無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

./有關(guān)分析化學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)操作1.稱(chēng)量2.攪拌溶解3.定容4.容量瓶相對(duì)校正：用25mL移液管移蒸餾水至250mL容量瓶,移取10次,看液面是否和容量瓶的刻度一致。5.滴定實(shí)驗(yàn)1酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和濃度的比較一、目的1．練習(xí)滴定操作,初步掌握準(zhǔn)確地確定終點(diǎn)的方法。2．練習(xí)酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和濃度的比較。3．熟悉甲基橙和酚酞指示劑的使用和終點(diǎn)的變化。初步掌握酸堿指示劑的選擇方法。二、原理濃鹽酸易揮發(fā),固體NaOH容易吸收空氣中的水分和CO2,因此不能直接配制準(zhǔn)確濃度的HCl和NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液；只能先配制近似濃度的溶液,然后用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度。也可用另一已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定該溶液,再根據(jù)它們的體積比求得該溶液的濃度。酸堿指示劑都具有一定的變色X圍。0.1mol·L-1NaOH和HCl溶液的滴定<強(qiáng)堿與強(qiáng)酸的滴定>,其突躍X圍為pH4～10,應(yīng)當(dāng)選用在此X圍內(nèi)變色的指示劑,例如甲基橙或酚酞等。NaOH溶液和HOAc溶液的滴定,是強(qiáng)堿和弱酸的滴定,其突躍X圍處于堿性區(qū)域,應(yīng)選用在此區(qū)域內(nèi)變色的指示劑<如酚酞>。三、試劑1.濃鹽酸2.固體NaOH3.0.1mol·L-14.0.15.酚酞指示劑<用6+4乙醇—水溶液配制>6．甲基紅指示劑<用6+4乙醇一水溶液配制>四.步驟mol·L-1HCl溶液和0.1mol·L-1NaOH溶液的配制通過(guò)計(jì)算求出配制250mL濃度為0.1mol·L-1的HCl溶液所需濃鹽酸<相對(duì)密度1.19,約12mol·L-1>的體積。然后,用小量筒量取此量的濃鹽酸,加入水中〔分析實(shí)驗(yàn)中所用的水,一般均為蒸餾水或去離子水,故除特別指明者外,所說(shuō)的"水",意即蒸餾水或去離于水〕,并稀釋成250mL,貯于玻塞細(xì)口瓶中,充分搖勻。同樣,通過(guò)計(jì)算求出配制250mL濃度為0.1mol·L-1的NaOH溶液所需的固體NaOH的量,在臺(tái)秤上迅速稱(chēng)出<NaOH應(yīng)置于什么器皿中稱(chēng)？為什么？>置于燒杯中,立即用250mL〔用量筒量取蒸餾水即可〕水溶解,配制成溶液,貯于具橡皮塞的細(xì)口瓶中,充分搖勻。固體氫氧化鈉極易吸收空氣中的CO2和水分,所以稱(chēng)量必須迅速。市售固體氫氧化鈉常因吸收CO2而混有少量Na2CO3,以致在分析結(jié)果中引入誤差,因此在要求嚴(yán)格的情況下,配制NaOH溶液時(shí)必須設(shè)法除去CO32-離子,常用方法有二：<1>在臺(tái)秤上稱(chēng)取一定量固體NaOH于燒杯中,用少量水溶解后倒入試劑瓶中,再用水稀釋到一定體積<配成所要求濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液>,加人1~2mL200g·L-1BaCl2溶液,搖勻后用橡皮塞塞緊,靜置過(guò)夜,待沉淀完全沉降后,用虹吸管把清液轉(zhuǎn)入另一試劑瓶中,塞緊,備用。<2>飽和的NaOH溶液<約500g·L>具有不溶解Na2CO3的性質(zhì),所以用固體NaOH配制的飽和溶液,其中的Na2CO3可以全部沉降下來(lái)。在涂蠟的玻璃器皿或塑料容器中先配制飽和的NaOH溶液,待溶液澄清后,吸取上層溶液,用新煮沸并冷卻的水稀釋至一定濃度。試劑瓶應(yīng)貼上標(biāo)簽,注明試劑名稱(chēng),配制日期,使用者XX,并留一空位以備填入此溶液的準(zhǔn)確濃度。在配制溶液后均須立即貼上標(biāo)簽,注意應(yīng)養(yǎng)成此習(xí)慣。長(zhǎng)期使用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,最好裝入小口瓶中,瓶塞上部最好裝一堿石灰管。<為什么?>2.NaOH溶液與HCl溶液的濃度的比較,按照"玻璃量器與其使用"中介紹的方法洗凈酸堿滴定管各一支<檢查是否漏水>。先用水將滴定管內(nèi)壁沖洗2～3次。然后用配制好的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液將酸式滴定管潤(rùn)洗2～3次,再于管內(nèi)裝該酸溶液；用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液將堿式滴定管潤(rùn)洗2～3次,再于管內(nèi)裝滿該堿溶液。然后排出兩滴定管管尖空氣泡。<為什么要排出空氣泡?如何排出？>分別將兩滴定管液面調(diào)節(jié)至0.00刻度,或零點(diǎn)稍下處,<為什么？>,靜止1min后,精確讀取滴定管內(nèi)液面位置<能讀到小數(shù)點(diǎn)后幾位？>并立即將讀數(shù)記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告本上?！?〕酸滴定堿：取錐形瓶<250mL>一只,洗凈后放在堿式滴定管下,以每分鐘約10mL的速度放出約20mL的NaOH溶液于錐形瓶中,加入一滴甲基橙指示劑,用HCl溶液滴定至溶液由黃色變橙色為止,讀取并記錄NaOH溶液與HCl溶液的精確體積。分別向兩滴定管中加入酸、堿溶液并調(diào)節(jié)液面至零刻度附近。重復(fù)以上操作,反復(fù)滴定幾次,記下讀數(shù),分別求出體積比<VNaOH/VHCl>直至三次測(cè)定結(jié)果的相對(duì)平均偏差在0.1%之內(nèi),取其平均值?！?〕堿滴定酸：以胖肚移液管準(zhǔn)確移取25mL的HCl到250mL錐形瓶中,以酚酞為指示劑,用NaOH溶液滴定HCl溶液,終點(diǎn)由無(wú)色變微紅色,30秒內(nèi)不退色即到終點(diǎn)。其他步驟同上。五、記錄和計(jì)算見(jiàn)以下實(shí)驗(yàn)報(bào)告示例。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告示例在預(yù)習(xí)時(shí)要求在實(shí)驗(yàn)記錄本上寫(xiě)好下列示例之<一>、<二>,畫(huà)好<三>之表格和做好必要的計(jì)算。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中把數(shù)據(jù)記錄在表中,實(shí)驗(yàn)后完成計(jì)算與討論<一般實(shí)驗(yàn)均要求這樣>。實(shí)驗(yàn)1酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和濃度的比較實(shí)驗(yàn)日期：年月日<一>實(shí)驗(yàn)原理<扼要敘述><二>簡(jiǎn)要步驟1.配制1L0.1mol·L-1HCl溶液2.配制1L0.1mol·L-1NaOH溶液3.以甲基橙、酚酞為指示劑進(jìn)行HCl溶液與NaOH濃度比較滴定,反復(fù)練習(xí)。4.計(jì)算NaOH溶液與HCl溶液的體積比。<三>記錄和計(jì)算：mol·L-1NaOH溶液和0.1molHCl溶液的配制濃HCl溶液的體積＝固體NaOH的質(zhì)量＝<列出算式并算出答案>2.NaOH溶液和HCl溶液濃度的比較<1>以甲基橙為指示劑平行測(cè)定次數(shù)記錄項(xiàng)目IIIIIINaOH終讀數(shù)NaOH初讀數(shù)VNaOHmLmLmLmLmLmLHCl終讀數(shù)HCl初讀數(shù)VHClmLmLmLmLmLmLVNaOH/VHCl個(gè)別測(cè)定的絕對(duì)偏差相對(duì)平均偏差<2>以酚酞為指示劑IIIIIINaOH終讀數(shù)NaOH初讀數(shù)VNaOHmLmLmLmLmLmLVHCl25.00mL25.00mL25.00mLVNaOH/VHCl個(gè)別測(cè)定的絕對(duì)偏差相對(duì)平均偏差<四>討論<內(nèi)容可以是實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、誤差分析、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、對(duì)指導(dǎo)教師或?qū)嶒?yàn)室的意見(jiàn)和建議等>。思考題1.滴定管在裝入標(biāo)準(zhǔn)溶液前為什么要用此溶液潤(rùn)洗內(nèi)壁2～3次？用于滴定的錐形瓶是否需要干燥？要不要用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗？為什么？2.為什么不能用直接配制法配制NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液?3.配制HCl溶液與NaOH溶液所用水的體積,是否需要準(zhǔn)確量取?為什么?4．用HCl溶液滴定NaOH標(biāo)推溶液時(shí)是否可用酚酞作指示劑?5．在每次滴定完成后,為什么要將標(biāo)準(zhǔn)溶液加至滴定管零點(diǎn)或近零點(diǎn),然后進(jìn)行第二次滴定?6．在HCl溶液與NaOH溶液濃度比較的滴定中,以甲基橙和酚酞作指示劑,所得的溶液體積比是否一致?為什么?.實(shí)驗(yàn)2酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)定與醋酸溶液的滴定一、目的1．進(jìn)一步練習(xí)滴定操作。2．學(xué)習(xí)酸堿溶液濃度的標(biāo)定方法。二、原理標(biāo)定酸溶液和堿溶液所用的基準(zhǔn)物質(zhì)有多種,本實(shí)驗(yàn)中各介紹一種常用的基準(zhǔn)物質(zhì)。用基準(zhǔn)物鄰苯二甲酸氫鉀<KHC8H4O4>以酚酞為指示劑標(biāo)定NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。鄰苯二甲酸氫鉀的結(jié)構(gòu)式為：〔見(jiàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)〕其中只有一個(gè)可電離的H+離子。標(biāo)定時(shí)的反應(yīng)式為：KHC8H4O4+NaOH=KNaC8H4O4+H2O鄰苯二甲酸氫鉀用作為基準(zhǔn)物的優(yōu)點(diǎn)是：①易于獲得純品；②易于干燥,不吸濕；③摩爾質(zhì)量大,可相對(duì)降低稱(chēng)量誤差。用無(wú)水Na2CO3為基準(zhǔn)物標(biāo)定HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。由于Na2CO3,易吸收空氣中的水分,因此采用市售基準(zhǔn)試劑級(jí)的Na2CO3時(shí)應(yīng)預(yù)先于180℃下使之充分干燥,并保存于干燥器中。標(biāo)定時(shí)常以甲基橙為指示劑。NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液與HCI標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,一般只需標(biāo)定其中一種,另一種則通過(guò)NaOH溶液與HCI溶液滴定的體積比算出。標(biāo)定NaOH溶液還是標(biāo)定HCl溶液,要視采用何種標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定何種試樣而定。原則上,應(yīng)標(biāo)定測(cè)定時(shí)所用的標(biāo)準(zhǔn)溶液,標(biāo)定時(shí)的條件與測(cè)定時(shí)的條件<例如指示劑和被測(cè)成分等>應(yīng)盡可能一致。三、試劑1．0.1mol·L-1HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液2．0.1mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液3．鄰苯二甲酸氫鉀<AR>4．無(wú)水碳酸鈉<AR>5．甲基橙指示劑6,酚酞指示劑四、步驟以下標(biāo)定實(shí)驗(yàn),只選做其中一個(gè)①?！脖敬螌?shí)驗(yàn)選做NaOH溶液濃度的標(biāo)定〕1．NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)定：在分析天平上準(zhǔn)確稱(chēng)取3份已在105—110℃烘過(guò)lh以上的分析純的鄰苯二甲酸氫鉀,每份0.4～0.6g<取此量的依據(jù)是什么?>。放人250mL錐形瓶中,用20～30mL煮沸后剛剛冷卻的水使之溶解<如沒(méi)有完全溶解,可稍微加熱>。冷卻后加入2滴酚酞指示劑,用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至呈微紅色半分鐘內(nèi)不褪,即為終點(diǎn)。3份測(cè)定的相對(duì)平均偏差應(yīng)小于0.2％,否則應(yīng)重復(fù)測(cè)定。2．HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)定：準(zhǔn)確稱(chēng)取已烘干的無(wú)水碳酸鈉3份<其質(zhì)量按消耗20—40mL0.1mol·L-1HCI溶液計(jì),請(qǐng)自己計(jì)算>,置于3只250mL錐形瓶中,加水約30mL,溫?zé)?搖動(dòng)使之溶解,以甲基橙為指示劑,以0.1mol·L-1HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)槌壬?。記下HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的耗用量,計(jì)算出HCI標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度<VHCl>并計(jì)算出三次測(cè)定的平均值。3.以NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定HOAc溶液：用移液管吸取2份25mL約0.1mol·L-1HOAc溶液于2個(gè)250mL錐形瓶中,分別以酚酞為指示劑進(jìn)行滴定,滴定至呈微紅色半分鐘內(nèi)不褪,即為終點(diǎn)。2份測(cè)定的相對(duì)平均偏差應(yīng)小于0.2％,否則應(yīng)重復(fù)測(cè)定。計(jì)算出HOAc溶液的濃度<CHOAc>并計(jì)算出二次測(cè)定的平均值與相對(duì)平均偏差。五、記錄和計(jì)算1．NaOH<或HCl>溶液的標(biāo)定。平行測(cè)定次數(shù)記錄項(xiàng)目IIIIIIKHC8H4O4的質(zhì)量gggNaOH終讀數(shù)NaOH初讀數(shù)VNaOHmLmLmLmlmLmLCNaOH個(gè)別測(cè)定的絕對(duì)偏差相對(duì)平均偏差2．HOAc溶液的濃度。IIIIIINaOH終讀數(shù)NaOH初讀數(shù)VNaOHmLmLmLmlmLmLVHOAc25.00ml25.00mL25.00mLCHOAc個(gè)別測(cè)定的絕對(duì)偏差相對(duì)平均偏差C1V1=C2V22．討論<從略>。思考題1．溶解基準(zhǔn)物KHC8H4O4或Na2CO3所用水的體積的量取,是否需要準(zhǔn)確?為什么?2．用于標(biāo)定的錐形瓶,其內(nèi)壁是否要預(yù)先干燥?為什么?3．用鄰苯二甲酸氫鉀為基準(zhǔn)物標(biāo)定0.1mol·L-1NaOH溶液時(shí),基準(zhǔn)物稱(chēng)取量如何計(jì)算?4．用Na2CO3為基準(zhǔn)物標(biāo)定0.1mol·L-1HCl溶液時(shí),基準(zhǔn)物稱(chēng)取量如何計(jì)算?5．用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定NaOH溶液時(shí),為什么用酚酞作指示劑?而用Na2CO3為基準(zhǔn)物標(biāo)定HCl溶液時(shí),卻不用酚酞作指示劑?6．如果NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液在保存過(guò)程中吸收了空氣中的CO2,用該標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定鹽酸,以甲基橙為指示劑,用NaOH溶液原來(lái)的濃度進(jìn)行計(jì)算會(huì)不會(huì)引入誤差?若用酚酞為指示,進(jìn)行滴定,又怎樣?7．標(biāo)定NaOH溶液可用KHC8H4O4為基準(zhǔn)物,也可用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液作比較。試比較此兩法的優(yōu)缺點(diǎn)。8．KHC8H4O4是否可用作標(biāo)定HCl溶液的基準(zhǔn)物？Na2C2O4①標(biāo)定哪種溶液,需根據(jù)后面試樣的分析來(lái)選定。若做銨鹽中氨的測(cè)定,應(yīng)標(biāo)定NaOH溶液。.實(shí)驗(yàn)3氯化物中氯含量的測(cè)定一、原理某些可溶性氯化物中氯含量的測(cè)定常采用銀量法。常用的銀量法為莫爾法。此方法是在中性或弱堿性溶液中,以K2CrO4為指示劑,用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。由于AgCl的溶解度比Ag2CrO4為小,因此溶液中首先析出AgCl沉淀,當(dāng)AgCl沉淀完全后,過(guò)量一滴AgNO3溶液即與CrO42-生成磚紅色Ag2CrO4沉淀,指示到達(dá)終點(diǎn)。主要反應(yīng)式如下：Ag++Cl-→AgCl↓〔白色〕Ksp=1.8×10-102Ag++CrO42-→Ag2CrO4↓〔磚紅色〕Ksp=2.0×10-12滴定必須在中性或堿性溶液中進(jìn)行,最適宜pHX圍為6.5～10.5。如有銨鹽存在,溶液的pH值最好控制在6.5～7.2之間。指示劑的用量對(duì)滴定有影響,一般以5×10-3mol/L為宜。凡是能與Ag+生成難溶性化合物或配合物的陰離子都干擾測(cè)定,如PO43-,AsO43-,AsO33-,S2-,SO32-,CO32-,C2O42-等。其中H2S可加熱煮沸除去,將SO32-氧化成SO42-后不再干擾測(cè)定。大量的Cu2+,Ni2+,Co2+等有色離子將影響終點(diǎn)的觀察。凡是能與CrO42-指示劑生成難溶化合物的陽(yáng)離子也干擾測(cè)定,如Ba2+,Pb2+能與CrO42-分別生成BaCrO4和PbCrO4沉淀。Ba2+的干擾可加入過(guò)量Na2SO4消除。Al3+,Fe3+,Bi3+,Sn4+等高價(jià)金屬離子在中性或弱堿性溶液中易水解產(chǎn)生沉淀,也不應(yīng)存在。二、試劑⒈NaCl基準(zhǔn)試劑在500～600℃灼燒半小時(shí)后,放置干燥器冷卻。也可將NaCl置于帶蓋的瓷坩堝中,加熱,并不斷攪拌,待爆炸聲停止后,將坩堝放入干燥器中冷卻后使用。⒉AgNO30.05mol/L溶解8.5gAgNO3于1000mL不含Cl-的蒸餾水中,將溶液轉(zhuǎn)入棕色試劑瓶中,置暗處保存,以防見(jiàn)光分解。⒊K2CrO45%。三、實(shí)驗(yàn)步驟⒈0.05mol/LAgNO3溶液的配制。已經(jīng)配制好,可直接取用溶液。⒉0.05mol/LAgNO3溶液的標(biāo)定。準(zhǔn)確稱(chēng)取0.60～0.69g基準(zhǔn)NaCl置于小燒杯中,用蒸餾水溶解后,定量轉(zhuǎn)入250mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。準(zhǔn)確移取25.00mLNaCl標(biāo)準(zhǔn)溶液于錐形瓶中,加25mL水,加入1mLK2CrO4溶液,在不斷搖動(dòng)下,用AgNO3溶液滴定至出現(xiàn)磚紅色即為終點(diǎn)。根據(jù)NaCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度和滴定中所消耗的AgNO3毫升數(shù),計(jì)算AgNO3的摩爾濃度。⒊試樣分析?！惨呀?jīng)統(tǒng)一配制好氯化物溶液,濃度為0.7305g/250mL〕移取25.00mL氯化物試液于250mL錐形瓶中,加25mL水,加1mLK2CrO4溶液,在不斷搖動(dòng)下,用AgNO3溶液滴定至出現(xiàn)磚紅色即為終點(diǎn)。根據(jù)試樣的濃度和滴定中消耗的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù),計(jì)算試樣中Cl-的百分含量。思考題見(jiàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。注意,AgNO3需要回收.實(shí)驗(yàn)4過(guò)氧化氫含量的測(cè)定<高錳酸鉀法〕一、目的1．掌握應(yīng)用高錳酸鉀法測(cè)定過(guò)氧化氫含量的原理和方法。2．掌握高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定方法。二、原理1．工業(yè)品過(guò)氧化氫<俗名雙氧水>的含量可用高錳酸鉀法測(cè)定。在稀硫酸溶液中,室溫條件下,H2O2被KMnO4定量地氧化,其反應(yīng)式為：5H2O2+2MnO4-+6H+→2Mn2++5O2+8H2O根據(jù)高錳酸鉀溶液的濃度和滴定所耗用的體積,可以算得溶液中過(guò)氧化氫的含量。市售的H2O2約為30%的水溶液,極不穩(wěn)定,滴定前需先用水稀釋到一定濃度,以減少取樣誤差。在要求較高的測(cè)定中,由于商品雙氧水中常加入少量乙酰苯胺等有機(jī)物作穩(wěn)定劑,此類(lèi)有機(jī)物也消耗KMnO4,而造成誤差,此時(shí),可改用碘量法測(cè)定。2.高錳酸鉀是最常用的氧化劑之一。市售的高錳酸鉀常含有少量雜質(zhì),如硫酸鹽、氯化物與硝酸鹽等,因此不能用精確稱(chēng)量的高錳酸鉀來(lái)直接配制準(zhǔn)確濃度的溶液。用KMnO4配制的溶液要在暗處放置數(shù)天,待KMnO4把還原性雜質(zhì)充分氧化后,再除去生成的MnO2沉淀,標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度。光線和Mn2+、MnO2等都能促進(jìn)KMnO4分解,故配好的KMnO4應(yīng)除盡雜質(zhì),并保存于暗處。KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液常用還原劑Na2C2O4作基準(zhǔn)物來(lái)標(biāo)定。Na2C2O4不含結(jié)晶水,容易精制。用Na2C2O42MnO4－+5H2C2O4+6H+——2Mn2++10CO2↑+8H2滴定時(shí)可利用MnO4－離子本身的顏色指示滴定終點(diǎn)。三.試劑lKMnO4固體2．Na2C2O4固體<AR或基準(zhǔn)試劑3．1mol·L-1H2SO4溶液4.1mol·L-1MnSO45．H2O2樣品四、步驟1．0.02mol·L-1KMnO4溶液的配制:稱(chēng)取稍多于計(jì)算量的KMnO4,溶于適量的水中,加熱煮沸20－30min<隨時(shí)加水以補(bǔ)充因蒸發(fā)而損失的水〕。冷卻后在暗處放置7－10天<如果溶液經(jīng)煮沸并在水浴上保溫lh,放置2—3天也可>,然后用玻璃砂芯漏斗<或玻璃纖維>過(guò)濾除去MnO2等雜質(zhì)。濾液貯存于玻塞棕色瓶中,待標(biāo)定。2．KMnO4溶液濃度的標(biāo)定：準(zhǔn)確稱(chēng)取一定量1.2000-1.3000g<稱(chēng)準(zhǔn)至0.0002g>的干燥過(guò)的Na2C2O4基準(zhǔn)物于100mL燒杯中,加80mL水,加熱溶解,轉(zhuǎn)移入250mL容量瓶中,定容到250mL。用胖肚移液管移取25mL此溶液于250mL錐形瓶中,加水10mL使之溶解,再加30mLlmol·L-1H2SO4溶液①,并加熱至有蒸氣冒出<約75—85℃>①,立即用待標(biāo)定的KMnO4溶液滴定。開(kāi)始滴定時(shí)反應(yīng)速度慢,每加入一滴KMnO4溶液,都搖動(dòng)錐形瓶,使KMnO4顏色褪去后,再繼續(xù)滴定。待溶液中產(chǎn)生了Mn2+后,滴定速度可加快,但臨近終點(diǎn)時(shí)滴定速度要減慢,同時(shí)充分搖勻,直到溶液呈現(xiàn)微紅色并持續(xù)半分鐘不褪色即為終點(diǎn),記錄滴定所耗用的KMnO4體積。根據(jù)Na2C2O43．H2O2含量的測(cè)定：用吸量管吸取1.00mLH2O2樣品<濃度約為30％>,置于250mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,充分搖勻。用移液管移取25.00mL稀釋液置于250mL錐形瓶中,加入30mL的1mo1·L-1H2SO4溶液與2—3滴1mol·L-lMnSO4溶液,用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈微紅色在半分鐘內(nèi)不褪色即為終點(diǎn)。記錄滴定時(shí)所消耗的KMnO4溶液體積。根據(jù)KMnO4溶液的濃度和滴定時(shí)所消耗的體積以與滴定前樣品的稀釋情況,計(jì)算樣品中H2O2的含量<g·L-1>。思考題1．配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)為什么要把KMnO4溶液煮沸一定時(shí)間<或放置數(shù)天>?配好的KMnO4溶液為什么要過(guò)濾后才能保存?過(guò)濾時(shí)是否能用濾紙?2．用Na2C2O4為基準(zhǔn)物標(biāo)定KMnO43．用KMnO4法測(cè)定H2O2時(shí),能否用HNO3或HCl來(lái)控制酸度?為什么?4．裝過(guò)KMnO4溶液的滴定管或容器常有不易洗去的棕色物質(zhì),這是什么?應(yīng)該怎樣除去?①加熱可使反應(yīng)加快,但不能加熱至沸騰,否則容易引起部分草酸分解。適宜的溫度是75—85℃,在滴定至終點(diǎn)時(shí),溶液的溫度不應(yīng)低于60℃。.實(shí)驗(yàn)5-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定一、目的1．學(xué)習(xí)EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定方法。2．掌握配位滴定的原理,了解配位滴定的特點(diǎn)。3．熟悉鈣指示劑或二甲酚橙指示劑的使用。二、原理乙二胺四乙酸<簡(jiǎn)稱(chēng)EDTA,常用H4Y表示>難溶于水,常溫下其溶解度為0.2g·L-1<約0.0007mol·L-1>,在分析中通常使用其二鈉鹽配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。乙二胺四乙酸二鈉鹽的溶解度為120g·L-1,可配成0.3molL-1以上的溶液,其水溶液的pH≈4.8,通常采用間接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。標(biāo)定EDTA溶液常用的基準(zhǔn)物有Zn、ZnO、CaCO3、Bi、Cu、MgSO4·7H2O、Hg、Ni、Pb等。通常選用其中與被測(cè)物組分相同的物質(zhì)作基準(zhǔn)物,這樣,滴定條件較一致?？蓽p小誤差。EDTA溶液若用于測(cè)定石灰石或白云石中CaO、MgO的含量,則宜用CaCO3為基準(zhǔn)物,首先可加HCl溶液,其反應(yīng)如下：CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O然后把溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中并稀釋,制成鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液。吸取一定量鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液,調(diào)節(jié)酸度至pH≥12,用鈣指示劑,以EDTA溶液滴定至溶液由酒紅色變純藍(lán)色,即為終點(diǎn)。其變色原理如下：鈣指示劑<常以H3Ind表示>在水溶液中按下式解離：H3Ind=2H+十HInd2-在pH≥12的溶液中,HInd2-離子與Ca2+離子形成比較穩(wěn)定的配離子,其反應(yīng)如下：HInd2-+Ca2+=CaInd+H+純藍(lán)色酒紅色所以在鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入鈣指示劑時(shí),溶液呈酒紅色。當(dāng)用EDTA溶液滴定時(shí),由于EDTA能與Ca2+離子形成比Calnd-配離子更穩(wěn)定的配離子,因此在滴定終點(diǎn)附近,Calnd-配離子不斷轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的CaY2-配離子,而鈣指示劑則被游離了出來(lái),其反應(yīng)可表示如下：Calnd-+H2Y2-+OH-=CaY2-+HInd2-+H2酒紅色無(wú)色純藍(lán)色用此法測(cè)定鈣時(shí),若有Mg2+離子共存[在調(diào)節(jié)溶液酸度為pH≥12時(shí),Mg2+離子將形成Mg<OH>2沉淀],則Mg2+離子不僅不干擾鈣的測(cè)定,而且使終點(diǎn)比Ca2+離子單獨(dú)存在時(shí)更敏銳。當(dāng)Ca2+、Mg2+離子共存時(shí),終點(diǎn)由酒紅色到純藍(lán)色,當(dāng)Ca2+離子單獨(dú)存在時(shí)則由酒紅色到紫藍(lán)色。所以測(cè)定單獨(dú)存在的Ca2+離子時(shí),常常加入少量Mg2+離子。EDTA溶液若用于測(cè)定Pb2+、Bi3+離子,則宜以ZnO或金屬鋅為基準(zhǔn)物,以二甲酚橙為指示劑。在pH≈5～6的溶液中,二甲酚橙指示劑本身顯黃色,與Zn2+離子的配合物呈紫紅色。EDTA與Zn2+離子形成更穩(wěn)定的配合物,因此用EDTA溶液滴定至近終點(diǎn)時(shí),二甲酚橙被游離了出來(lái),溶液由紫紅色變?yōu)辄S色。配位滴定中所用的水,應(yīng)不含F(xiàn)e3+、Al3+、Cu2+、Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)離子。三、試劑1．以CaCO3為基準(zhǔn)物時(shí)所用試劑：<1>乙二胺四乙酸二鈉<固體,AR>：<2>CaCO3<固體,GR或AR><3>1+1NH3·H2O<4>鎂溶液<溶解1gMgSO4·7H2O于水中,稀釋至200mL><5>100g·L-1NaOH溶液<6>鈣指示劑<固體指示劑>2．以ZnO為基準(zhǔn)物時(shí)所用試劑：<1>ZnO<GR；或AR><2>l+1HCl<3>1+1NH3·H2O<4>二甲酚橙指示劑<5>200g·L-1六亞甲基四胺溶液四、步驟1．0.02mol·L-1EDTA溶液的配制：在臺(tái)秤上稱(chēng)取乙二胺四乙酸二鈉7.6g,溶解于300～400mL溫水中,稀釋至1L,如混濁,應(yīng)過(guò)濾。轉(zhuǎn)移至1000mL細(xì)口瓶中,搖勻。2．以CaCO3為基準(zhǔn)物標(biāo)定EDTA溶液：<1>0.02mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)鈣溶液的配制：置碳酸鈣基準(zhǔn)物于稱(chēng)量瓶中,在110℃干燥2h,置干燥器中冷卻后,準(zhǔn)確稱(chēng)取0.4200～0.4500g<稱(chēng)準(zhǔn)至小數(shù)點(diǎn)后第四位,為什么?>于小燒杯中,蓋以表面皿,加1mL水潤(rùn)濕,再?gòu)谋爝呏鸬渭尤?lt;注意!為什么?>①數(shù)毫升1+1HCl至完全溶解,用水把可能濺到表面皿上的溶液淋洗<2>標(biāo)定：用移液管移取25mL標(biāo)準(zhǔn)鈣溶液,置于錐形瓶中,加入約25mL水、2mL鎂溶液、5mLl00g·L-1NaOH溶液與約10mg<綠豆大小>鈣指示劑,搖勻后,用EDTA溶液滴定至由紅色變至藍(lán)色,即為終點(diǎn)。注意：指示劑是用純的鈣指示劑固體以1：100的比例加入固體NaCl混合而成,便于取用。3．以ZnO為基準(zhǔn)物①標(biāo)定EDTA溶液：<1>鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：準(zhǔn)確稱(chēng)取在800~1000℃灼燒過(guò)<需20min以上>的基準(zhǔn)物ZnO②0.5～0.6g<2>標(biāo)定：移取25mL鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液于250mL錐形瓶中,加約30mL水,2~3滴二甲酚橙指示劑,先加l+l氨水至溶液由黃色剛變橙色<不能多加>,然后滴加200g·L-1六亞甲基四胺至溶液呈穩(wěn)定的紫紅色后再多加3mL③,用EDTA溶液滴定至溶液由紅紫色變亮黃色,即為終點(diǎn)。五、記錄和計(jì)算自擬。六、注意事項(xiàng)1．配位反應(yīng)進(jìn)行的速度較慢<不像酸堿反應(yīng)能在瞬間完成>,故滴定時(shí)加入EDTA溶液的速度不能太快,在室溫低時(shí),尤要注意。特別是近終點(diǎn)時(shí),應(yīng)逐滴加入,并充分振搖。2．配位滴定中,加入指示劑的量是否適當(dāng)對(duì)于終點(diǎn)的觀察十分重要,宜在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),加以掌握。思考題1．為什么通常使用乙二胺四乙酸二鈉鹽配制EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液,而不用乙二胺四乙酸？2．以HCl溶液溶解CaCO3基準(zhǔn)物時(shí),操作中應(yīng)注意些什么?3．以CaCO3為基準(zhǔn)物,以鈣指示劑為指示劑標(biāo)定EDTA溶液時(shí),應(yīng)控制溶液的酸度為多少?為什么?怎樣控制?4．以ZnO為基準(zhǔn)物,以二甲酚橙為指示劑標(biāo)定EDTA溶液濃度的原理是什么?溶液的pH應(yīng)控制在什么X圍?若溶液為強(qiáng)酸性,應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)?5．配位滴定法與酸堿滴定法相比,有哪些不同點(diǎn)?操作中應(yīng)注意哪些問(wèn)題?①目的是為了防止反應(yīng)過(guò)于激烈而產(chǎn)生CO2氣泡,使CaCO3粉末飛濺損失。①根據(jù)試樣性質(zhì),選用一種標(biāo)定方法。②也可用金屬鋅作基準(zhǔn)物。③此處六亞甲基由胺用作緩沖劑。它在酸性溶液中能生成<CH2>6N4H+,此共軛酸與過(guò)量的<CH2>6N4構(gòu)成緩沖溶液,從而能使溶液的酸度穩(wěn)定在pH5~6X圍內(nèi)。先加入氨水調(diào)節(jié)酸度是為了節(jié)約六亞甲基四胺,因六亞甲基四胺的價(jià)格較昂貴。.實(shí)驗(yàn)5-2水的硬度測(cè)定<配位滴定法>一、目的1．了解水的硬度的測(cè)定意義和常用的硬度表示方法。2．掌握EDTA法測(cè)定水的硬度的原理和方法。3．掌握鉻黑T和鈣指示劑的應(yīng)用,了解金屬指示劑的特點(diǎn)。二、原理一般含有鈣、鎂鹽類(lèi)的水叫硬水<硬水和軟水尚無(wú)明確的界限,硬度小于5o的,一般可稱(chēng)軟水>。硬度有暫時(shí)硬度和永久硬度之分。暫時(shí)硬度——水中含有鈣、鎂的酸式碳酸鹽,遇熱即成碳酸鹽沉淀而失去其硬性。其反應(yīng)式如下：Ca<HCO3>2→CaCO3<完全沉淀>+H2O+CO2↑Mg<HCO3>2→MgCO3<不完全沉淀>+H2O+CO2↑MgCO3+H2O→Mg<OH>2↓+CO2↑永久硬度——水含有鈣、鎂的硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽,在加熱時(shí)亦不沉淀<但在鍋爐運(yùn)行溫度下,溶解度低的可析出而成為鍋垢>。暫硬和永硬的總和稱(chēng)為"總硬"。由鎂離子形成的硬度稱(chēng)為"鎂硬",由鈣離子形成的硬度稱(chēng)為"鈣硬"。水中鈣、鎂離子含量,可用EDTA配位滴定法測(cè)定。鈣硬測(cè)定原理與以CaCO3為基準(zhǔn)物標(biāo)定EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度相同。總硬則以鉻黑T為指示劑,控制溶液的酸度為pH≈10,以EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定之。由EDTA溶液的濃度和用量,可算出水的總硬,由總硬減去鈣硬即為鎂硬。水的硬度的表示方法有多種,隨各國(guó)的習(xí)慣而有所不同。有將水中的鹽類(lèi)都折算成CaCO3而以CaCO3的量作為硬度標(biāo)準(zhǔn)的。也有將鹽類(lèi)折算成CaO而以CaO的量來(lái)表示的。本書(shū)采用我國(guó)目前常用的表示方