分析化学实验指导书

《分析化学实验》指导书

辽宁石油化工大学石油化工学院

二0 0六年七月印刷

实验一 容器仪器的洗涤、使用及酸碱溶液

的配制和相互滴定

实验项目性质：验证性 所属课程名称：《分析化学》 实验计划学时：4 一、实验目的

1.掌握酸、碱标准溶液的配制方法； 2.练习滴定操作，正确判断滴定终点；

3.熟悉甲基橙和酚酞指示剂的使用和终点时颜色的变化。初步掌握酸碱指示剂的选择方法。

二、实验内容和要求

1. 实验内容

（1）酸碱溶液的配制；（2）酸碱溶液相互滴定； 2.实验要求

通过本课程的学习，使学生掌握酸碱溶液的配制方法，理解酸碱滴定的基本原理，培养学生理论联系实际，分析问题和解决问题的能力。

三、实验仪器、设备及材料

1. 化学试剂

NaOH固体，分析纯； 浓盐酸，密度为1.19gcm3；

酚酞0.2％乙醇溶液；甲基橙0.2％水溶液。 2. 仪器和设备

常规玻璃仪器，托盘天平等。

四、实验原理

酸碱滴定中，通常将HCl和NaOH标准溶液作为滴定剂。由于HCl易挥发，NaOH易吸收空气中的水和二氧化破，因此不宜用直接法配制，而采用先配制成近似浓度的溶液，然后用基准物质标定其准确浓度，也可用另一已知准确浓度的标准溶液滴定该溶液，再根据它们的体积比求出该溶液的浓度。

酸碱指示剂都具有一定的变色范围，HCl和NaOH的滴定突跃范围PH约为4—10，应当选用在此范围内变色的指示剂，例如甲基橙(变色范围3.1-4.4)或酚酞(变色范围PH8.0-9.6)等指示剂来指示滴定终点。

五、实验步骤

1

（一） 酸碱溶液的配制： 1. 0.1 mo1/L NaOH溶液的配制

计算配制500mL 0.1mo1/L NaOH溶液需固体NaOH多少克。在托盘天平上（是否用分析天平称量？）称取后，放入100mL烧杯中，加50mL蒸馏水，使之溶解。移入洁净500mL试剂瓶中，再加入450mL蒸馏水，用橡皮塞塞好瓶口，摇匀，贴上标签。

2. 0.1 mo1/L HCl溶液的配制

计算配制500mL 0.1mo1/LHCL需多少mL浓HCl（12 mo1/L）。用10mL量筒量取并倒入500mL试剂瓶中，用蒸馏水稀释至500mL，盖上玻璃塞摇匀，贴上标签。

（二） 酸碱溶液相互滴定

1. 用0.1mo1/L NaOH溶液冲洗碱式滴定管2～3次，每次5～10mL，然后将0.1mo1/L NaOH溶液装入洗好的碱式滴定管中，排出管尖气泡，调至零刻度。

2. 用0.1mo1/L HCl溶液冲洗酸式滴定管2～3次，每次5～10mL，然后将0.1mo1/L HCL溶液装入洗好的酸式滴定管中，排出管尖气泡，调至零刻度。

3. 用25mL移液管准确移取HCl溶液25mL于锥形瓶中，加1～2滴酚酞指示剂，用0.1mo1/L HCl溶液滴定，边滴定边摇动锥形瓶，直至溶液显微红色（30s不褪色），即为终点。记录HCl溶液和NaOH溶液的体积（重复一次）。

4.用25mL移液管准确移取NaOH溶液25mL于锥形瓶中，加入甲基橙1～2滴，用0.1mo1/L HCl溶液滴定，边滴定边摇动锥形瓶，直至溶液黄色变为橙色。即为终点。记录HCl溶液和NaOH溶液的体积（重复一次）。

六、实验报告要求

要求正确、整洁地书写实验的目的、要求、原理、实验步骤、实验现象以及实验结果，并进行认真的讨论总结，讨论的内容可以是实验中发现的问题，情况记要，误差分析，经验教训，心得体会；也可以对教师或实验室提出意见和建议等。例如：

指示剂 项目 次序 HCl终读数 HCl始读数 VHCl（mL） NaOH终读数 NaOH始读数

甲 基 橙 Ⅰ 2

酚 酞 Ⅱ Ⅰ Ⅱ VNaOH（mL） VHCl / VNaOH 平均值 相对误差 七、实验注意事项

1.中使用酸碱时，尤其是浓酸碱时，应注意防护，保证安全。

2.准确使用滴定分析器皿是获得好的分析结果的重要因素，因此在此实验前，应认真掌握滴定分析器皿的正确使用方法。

3.观察实验过程中所出现的现象，尤其是颜色变化，并认真记录。

八、思考题

1.用滴定管装标准溶液之前，为什么要用标准溶液冲洗2～3次，所用的锥形瓶是否也需用标准溶液冲洗？为什么？

2.用50mL的滴定管，若滴定第一份试液用去20mL（管内还剩30mL）, 滴定第二份试液（也约需20mL）时，是继续用剩的溶液滴定，还是将溶液添加至“零”刻度再滴定？为什么？

3.HCl溶液和NaOH溶液定量反应完全后，生成NaCl和H2O，为什么用HCl滴定NaOH时采用甲基橙为指示剂，而用NaOH滴定HCl时却用酚酞，为什么？

4.滴定管、移液管、容量瓶都是准确量具，记录时应取几位有效数字？ 5.配制HCl和NaOH溶液，需加蒸馏水时，是否要准确量度其体积？为什么？

实验二 分析天平的称量方法练习

实验项目性质：验证性 所属课程名称：《分析化学》 实验计划学时：4 一、实验目的

1.了解天平的称量原理，学会正确使用天平。

2.掌握天平的零点、灵敏度的测定方法及直接称量和间接称量方法。

二、实验内容和要求

1实验内容

（1）灵敏度的测定； （2）直接称量法； （3）减量称量法。

3

2实验要求

通过本课程的学习，使学生掌握天平的零点、灵敏度的测定方法及直接称量和间接称量方法，理解天平的称量原理基本原理，培养学生理论联系实际，分析问题和解决问题的能力。

三、实验仪器、设备及材料

1. 化学试剂 Na2CO3(或固体试样) 2. 仪器和设备

分析天平，托盘天平，电子天平，瓷坩埚，称量瓶

四、实验原理

分析天平是根据杠杆原理设计而成的，每一项定量分析工作都直接或间接地需要使用天平，常用的分析天平有阻尼天平、半自动电光天平、全自动电光天平、单盘电光天平、微量天平和电子天平等。

设有杠杆ABC， B为支点，A为重点，C为力点，Q为被称物品质量，P为砝码总质量。当平衡时；Q×AB=P×BC；天平两臂相等AB=BC，故Q=P，所以砝码的总质量等于被称物品质量。

天平的灵敏度：天平的灵敏度一般是指天平盘上增加1mg所引起的指针在读数标牌上偏移的格数，灵敏度(E)的单位为分度／mg，在实际工作中，常用灵敏度的倒数来表示天平的的灵敏程度，即

s＝1/E(mg/分度)

s称为天平的分度使，也称感量，单位为毫克／分度。因此，分度使是使天平的平衡位置产生一个分度变化时所需要的重量值(毫克数)。可见，分度值越小的天平，其灵敏度越高。例如，某天平的灵敏度为2.5分度／mg，则该天平的分度值为： s＝1/E＝0.4(mg/分度)

五、实验步骤

1.使用分析天平称量前的准备工作：

(1)取下天平罩，叠好后平放在天平箱右后方的台面上或天平箱的顶上。

(2)称量时，操作者面对天平端坐，记录本放在胸前的台面上，存放和接受称量物的器皿放在天平箱左侧，祛码盒放在右侧。

(3)称量开始前应作如下检查和调整：

a.了解持称物体的湿度与天平箱里的温度是否相同。如果待称物体曾经加热或冷却过，必须将该物体放置在天平箱近旁相当时间，待该物体的温度与天平箱里的湿度相同后再进行称量。盛

4

作指示剂？

9.计算称取试样量的原则是什么？本实验试样量如何计算？ 10.ＮH4HCO3中含氮量的测定，能否用甲醛法?

实验四 HCl溶液的标定 混合碱的分析（双指示剂法）

实验项目性质：验证性 所属课程名称：《分析化学》 实验计划学时：4 一、实验目的

1.掌握天平使用方法及减量法称取试样的方法。 2.掌握滴定操作。

3.掌握容量分析基本计算公式的运用。 4.了解混合碱的测定原理和计算结果的方法。 5.了解双指示剂的应用和掌握判断滴定终点。

二、实验内容和要求

1.实验内容：

（ 减量法取试样； 标定HCl； 混合碱的测定。 2.实验要求：

通过本课程的学习，使学生掌握滴定操作方法及双指示剂的应用和判断滴定终点方法，理解容量分析基本计算公式的运用及混合碱测定的基本原理，培养学生理论联系实际，分析问题和解决问题的能力。

三、实验仪器、设备及材料

1. 化学试剂：无水碳酸钠，固体，分析纯；甲基橙0.2％水溶液；HCl溶液约为0.1mol/L。 HCl溶液0.1mol；酚酞指示剂0.2%；甲基橙指示剂0.2%；混合碱试样（或试液）。

L2. 仪器和设备

常规玻璃仪器，分析天平。

四、实验原理

1，标定HCl常用的基准物质是无水碳酸钠和硼砂。

碳酸钠具吸湿性，用前必须在270～300Ｃ下烘干１小时，然后置于干燥器中，冷却后备用。用Na２CO３标定HCl溶液的反应分两步进行：

Na２CO3＋HCl=NaHCO3＋HCl NaHCO3＋HCL=NaCl＋CO2＋H2O

10

Ｏ

反应完全时，PH值的突跃范围5-3.5，可选用甲基橙作为指示剂，滴定至终点应将溶液煮沸，以消除CO2的影响，如选用甲基橙为指示剂最好作指示剂校正。

2．混合碱是Na2CO3与NaOH或NaHCO3的混合物，为了用同一份试样测定各组分的含量，可用HCl标准液进行滴定。根据滴定过程中值变化的情况，选用两种不同的指示剂分别指示第一、第二等当点的到达，即所谓“双指示剂法”。此法方便、快速，在生产实际中应用普遍，常用的两种指示剂是酚酞和甲基橙。

在混合碱试液中加入酚酞指示剂，若溶液呈现红色，则碱液中可能含有NaOH或Ｎa2CO3。用盐酸标准溶液滴定时，溶液由红色刚变为无色，试液中若含则完全被中和，若含Na2CO3则被中和至NaHCO3（只中和了一半），反应式如下： NaOH＋HCl酚酞NaCl＋H2O Ｎa2CO3＋HCl酚酞NaCl＋ NaHCO3

设用去盐酸体积为V1(mL)。这是第一化学计量点。

在原试液中再加入甲基橙指示剂，继续用盐酸标准溶液滴定，至溶液由黄色突变为橙色终点，设又消耗盐酸溶液的体积为V2(mL)。

反应式为：

NaHCO3＋HCl甲基橙NaCl＋CO2＋H2O

这是第二化学计量点。

根据V1、 V2可分别计算混合碱中NaOH与Na2CO3或Na2CO3与NaHCO3的各组分含量。 由反应式可知：

当V1?V2时,试样为NaOH与Na2CO3的混合物。中和Na2CO3所需HCl是分两次滴定加入的，两次用量应该相等，Na2CO3所消耗HCl的体积应为2V2;而中和NaOH所消耗HCl的体积应为(V1?V2)。

当V1?V2时，试样为Na2CO3与NaHCO3的混合物，此时V1为中和Na2CO3至NaHCO3时所消耗HCl体积，故中和全部Na2CO3所消耗的HCl的总体积为2V2；而中和NaHCO3所用HCl的体积应为（V2?V2）。

五、实验步骤

1．在分析天平上准确称取已烘干的无水Na２CO3（0.12～0.17g）三份(详见实验：天平称量方法练习)，分别置于锥形瓶中，标上瓶号，各加蒸馏水20～30mL使其溶解。加入1～2滴0.2％甲基橙提示剂，将欲定HCl按要求装入酸式滴定管中调整并记录处读数，然后边摇边滴定，至溶液由黄色转变橙色即为终点。记录滴定所消耗HCl溶液体积数、Na２CO3的重量和所用HCl

11

溶液的体积，计算HCl溶液的浓度。

(MNa2CO3?106.1g/mol)

1MNa2CO3?VHCL2.准确称取配试液的试样（若混合碱为液体可用移液管移取）于100mL烧杯中，加2250mL

CHCL?mNa2CO3?1000水溶解，转入250mL容量瓶，定量。用水稀释至刻度，摇匀备用。

3.取混合碱试液25.00mL三份于250mL锥形瓶中，加酚酞指示剂2～3滴，用HCl标准溶液滴定至溶液由红色刚变为无色,记下消耗HCl标液的体积V1。再加入甲基橙指示剂１～２滴，继续用HCl标液滴定至溶液由黄色刚变为橙色，记下第二次消耗HCl的体积为V2。

六、实验报告要求

要求正确、整洁地书写实验的目的、要求、原理、实验步骤、实验现象以及实验结果，并进行认真的讨论总结，讨论的内容可以是实验中发现的问题，情况记要，误差分析，经验教训，心得体会；也可以对教师或实验室提出意见和建议等。

例如： 序次 项目 称量瓶＋ＷNa２CO３（g）（前） 称量瓶＋ＷNa２CO３（g）（后） Na２CO３质量（g） VHCL终读数（mL） VHCL始读数（mL） VHCL（mL） CHCL mo1/L 平均值CHCL mo1/L 相对偏差 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 计算公式：根据V1、V2计算各组分的含量 若V1?V2混合碱的组成为NaOH，Na2CO3

NaOH%?(V1?V2)CHCL?MNaOH1000?100% 25样重（g）?2502V2CHCL?MNa2CO32000?100% 25样重(g)?25012

Na2CO3% =

七、实验注意事项

1.分析天平是精密设备，使用时一定要小心谨慎，严格按照仪器操作步骤进行。

2. 准确使用滴定分析器皿是获得好的分析结果的重要因素，因此在此实验前，应认真掌握滴定分析器皿的正确使用方法。

3.仔细观察实验过程中所出现的现象，认真记录，结果进行认真的计算。

八、思考题

1.为什么HCl和NaOH标准溶液一般都用标定配制，而不用直接法配制。 2.要想从滴定管中流出半滴溶液应如何操作？

3.为什么指示剂的量只加1～2滴，加多了有什么不好？

4.用Na２CO3为基准物质标定HCl溶液时为什么不用酚酞作指示剂？

5.无水Na２CO3如保存不当，吸有少量水分，对标定HCl溶液浓度有何影响？1.双指示剂法测定混合碱组成的方法原理是什么？欲测定混合碱中总碱度，应先用何种指示剂？

6.用双指示剂法测定混合碱试液，判断混合碱的组成：

（１） 当V1?0,V2?0时 （２） 当V1?0,V2?0时 （３） 当V1?V2时 （４） 当V1?V2时 （５） 当V1?V2

7.如果NaOH标准溶液在保存过程中吸收了CO2，用该标准溶液滴定盐酸，以甲基橙为指示剂，对测定结果有无影响？若用酚酞为指示剂进行滴定时，又怎样？为什么？

8.无水碳酸钠保存不当，吸收一定水分，用此基准物质标定盐酸溶液浓度时，对结果有何影响？用此浓度测定试样，其影响如何？

实验五 EDTA标准溶液的配制与标定

水的硬度测定（络合滴定法）

实验项目性质：验证性 所属课程名称：《分析化学》 实验计划学时：4 一、实验目的

1.学习用基准物质锌标定EDTA溶液浓度的基本原理方法。 2.掌握络合滴定终点的判断及二甲酚橙指示剂的颜色变化。

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3.巩固移液管、容量瓶及分析天平的称量等操作。 4.了解水的硬度的测定意义和常用的硬度表示方法。 5.了解用EDTA络合剂测定钙、镁含量的原理。

6.掌握铬黑Ｔ指示剂的作用条件，颜色变化及终点的判断。

二、实验内容和要求

实验内容：1. 0.01mol/L EDTA溶液的配制；

2. 0.01mol/L EDTA溶液的标定； 3．用EDTA络合剂测定钙、镁含量。

实验要求：通过本课程的学习，使学生掌握络合滴定终点的判断及二甲酚橙指示剂的颜色变化，掌握铬黑Ｔ指示剂的作用条件，理解用EDTA络合剂测定钙、镁含量的基本原理，巩固移液管、容量瓶及分析天平的称量等操作，培养学生理论联系实际，分析问题和解决问题的能力。

三、实验仪器、设备及材料

1.化学试剂：EDTA（固体）；纯金属锌（分析纯）；HCl溶液6mol/L (即1:1的HCl溶液)； 六次甲基四胺20%(20g六次甲基四胺溶于水，加４mL浓HCl（120 mol/L）,稀释至100 mL)； 二甲酚橙指示剂0.2%(0.2g二甲酚橙溶于100mL水中)。0.5%铬黑T指示剂：称取0.5g铬黑T，20mL三乙醇，加乙醇稀释至100mL，盖紧瓶塞可长期使用（也可铬黑T：NaCl=1:100的固体指示剂）；10%NaOH溶液；氨缓冲溶液（pH≈10），6.7gNH4Cl溶于20mL水加入57mL浓氨水，稀释至100mL。

2.仪器和设备

常规玻璃仪器，托盘天平，分析天平。

四、实验原理

1．EDTA是乙二胺四乙酸的二钠盐，通常含有二个分子结晶水，可以简写为Na2H2Y﹒H2O。其分子量为372.26。白色晶体易溶于水，无臭，无味，无毒。在通常实验条件下约吸附0.3%的水份，称为湿存水，因此EDTA不能直接配成准确浓度的标准溶液，必先配成近似浓度后，再用基准物质进行标定。若用金属锌作基准物质，以二甲酚橙为指示剂，用六次甲基四胺作缓冲溶液，在pH=5～6的酸度下进行滴定，起反应式为：

In2（亮黄色）＋Zn2=ZnIn（酒红色）

－

＋

ZnIn（酒红色）＋H2Y2= ZnY2＋ In2（亮黄色）＋2H

－

－

－

＋

由于EDTA几乎能与各种价态的金属离子形成１:１的络合物，因此计算简便，通常EDTA溶液的浓度都用摩尔浓度表示，常用的浓度是0.01～0.05mol/L。

2．工业用水常形成锅垢，这是水中所含钙、镁盐等所致。水中钙、镁盐等的含量用“硬度”表示，

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其中钙、镁离子含量是计算硬度的主要指标。水的总硬度包括暂时硬度和永久硬度。在水中以碳酸氢盐形式存在的钙、镁盐，加热能被分解，析出沉淀而除去，这类盐所形成的硬度称为暂时硬度。例如：

Ca(HCO3)2 ＝＝CaCO3（完全沉淀）＋H2O＋CO2↑ 2Mg (HCO3)2 ＝＝Mg(OH)2CO3↓＋3CO2↑＋H2O

而钙、镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐，在加热时亦不沉淀，称为永久硬度。

硬度对工业用水关系很大，如锅炉给水，经常要进行硬度分析，为水的处理提供依据，测定水的硬度就是测定水中钙、镁的总含量称为水的总硬度。（以Ca换算为相应得硬度单位），若分别测定Ca和Mg的含量称钙、镁的硬度。

测定水的总硬度，一般采用络合滴定法，即在pH=10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T(EBT)作指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定水中Ca2+、Mg2+、直接溶液由紫红色经蓝紫色转变为蓝色，即为终点．反应式如下：

滴定前：EBT（蓝色）＋Me(Ca2+、Mg2+) pH?10 Me－EBT(紫红色) 滴定开始至计量点前：H2Y2＋Ca

－

－

２＋

=CaY

２－

＋2H

＋ ＋

H2Y2＋Mg

－

２＋

=MgY

２－

＋2H

计量点时：H2Y2＋Mg－EBT(紫红色) =MgY

２－

＋EBT＋2H(蓝色)

＋

测定结果的钙、镁离子总量常以氧化钙的量来计算水的硬度，各国对水的硬度表示方法不同。我国沿用的硬度有两种方法表示：一种以度（o）计，１硬度单位表示十万份水中含１份CaO（即每升水中含10mg CaO），即１o=10ppm CaO；另一种以CaO的毫克当量数/升表示，即１升水中含CaO的酸碱毫克当量数。

水质分类：

０～４o为很软的水；４～８o为软水；８～16o为中等硬度水；16～30o为硬水；30o以上为很硬的水。

五、实验步骤

1. 0.01mol/L EDTA溶液的配制：

粗称分析纯EDTA二钠盐2g置于小烧杯中，加适量水溶解后，转移至试剂瓶中，加水，稀释至500mL，摇匀。如溶液久置，最好存储于聚乙烯塑料瓶中，以待标定。

2. 0.01mol/L EDTA溶液的标定：

准确称取纯金属锌0.13～0.17g，置于100mL烧杯中，加入6mol/L HCl5mL，使金属锌完全熔解，然后小心转移至250mL容量瓶中，加水稀释至刻线，摇匀。

用移液管吸取上述Zn2+离子溶液25mL，置于锥形瓶中，加1～2滴二甲酚橙指示剂，然后，滴

15

加六次甲基四胺溶液至溶液呈稳定的紫红色，再多加3mL，用EDTA溶液滴定至溶液变为亮黄色即达终点。

3．取50.00mL水样放入250mL锥形瓶中，加入5mL氨缓冲溶液加入1～2滴铬黑T指示剂（如用固体指示剂即用小勺加入相当于火柴头大小的量）此时溶液呈紫红色，用EDTA标准溶液缓慢滴定，并充分摇匀，滴至溶液由紫红色变为纯蓝色即达终点。

六、实验报告要求

要求正确、整洁地书写实验的目的、要求、原理、实验步骤、实验现象以及实验结果，并进行认真的讨论总结，讨论的内容可以是实验中发现的问题，情况记要，误差分析，经验教训，心得体会；也可以对教师或实验室提出意见和建议等。

CEDTA25250?1000 ?65.38?VEDTAGZn?

式中：CEDTA为EDTA标准溶液的摩尔浓度；

Gzn为纯金属锌的质量（g）；

； VEDTA为滴定Zn2+所消耗EDTA溶液的体积（mL）65.38为Zn摩尔质量。

计算公式：

总硬度(o)?(CV)EDTAMCaO?1000

V水?10式中： CEDTA－指EDTA的摩尔浓度 VEDTA－指滴定所用EDTA溶液的体积（mL） V水－指水样体积（mL）

七、实验注意事项

1.分析天平是精密设备，使用时一定要小心谨慎，严格按照仪器操作步骤进行。

2. 准确使用滴定分析器皿是获得好的分析结果的重要因素，因此在此实验前，应认真掌握滴定分析器皿的正确使用方法。

3.仔细观察实验过程中所出现的现象，认真记录，结果进行认真的计算。

4. 铬黑T与Mg

＋

２＋

的显色比与Ca

２＋

的显色灵敏度高，当水样中Mg

２＋

含量较低时，（对Ca

２＋

２

小于5%的Mg

２＋

２＋

）用EBT做指示剂往往终点变色不敏锐。可在EDTA中加适量Mg（标定前

加Mg对终点无影响，或在缓冲溶液中加入一定量Mg），利用置换滴定法的原理来提高终点变

色的敏锐性）。

5.实验中应注意安全、对结果进行认真的计算、仔细观察实验过程中所出现的现象并认真记

16

录。

八、思考题

1.在EDTA溶液时为什么要加入缓冲溶液？ 2.标定EDTA溶液所用的基准物质哪些？

3.配制EDTA溶液所用蒸馏水中若含有Ca2+、Mg2+对溶液浓度有无影响？

4.在用EDTA测定水硬度的反应中，铬黑T指示剂的变色原理是什么？为什么要控制溶液的？ 5.为什么接近终点时要缓慢滴定，并充分摇匀？ 实验六铅 铋混合液中铅和铋的连续测定 实验项目性质：验证性 所属课程名称：《分析化学》 实验计划学时：2学时 一、实验目的

通过Pb2+、Bi3+混合液中各离子含量的连续测定，了解利用酸效应控制不同的酸度以测定其稳定常数不同的各种金属离子含量的方法原理。 二、实验内容和要求 实验内容：测定铅铋混合液

实验要求：通过本课程的学习，使学生掌握利用酸效应控制不同的酸度以测定其稳定常数不同的各种金属离子含量的方法原理，培养学生理论联系实际，分析问题和解决问题的能力。 三、实验仪器、设备及材料 1. 化学试剂：

0. 01mol/L EDTA标准溶液； 0. 2%二甲酚橙水溶液； 20%六次甲基四胺溶液； 0.1mol/L HNO3溶液； 2 mol/L NaOH溶液。 2. 仪器和设备 常规玻璃仪器 四、实验原理

Pb2+、Bi3+均能与DETA形成稳定的1:1络合物。lgK值分别为18.04和27.94。由于两者的lgK值相差很大，故可控制溶液不同的酸度，在同一份试样溶液中用EDTA标准溶液连续滴定以测定出Pb2+、Bi3+的含量。通常在pH≈１时滴定Bi3+，在pH≈5～6时滴定Pb2+。

17

在铅铋混合液中，首先调节溶液的酸度pH≈１，以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标准溶液滴定Bi3+。此时，Bi3+与指示剂形成紫红色络合物，然后用EDTA滴定至溶液突变为亮黄色，即为Bi3+的终点。在滴定Bi3+后的溶液中加入六次甲基四胺，调节溶液的pH为5～6，此时，Pb2+与二甲酚橙形成紫红色络合物，溶液再次呈现紫红色，然后用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色突变为亮红色，即为测定Pb2+的滴定终点。

滴定反应的顺序为：

① Bi3+＋In2-(亮黄色)pH?1 BiIn（紫红色）

② BiIn（紫红色）＋H2Y2-pH?1-BiY-(无色)＋In2-（亮黄色）＋2H+ ③ Pb2+＋In2-pH?5~6PbIn（紫红色）

＋＋

④ PbIn（紫红色）＋H2Y2-pH?5~6 Pb2+(无色)＋ In2+2H（亮黄色）

五、实验步骤

准确移取25.00mLPb2+、Bi3+混合液于锥形瓶中，调节溶液的酸度pH≈１（边摇边向试液中滴加2mol/L NaOH至刚出现白色浑浊，然后迅速滴加6mol/L HNO3，使白色浑浊刚好消失，再加入0.1 mol/L HNO3mL，此时溶液的pH≈１）加入1～2滴二甲酚橙指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色突变为亮黄色，即为终点，记下所用EDTA体积V1。

在滴定Bi3+后的溶液中，滴加20%六次甲基四胺至溶液呈现稳定的紫红色，再过量5mL，（此时溶液的pH值约为5～6）。继续以EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色突变为亮黄色，即为终点，记下所用EDTA体积V２。 六、实验报告要求

要求正确、整洁地书写实验的目的、要求、原理、实验步骤、实验现象以及实验结果，并进行认真的讨论总结，讨论的内容可以是实验中发现的问题，情况记要，误差分析，经验教训，心得体会；也可以对教师或实验室提出意见和建议等。 计算公式：

CEDTA?V1?MBi25.00

CEDTA?(V2?V1)?MPbPb(g/L)?25.00Bi(g/L)?七、实验注意事项

1. 调节pH=１时，出现白色混浊后必须马上加酸，否则由于Bi3+与OH-的络合使测得Bi3+

含量不准，并影响测Pb2+时等当点的颜色。

2.实验中应注意安全、对结果进行认真的计算、仔细观察实验过程中所出现的现象并认真记录。

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八、思考题

1.在滴定Pb2+之前，为什么要加入六次甲基四胺？

2.二甲酚橙指示剂为什么在pH≈１和pH≈5～6的情况下都能指示终点。 实验七 铁矿石中铁含量的测定 实验项目性质：验证性 所属课程名称：《分析化学》 实验计划学时：4学时 一、实验目的

1.学习用酸分解矿石试样的方法

2.掌握不用汞盐的重铬酸钾法测定铁的原理和方法。 3.了解预氧化还原的目的和方法。 二、实验内容与要求

实验内容：铁矿石中铁含量的测定

实验要求：通过本课程的学习，使学生学习用酸分解矿石试样的方法掌握不用汞盐的重铬酸钾法测定铁含量的原理和方法。培养学生理论联系实际，分析问题和解决问题的能力。 三、实验仪器、设备及材料 1. 化学试剂：

6mol/L HCl溶液；SnCl２ 10%溶液；TiCl３ 4%溶液；0.4%CuSO４溶液；0.5%二苯胺磺酸钠指示剂；硫一磷混酸； 0.25%的靛蓝二磺酸钠指示剂；0.01667mol/L K２Cr２O７标准溶液。 2. 仪器和设备 常规玻璃仪器 四、实验原理

铁矿石试样可用6mol/L HCl溶解，溶液后生成有Fe3+、Fe2+离子 。必须用还原剂将Fe3+预先还原为Fe2+，才能用氧化性K2Cr2O7标准溶液滴定。首先用SnCl2将大部分Fe3+还原成Fe2+。再用TiCl3定量还原剩余部分Fe3+，为了指示Fe3+完全还原成Fe2+，可采用靛蓝二磺酸钠为指示剂。

2Fe3+＋ SnCl42-＋2Cl －→2Fe2+＋ SnCl42-（剩有Fe3+）

－

Fe3+（余）＋Ti3+＋H2O= Fe2+＋TiO2+＋2H+

当Fe3+定量的还原后过量1滴TiCl3溶液就会使溶液中作为指示剂的靛蓝二磺酸钠由氧化型（蓝色）变成还原型（无色）。稍过量的Ti3+，用少量Cu2+的为催化剂，在加水稀释后，可借助水中溶解的氧氧化，从而消除了过量的Ti3+。Fe3+离子试液在硫一磷混酸介质中，以二苯胺磺酸

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调节落液的pH≈4.2,以PAN作指示剂，用CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA,反应如下：

H2Y2＋Cu2+===CuY2-＋2H+

一

（浅兰），（兰色） Cu2++PAN===Cu-PAN （黄色）（紫红色）

终点的颜色与EDTA和PAN指示剂的量有关，如EDTA过量太多，或PAN量较少，因有大量CuY2-兰色，使终点为兰紫色或兰色；如EDTA过量太少，EDTA与A13+络合可能不完全，使误差增大。 Ca0的测定：

钙指示剂在pH <8时呈酒红色，Ph=8-13时呈兰色，pH > 13时呈酒红色，在pH=12-13时与Ca2+形成酒红色络合物．滴Ca2+时，调节pH约为12.5.这时Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，不被EDTA滴定．由于CaIn2-不如CaY2-稳定，近化学计量点时，CaIn2-中的Ca2+被EDTA夺取游离出钙指示剂，溶液呈纯兰色即为终点。 MgO的测定：

镁的测定采取差减法。在pH= 10时，以酸性铬兰K-萘酚绿B为指示剂（萘酚绿B本身为绿色，只作酸性格兰K变色的背景）用EDTA滴定溶液中Ca2+, Mg2+合量。由Ca2+, Mg2+合量中减去Ca2+，即得MgO含量。 五、实验步骤 1．Si02的测定：

准确称取0.4g试样，置于干燥的50ml小烧杯中，加入2.5-3g固体NH4Cl用玻璃棒混匀，滴加浓HCl至试样全部润湿，并滴加2-3滴HNO3 搅匀，盖上表面皿，置于沸水浴上加热十分钟，加水约40ml,搅动以溶解可溶性盐类，过滤。用热水洗涤烧杯和滤纸，直至无Cl-（用AgNO3溶液检验），弃去滤液。

将沉淀连同滤纸放人已恒重过的坩锅中；低温炭化后，于950℃灼烧30分钟，取下，置于干燥器中冷至室温，称重，重复操作直至恒重，计算试样中SiO2的含量。 2, Fe2O3、Al2O3、CaO、 MaO的测定：

称取试样0.5～0.55g于100ml烧杯，加人20mL 6mol.L-1 HCI,在水浴上加热溶解后，用快速定性滤纸过滤（注意滤纸的叠法），下面承接以250ml的容量瓶。趁热用倾泻法进行过滤，并用热蒸馏水洗涤，直至洗出液不含C1-，待容量瓶降至室温，加水至刻度，摇匀。

(1)Fe203的测定：准确移取上述滤液50mL,置于300ml广口三角烧瓶中，加水50mL,加1

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滴0.1%溴甲酚绿指示剂（溴甲酚绿在pH<3.8时呈黄色，在pH >5.4时呈兰绿色），此时溶液呈黄色，逐滴加l: l NH3 .2H2O使之成兰绿色，然后再用1:1 HCl调至黄色再过量3滴，此时溶液的pH＝2,加热至约70℃取下，加2滴10%磺基水扬酸，以0.02 mol.L-1 EDTA标准溶液滴定之，在滴定开始时溶液呈红紫色，此时演定速度宜稍快些，当溶液开始呈淡红色时，则把滴定速度放慢，一滴滴加，摇动（保持温度），直至滴到溶液变到亮黄色，即为终点，记下消耗EDTA标准溶液的体积，计算Fe2O3含量．

(2) A12O3的测定：CuSO4溶液和EDTA溶液体积比的测定： 准确移取l 0.00ml 0.02 mol.L-1 EDT A溶液，于锥形瓶中，加水稀释至100mL,,加l 0ml pH＝4.2的HAc - NaAc缓冲溶液．加热至70-80 ℃，加人PAN指示剂4一6滴，用0.02 mol.L-1 CuSO4溶液滴定至紫红色不变即为终点．计算l ml CuSO4溶液相当于EDT A标准溶液的毫升数。

在已测定Fe3+的溶液中，（继续测定A13+）加人0.02 mol.L-1 EDTA溶液20ml摇匀70-80 ℃，滴加氨水(1:1）至溶液的pH值约为4,加人l 0ml pH值为4.2的HAc一NaAc缓冲溶液，煮沸1分钟取下稍冷。加6-8滴PAN指示剂 (PAN在pH= 1.9一12.2范围内呈黄色），用CuSO4标准溶液回滴过量的EDTA至溶液呈紫红色即为终点、记下CuSO4的用量，计算A12O3的含量。

(3) CaO的测定：准礁移取滤液25mL,置于50mL锥形瓶中，加水稀释至约100mL，加4mL 1:1三乙醇胺溶液（掩蔽Fe3+、A13+），摇匀后再加10mL 10％NaOH溶液，再摇匀，加人（药勺）1勺钙指示剂，此时溶液呈酒红色。然后以0.02 mol.L-1 EDTA标准溶液滴定至溶液呈纯兰色，即为终点，记下消耗EDTA的体积读数V1。

(4) MgO的测定：准确吸取滤液25.00mL,置于250mL锥形瓶中，加水稀至约100 mL，加4mL 1: 1,三乙醇胺溶液。加4mL 10% 酒石酸钾钠落液，用1:1 NH3.H2O调pH≈10摇匀后，加人10mL pH= 10的NH3-NH4Cl缓冲溶液再摇匀，然后加人4-5滴酸性铬兰K-萘酚绿B指示剂，0.02 mol.L-1 EDTA标准溶液滴定，溶液由紫红变为兰色，即为终点．记下EDTA的读数V2,这是滴 Ca2+ 、Mg2+ 合量的体积。根据此结果计算所得的为Ca, Mg总量由V2- V1计算试样中MgO的百分含量。 六、实验报告要求

要求正确、整洁地书写实验的目的、要求、原理、实验步骤、实验现象以及实验结果，并进行认真的讨论总结，讨论的内容可以是实验中发现的问题，情况记要，误差分析，经验教训，心得体会；也可以对教师或实验室提出意见和建议等。 计算公式：

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wFe2O3? wAl2O3?

七、实验注意事项

溶样完全。 八、思考题

CEDTAVEDTAMFe2O32G(CCuSO4VCuSO4?CEDTAVEDTA)MAl2O32G

wCaO?wMgO?CEDTAV1MCaOGCEDTA(V2?V1)MMgOG1.滴定Fe, Al, Ca, Mg,时各控制什么样的pH值？ 2.用EDTA滴定铝时，为什么采用返滴定法？

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