等。針對這些情況，可采用下列方法： 用水刷洗：用自來水和毛刷刷洗容器上附著的塵土和水溶物。 用去污粉（或洗滌劑）和毛刷刷洗容器上附著的油污和有機物質(zhì)。若仍洗不干凈，可用熱堿液洗。容量儀器不能用去污粉和毛刷刷洗，以免磨損器壁，使體積發(fā)生變化。 用還原劑洗去氧化劑如二氧化錳。 進行定量分析實驗時，即使少量雜質(zhì)也會影響實驗的準確性。這時可用洗液清洗容量儀器。洗液是重鉻酸鉀在濃硫酸中的飽和溶液。（5g粗重鉻酸鉀溶于10mL熱水中，稍冷，在攪拌下慢慢加入100mL濃硫酸中就得到鉻酸洗液，簡稱洗液）。 使用洗液時要注意以下幾點： 使用洗液前最好先用水或去污粉將容器洗一下。 使用洗液前應盡量把容器內(nèi)的水去掉，以免將洗液稀釋。 洗液用后應倒入原瓶內(nèi)，可重復使用。 不要用洗液去洗滌具有還原性的污物（如某些有機物），這些物質(zhì)能把洗液中的重鉻酸鉀還原為硫酸鉻（洗液的顏色則由原來的深棕色變?yōu)榫G色）。已變?yōu)榫G色的洗液不能繼續(xù)使用。 洗液具有很強的腐蝕性，會灼傷皮膚和破壞衣物。如果不慎將洗液灑在皮膚、衣物和實驗桌上，應立即用水沖洗。 因重鉻酸鉀嚴重污染環(huán)境，應盡量少用洗液。用上述方法洗滌后的容器還要用水洗去洗滌劑。并用蒸餾水再洗滌三次。 洗滌容器時應符合少量（每次用少量的洗滌劑）多次的原則。既節(jié)約，又提高了效率。已洗凈的容器壁上，不應附著不溶物或油污。這樣的器壁可以被水完全潤濕。檢查是否洗凈時，將容器倒轉(zhuǎn)過來，水即順著器壁流下，器壁上只留下一層既薄又均勻的水膜，而不應有水珠。（二）試劑及其取用方法（P3-5）1.試劑的分類根據(jù)化學試劑的純度，按雜質(zhì)含量的多少，國內(nèi)將化學試劑分為四級：一級試劑（優(yōu)級純試劑）通常用G.R表示。二級試劑（分析純試劑）通常用A.R表示。三級試劑（化學純）通常用C.P表示。四級試劑（實驗或工業(yè)試劑）通常用L.R表示。生物試劑 通常用B.R或C.R表示。此外，根據(jù)特殊的工作目的，還有一些特殊的純度標準。例如光譜純、螢光純、半導體純等。取用時應按不同的實驗要求選用不同規(guī)格的試劑。例如一般無機實驗用三級或四級試劑即可，分析實驗則需取用純度較高的二級甚至一級試劑。2.試劑的包裝固體試劑一般裝在帶膠木塞的廣口瓶中，液體試劑則盛在細口瓶中（或滴瓶中），見光易分解的試劑（如硝酸銀）應裝在棕色瓶中，每一種試劑都貼有標簽以表明試劑的名稱、濃度、純度。（實驗室分裝時，固體只標明試劑名稱，液體還須注名明濃度）。3.試劑的取用固體粉末試劑可用潔凈的牛角勺取用。液體試劑常用量筒量取。 為了達到準確的實驗結(jié)果，取用試劑時應遵守以下規(guī)則，以保證試劑不受污染和不變質(zhì)： (1)試劑不能與手接觸。 (2)要用潔凈的藥勺，量筒或滴管取用試劑，絕對不準用同一種工具同時連續(xù)取用多種試劑。取完一種試劑后，應將工具洗凈（藥勺要擦干）后，方可取用另一種試劑。(3)試劑取用后一定要將瓶塞蓋緊，不可放錯瓶蓋和滴管，絕不允許張冠李戴，用完后將瓶放回原處。(4)已取出的試劑不能再放回原試劑瓶內(nèi)。（三）滴定分析1 滴定分析對化學反應的要求滴定分析法是以化學反應為基礎的，選擇分析方法和實驗條件都要以此為出發(fā)點。可以進行的化學反應雖然很多，但能作為滴定分析用的反應，一定得滿足下列要求。 （1）反應必須定量地完成 化學反應按一定的反應方程式進行，即反應具有確定的化學計量關系，并且進行得相當完全（通常要求達到99.9%左右），不存在副反應。只有這樣才能進行定量計算。 （2）應必須迅速地完成 整個滴定過程一定要在很短的時間內(nèi)完成，如果反應速度比較慢，可以用加熱或加入催化劑等措施來加快反應速度。 （3）可用指示劑或儀器分析法確定反應的化學計量點 有的反應達到化學計量點，靠滴定劑本生就可以確定。例如用KMnO4滴定還原劑時，過量一滴KMnO4溶液就會使無色溶液顯出淡紅色。但這樣的反應是不多的，通常需借助指示劑的顏色變化來指示化學計量點。有時也利用溶液受電能或光能作用所產(chǎn)生的性質(zhì)變化來指示化學計量點。2 幾種滴定分析方式直接滴定法：所謂直接滴定法，是用標準溶液直接滴定被測物質(zhì)的一種方法。凡是能同時滿足上述3個條件的化學反應，都可以采用直接滴定法。直接滴定法是滴定分析法中最常用、最基本的滴定方法。例如用HCl滴定NaOH，用K2Cr2O7滴定Fe2+等。 往往有些化學反應不能同時滿足滴定分析的三點要求，這時可選用下列幾種方法之一進行滴定。 返滴定法：當遇到下列幾種情況下，不能用直接滴定法。 第一，當試液中被測物質(zhì)與滴定劑的反應慢，如Al3+與EDTA的反應，被測物質(zhì)有水解作用時。 第二、用滴定劑直接滴定固體試樣時，反應不能立即完成。如HCl滴定固體CaCO3。 第三，某些反應沒有合適的指示劑或被測物質(zhì)對指示劑有封閉作用時，如在酸性溶液中用AgNO3滴定Cl缺乏合適的指示劑。 對上述這些問題，通常都采用返滴定法。 返滴定法就是先準確地加入一定量過量的標準溶液，使其與試液中的被測物質(zhì)或固體試樣進行反應，待反應完成后，再用另一種標準溶液滴定剩余的標準溶液。 例如，對于上述Al3+的滴定，先加入已知過量的EDTA標準溶液，待Al3+與EDTA反應完成后，剩余的EDTA則利用標準Zn2+、Pb2+或Cu2+溶液返滴定；對于固體CaCO3的滴定，先加入已知過量的HCl標準溶液，待反應完成后，可用標準NaOH溶液返滴定剩余的HCl；對于酸性溶液中Cl的滴定，可先加入已知過量的AgNO3標準溶液使Cl 沉淀完全后，再以三價鐵鹽作指示劑，用NH4SCN標準溶液返滴定過量的Ag+，出現(xiàn)Fe(SCN)2+淡紅色即為終點。 置換滴定法：對于某些不能直接滴定的物質(zhì)，也可以使它先與另一種物質(zhì)起反應，置換出一定量能被滴定的物質(zhì)來，然后再用適當?shù)牡味▌┻M行滴定。這種滴定方法稱為置換滴定法。例如硫代硫酸鈉不能用來直接滴定重鉻酸鉀和其他強氧化劑，這是因為在酸性溶液中氧化劑可將S2O32氧化為S4O62或SO42等混合物，沒有一定的計量關系。但是，硫代硫酸鈉卻是一種很好的滴定碘的滴定劑。這樣一來，如果在酸性重鉻酸鉀溶液中加入過量的碘化鉀，用重鉻酸鉀置換出一定量的碘，然后用硫代硫酸鈉標準溶液直接滴定碘，計量關系便非常好。實際工作中，就是用這種方法以重鉻酸鉀標定硫代硫酸鈉標準溶液濃度的。 間接滴定法：有些物質(zhì)雖然不能與滴定劑直接進行化學反應，但可以通過別的化學反應間接測定。 例如高錳酸鉀法測定鈣就屬于間接滴定法。由于Ca2+在溶液中沒有可變價態(tài)，所以不能直接用氧化還原法滴定。但若先將Ca2+沉淀為CaC2O4，過濾洗滌后用H2SO4溶解，再用KmnO4標準溶液滴定與Ca2+結(jié)合的C2O42，便可間接測定鈣的含量。顯然，由于返滴定法、置換滴定法、間接滴定法的應用，大大擴展了滴定分析的應用范圍。（四）標準溶液（P6-10）1 標準溶液濃度大小的選擇為了選擇標準溶液濃度的大小，通常要考慮下面幾個因素： 滴定終點的敏銳程度； 測量標準溶液體積的相對誤差； 分析試樣的成分和性質(zhì)； 對分析準確的要求。顯而易見，若標準溶液較濃，則最后一滴標準溶液會使指示劑發(fā)生的變化信號更為明顯，因為它所含的作用物質(zhì)較多。但標準溶液越濃，由1滴或半滴過量所造成的相對誤差就越大，這是因為估計滴定管讀數(shù)時的視差幾乎是常數(shù)（50.00mL滴定管的讀數(shù)視差約為0.02mL）。所以為了保證測量時的相對誤差不大于0.1%，所用標準溶液的體積一般不小于約20mL，而又不得超過50mL，否則會引起讀數(shù)次數(shù)增多而增加視差機會。 另一方面，在確定標準溶液濃度大小時，還需考慮一次滴定所消耗的標準溶液的量要適中。關于標準溶液需要量的多少，不僅決定它本身的濃度，也與試樣中待組分含量的多少有關。待測定組分含量越低，若使用的標準溶液濃度又較高，則所需標準溶液的量就可能太少，從而使讀數(shù)的準確度降低。同時還應考慮試樣的性質(zhì)，例如，測定天然水的堿度（其值很?。r，可用0.02mol/L的標準酸溶液直接滴定，但在測定石灰石中的堿度時，則需要0.2mol/L標準酸溶液（先將試樣溶于已知準確體積的過量標準溶液中，待試樣完全溶解后，再用堿標準溶液返滴過量的酸），否則會因酸太稀而試樣溶解相當慢。 縱上所述，在定量分析中常用的標準溶液濃度大多為0.05000mol/L0.2000mol/L，而以0.1000mol/L溶液用得最多，在工業(yè)分析中，時常用到1.000mol/L標準溶液；微量定量分析中，則常采用0.0010 mol/L的標準溶液。2 基準物質(zhì)用來直接配制標準溶液或標定溶液濃度的物質(zhì)稱為基準物質(zhì)。作為基準物質(zhì)應符合下列要求： 物質(zhì)的組成應與化學式完全相符。若含結(jié)晶水，其結(jié)晶水的含量也應與化學式相符。如草酸H2C2O42H2O，硼砂Na2B4O710H2O等。 試劑的純度要足夠高，一般要求其純度應在99.9%以上，而雜質(zhì)含量應少到不致于影響分析的準確度。 試劑在一般情況下應該很穩(wěn)定。例如不易吸收空氣中的水份和CO2，也不易被空氣所氧化等。 試劑最好有比較大的摩爾質(zhì)量。這樣一來，對相同摩爾數(shù)而言，稱量時取量較多，而使稱量相對誤差減小。 試劑參加反應時，應按反應方程式定量進行而沒有副反應。 最常用的基準物質(zhì)有以下幾類： 用于酸堿反應：無水碳酸鈉Na2CO3，硼砂Na2B4O710H2O，鄰苯二甲酸氫鉀KHC8H4O4，恒沸點鹽酸，苯甲酸H(C7H5O2)，草酸H2C2O42H2O等。 用于配位反應：硝酸鉛Pb(NO3)2，氧化鋅ZnO，碳酸鈣CaCO3，硫酸鎂MgSO47H2O及各種純金屬如Cu，Zn，Cd，Al，Co，Ni等。 用于氧化還原反應：重鉻酸鉀K2Cr2O7，溴酸鉀KBrO3，碘酸鉀KIO3，碘酸氫鉀KH(IO3)2，草酸鈉Na2C2O4，氧化砷（III）As2O3，硫酸銅CuSO45H2O和純鐵等。 用于沉淀反應：銀Ag，硝酸銀AgNO3，氯化納NaCl，氯化鉀KCl，溴化鉀（從溴酸鉀制備的）等。 以上這些反應的含量一般在99.9%以上，甚至可達99.99%以上。值得注意的是，有些超純物質(zhì)和光譜純試劑的純度雖然很高，但這只說明其中金屬雜質(zhì)的含量很低而已，卻并不表明它的主成分含量在99.9%以上。有時候因為其中含有不定組成的水分和氣體雜質(zhì)，以及試劑本身的組成不固定等原因，會使主成分的含量達不到99.9%，也就不能用作基準物質(zhì)了。因此不得隨意選擇基準物質(zhì)。3標準溶液的配制標準溶液是具有準確濃度的溶液，用于滴定待測試樣。其配制方法有直接法和標定法兩種。 直接法 準確稱取一定量基準物質(zhì)，溶解后定量轉(zhuǎn)入容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度。根據(jù)稱取物質(zhì)的質(zhì)量和容量瓶的體積，計算出該溶液的準確濃度。標定法有些物質(zhì)不具備作為基準物質(zhì)的條件，便不能直接用來配制標準溶液，這時可采用標定法。將該物質(zhì)先配成一種近似于所需濃度的溶液，然后用基準物質(zhì)（或已知準確濃度的另一份溶液）來標定它的準確濃度。例如HCl試劑易揮發(fā)，欲配制量濃度CHCl為0.1mol/L的HCl標準溶液時，就不能直接配制，而是先將濃HCl配制成濃度大約為0.1mol/L的稀溶液，然后稱取一定量的基準物質(zhì)如硼砂對其進行標定，或者用已知準確濃度的NaOH標準溶液來進行標定，從而求出HCl溶液的準確濃度。（五）實驗室安全知識（P10-11）二、分析化學實驗的基本操作技術（一）臺秤的使用臺秤用于粗略的稱重，能稱準至0.1g。臺秤帶有刻度尺的橫梁架在臺秤座上，橫梁左右兩個盤子，橫梁的中部上面有指針。根據(jù)指針在標尺擺動的情況，可看出臺秤的平衡狀態(tài)。稱量前，要先測定臺秤的零點（即未放稱量物時，臺秤的指針在標尺上指示的位置）。零點最好在標尺的中央附近，如果不是，可用調(diào)節(jié)螺絲調(diào)節(jié)。稱量時，把稱量物放在左盤，砝碼放在右盤。添加10g以下的砝碼時，可移動游碼，當最后的停點（即稱量物品時的平衡）與零點符合時（可偏差1小格以內(nèi)），砝碼的質(zhì)量就是稱量的質(zhì)量。稱量時必須注意以下幾點： 稱量物要放在紙片或表面皿上，不能直接放在托盤上，潮濕的或具有腐蝕性的藥品則要放在玻璃容器內(nèi)稱量； 不能稱熱的東西； 稱量完畢后，應將砝碼放回砝碼盒中，把刻度尺上的游碼移至刻度“0”處。使臺秤的各部分恢復原狀； 應經(jīng)常保持臺秤的整潔。（二）分析天平（P19-29）了解常用分析天平（半自動電光天平、全自動電光天平、電子天平等）的構(gòu)造并掌握正確的使用方法、使用規(guī)則。稱量方法1 指定重量稱量法（固定重量稱量法）在分析化學實驗中，當需要用直接配制法配制指定濃度的標準溶液時，常常用指定重量稱量法來稱取基準物。此法只能用來稱取不易吸濕的，且不與空氣中各種組分發(fā)生作用的、性質(zhì)穩(wěn)定的粉末狀物質(zhì)。不適用于塊狀物質(zhì)的稱量。2 遞減（差減）稱量法即稱取樣品的量是由兩次稱量之差而求得的。這樣稱量的結(jié)果準確，但不便稱取指定重量。操作方法如下：將適量試樣裝入稱量瓶中，蓋上瓶蓋。用清潔的紙條疊成紙帶套在稱量瓶上，左手拿住紙帶尾部把稱量瓶放到天平左盤的正中位置，選用適當?shù)捻来a放在右盤上使之平衡，稱出稱量瓶加試樣的準確重量為W1g，記下砝碼的數(shù)值，左手仍用原紙帶將稱量瓶從天平盤上取下，拿到接受器的上方，右手用紙片包住瓶蓋柄打開瓶蓋，但瓶蓋也不離開接受器上方將瓶身慢慢傾斜。用瓶蓋輕輕敲瓶口上部，使試樣慢慢落入容器中。當傾出的試樣接近所需要的質(zhì)量時，一邊繼續(xù)用瓶蓋敲瓶口，一邊逐漸將瓶身豎直，使粘在瓶口的試樣落入接受器或落回稱量瓶中。然后蓋好瓶蓋，把稱量瓶放回天平左盤，取出紙帶，關好左邊門準確稱其質(zhì)量為W2g。兩次質(zhì)量之差，就是試樣的質(zhì)量。操作時應注意： 若倒入試樣量不夠時，可重復上述操作；如倒入試樣大大超過所需要數(shù)量，則只能棄去重做。 盛有試樣的稱量瓶除放在稱盤上或用紙帶拿在手中外，不得放在其他地方，以免沾污。 套上或取出紙帶時，不要碰著稱量瓶口，紙帶應放在清潔的地方。 粘在瓶口上的試樣盡量處理干凈，以免粘到瓶蓋上或丟失。 要在接受容器的上方打開瓶蓋或蓋上瓶蓋，以免可能粘附在瓶蓋上的試樣失落它處。 遞減稱量法用于稱取易吸水、易氧化或易與CO2反應的物質(zhì)。此稱量法比較簡便、快速、準確，在分析化學實驗中常用來稱取待測樣品和基準物，是最常用的一種稱量法。3 直接稱量法（加法稱量）對某些在空氣中沒有吸濕性的試樣或試劑，如金屬、合金等，可以用直接稱量法稱樣。即用牛角勺取試樣放在已知質(zhì)量的清潔而干燥的表面皿或硫酸紙上一次稱取一定量的試樣。然后將試樣全部轉(zhuǎn)移到接受容器中。（三）滴定分析的基本操作（P29-37）1 滴定管及其使用（P31-34）要求：（1）掌握滴定管的類別及其異同點；掌握酸式滴定管、堿式滴定管的使用：試漏方法、酸式滴定管涂凡士林的方法、溶液的裝入方法、滴定管的讀數(shù)、滴定操作等。2 容量瓶及其使用（P34-35） 要求：（1）掌握容量瓶的規(guī)格及其主要用途；（2）掌握容量瓶的撿漏方法、洗滌方法；（3）容量瓶的正確使用方法。容量瓶的洗滌方法：洗滌容量瓶時，先用自來水洗幾次，倒出水后，內(nèi)壁如不掛水珠，即可用蒸餾水洗好備用。否則就必須用洗液洗滌。先盡量倒去瓶內(nèi)殘留的水，再倒入適量洗液（250mL容量瓶，倒入1020mL洗液已足夠），傾斜轉(zhuǎn)動容量瓶，使洗液布滿內(nèi)壁，同時將洗液慢慢倒回原瓶。然后用自來水充分洗滌容量瓶及瓶塞，每次洗滌應充分振蕩，并盡量使殘留的水流盡。最后用蒸餾水洗三次。應根據(jù)容量瓶的大小決定用水量，如250mL容量瓶，第一次約用30mL，第二、第三次約用20mL蒸餾水。若用容量瓶稀釋溶液，則用移液管移取一定體積的溶液，放入容量瓶后，稀釋至標線，混勻。 配好的溶液如需保存，應轉(zhuǎn)移至磨口試劑瓶中。試劑瓶要用此溶液潤洗三次，以免將溶液稀釋。不要將容量瓶當作試劑瓶使用。 容量瓶用畢后應立即用水沖洗干凈。長期不用時，磨口處應洗凈擦干，并用紙片將磨口隔開。 容量瓶不得在烘箱中烘烤，也不能用其他任何方法進行加熱。3 移液管和吸量管（P35-37）移液管用來準確移取一定體積的溶液。在標明的溫度下，先使溶液的彎月面下緣與移液管標線相切，再讓溶液按一定方法自由流出，則流出的溶液的體積與管上所標明的體積相同。吸量管一般只用于量取小體積的溶液。其上帶有分度，可以用來吸取不同體積的溶液。但用吸量吸取溶液的準確度不如移液管。上面所指的溶液均以水為溶劑，若為非水熔劑，則體積稍有不同。 使用前，移液管和吸量管都應該洗凈，使整個內(nèi)壁和下部的外壁不掛水珠，為此，可先用自來水沖洗一次，再用鉻酸洗液洗滌。以左手持洗耳球，將食指或拇指放在洗耳球的上方，右手手指拿住移液管或吸量管管莖標線以上的地方，將洗耳球緊接在移液管口上。管尖貼在吸水紙上，用洗耳球打氣，吹去殘留水。然后排除耳球中空氣，將移液管插入洗液瓶中，左手拇指或食指慢慢放松，洗液緩緩吸入移液管球部或吸量管約1/4處。移去洗耳球，再用右手食指按住管口，把管橫過來，左手扶助管的下端，慢慢開啟右手食指，一邊轉(zhuǎn)動移液管，一邊使管口降低，讓洗液布滿全管。洗液從上口放回原瓶，然后用自來水充分沖洗，再用洗耳球吸取蒸餾水，將整個內(nèi)壁洗三次，洗滌方法同前。但洗過的水應從下口放出。每次用水量：移液管以液面上升到球部或吸量管全長約1/5為度。也可用洗瓶從上口進行吹洗，最后用洗瓶吹洗管的下部外壁。 移取溶液前，必須用吸水紙將尖端內(nèi)外的水除去，然后用待吸溶液洗三次。方法是：將待吸溶液吸至球部（盡量勿使溶液流回，以免稀釋溶液）。以后的操作，按鉻酸洗液洗滌移液管的方法進行，但用過的溶液應從下口放出棄去。 移取溶液時，將移液管直接插入待吸溶液液面下12cm深處，不要伸入太淺，以免液面下降后造成吸空；也不要伸入太深，以免移液管外壁附有過多的溶液。移液時將洗耳球緊接在移液管口上，并注意容器液面和移液管尖的位置，應使移液管隨液面下降而下降，當液面上升至標線以上時，迅速移去洗耳球，并用右手食指按住管口，左手改拿盛待吸液的容器。將移液管向上提，使其離開液面，并將管的下部伸入溶液的部分沿待吸液容器內(nèi)壁轉(zhuǎn)兩圈，以除去管外壁上的溶液。然后使容器傾斜成約45，其內(nèi)壁與移液管尖緊貼，移液管垂直，此時微微松動右手食指，使液面緩慢下降，直到視線平視時彎月面與標線相切時，立即按緊食指。左手改拿接受溶液的容器。將接受容器傾斜，使內(nèi)壁緊貼移液管尖成45傾斜。松開右手食指，使溶液自由地沿壁流下。待液面下降到管尖后，再等15秒鐘取出移液管。注意，除非特別注明需要“吹”的以外，管尖最后留有的少量溶液不能吹入接受器中，因為在檢定移液管體積時，就沒有把這部分溶液算進去。 用吸量管吸取溶液時，吸取溶液和調(diào)節(jié)液面至最上端標線的操作與移液管相同。放溶液時，用食指控制管口，使液面慢慢下降至與所需的刻度相切時按住管口，移去接受器。若吸量管的分度刻到管尖，管上標有“吹”字，并且需要從最上面的標線放至管尖時，則在溶液流到管尖后，立即從管口輕輕吹一下即可。還有一種吸量管，分度刻在離管尖尚差12cm處。使用這種吸量管時，應注意不要使液面降到刻度以下。在同一實驗中應盡可能使用同一根吸量管的同一段，并且盡可能使用上面部分，而不用末端收縮部分。 移液管和吸量管用完后應放在移液管架上。如短時間內(nèi)不再用它吸取同一溶液時，應立即用自來水沖洗，再用蒸餾水清洗，然后放在移液管架上。（四）重量分析的基本操作（P37-42）1 沉淀應根據(jù)沉淀性質(zhì)采取不同的操作方法。晶形沉淀 在熱溶液中進行沉淀，必要時將溶液稀釋。 操作時，左手拿滴管加沉淀劑溶液。滴管口應接近液面，勿使溶液濺出。滴加速度要慢，接近沉淀完全時可以稍快。與此同時，右手持攪棒充分攪拌，但需注意不要碰到燒杯的壁或底。 應檢查沉淀是否完全。方法是：靜置，待沉淀下沉后，于上層清液液面加少量沉淀劑，觀察是否出現(xiàn)渾濁。 沉淀完全后，蓋上表面皿，放置過夜或在水浴上加熱一小時左右，使沉淀陳化。非晶形沉淀沉淀時宜用較濃的沉淀劑溶液，加沉淀劑和攪拌速度都可快些，沉淀完全后要用熱蒸餾水稀釋，不必放置陳化。2 過濾和洗滌（1）濾紙的種類（定量濾紙、定性濾紙）定量濾紙規(guī)格：快速（白帶）、中速（藍帶）、慢速（紅帶）定性濾紙規(guī)格：快速（白帶）、中速（藍帶）、慢速（紅帶）（2） 濾紙的選擇A濾紙的致密程度要與沉淀的性質(zhì)相適應。膠狀沉淀應選用質(zhì)松孔大的濾紙，晶形沉淀應選用致密孔小的濾紙。沉淀越細，所選用的濾紙就越致密。B濾紙的大小要與沉淀的多少相適應，過濾后，漏斗中的沉淀一般不要超過濾紙圓錐高度的1/3，最多不得超過1/2。（3） 漏斗的選擇 A 漏斗的大小與濾紙的大小相適應，濾紙的上緣應低于漏斗上沿0.51cm。 B 應選用錐體角度為60、頸口傾斜角度為45的長頸漏斗。頸長一般為1520cm，頸的內(nèi)徑不要太粗，以35mm左右為宜。 (4) 過濾和洗滌 A 采用“傾注法”過濾，就是先將上層清液傾入漏斗中，使沉淀盡可能留在燒杯內(nèi)。操作步驟為：左手拿起燒杯置于漏斗上方，右手輕輕地從燒杯中取出攪拌棒并緊帖燒杯嘴，垂直豎立于濾紙三層部分的上方，盡可能地接近濾紙，但絕不能接觸濾紙，慢慢將燒杯傾斜，盡量不要攪起沉淀，把上層清液沿玻璃棒傾入漏斗中（圖5-3）。傾入漏斗的溶液，最多到濾紙邊緣下56mm的地方。當暫停傾注溶液時，將燒杯沿玻璃棒慢慢向上提起一點，同時扶正燒杯，等玻璃棒上的溶液流完后，將玻璃棒放回原燒杯中，切勿放在燒杯嘴處。在整個過濾過程中，玻璃棒不是放在原燒杯中，就是豎立在漏斗上方，以免試液損失，漏斗頸的下端不能接觸濾液。溶液的傾注操作必須在漏斗的正上方進行。不要等漏斗內(nèi)液體流盡就應繼續(xù)傾注。B 過濾開始后，隨時觀察濾液是否澄清，若濾液不澄清，則必須另換一潔凈的燒杯承接濾液，用原漏斗將濾液進行第二次過濾，若濾液仍不澄清，則應更換濾紙重新過濾（在此過程中保持沉淀及濾液不損失）。第一次所用的濾紙應保留，待洗。 C 當清液傾注完畢，即可進行初步洗滌，每次加入1020mL洗滌液沖洗杯壁，充分攪拌后，把燒杯放在桌上，待沉淀下沉后再傾注。如此重復洗滌數(shù)次。每次待濾紙內(nèi)洗滌液流盡后再傾注下一次洗滌液。如果所用的洗滌總量相同，那么每次用量較小，多洗幾次要比每次用量較多，少洗幾次的效果要好。 D 初步洗滌幾次后，再進行沉淀的轉(zhuǎn)移。向盛有沉淀的燒杯中加入少量洗滌液，攪起沉淀，立即將沉淀與洗滌液沿玻璃棒傾入漏斗中，如此反復幾次，盡可能地將沉淀都轉(zhuǎn)移到濾紙上。 E 如沉淀未轉(zhuǎn)移完全，特別是杯壁上沾著的沉淀，要用左手把燒杯拿在漏斗的上方，燒杯嘴向著漏斗，拇指在燒杯嘴的下方，同時右手把玻璃棒從燒杯中取出橫放在燒杯口上，使玻璃棒的下端伸出從燒杯嘴約23cm，此時用左手食指按住玻棒的較高地方，傾斜燒杯使玻棒下端指向濾紙三層一邊，用洗瓶吹洗整個燒杯內(nèi)壁，使洗滌液和沉淀沿玻棒流入漏斗中，若還有少量沉淀牢牢地粘在燒杯壁上，吹洗不下來，可用撕下的濾紙角擦凈玻棒和燒杯的內(nèi)壁，將擦過的濾紙角放在漏斗里的沉淀上。也可用沉淀帚（圖5-5）擦凈燒杯的內(nèi)壁，再用洗瓶吹洗沉淀帚和杯壁，再用洗瓶吹洗沉淀和杯壁，并在明亮處仔細檢查燒杯內(nèi)壁、玻璃棒、沉淀帚、表面皿是否干凈。F 沉淀全部轉(zhuǎn)移后，繼續(xù)用洗滌液洗滌沉淀和濾紙。洗滌時，水流從濾紙上緣開始往下作螺旋形移動，將沉淀沖洗到濾紙的底部，用少量洗滌液反復多次洗滌。最后再用蒸餾水洗滌燒杯、沉淀及濾紙34次。用一潔凈的小試管（表面皿也可以）承接少量漏斗中流出的洗滌液，用檢測試劑檢驗沉淀是否洗干凈。3 濾紙的炭化和灰化待濾紙及沉淀干燥后，將煤氣燈逐漸移至坩堝底部，稍稍加大火焰，使濾紙?zhí)炕?。注意火力不能突然加大，如溫度升高太快，濾紙會生成整塊的炭，需要較長時間才能將其完全燒完。如遇濾紙著火，可用坩堝蓋蓋住，使坩堝內(nèi)火焰熄滅（切不可用嘴吹滅），同時移去煤氣燈?；鹣绾?，將坩堝蓋移至原位，繼續(xù)加熱至全部炭化。炭化后加大火焰，使濾紙灰化。濾紙灰化后應該不再呈黑色。為了使坩堝壁上的炭完全灰化，應該隨時用坩堝鉗夾住坩堝轉(zhuǎn)動，但注意每次只能轉(zhuǎn)一極小的角度，以免轉(zhuǎn)動過劇時，沉淀飛揚。4 沉淀的灼燒 灰化后，將坩堝移入馬弗爐中，蓋上坩堝蓋（稍留有縫隙），在與空坩堝相同的條件下（定溫定時）灼燒至恒重。若用煤氣燈灼燒，則將坩堝直立于泥三角上，蓋嚴坩堝蓋，在氧化焰上灼燒至恒重。切勿使還原焰接觸坩堝底部，因還原焰溫度低，且與氧化焰溫度相差較大，以至坩堝受熱不均勻而容易損壞。 灼燒時將爐溫升至指定溫度后應保溫一段時間（通常，第一次灼燒45分鐘左右，第二次灼燒20分鐘左右）。灼燒后，切斷電源，打開爐門，將坩堝移至爐口，待紅熱稍退，將坩堝從爐中取出，放在潔凈的泥三角或潔凈的耐火瓷板上，在空氣中冷卻至紅熱退去，再將坩堝移入干燥器中（開啟12次干燥器蓋）冷卻3060分鐘，待坩堝的溫度與天平溫度相同時再進行稱量。再灼燒、冷卻、稱量，直至恒重為止。注意每次冷卻條件和時間應一致。稱重前，應對坩堝與沉淀總重量有所了解，力求迅速稱量。重復時可先放好砝碼。 從爐內(nèi)取出熱坩堝時，坩堝鉗應預熱，且注意不要觸及爐壁。實驗內(nèi)容一、分析天平的使用及稱量練習（一） 基本操作：分析天平稱量（二） 思考題1 加減砝碼、圈碼和稱量物時，為什么必須關閉天平？答：天平的靈敏度在很大程度上取決于三個瑪瑙刀口的質(zhì)量。若刀口不鋒利或缺損，將會影響稱量的靈敏度，因此，在加減砝碼、取放物體時，必須關閉天平，使瑪瑙刀和刀承分開，以保護瑪瑙刀口。2 分析天平的靈敏度越高，是否稱量的準確度就越高？答：分析天平的靈敏度越高，并非稱量的準確度就越高。因為太靈敏，則達到平衡較為困難，不便于稱量。3 遞減稱量法稱量過程中能否用小勺取樣，為什么？答：遞減稱量法稱量過程中不能用小勺取樣，因為稱量物有部分要沾在小勺上，影響稱量的準確度。4 在稱量過程中，從投影屏上觀察到標線已移至100分度的右邊，此時說明左盤重還是右盤重？答：在稱量過程中，從投影屏上觀察到標線已移至100分度的右邊，此時說明左盤重。二、滴定分析基本操作練習（一）基本操作：溶液的配制、滴定操作（二） 實驗注意問題：1 用HCl標準溶液標定NaOH溶液時，應選用哪種指示劑？為什么？滴定操作時哪種溶液置于錐形瓶中？HCl標準溶液應如何移取？2 用NaOH標準溶液標定HCl溶液時，應選用哪種指示劑？為什么？（三） 思考題1 HCl和NaOH標準溶液能否用直接配制法配制？為什么？答：由于NaOH固體易吸收空氣中的CO2和水分，濃HCl的濃度不確定，固配制HCl和NaOH標準溶液時不能用直接法。2 配制酸堿標準溶液時，為什么用量筒量取HCl，用臺秤稱取NaOH（S）、而不用吸量管和分析天平？答：因吸量管用于標準量取需不同體積的量器，分析天平是用于準確稱取一定量的精密衡量儀器。而HCl的濃度不定， NaOH易吸收CO2和水分，所以只需要用量筒量取 ，用臺秤稱取NaOH即可。3 標準溶液裝入滴定管之前，為什么要用該溶液潤洗滴定管23次？而錐形瓶是否也需用該溶液潤洗或烘干，為什么？答：為了避免裝入后的標準溶液被稀釋，所以應用該標準溶液潤洗滴管23次。而錐形瓶中有水也不會影響被測物質(zhì)量的變化，所以錐形瓶不需先用標準溶液潤洗或烘干。4 滴定至臨近終點時加入半滴的操作是怎樣進行的？答：加入半滴的操作是:將酸式滴定管的旋塞稍稍轉(zhuǎn)動或堿式滴定管的乳膠管稍微松動，使半滴溶液懸于管口，將錐形瓶內(nèi)壁與管口接觸，使液滴流出，并用洗瓶以純水沖下。三、NaOH標準溶液的標定（一）基本操作1 堿式滴定管的使用 a.包括使用前的準備：試漏、清洗b.標準溶液的裝入：潤洗、標準液的裝入、排氣泡、調(diào)節(jié)液面、記錄初讀數(shù)。c.滴定管的讀數(shù)：2 滴定操作左的拇指在前、食指在后，其余三指夾住出口管。用拇指與食指的指尖捏擠玻璃珠周圍右側(cè)的乳膠管，溶液即可流出。半滴的滴法（二）實驗注意問題1 配制250mL 0.10molL-1 NaOH溶液，應稱取NaOH多少克？用臺稱還是用分析天平稱??？為什么？2 分別以鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）、二水草酸為基準物標定0.10molL-1 NaOH溶液時，實驗原理如何？選用何種指示劑？為什么？顏色變化如何？3 分別以鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）、二水草酸為基準物標定0.10molL-1 NaOH溶液時，應稱取的鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）、二水草酸的質(zhì)量如何計算？答：在滴定分析中，為了減少滴定管的讀數(shù)誤差，一般消耗標準溶液的體積應在2025ml之間。答：（1） 滴定反應為：2NaOH + H2C2O42H2O = Na2C2O4 + 4H2O n(H2C2O42H2O):n(NaOH)=1:2故 m(H2C2O42H2O)=滴定所消耗的NaOH溶液體積應控制為20-25mL，所以：當V=20 mL時，m(H2C2O42H2O)=0.13g當V=25 mL時，m(H2C2O42H2O)=0.15g稱取基準物H2C2O42H2O的質(zhì)量范圍為0.13-0.15g。 （2） KHP + NaOH = KNaP + H2O依 m=(CV)NaOHMKHP V=20-25mL所以，當V=20mL時， m=0.102010-3204.2=0.41g當V=25mL時，m=0.102510-3204.2=0.51g4 如何計算NaOH濃度？5 能否采用已知準確濃度的HCl標準溶液標定NaOH濃度？應選用哪種指示劑？為什么？滴定操作時哪種溶液置于錐形瓶中？HCl標準溶液應如何移??？（三）思考題1.如何計算稱取基準物鄰苯二甲酸氫鉀或Na2CO3的質(zhì)量范圍？稱得太多或太少對標定有何影響？答：在滴定分析中，為了減少滴定管的讀數(shù)誤差，一般消耗標準溶液的體積應在2025ml之間，稱取基準物的大約質(zhì)量可根據(jù)待標溶液的濃度計算得到。 如果基準物質(zhì)稱得太多，所配制的標準溶液較濃，則由一滴或半滴過量所造成的誤差就較大。稱取基準物質(zhì)的量也不能太少，因為每一份基準物質(zhì)都要經(jīng)過二次稱量，如果每次有0.1mg的誤差，則每份就可能有0.2mg的誤差。因此，稱取基準物質(zhì)的量不應少于0.2000g，這樣才能使稱量的相對誤差大于1 。2.溶解基準物質(zhì)時加入2030ml水，是用量筒量取，還是用移液管移??？為什么？答：因為這時所加的水只是溶解基準物質(zhì)，而不會影響基準物質(zhì)的量。因此加入的水不需要非常準確。所以可以用量筒量取。3.如果基準物未烘干，將使標準溶液濃度的標定結(jié)果偏高還是偏低？答：如果基準物質(zhì)未烘干，將使標準溶液濃度的標定結(jié)果偏高。4.用NaOH標準溶液標定HCl溶液濃度時，以酚酞作指示劑，用NaOH滴定HCl，若NaOH溶液因貯存不當吸收了CO2，問對測定結(jié)果有何影響？答：用NaOH標準溶液標定HCl溶液濃度時，以酚酞作為指示劑，用NaOH滴定HCl，若NaOH溶液因貯存不當吸收了CO2，而形成Na2CO3，使NaOH溶液濃度降低，在滴定過程中雖然其中的Na2CO3按一定量的關系與HCl定量反應，但終點酚酞變色時還有一部分NaHCO3末反應，所以使測定結(jié)果偏高。四、銨鹽中氮含量的測定（甲醛法）（一）基本操作： 1 稱量 2 滴定（二）實驗注意問題1 實驗中稱取試樣質(zhì)量為0.13-0.16g，是如何確定的？答：由反應原理可知：2 含氮量的計算公式為，是如何推導得到的？答：由反應原理可知：故 （三）思考題1.銨鹽中氮的測定為何不采用NaOH直接滴定法？答：因NH4+的Ka=5.610-10，酸性太弱，其Cka0（2）V10 V2=0（3）V1V2（4）V10時，組成為：HCO3- V10 V2=0時，組成為：OH- V1V2時，組成為：CO32-+ OH- V113時測Ca2+對結(jié)果有何影響？答：因為滴定Ca2+、Mg2+總量時要用鉻黑T作指示劑，鉻黑T在pH為811之間為藍色，與金屬離子形成的配合物為紫紅色，終點時溶液為藍色。所以溶液的pH值要控制為10。測定Ca2+時，要將溶液的pH控制至1213，主要是讓Mg2+完全生成Mg(OH)2沉淀。以保證準確測定Ca2+的含量。在pH為1213間鈣指示劑與Ca2+形成酒紅色配合物，指示劑本身呈純藍色，當?shù)沃两K點時溶液為純藍色。但pH13時，指示劑本身為酒紅色，而無法確定終點。3.如果只有鉻黑T指示劑，能否測定Ca2+的含量？如何測定？答：如果只有鉻黑T指示劑，首先用NaOH調(diào)pH12，使Mg2+生成沉淀與Ca2+分離，分離Mg2+后的溶液用HCl調(diào)pH=10，在加入氨性緩沖溶液。以鉻黑T為指示劑，用MgEDTA標準溶液滴定Ca2+的含量。九 鉛、鉍混合液中鉛、鉍含量的連續(xù)測定 （一）基本操作1 移液管的使用：洗滌 潤洗 移取 放液 2 滴定（二）思考題1.按本實驗操作，滴定Bi3+的起始酸度是否超過滴定Bi3+的最高酸度？滴定至Bi3+的終點時，溶液中酸度為多少？此時在加入10mL200gL-1六亞四基四胺后，溶液pH約為多少？答：按本實驗操作，滴定Bi3+的起始酸度沒有超過滴定Bi3+的最高酸度。隨著滴定的進行溶液pH1。加入10mL200gL-1六亞四基四胺后，溶液的pH=56。2.能否取等量混合試液兩份，一份控制pH1.0滴定Bi3+，另一份控制pH為56滴定Bi3+、Pb2+總量？為什么？答：不能在pH為56時滴定Bi3+、Pb2+總量，因為當溶液的pH為56時，Bi3+水解，不能準確滴定。3.滴定Pb2+時要調(diào)節(jié)溶液pH為56，為什么加入六亞四基四胺而不加入醋酸鈉？答：在選擇緩沖溶液時，不僅要考慮它的緩沖范圍或緩沖容量，還要注意可能引起的副反應。再滴定Pb2+時，若用NaAc調(diào)酸度時，Ac-能與Pb2+形成絡合物，影響Pb2+的準確滴定，所以用六亞四基四胺調(diào)酸度。十 高錳酸鉀標準溶液的配制與標定（一）基本操作 1 溶液的配制 2 稱量 3 滴定（二）注意問題：加熱溫度不能太高，若超過90，易引起分解：顏色較深，讀數(shù)時應以液面的上沿最高線為準；開始時滴定速度要慢，一定要等前一滴的紅色完全褪去再滴入下一滴。若滴定速度過快，部分將來不及與反應而在熱的酸性溶液中分解：終點判斷：微紅色半分鐘不褪色即為終點。（三）思考題1.配制KMnO4標準溶液時，為什么要將KMnO4溶液煮沸一定時間并放置數(shù)天？配好的KMnO4溶液為什么要過濾后才能保存？過濾時是否可以用濾紙？答：因KMnO4試劑中常含有少量MnO2和其它雜質(zhì)，蒸餾水中常含有微量還原性物質(zhì)它們能慢慢地使KMnO4還原為MnO(OH)2沉淀。另外因MnO2或MnO(OH)2又能進一步促進KMnO4溶液分解。因此，配制KMnO4標準溶液時，要將KMnO4溶液煮沸一定時間并放置數(shù)天，讓還原性物質(zhì)完全反應后并用微孔玻璃漏斗過濾，濾取MnO2和MnO(OH)2沉淀后保存棕色瓶中。2.配制好的KMnO4溶液為什么要盛放在棕色瓶中保護？如果沒有棕色瓶怎么辦？答：因Mn2+