分析化學(xué)實驗集錦

-.z.分析化學(xué)實驗講義分析化學(xué)實驗講義-.z.目錄第一章分析化學(xué)實驗中的根本操作技術(shù)第二章分析化學(xué)實驗實驗一滴定分析根本操作練習(xí)實驗二工業(yè)純堿中總堿度測定實驗三甲醛法測定銨態(tài)氮肥硫酸銨的含氮量〔酸堿滴定法〕實驗四自來水的總硬度的測定〔絡(luò)合滴定法〕實驗五鉛、鉍混合液中鉛、鉍含量的連續(xù)滴定〔絡(luò)合滴定法〕實驗六水樣中化學(xué)需氧量的測定〔高錳酸鉀法〕實驗七注射液中葡萄糖含量的測定〔碘量法〕實驗八可溶性氯化物中氯含量的測定〔莫爾法〕-.z.第一章分析化學(xué)實驗中的根本操作技術(shù)1.1分析化學(xué)中所用玻璃儀器的洗滌滴定分析中的常用玻璃儀器在分析化學(xué)的根本滴定操作中，最常使用的玻璃儀器主要是滴定管、錐形瓶、容量瓶和移液管或吸量管，另外天平稱量中用到稱量瓶，還經(jīng)常使用燒杯和量筒。下面分別加以介紹。1．普通玻璃儀器燒杯、量筒或量杯、稱量瓶、錐形瓶燒杯主要用于配制溶液、溶解試樣，也可作為較大量試劑的反響器。有些燒杯帶有刻度，其可置于石棉網(wǎng)上加熱，但不允許干燒。常用燒杯有10mL、15mL、25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL、2000mL等規(guī)格。量筒、量杯常用于粗略量取液體體積，不能加熱，也不能量取過熱的液體。注意量筒或量杯中不能配制溶液或進(jìn)展化學(xué)反響。常用量筒、量杯有5mL、10mL、25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等規(guī)格。稱量瓶是帶磨口塞的圓柱形玻璃瓶〔圖1-1〕，有扁形和筒形兩種。前者常用于測定水分、枯燥失重及烘干基準(zhǔn)物質(zhì)；后者常用于稱量基準(zhǔn)物質(zhì)、試樣等，而且可用于易潮和易吸收CO2的試樣的稱量。錐形瓶是縱剖面為三角形的滴定反響器?？谛　⒌状?，有利于滴定過程中振搖充分，反響充分而液體不易濺出。錐形瓶可在石棉網(wǎng)上加熱，一般在常量分析中所用的規(guī)格為250mL,是滴定分析中必不可少的玻璃儀器。在碘量法滴定分析中常用一種帶磨口塞、水封槽的特殊錐形瓶，稱碘量瓶〔圖1-2〕。使用碘量瓶可減小碘的揮發(fā)而引起的測定誤差。圖1-1稱量瓶圖1-2碘量瓶2．容量分析儀器滴定管、容量瓶、移液管和吸量管是滴定分析中準(zhǔn)確測量溶液體積的容量分析儀器。溶液體積測量準(zhǔn)確與否將直接影響滴定結(jié)果的準(zhǔn)確度。通常體積測量的相對誤差比天平稱量要大，而滴定分析結(jié)果的準(zhǔn)確度是由誤差最大的因素決定的，因此，準(zhǔn)確測量溶液體積顯得尤為重要。在滴定分析中，容量分析儀器分為量入式和量出式兩種。常見的量入式容量分析儀器(標(biāo)有In)有容量瓶，用于測量容器中所容納的液體體積，該體積稱為標(biāo)稱體積；常見的量出式容量分析儀器(標(biāo)有E*)有滴定管、移液管和吸量管，用于測量沉著器中排〔放〕出的液體體積，稱為標(biāo)稱容量。1〕滴定管滴定管是管身細(xì)長、徑均勻、刻有均勻刻度線的玻璃管，管的下端有一玻璃尖嘴(圖1-3)，通過玻璃旋塞或乳膠管連接，用以控制液體流出滴定管的速度。常量分析所用的滴定管有25mL、50mL兩種規(guī)格；半微量分析和微量分析中所用的滴定管有10mL，5mL、2mL、1mL等規(guī)格，本書介紹的滴定管的標(biāo)稱容量為50mL，其最小刻度為0.1mL，讀數(shù)時可估計到0.01mL。滴定管有酸式滴定管和堿式滴定管兩種。酸式滴定管下端有玻璃旋塞，用于裝酸性溶液和氧化性溶液，不宜裝堿性溶液〔為什么？〕。堿式滴定管下端連接一段乳膠管，管有一粒大小適宜的玻璃珠，以控制溶液的流出，遇長時間不用堿式滴定管會導(dǎo)致乳膠管老化，彈性下降，需及時更換乳膠管，乳膠管下端連接一尖嘴玻璃管。堿式滴定管只能裝堿性溶液，不能裝酸性或氧化性溶液，以免乳膠管被腐蝕。圖1-3酸堿滴定管2〕移液管和吸量管移液管和吸量管是用于準(zhǔn)確移取一定體積液體的量出式容量分析儀器，如圖1-4所示。移液管中間局部膨大，管頸上部有一環(huán)形刻線，膨大局部標(biāo)有容積、溫度、E*、"快〞或"吹〞等字樣，俗稱大肚移液管，正規(guī)名稱為"單標(biāo)線吸量管〞。常用的移液管有5mL、10mL、25mL、50mL等規(guī)格。其精細(xì)度一般高于"分刻度吸量管〞。吸量管具有分刻度，正規(guī)名稱為"分刻度吸量管〞。管上同樣標(biāo)有容積、溫度等字樣。吸量管常用于移取所需的不同體積，常用有1mL、2mL、5mL、10mL等規(guī)格。圖1-4a移液管和吸量管圖1-4b單標(biāo)線吸量管移液管和吸量管分"快流式〞和"吹式〞兩種。前者管上標(biāo)有"快〞字樣，在標(biāo)明溫度下，調(diào)節(jié)溶液凹液面與刻線相切，再讓溶液自然流出，并讓移液管尖嘴在承受溶液的容器壁靠15s左右，則溶液體積為管上所標(biāo)示的容積。這時我們會發(fā)現(xiàn)移液管和吸量管的尖嘴還留有少量溶液，不必將此殘留溶液吹出，因為少量溶液已在儀器校正過程中得以校正。而后者正好相反，管上標(biāo)有"吹〞字樣，使用時需要將最后殘留在尖嘴的少量溶液全部吹出。注意用移液管或者吸量管移取溶液時，必須有"繞壁轉(zhuǎn)三圈〞和"自轉(zhuǎn)三圈〞的操作，將在其使用操作中介紹。移液管和吸量管均屬精細(xì)容量儀器，不得放在烘箱中加熱烘烤。3〕容量瓶容量瓶是一種細(xì)頸梨形的平底玻璃瓶，常帶有磨口塞或塑料塞。頸上有標(biāo)線，瓶上標(biāo)有容積、溫度、In等字樣，表示容量瓶是量入式容量分析儀器，在標(biāo)明溫度下，當(dāng)溶液凹液面下沿與標(biāo)線相切時，溶液體積與標(biāo)示體積相等。容量瓶一般用來配制標(biāo)準(zhǔn)溶液、試樣溶液和定量稀釋溶液。常用的容量瓶有5mL、10mL、25mL、50mL、100mL、250mL、500mL等規(guī)格(圖1-5)。容量瓶主要用于配制準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液或逐級稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液，常和移液管配合使用，可將配成溶液的物質(zhì)分成假設(shè)干等分。但不能長久儲存溶液，尤其是堿性溶液，不然會導(dǎo)致磨口瓶塞無法翻開。圖1-5不同規(guī)格的容量瓶常用玻璃器皿的洗滌在進(jìn)展化學(xué)實驗之前，洗滌玻璃儀器是一項最根本的操作，由于定量分析用儀器清洗的干凈程度直接關(guān)系測定結(jié)果的準(zhǔn)確度和精細(xì)度，因此不同實驗要求對玻璃儀器的干凈程度要求也不一樣。在分析化學(xué)實驗中，常用的毛刷刷洗和用去污粉刷洗的操作并不推薦出現(xiàn)在分析化學(xué)的洗滌操作中，如玻璃器皿的壁玷污嚴(yán)重，一般多為采用鉻酸洗液浸泡的方式完成玻璃儀器的洗滌，具體操作如下：〔1〕取實驗室用鉻酸洗液試劑瓶〔組成：重鉻酸鉀和濃硫酸〕，〔注意：鉻酸洗液腐蝕性極強，使用時必須非常小心，不要將鉻酸洗液濺于裸露的皮膚之上〕。一只手握住鉻酸洗液試劑瓶，將標(biāo)簽向著手心，沿器皿瓶口將鉻酸洗液傾倒入玻璃器皿中，大約體積三分之一時停頓，輕輕旋轉(zhuǎn)并傾斜玻璃器皿，使鉻酸洗液比擬均勻的浸潤玻璃器皿的壁。根據(jù)玻璃器皿的玷污程度決定鉻酸洗液浸泡時間，如果器皿玷污嚴(yán)重，可適當(dāng)延長浸泡時間，也可將器皿充滿鉻酸洗液，長時間浸泡，或者將鉻酸洗液稍許加熱，起到更好的洗滌效果?！?〕浸泡完畢將鉻酸洗液回收回試劑原瓶中，用自來水洗滌三遍，洗滌過程與鉻酸洗液一樣，每次洗滌僅適用約玻璃器皿的三分之一體積的水即可。〔3〕再用一次去離子水洗滌三遍，洗滌過程與上一樣。〔4〕根據(jù)玻璃器皿干凈程度的要求，還可用二次蒸餾水將玻璃器皿接著洗滌三次。用以上方法洗滌后，經(jīng)自來水沖洗干凈的儀器上不應(yīng)留有Ca2+、Mg2+、Cl-等離子。使用蒸餾水的目的只是為了洗去附在儀器壁上的自來水，應(yīng)符合少量〔每次用量少〕、屢次〔一般洗3～4次〕的原則。洗凈的儀器壁上不應(yīng)附著不溶物、油污。把儀器倒轉(zhuǎn)過來，水即順器壁流下，器壁上只留下一層既薄又均勻的水膜，不掛水珠，這表示儀器已洗干凈。不能用布或紙擦拭已洗凈的容器，因為布和紙的纖維會留在器壁上弄臟儀器。洗凈的玻璃儀器可用以下方法枯燥：〔1〕烘干。洗凈的一般容器可以放入恒溫箱烘干，放置容器時應(yīng)注意平放或使容器口朝下?！?〕烤干。燒杯或蒸發(fā)皿可置于石棉網(wǎng)上用火烤干?！?〕晾干。洗凈的容器可倒置于干凈的實驗柜或容器架上晾干?！?〕吹干?？捎么碉L(fēng)機將容器吹干?！?〕用有機溶劑枯燥。加一些易揮發(fā)的有機溶劑〔如乙醇或丙酮〕到洗凈的儀器中，將容器傾斜轉(zhuǎn)動，使器壁上的水和有機溶劑互相溶解、混合，然后傾出有機溶劑，少量殘留在儀器中的溶劑很快揮發(fā)，而使容器枯燥，如用吹風(fēng)機往儀器吹風(fēng)，則干得更快?！?〕帶有刻度的容器不能用加熱的方法進(jìn)展枯燥，加熱會影響這些容器的準(zhǔn)確度。在分析化學(xué)根本定量分析實驗中，所有使用的玻璃器皿都不需要特別的烘干操作，自然晾干即可。另外，分析化學(xué)中所用玻璃器皿也可以采用硝酸溶液浸泡洗滌的方法，所使用的硝酸溶液可用濃硝酸配制得到，一般可使用1:3的硝酸溶液，將待洗滌的玻璃器皿先用自來水和去離子水沖洗后浸泡于大濃度的硝酸溶液中，使用前將玻璃器皿取出，用自來水和去離子水分別洗滌三次后使用。1.2滴定管的使用1．滴定管的操作1〕使用前準(zhǔn)備〔1〕酸式滴定管首先檢查旋塞轉(zhuǎn)動是否靈活，與旋塞套是否配套，然后檢查是否漏水，稱為試漏。試漏的具體方法是將旋塞關(guān)閉，在滴定管中裝滿自來水至零刻度線以上，靜止2min，用枯燥的濾紙檢查尖嘴和旋塞兩端是否有水滲出；將旋塞旋轉(zhuǎn)180o，再靜止2min，再次檢查是否有水滲出。假設(shè)不漏水且旋塞轉(zhuǎn)動靈活，即可使用，否則應(yīng)該在旋塞和旋塞套上再次均勻涂抹凡士林。涂凡士林是酸式滴定管使用過程中一項重要而根本的操作，先將旋塞套頭上的橡皮套取下，將滴定管的旋塞拔出，用濾紙將旋塞和旋塞槽的凡士林全部擦干凈，然后手指蘸取少許凡士林涂于旋塞孔的兩側(cè)(圖1-6左)，并使其成為一均勻的薄層，注意在靠近旋塞孔位置的中間一圈不涂凡士林，以免凡士林堵塞旋塞孔，將涂好凡士林的旋塞按照與滴定管平行方向插入旋塞套中，按緊，然后向同一方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)旋塞(圖1-6右)，直至旋塞上的凡士林成均勻透明的膜。假設(shè)凡士林涂得不夠，會出現(xiàn)旋塞轉(zhuǎn)動不靈活或者明顯看到旋塞套上出現(xiàn)紋路；假設(shè)凡士林涂得太多，則會有凡士林從旋塞槽兩側(cè)擠出的現(xiàn)象。假設(shè)出現(xiàn)上述情況，都必須將旋塞和旋塞槽擦拭干凈后重新涂凡士林。凡士林涂抹完成后為防止滴定過程中旋塞從旋塞套上脫落的現(xiàn)象，必須在旋塞套的小頭局部套上一個小橡皮套，在套橡皮套時，要用手指頂住旋塞柄，以防旋塞松動。整個操作進(jìn)展完后還要重新檢查滴定管的漏水情況?！?〕堿式滴定管先在堿式滴定管中裝滿水至零刻度線以上，觀察尖嘴處是否有水滴滲出。假設(shè)滴定管尖有水漏出，可能原因就是橡皮管老化或者是玻璃珠過小會導(dǎo)致漏液。因此更換老化的橡皮管，同時選擇適宜的玻璃珠是排除堿式滴定管漏水的方法。檢漏進(jìn)展完后，洗滌滴定管是滴定管準(zhǔn)備過程中的重要環(huán)節(jié)，一般用鉻酸洗液洗滌，先將酸式滴定管中水瀝干，倒入10mL左右鉻酸洗液〔堿式滴定管應(yīng)先卸下乳膠管和尖嘴，套上一個稍微老化不能使用的乳膠管，再倒入洗液，在小燒杯中用洗液浸泡尖嘴和玻璃珠〕，雙手手心朝上慢慢傾斜，盡量放平管身，并旋轉(zhuǎn)滴定管，使洗液浸潤整個滴定管壁，然后將洗液放回洗液瓶中。假設(shè)滴定管玷污嚴(yán)重，可裝滿洗液浸泡或用溫?zé)岬南匆航荩绕涫撬崾降味ü芗庾熘杏蟹彩苛謺r，應(yīng)用熱水或者熱洗液浸泡洗滌〔必須等冷卻后，再用水洗〕。然后分別用自來水、去離子水分別洗滌三次，洗滌時應(yīng)遵循少量屢次原則。圖1-6旋塞涂凡士林(左)和插入旋塞向同一方向旋轉(zhuǎn)(右)圖1-7堿式滴定管排氣泡2〕標(biāo)準(zhǔn)溶液的裝入為了保證裝入滴定管的標(biāo)準(zhǔn)溶液不被稀釋，需要用該種標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管兩次或者三次，每次用5～10mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。潤洗方法同于鉻酸洗液洗滌滴定管，洗滌完畢的溶液從下管口放出。注意標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)從試劑瓶、容量瓶等直接倒入滴定管，不借助于任何燒杯及漏斗等中間容器，以免標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度改變。標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗進(jìn)展完后，從滴定管的上管口直接參加標(biāo)準(zhǔn)溶液至零刻度線以上，裝滿后，檢查滴定管尖嘴是否有氣泡，假設(shè)有氣泡，應(yīng)將氣泡排出，否則將造成測量誤差。酸式滴定管排氣泡的方法是裝滿標(biāo)準(zhǔn)溶液后然后迅速翻開旋塞，使溶液快速沖出將氣泡帶出，同時可以輕輕抖動滴定管管身，保證氣泡快速沖出。而對于堿式滴定管，應(yīng)用左手拿住滴定管上端，左手的拇指和食指輕輕捏擠玻璃珠外側(cè)的橡皮管，同時將尖嘴上翹，溶液慢慢流出時將氣泡帶走(圖1-7)。注意捏擠橡膠管外側(cè)時不要用力過大，以防止氣泡重新進(jìn)入滴定管中。同時由于溶液有一定的滑膩感，捏擠橡膠管時注意不要上下移動玻璃珠的位置，防止漏液。3〕滴定管的讀數(shù)滴定管的讀數(shù)誤差是滴定分析的主要誤差來源之一。每一個滴定數(shù)據(jù)的獲得，都需經(jīng)過兩次讀數(shù)，即起始或者零點讀數(shù)以及滴定完畢時的讀數(shù)。排除氣泡后，使標(biāo)準(zhǔn)溶液的液面在滴定管"0〞刻線以上，仔細(xì)調(diào)節(jié)液面至"0〞刻線，并記錄零點0.00mL；也可調(diào)液面在"0〞刻線以下作為零點〔一般在1.00mL圍〕，但要記錄其實際體積，如0.28mL等。讀數(shù)時應(yīng)注意：〔1〕讀數(shù)前應(yīng)等待0.5～1min，使附著在滴定管壁的標(biāo)準(zhǔn)溶液完全流下，液面穩(wěn)定不變?！?〕讀數(shù)時應(yīng)將滴定管從滴定管架上取下，用拇指和食指握住滴定管上部，使滴定管懸垂。因為在滴定管架上不能確保滴定管處于垂直狀態(tài)而造成讀數(shù)誤差?！?〕無色和淺色溶液將有清晰的凹液面，讀數(shù)時應(yīng)保持視線與凹液面的最低點相切。視線偏高〔俯視〕將使讀數(shù)偏小，視線偏低〔仰視〕將使讀數(shù)偏大。顏色較深的溶液〔如KMn04、I2等〕無法清晰識別凹液面，讀數(shù)時，應(yīng)讀取溶液上沿(圖1-8)。圖1-8讀數(shù)〔4〕使用"藍(lán)帶〞滴定管時，此時凹液面中間被打斷，兩邊凹液面交在藍(lán)線上的交點即為讀數(shù)?！?〕每次讀數(shù)前均應(yīng)檢查尖嘴是否有氣泡，是否有液滴懸掛在尖嘴，并根據(jù)滴定管的精細(xì)程度準(zhǔn)確讀數(shù)至×.××mL?！?〕由于滴定管的刻度不絕對均勻，因此為減小滴定誤差，每一次滴定做完應(yīng)該把滴定管加滿后重新開場第二次滴定，保證使用滴定管的一樣部位進(jìn)展讀數(shù)，這樣可以消除因刻度不均勻而引起的誤差。4〕滴定操作先將裝好標(biāo)準(zhǔn)溶液并調(diào)好"零點〞的〔記錄起始讀數(shù)〕滴定管垂直地夾在滴定管架上，下面的滴定臺應(yīng)該是白色臺面，使滴定過程中的顏色變化更容易觀察。滴定開場之前，必須調(diào)整好滴定管和滴定臺的高度、滴定臺和錐形瓶的高度。首先滴定臺的前沿需要距離桌面的前沿10-15cm,滴定的時候錐形瓶的瓶底應(yīng)該距離下面的滴定臺白臺面2-3cm高，滴定管的管尖在滴定時應(yīng)伸入錐形瓶的瓶口1-2cm比擬適宜。滴定時，必須左手操作滴定管，右手握住錐形瓶并不斷搖動。使用酸式滴定管時，其手部的動作應(yīng)該稱為"反扣法〞，將活塞套的旋塞局部沖外，用左手控制滴定管的旋塞，大拇指在前，食指及中指在后握住旋塞，無名指和小拇指彎曲靠在尖嘴上。在凡士林涂抹適宜的情況下轉(zhuǎn)動活塞時，稍微向手心使勁，這是為了防止滴定過程中旋塞從旋塞套中脫落，并注意手掌不要頂住旋塞，在滴定過程中左手不能離開旋塞(圖1-9)。圖1-9酸式滴定管的操作圖1-10堿式滴定管的操作使用堿式滴定管時，左手大拇指在前，食指在后，另三指固定尖嘴，中指和無名指夾住管尖，用手指指尖擠壓玻璃珠上半局部右側(cè)乳膠管，使乳膠管壁和玻璃珠之間形成一條細(xì)小的縫隙，溶液即可流出(圖1-10)。注意在擠壓玻璃珠時不要擠壓玻璃珠的中部，也不要擠壓玻璃珠下部乳膠管，以免空氣進(jìn)入尖嘴，造成滴定體積測量誤羞。搖動錐形瓶時，右手大拇指在前，食指和中指在后，無名指和小拇指自然微曲靠在錐形瓶前側(cè)，手腕放松，保持錐形瓶瓶口水平；同時也可以使大拇指處于錐形瓶一側(cè)在前，四個手指在后握住錐形瓶。滴定時使滴定管尖嘴伸入錐形瓶1-2cm左右為宜，邊滴定邊搖動錐形瓶，搖動錐形瓶盡量抖動手腕，使錐形瓶里的溶液應(yīng)作同一方向做圓周運動〔常以順時針為宜〕。不要搖動幅度過大，也不要左右振蕩，謹(jǐn)防溶液濺出，如果有溶液濺出的情況應(yīng)進(jìn)展重新滴定。滴定速度將直接影響滴定終點的觀察和判斷，一般情況下，滴定開場時，滴定速度可適當(dāng)?shù)乜煲稽c〔視具體滴定不同有差異〕，其滴定的快慢程度可以用"見滴成線〞來說明，但不能使滴定劑成液流線型流出。滴定時，仔細(xì)觀察滴定劑滴入點周圍的顏色變化，假設(shè)顏色變化越來越慢則必須放慢滴定速度，需逐滴地滴加滴定劑，滴一滴，搖一搖，直至一滴溶液參加后振搖幾下后顏色才變化回去，此時應(yīng)半滴半滴地滴加，當(dāng)溶液顏色有明顯變化且半分鐘不褪時，即告到達(dá)終點，停頓滴定?？刂瓢氲蔚牟僮魇俏⑽⑿D(zhuǎn)旋塞或稍稍擠壓玻璃珠上部乳膠管，使滴定劑慢慢流出，并有半滴溶液懸掛在尖嘴口〔注意只要溶液沒有落下，即為半滴溶液，同時有大半滴于小半滴之分，應(yīng)該盡量滴入小半滴溶液〕，將尖嘴小心伸入錐形瓶，使半滴溶液靠在錐形瓶壁上，然后慢慢傾斜錐形瓶，使錐形瓶中的溶液將該半滴滴定劑順入其中，或用洗瓶以去離子水吹洗沖下；或者直接用洗瓶將半滴溶液吹入錐形瓶中。少量的錐形瓶吹洗不會影響測定的實驗誤差。1.3移液管和吸量管的操作移液管和吸量管都是可以準(zhǔn)確移取一定體積溶液的量器，但是兩者從外觀上有差異，移液管是一根中部膨大的細(xì)長玻璃管，上有一環(huán)形標(biāo)線，只能移取一個準(zhǔn)確體積的溶液；吸量管是具有分刻度線的玻璃管，可準(zhǔn)確移取小于最大體積的不同體積溶液。使用移液管和吸量管時，一般用右手拿移液管〔吸量管〕，左手拿洗耳球。右手大拇指和中指拿住移液管〔吸量管〕刻線以上處，食指在管口上方〔注意這里堅決不能使用大拇指〕，隨時準(zhǔn)備按住管口，另外兩指輔助拿住移液管〔吸量管〕(圖1-11)。圖1-11用移液管吸取〔左〕和放出〔右〕溶液1〕洗滌分析化學(xué)中所用的玻璃器皿洗滌方式同樣使用于移液管和吸量管的洗滌。移液管和吸量管可以吸取少量鉻酸洗液洗滌，也可以將移液管和吸量管浸泡在用500mL或1000mL量筒裝的鉻酸洗液中洗滌。待鉻酸洗液瀝干后，分別用自來水、去離子水順序洗滌，使用前，用濾紙將移液管或吸量管外壁水分擦干，并將尖嘴殘留的水吸盡，然后用待吸取的溶液潤洗三次，以除去管殘留的水分。移液管的潤洗方法是：用洗耳球吸取溶液進(jìn)入移液管大概1/3體積處，一般剛好進(jìn)入大肚移液管的膨脹局部，迅速用右手食指按住管口〔盡量不讓吸入的溶液回流而稀釋所移取溶液〕。然后取出移液管，并將管慢慢傾斜，雙手托住移液管兩端，轉(zhuǎn)動移液管使溶液浸潤整個移液管壁〔注意：管口處可放置一個燒杯〕，當(dāng)溶液流至管口附近時，再慢慢將移液管直立起來，使溶液從尖嘴排出。對于25mL移液管，可以使用5-10mL溶液潤洗2-3次。2〕移取溶液將移液管插入液面以下1～2cm處，插入太淺易出現(xiàn)吸空，插入太深會使管外壁黏附太多的溶液，影響移取溶液的準(zhǔn)確度；如果是移取容量瓶中的溶液，則應(yīng)該將移液管插入到容量瓶的大肚部位處。左手將洗耳球中的空氣先擠掉，然后將洗耳球尖嘴接在移液管口，慢慢松開左手，讓溶液吸入移液管，為防止吸空，移液管應(yīng)隨液面而下降。當(dāng)移液管中液面上升至刻線以上時，迅速移開洗耳球并用右手食指按住管口，保持移液管垂直，尖嘴緊貼在原容器壁，稍稍松動食指并輕輕來回轉(zhuǎn)動移液管，使液面緩慢下降至凹液面的最低點與刻度線相切后將移液管靠在壁上旋轉(zhuǎn)3圈后取出移液管，用事先準(zhǔn)備的濾紙片擦干移液管下端外壁所黏附溶液，此時管尖不得有氣泡，也不得有液滴懸掛。將移液管垂直置于承受溶液的容器〔如錐形瓶〕中，尖嘴緊貼容器壁，左手拿承受容器并使其傾斜成45o。放松食指，使溶液自由流出，待溶液全部流出再等10-15s后，將移液管自轉(zhuǎn)3圈后取出移液管。吸量管的使用與移液管根本一樣，應(yīng)注意的是吸量管的準(zhǔn)確度不及移液管，最好不要用于標(biāo)準(zhǔn)溶液；在平行實驗中，應(yīng)盡量使用同一支吸量管的同一段，并盡量防止使用末端收縮局部。1.4容量瓶的操作1〕檢漏使用前，先檢查是否漏水。檢漏方法：裝入自來水至標(biāo)線附近，蓋好瓶塞，左手拿住瓶頸以上局部并用食指按住瓶塞，右手手指托住瓶底邊緣，倒立1min，觀察瓶塞周圍是否有水滲出，假設(shè)不漏，將瓶直立，轉(zhuǎn)動瓶塞180o，再倒立試漏1min，假設(shè)不漏水，即可使用。同時注意瓶塞和瓶頸之間要套上橡皮筋，防止瓶塞脫落并打壞瓶塞。2〕洗滌容量瓶與其他容量分析儀器一樣，需先用鉻酸洗液洗滌，然后依次用自來水、去離子水洗滌3遍后使用。3〕使用容量瓶使用前應(yīng)先洗凈。假設(shè)用固體配制溶液，先將準(zhǔn)確稱量的固體物質(zhì)在燒杯中溶解，然后再將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，轉(zhuǎn)移時，一手〔常為右手〕拿玻棒，將其伸入容量瓶口，一端輕靠瓶口壁并傾斜；另一手拿燒杯，使燒杯嘴緊貼玻棒，慢慢傾斜燒杯，使溶液沿玻棒流下，溶液全部流完后，將燒杯輕輕沿玻棒上提，同時將燒杯直立，使附著在玻棒與燒杯嘴之間的溶液流回?zé)蜓夭０粝铝?圖1-12)。注意不能直接將燒杯從玻棒處拿開，否則，殘留在玻棒和燒杯嘴中間的液滴可能損失。然后用去離子水洗滌燒杯3～4次，每次洗滌液一并轉(zhuǎn)入容量瓶中。當(dāng)至容量瓶容積的2/3時，搖動容量瓶使溶液混勻，此時不能蓋上瓶塞將容量瓶倒轉(zhuǎn)。繼續(xù)加去離子水至接近標(biāo)線1-2cm時等待1-2min，使瓶頸壁的溶液流下。用滴管或洗瓶慢慢滴加，直至溶液的彎月面與標(biāo)線相切為止。最后，蓋上瓶塞，左手握住瓶頸，左手食指按住瓶塞，右手托住瓶底，反復(fù)倒轉(zhuǎn)并搖動(圖1-13)。容量瓶直立后，可以發(fā)現(xiàn)此時溶液凹液面在標(biāo)線以下，屬正?，F(xiàn)象，是溶液滲入磨口與瓶塞縫隙中引起的，不必再加水至刻線。假設(shè)是稀釋溶液，則用移液管吸取一定體積的溶液于容量瓶中，直接加去離子水稀釋至刻度，具體操作同上。圖1-12定量轉(zhuǎn)移溶液圖1-13容量瓶混勻熱溶液應(yīng)冷卻至室溫后再定容，否則將造成誤差；需避光保存的溶液應(yīng)使用棕色容量瓶。假設(shè)試劑需要長期保存，應(yīng)轉(zhuǎn)入試劑瓶中保存。當(dāng)容量瓶長期不用時，應(yīng)將其洗凈，并在磨口與瓶塞間墊一濾紙片，以防瓶塞黏合，難以翻開。1.5分析化學(xué)實驗數(shù)據(jù)的記錄、處理和實驗報告分析化學(xué)實驗數(shù)據(jù)的記錄學(xué)生應(yīng)有專門的、預(yù)先編有頁碼的實驗記錄本，不得撕去任何一頁。絕不允許將數(shù)據(jù)記在單面紙或小紙片上，或記在書上甚至手掌上等。實驗記錄本上記錄的是實驗中的所有原始數(shù)據(jù)，一般整理后書寫實驗報告。實驗過程中的各種測量數(shù)據(jù)及有關(guān)現(xiàn)象，應(yīng)及時準(zhǔn)確而清楚地記錄下來。記錄實驗數(shù)據(jù)要實事，切忌隨意拼湊或偽造數(shù)據(jù)。實驗過程中測量數(shù)據(jù)時，應(yīng)注意其有效數(shù)字的位數(shù)。用分析天平稱量時，要求記錄到0.0001g；滴定管及吸量管的讀數(shù)應(yīng)記錄到0.01mL；用分光光度計測量溶液的吸光度時，如吸光度在0.6以下，應(yīng)記錄至0.001的讀數(shù)，大于0.6時，則要求記錄至0.01的讀數(shù)。實驗記錄上的每一個數(shù)據(jù)，都是測量結(jié)果，所以，重復(fù)觀測時，即使數(shù)據(jù)完全一樣，也都要記錄下來；如滴定管的起始讀數(shù)假設(shè)每一次均為0刻度開場，也應(yīng)該嚴(yán)格記錄0.00mL。進(jìn)展記錄時，對文字記錄，應(yīng)整潔；對數(shù)據(jù)記錄，應(yīng)采用一定的表格形式，這樣就更為清楚明白。在實驗過程中，如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)算錯、測錯或讀錯而需要改動時，可將該數(shù)據(jù)用一橫線劃去，并在其上方寫上正確的數(shù)字。分析化學(xué)實驗數(shù)據(jù)的處理為了衡量分析結(jié)果的精細(xì)度，一般對單次測定的一組結(jié)果χ1，χ2，…，χn，算出算術(shù)平均值后，應(yīng)再用單次測量結(jié)果的相對偏差、平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差等表示出來，這些是分析化學(xué)實驗中最常用的幾種處理數(shù)據(jù)的表示方法。一般在分析化學(xué)中相對偏差、平均偏差和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差保存一位有效數(shù)字即可。算術(shù)平均值為相對偏差為平均偏差為相對平均偏差為標(biāo)準(zhǔn)偏差為相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為對分析化學(xué)實驗數(shù)據(jù)的處理，有時是大宗數(shù)據(jù)的處理，甚至有時還要進(jìn)展總體和樣本的大宗數(shù)據(jù)的處理。例如，有些學(xué)生假期進(jìn)展*流域水樣的監(jiān)測，就需要進(jìn)展大批數(shù)據(jù)的處理。其他有關(guān)實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)處理，如置信度與置信區(qū)間、是否存在顯著性差異的檢驗及對可疑值的取舍判斷等，可參考有關(guān)教材和專著。分析化學(xué)實驗報告實驗完畢，應(yīng)用專門的實驗報告本，根據(jù)預(yù)習(xí)和實驗中的現(xiàn)象及數(shù)據(jù)記錄等，及時而認(rèn)真地寫出實驗報告。分析化學(xué)實驗報告一般包括以下容。實驗名稱一、實驗?zāi)康亩?、實驗原理簡要地用文字和化學(xué)反響式說明。例如，對于滴定分析，通常應(yīng)有標(biāo)定和滴定反響方程式，基準(zhǔn)物質(zhì)和指示劑的選擇，標(biāo)定和滴定的計算公式等。對特殊儀器的實驗裝置，應(yīng)畫出實驗裝置圖。三、主要儀器與試劑列出實驗中所要使用的主要試劑和儀器。四、實驗步驟應(yīng)簡明扼要地寫出實驗步驟過程。五、實驗數(shù)據(jù)及其處理應(yīng)用文字、表格、圖形將數(shù)據(jù)表示出來。根據(jù)實驗要求及計算公式計算出分析結(jié)果并進(jìn)展有關(guān)數(shù)據(jù)和誤差處理，盡可能地使記錄表格化。這一局部是實驗報告的關(guān)鍵，必須認(rèn)真書寫，同時嚴(yán)格注意所有讀數(shù)的有效數(shù)字。六、問題討論解答實驗教材中的思考題，對實驗中的現(xiàn)象、產(chǎn)生的誤差等進(jìn)展討論和分析，同時自己總結(jié)實驗規(guī)律，以提高自己分析問題、解決問題的能力，為科學(xué)論文的寫作打下根底。第二章分析化學(xué)實驗實驗一滴定分析根本操作練習(xí)【實驗?zāi)康摹?．掌握酸式、堿式滴定管的洗滌、準(zhǔn)備和使用方法。2．熟悉酚酞、甲基橙等常用指示劑的顏色變化，正確判斷滴定終點?！局饕噭┖蛢x器】儀器：50mL酸式滴定管；50mL堿式滴定管；錐形瓶；250mL錐形瓶。試劑：濃HCl(ρ=1.18g/mL)；NaOH(s)；0.1%甲基橙水溶液；0.2%酚酞乙醇溶液。【實驗原理】在滴定分析法中，將滴定劑〔準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液〕滴加到含有被測組分的試液中，直至反響完全，并用指示劑指示滴定終點的滴定過程，是必須掌握的方法。根據(jù)滴定劑消耗的體積可以計算待測物的濃度。為了準(zhǔn)確測定滴定劑消耗的體積，必須學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、標(biāo)定、滴定管的正確操作和滴定終點的判斷。酸堿指示劑(acid-baseindicator)因其酸式和堿式的構(gòu)造不同而具有不同的顏色。指示劑的理論變色點即為該指示劑的pKHIn(KHln為解離常數(shù))，即時溶液的pH，指示劑的理論變色圍為pKHIn±1，因此，在一定條件下，指示劑的顏色取決于溶液的pH。在酸堿滴定過程中，計量點前后pH會發(fā)生突躍〔滴定突躍〕，只要選擇變色圍全部或局部落入滴定突躍圍的指示劑即可用來指示滴定終點，保證滴定誤差小于±0.1%。本實驗中，選擇0.10mol/LNaOH溶液滴定等濃度HCl溶液，滴定的突躍圍為pH4.3～9.7，可選用酚酞〔變色圍pH8.0～9.6〕和甲基橙〔變色圍pH3.1～4.4〕作指示劑。在使用同一指示劑的情況下，進(jìn)展鹽酸和氫氧化鈉的互滴練習(xí)，不管被滴定溶液的體積如何變化，只要使用的始終是同一瓶溶液，則該體積比應(yīng)保持不變。借此，可使學(xué)生逐步熟練掌握滴定分析根本操作技術(shù)和正確判斷終點的能力。通過反復(fù)練習(xí)，使學(xué)生學(xué)會通過觀察滴定劑落點處周圍的顏色改變的快慢判斷終點是否臨近，并學(xué)會控制一滴一滴或半滴半滴地滴加滴定劑，直至最后半滴滴定劑的參加引起溶液顏色的明顯變化，停頓滴定，到達(dá)滴定終點。通過所消耗鹽酸和氫氧化鈉的體積比來計算測定方法的精細(xì)度?！緦嶒灢襟E】1．配制0.10mol/LNaOH溶液和HCl溶液各250mL1〕NaOH溶液的配制在臺秤上用外表皿迅速稱取2.0gNaOH固體于燒杯中，參加少量去離子水，攪拌溶解后將溶液轉(zhuǎn)入500mL試劑瓶中，用去離子水涮洗燒杯2～3次，并將涮洗液倒入試劑瓶，繼續(xù)加水至總體積約為500mL，蓋上橡皮塞，搖勻，貼上標(biāo)簽，2人共用。2〕HCl溶液的配制在通風(fēng)櫥中用干凈的10mL量筒量取濃HCl4.0～4.5mL，倒入預(yù)先裝入一定體積去離子水的500mL試劑瓶中，用去離子水稀釋至總體積約為500mL，蓋上玻璃塞，搖勻，貼上標(biāo)簽，2人共用。2．滴定操作練習(xí)1〕準(zhǔn)備按之前所表達(dá)的方法準(zhǔn)備好酸式、堿式滴定管各一支，分別裝滿HCl和NaOH溶液至零刻度線以上，排出氣泡，調(diào)節(jié)液面處于"0.00〞或零刻線稍下的*一位置，靜止1min左右。2〕酸堿互滴練習(xí)由酸式滴定管中放出0.10mol/LHCl溶液幾毫升于250mL錐形瓶中，參加約20mL去離子水，再參加酚酞指示劑1滴，用堿式滴定管滴出0.10mol/LNaOH溶液進(jìn)展滴定，特別注意練習(xí)堿式滴定管加一滴和半滴溶液的操作，觀察指示劑在終點附近的變況，滴定至溶液呈微紅色且半分鐘不褪色，即為終點。再用酸式滴定管參加少許HCl溶液，使錐形瓶顏色褪盡，繼續(xù)用NaOH溶液滴定至終點，如此反復(fù)練習(xí)至能準(zhǔn)確判斷滴定終點、自如控制滴定速度。從堿式滴定管放出0.10mol/LNaOH溶液幾毫升于250mL錐形瓶中，參加約20mL去離子水，再參加甲基橙指示劑1滴，用酸式滴定管滴出0.10mol/LHCl溶液進(jìn)展滴定，特別注意練習(xí)酸式滴定管加一滴和半滴溶液的操作，滴定至溶液從黃色轉(zhuǎn)化為橙色為終點。再用堿式滴定管參加少許NaOH溶液，使錐形瓶顏色褪至黃色，繼續(xù)用HCl溶液滴定至終點，如此反復(fù)練習(xí)至能準(zhǔn)確判斷滴定終點、自如控制滴定速度。注意，甲基橙為雙色指示劑，應(yīng)密切注意滴定到達(dá)滴定終點時顏色的變化情況，正確掌握滴定終點。3〕以酚酞作指示劑用NaOH滴定HCl從酸式滴定管準(zhǔn)確放出約20mLHCl溶液于錐形瓶中，加少量去離子水，再參加1～2滴酚酞，在不斷搖動下，用NaOH溶液滴定至終點，記錄讀數(shù)。然后再將酸堿滴定管加滿，記錄起始讀數(shù)，重復(fù)上面的操作2次直至滴定終點到達(dá)。重點判斷滴定終點并進(jìn)展讀數(shù)記錄。4〕以甲基橙作指示劑用HCl滴定NaOH從堿式滴定管準(zhǔn)確放出約20mLNaOH溶液于錐形瓶中，加少量去離子水，參加1～2滴甲基橙，在不斷搖動下，用HCl溶液滴定至溶液由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)槌壬珵榻K點。然后再將酸堿滴定管加滿，記錄起始讀數(shù)，重復(fù)上面的操作2次直至滴定終點到達(dá)。重點判斷滴定終點并進(jìn)展讀數(shù)記錄?！緦嶒灁?shù)據(jù)記錄及處理】寫出有關(guān)公式，將實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果填入表1-1和1-2。根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)計算出VHCl/VNaOH及VNaOH/VHCl，并計算三次測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。對測定結(jié)果要求相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.3%。表1-1鹽酸滴定氫氧化鈉滴定編號123VNaOH(ml)VHCl(ml)VHCl/VNaOHVHCl/VNaOH平均值相對平均偏差相對標(biāo)準(zhǔn)偏差表1-2氫氧化鈉滴定鹽酸滴定編號123VHCl(ml)VNaOH(ml)VNaOH/VHClVNaOH/VHCl平均值相對平均偏差相對標(biāo)準(zhǔn)偏差請注意所有數(shù)據(jù)的有效數(shù)字【思考題】1．NaOH和HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液能否用直接配制法配制？為什么？配制時可用量筒量取濃HCl，用臺秤稱取NaOH(s)，而不用吸量管和分析天平，為什么？2．標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入滴定管之前，為什么要用待裝溶液涮洗2～3次？錐形瓶是否也需事先涮洗或烘干？3．為什么HCl溶液滴定NaOH溶液時，常選擇甲基橙作指示劑，而NaOH溶液滴定HCl溶液時，常選擇酚酞作指示劑？4.使用酚酞指示滴定終點時，為什么說只要半分鐘不褪色即為到達(dá)滴定終點？【相關(guān)知識】甲基橙：其化學(xué)名稱為4-[[4-(二甲氨基)苯基]偶氮基]苯磺酸鈉鹽；對二甲氮基偶苯磺酸鈉；甲基橙4-(4-二甲氨基)苯基偶氮基)苯磺酸鈉，其理論變色點是pH為3.4。甲基橙(methylorange)本身為堿性，變色圍pH為3.1-4.4,pH<3.1時變紅，pH>4.4時變黃，pH在3.1-4.4時呈橙色。構(gòu)造如下列圖所示：甲基橙變色反響方程式：酚酞：其化學(xué)名稱為3，3-雙(4-羥基苯基)-1(3H)-異苯并呋喃酮,其理論變色點為pH為8.2，不同pH下酚酞的不同顏色見表2-3。酚酞的構(gòu)造：表1-3不同pH下酚酞的構(gòu)造及顏色實驗二工業(yè)純堿中總堿度的測定〔酸堿滴定法〕【實驗?zāi)康摹?．掌握配制和標(biāo)定HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法。2．學(xué)習(xí)容量瓶、移液管的使用方法，進(jìn)一步熟練酸式滴定管的操作方法。3．掌握工業(yè)純堿中總堿度測定的原理和方法?！局饕噭┖蛢x器】儀器：酸滴定管；錐形瓶；容量瓶；移液管；燒杯；洗瓶。試劑：無水碳酸鈉〔基準(zhǔn)物質(zhì)，1800C枯燥2~3小時，然后放入枯燥器冷卻后備用〕；濃HCl〔相對密度1.19，分析純〕；0.2%甲基橙水溶液；工業(yè)純堿試樣?！緦嶒炘怼刻妓徕c是重要的化工原料之一，作為制造其他化學(xué)品的原料、清洗劑、洗滌劑，廣泛應(yīng)用于輕工日化、建材、化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、冶金、紡織、石油、國防、醫(yī)藥等領(lǐng)域。工業(yè)碳酸鈉，俗稱純堿、打或打粉，其主要成分為Na2CO3，其中可能還含有少量NaCl、Na2SO4、NaOH或NaHCO3等成分。工業(yè)純堿總堿度的測定，通常是指用酸堿滴定法滴定主要成分Na2CO3和其他堿性雜質(zhì)如NaOH或NaHCO3等的含量，常用于檢定純堿的質(zhì)量。可能發(fā)生的反響包括：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑NaOH+HCl=NaCl+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑反響產(chǎn)物為NaCl和H2CO3，化學(xué)計量點時pH為3.8左右?？蛇x用甲基橙為指示劑，用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)槌壬珪r，即為終點。工業(yè)純堿長期暴露在空氣中能吸收空氣中的水分及二氧化碳，生成碳酸氫鈉，并結(jié)成硬塊。因此要將試樣在2700C-3000C烘干2小時，除去試樣中的水分，并使NaHCO3全部轉(zhuǎn)化為Na2CO3。工業(yè)純堿均勻性差，測定的允許誤差可稍大。濃鹽酸易揮發(fā)出HCl氣體，不能直接配制準(zhǔn)確濃度的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液。配制鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液時需用間接配制法，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。也可用另一準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定鹽酸溶液，再根據(jù)它們的體積比求得鹽酸溶液的濃度。標(biāo)定HCl溶液常用的基準(zhǔn)物有無水碳酸鈉和硼砂等。本實驗以采用無水碳酸鈉作為基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定HCl溶液。由于滴定至計量點時溶液呈酸性〔二元酸，pH≈3.8〕，因此可采用甲基橙指示滴定終點?；鶞?zhǔn)物質(zhì)是分析化學(xué)中用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)定滴定分析中操作溶液濃度的物質(zhì)?；鶞?zhǔn)物質(zhì)應(yīng)符合五項要求：一是純度〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕應(yīng)≥99.9%；二是組成與它的化學(xué)式完全相符，如含有結(jié)晶水，其結(jié)晶水的含量均應(yīng)符合化學(xué)式；三是性質(zhì)穩(wěn)定，一般情況下不易失水、吸水或變質(zhì)，不與空氣中的氧氣及二氧化碳反響；四是參加反響時，應(yīng)按反響式定量地進(jìn)展，沒有副反響；五是要有較大的摩爾質(zhì)量，以減小稱量時的相對誤差。常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有銀、銅、鋅、鋁、鐵等純金屬及氧化物、重鉻酸鉀、碳酸鉀、氯化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、草酸、硼砂等純化合物。【實驗步驟】1．0.10mol·L-1HCl溶液的配制及標(biāo)定0.10mol·L-1HCl溶液的配制同實驗一。準(zhǔn)確稱取0.13-0.16g無水碳酸鈉，置于250mL錐形瓶中，參加20-30mL水使其完全溶解。參加2-3滴0.2%甲基橙指示劑，用待標(biāo)定的HCl溶液滴定至溶液由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)槌壬礊榻K點，記錄所消耗HCl溶液的體積。平行測定3次。2．純堿試樣總堿度的測定準(zhǔn)確稱取1.4-1.7g純堿試樣，置于小燒杯中，加適量水使其完全溶解后，定量轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，充分搖勻。用移液管準(zhǔn)確移取25.00mL純堿試樣溶液于錐形瓶中，參加2-3滴甲基橙指示劑。用已標(biāo)定的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)槌壬?，即為終點。記錄所消耗HCl溶液的體積，平行測定3次。【實驗數(shù)據(jù)記錄及處理】寫出有關(guān)公式，將實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果填入表2-1和2-2。根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)分別計算出HCl溶液的準(zhǔn)確濃度和純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并計算三次測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。對標(biāo)定結(jié)果要求相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.2%，對測定結(jié)果要求相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.3%。表2-1碳酸鈉標(biāo)定HCl滴定編號123VHCl(mL)m碳酸鈉(g)CHCl(mol·L-1)CHCl平均值〔mol·L-1〕相對平均偏差相對標(biāo)準(zhǔn)偏差表2-2純堿中碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定滴定編號123m純堿試樣VHCl(mL)V試樣(mL)純堿中碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的平均值相對平均偏差相對標(biāo)準(zhǔn)偏差請注意所有數(shù)據(jù)的有效數(shù)字【附注】1．反響本身由于產(chǎn)生H2CO3會使滴定突躍不明顯，致使指示劑顏色變化不夠敏銳，因此，接近滴定終點之前，可加熱煮沸溶液，并搖動以趕走CO2，冷卻后再滴定。2．該品具有弱刺激性和弱腐蝕性。直接接觸可引起皮膚和眼灼傷。使用時穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o服和手套；不慎與眼睛接觸后，請立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見?！舅伎碱}】1．為什么HCl溶液不能直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液？常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有哪些？無水碳酸鈉保存不當(dāng)，吸收局部水分，對標(biāo)定結(jié)果和總堿度測定結(jié)果分別有什么影響？【相關(guān)知識】甲基橙知識介紹物質(zhì)分子構(gòu)造性質(zhì)分子量變色圍甲基橙MethylOrange1份溶于500份水中，稍溶于水而呈黃色，易溶于熱水，溶液呈金黃色，幾乎不溶于乙醇。327.333.1〔紅〕~4.4〔橙〕實驗三甲醛法測定銨態(tài)氮肥硫酸銨的含氮量〔酸堿滴定法〕【實驗?zāi)康摹?．掌握配制和標(biāo)定NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法。2．進(jìn)一步熟練堿式滴定管的操作方法。3．掌握甲醛法測定銨態(tài)氮肥硫酸銨含氮量的原理和方法?！局饕噭┖蛢x器】儀器：堿式滴定管；錐形瓶；容量瓶；移液管；燒杯；洗瓶。試劑：鄰苯二甲酸氫鉀〔基準(zhǔn)物質(zhì)，100-1250C枯燥1小時，然后放入枯燥器冷卻后備用〕；NaOH固體；1：1〔或20%〕甲醛溶液；0.1%甲基紅乙醇溶液；0.2%酚酞乙醇溶液；硫酸銨試樣?！緦嶒炘怼苛蛩徜@是常用的無機含氮化肥之一，其含氮量的測定在農(nóng)業(yè)分析中占據(jù)重要的地位。由于銨鹽中NH4+的酸性太弱，Ka=5.6×10-10，不能用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接準(zhǔn)確滴定。常使用甲醛法測定硫酸銨中含氮量。將硫酸銨與甲醛作用，定量生成六次甲基四銨鹽(Ka=7.1*l0-6)和H+，使弱酸強化。反響按下式定量進(jìn)展：4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O所生成的H+和(CH2)6N4H+以酚酞為指示劑，可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。由上述反響可知，4mol的NH4+與甲醛作用，生成4mol酸(包括3molH+和1mol(CH2)6N4H+)，將消耗4molNaOH，即nNH4+/nNaOH=1，則氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)式計算：甲醛法操作便捷快速，在生產(chǎn)實際中應(yīng)用較多，但其準(zhǔn)確度較蒸餾法差，適用于強酸銨鹽中含氮量的測定。本實驗采用甲醛法測定銨態(tài)氮肥硫酸銨中的含氮量。NaOH固體腐蝕性強，易吸收空氣中水分和CO2，因此不能直接配制準(zhǔn)確濃度的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。常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有鄰苯二甲酸氫鉀〔KHC8H4O4，簡寫為KHP〕和草酸〔H2C2O4·2H2O〕等。由于鄰苯二甲酸氫鉀易制得純品，在空氣中不吸水且易于保存，摩爾質(zhì)量較大，因此應(yīng)用更為廣泛。用KHP標(biāo)定NaOH溶液時反響如下：HP-+OH-=P2-+H2O由于滴定至計量點時溶液呈堿性〔二元堿，pH≈9〕，因此可采用酚酞指示劑指示滴定終點?！緦嶒灢襟E】1．0.10mol·L-1NaOH溶液的配制及標(biāo)定0.10mol·L-1NaOH溶液的配制同實驗一。準(zhǔn)確稱取0.4-0.6g鄰苯二甲酸氫鉀，置于250mL錐形瓶中，參加20-30mL水，微熱使其完全溶解。待溶液冷卻后，參加2-3滴0.2%酚酞指示劑，用待標(biāo)定的NaOH溶液滴定至溶液呈微紅色，半分鐘不褪色，即為終點〔如果較長時間微紅色慢慢褪去，是由于溶液吸收了空氣中的二氧化碳所致〕，記錄所消耗NaOH溶液的體積。平行測定3次。2．甲醛溶液的處理甲醛因被氧化其中常含有微量甲酸，使分析結(jié)果偏高，應(yīng)事先中和除去。處理方法如下：取原瓶裝甲醛上層清液于燒杯中，加水稀釋一倍，搖勻。參加1-2滴0.2％酚酞指示劑，用0.10mol·L-lNaOH溶液中和至甲醛溶液呈微紅色。3．(NH4)2SO4試樣中含氮量的測定在電子天平上準(zhǔn)確稱取1.5-2.0g(NH4)2SO4試樣，置于小燒杯中，加適量水溶解后，定量轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，充分搖勻。用移液管準(zhǔn)確移取25.00mL銨鹽試樣溶液于錐形瓶中，依次參加10mL已中和處理的20％甲醛溶液，2-3滴0.2%酚酞指示劑，搖勻。放置1min后，用已標(biāo)定的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈微紅色為終點。記錄所消耗NaOH溶液的體積，平行測定3次?！緦嶒灁?shù)據(jù)記錄及處理】寫出有關(guān)公式，將實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果填入表3-1和3-2。根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)分別計算出NaOH溶液的準(zhǔn)確濃度和硫酸銨中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并計算三次測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。對標(biāo)定結(jié)果要求相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.2%，對測定結(jié)果要求相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.3%。表3-1鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定氫氧化鈉滴定編號123VNaOH(mL)m鄰苯二甲酸氫鉀(g)aOH(mol·L-1)aOH平均值(mol·L-1)相對平均偏差相對標(biāo)準(zhǔn)偏差表3-2硫酸銨中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定滴定編號123m硫酸銨試樣VNaOH(mL)V試樣(mL)硫酸銨中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的平均值相對平均偏差相對標(biāo)準(zhǔn)偏差請注意所有數(shù)據(jù)的有效數(shù)字【思考題】1．為什么銨鹽中含氮量的測定不能用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接測定？2．中和甲醛及(NH4)2SO4試樣中的游離酸時，為什么要采用不同的指示劑？3．本實驗中參加甲醛的體積是否需要準(zhǔn)確〔用量筒還是移液管〕"4．能否用甲醛法測定NH4Cl、NH4NO3和NH4HCO3中含氮量，為什么？其中NH4NO3中其含氮量WN如何表示？【附注】假設(shè)試樣中含有游離酸，也應(yīng)事先加以中和。處理方法如下：于試樣中參加1-2滴0.2%甲基紅指示劑，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至試液顏色由紅色變?yōu)辄S色即為終點。【相關(guān)知識】甲基紅、酚酞知識介紹物質(zhì)分子構(gòu)造性質(zhì)分子量變色圍甲基紅Methylred有光澤的紫色結(jié)晶或紅棕色粉末。熔點180-182℃。易溶于乙醇、冰醋酸，幾乎不溶于水。269.34.4(紅)～6.2(黃)酚酞Phenolphthalein酚酞為白色粉末。熔點258-262℃。溶于乙醇、乙醚，溶于稀堿溶液呈深紅色，不可溶于水，無臭，無味。318.328.2(無色)～10.0(紅)含氮量測定〔蒸餾法〕試樣用濃H2SO4消化分解〔有時需參加催化劑〕，使各種含氮化合物都轉(zhuǎn)化為NH4+，加過量的濃NaOH并加熱，將NH4+以NH3的形式蒸餾出來。用過量的H3BO3溶液吸收釋放出的NH3，然后采用甲基紅與溴甲酚綠的混合指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液直接滴定吸收液中生成的H2BO3-，至灰色即為終點。H3BO3的酸性極弱，它可以吸收NH3，但不影響滴定，故不需要定量參加。根據(jù)消耗的酸的體積和濃度，即可計算出氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。也可以用一定量過量的HCl或H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收，然后用堿標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定過量的酸，即可求出試樣中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。顯然前一種方法更為簡便。蒸餾法雖較準(zhǔn)確，但其蒸餾定氮過程十分繁瑣耗時。實驗四自來水的總硬度的測定〔絡(luò)合滴定法〕【實驗?zāi)康摹?.掌握配制和標(biāo)定EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法。2.掌握鉻黑T指示劑的使用條件和確定終點的方法。3.掌握配位滴定法測定水的總硬度的原理和方法。4.了解掩蔽干擾離子的條件及方法?！局饕噭┖蛢x器】儀器：酸式滴定管；錐形瓶；容量瓶；移液管；燒杯；洗瓶。試劑：碳酸鈣〔基準(zhǔn)物質(zhì)，1200C枯燥2小時，然后放入枯燥器冷卻后備用〕；乙二胺四乙酸二鈉鹽〔EDTA〕；鉻黑T指示劑；NH3-NH4Cl緩沖溶液(pH≈10)；三乙醇胺〔1:2〕；1:1HCl溶液?！緦嶒炘怼克目傆捕仁侵杆兴}、鎂離子的總量，它是水質(zhì)的一項重要指標(biāo)。對于水的總硬度，各國表示方法有所不同，我國目前采用將水中鈣、鎂離子的總量折算成CaCO3含量來表示硬度〔單位為mg?L-1或mmol?L-l〕和將水中鈣、鎂離子總量折算成CaO的含量來表示總硬度〔單位為德國度，10=10mg?L-1CaO〕。測定水的總硬度一般采用EDTA滴定法。在pH≈10的氨性緩沖溶液中，以鉻黑T為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定鈣、鎂離子總量。鉻黑T和EDTA都能和Ca2+、Mg2+形成配合物，其配合物穩(wěn)定性順序為：[CaY]2->[MgY]2->[MgIn]->[CaIn]-。在化學(xué)計量點前，參加鉻黑T后，局部Mg2+與鉻黑T形成配合物使溶液呈紫紅色。當(dāng)用EDTA滴定時，EDTA先與Ca2+和游離Mg2+反響形成無色的配合物，化學(xué)計量點時，EDTA奪取指示劑配合物中的Mg2+，使指示劑游離出來，溶液由紫紅色變成純藍(lán)色即為終點。滴定前：Mg2++HIn2-←→[MgIn]-+H+ 藍(lán)色紫紅色化學(xué)計量點前:Ca2++H2Y2-←→[CaY]2-+2H+Mg2++H2Y2-←→[MgY]2-+2H+化學(xué)計量點時:[MgIn]-+H2Y2-←→[MgY]2-+HIn-+H+ 紫紅色藍(lán)色根據(jù)消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計算水的總硬度。水樣中，常存在Fe3+，A13+，Cu2+，Pb2+，Zn2+，Mn2+等金屬離子，將會影響對終點的干擾甚至使滴定不能進(jìn)展。滴定時可采用三乙醇胺掩蔽Fe3+，A13+等干擾離子；以Na2S或巰基乙酸掩蔽Cu2+，Pb2+，Zn2+等干擾離子。Mn2+的干擾可用鹽酸羥胺消除。鉻黑T和Mg2+顯色靈敏度高于Ca2+的顯色靈敏度，當(dāng)水樣中鎂的含量較低時，指示劑在終點的變色不敏銳。為了提高滴定終點的敏銳性，氨性緩沖溶液中可參加一定量的Mg2+-EDTA〔Mg-Y2-，MgY2-〕予以改善或者使用K-B混合指示劑指示終點〔紫紅至藍(lán)綠〕。乙二胺四乙酸簡稱EDTA或EDTA酸，用H4Y表示，是白色、無味的結(jié)晶性粉末，不溶于冷水、乙醇及一般有機溶劑，微溶于熱水，溶于氫氧化鈉，碳酸鈉及氨的溶液。實驗中一般用乙二胺四乙酸二鈉鹽代替EDTA，一般簡稱為EDTA或者EDTA二鈉鹽，用Na2H2Y·2H2O表示，其在水中的溶解度較大。市售的EDTA二鈉鹽中含有EDTA酸和水分，如不經(jīng)過精制和烘干，就不能采用直接配制法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。EDTA溶液標(biāo)定時要根據(jù)測定對象的不同，選擇不同的基準(zhǔn)物質(zhì)來標(biāo)定。常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有純金屬如Zn，Cu，Pb等；化合物如ZnO，CaCO3，PbO，MgSO4·7H2O等。標(biāo)定EDTA時，應(yīng)盡量選擇與被測組分一樣的基準(zhǔn)物質(zhì)，使標(biāo)定和測定的條件一致，可減少測量誤差。測定水的總硬度時，常用CaCO3基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定EDTA溶液的濃度，反響條件與測定時一致。標(biāo)定時，為了改善滴定終點的變色敏銳度，可在鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液中參加少量的Mg2+-EDTA溶液?！緦嶒灢襟E】1．0.005mol·L-1EDTA溶液的配制及標(biāo)定1〕0.005mol·L-1EDTA溶液的配制在臺秤上稱量1.0g的EDTA二鈉鹽固體于小燒杯中，參加約50mL水，微熱使其完全溶解。冷卻后轉(zhuǎn)入500mL試劑瓶〔如需保存，則用聚乙烯瓶〕中，用水涮洗燒杯2～3次，并將涮洗液并入試劑瓶，繼續(xù)加水至總體積約為500mL，蓋好瓶口，搖勻，貼上標(biāo)簽。2〕0.005mol·L-l鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量〔0.15-0.20g〕CaCO3于小燒杯中，加幾滴水使其成糊狀。蓋上外表皿，由燒杯嘴沿杯壁慢慢滴加3-5mL1:1HCl，反響劇烈時稍停，手指按住外表皿略為轉(zhuǎn)動燒杯底，使試樣完全溶解。參加約20mL水，蓋上外表皿，用小火加熱鈣溶液沸騰約2min，逐去CO2。冷卻后，用水吹洗外表皿的凸面和燒杯壁，將洗滌液全部定量轉(zhuǎn)入250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。3〕EDTA溶液的標(biāo)定用移液管準(zhǔn)確移取25.00mL鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液于250mL錐形瓶中，依次參加2mLMgY2-溶液，5mL氨性緩沖溶液和1-2滴鉻黑T指示劑，搖勻。立即用EDTA溶液滴定至溶液呈純藍(lán)色為終點。記錄所消耗EDTA溶液的體積，平行測定3次。4〕水樣總硬度的測定翻開水龍頭，放水?dāng)?shù)分鐘，用已洗干凈的試劑瓶盛接水樣，備用。量筒量取100mL水樣于錐形瓶中，加5mL三乙醇胺〔假設(shè)水樣含有重金屬離子，需參加5mLNa2S溶液〕，參加10mL氨性緩沖溶液及2-4滴鉻黑T指示劑，搖勻，立即用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫紅色變?yōu)榧兯{(lán)色即為終點。記錄所消耗EDTA溶液的體積，平行測定3次。【實驗數(shù)據(jù)記錄及處理】寫出有關(guān)公式，將實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果填入表4-1和4-2。根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)分別計算出Ca2+標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度、EDTA溶液的準(zhǔn)確濃度和水的總硬度〔以德國度表示〕，并計算三次測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。對標(biāo)定結(jié)果要求相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.2%，對測定結(jié)果要求相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.3%。表4-1鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定EDTA滴定編號123CCa2+VCa2+(mL)VEDTA(mL)CEDTA(mol·L-1)CEDTA平均值(mol·L-1)相對平均偏差相對標(biāo)準(zhǔn)偏差表4-2水的總硬度滴定編號123VEDTA(mL)V水樣(mL)總硬度〔度〕總硬度平均值相對平均偏差相對標(biāo)準(zhǔn)偏差請注意所有數(shù)據(jù)的有效數(shù)字【思考題】1．水的總硬度測定時，參加緩沖溶液的作用是什么？當(dāng)水的總硬度較大時，參加氨性緩沖溶液會出現(xiàn)什么情況？2．什么樣的水樣應(yīng)參加Mg2+-EDTA溶液，Mg2+-EDTA的作用是什么？對測定結(jié)果有無影響？3.掩蔽Al3+和Fe3+要在什么情況下參加，為什么？為什么掩蔽劑要在指示劑之前參加？【相關(guān)知識】EBT指示劑知識介紹物質(zhì)分子構(gòu)造性質(zhì)分子量變色圍鉻黑TEriochromeblackT〔EBT〕棕黑色粉末，溶于熱水，冷卻后成紅棕色溶液，略溶于乙醇，微溶于丙酮。常用的金屬指示劑，測定鈣、鎂、鋇、銦、錳、鉛、鈧、鍶、鋅和鋯等。461.386.0(紅)～12.0(橙)實驗五鉛、鉍混合液中鉛、鉍含量的連續(xù)滴定〔絡(luò)合滴定法〕【實驗?zāi)康摹?．掌握通過控制不同溶液酸度連續(xù)測定鉛、鉍離子的原理和方法。2．掌握二甲酚橙指示劑的使用條件和確定終點的方法。【主要試劑和儀器】儀器：酸式滴定管；錐形瓶；容量瓶；移液管；燒杯；洗瓶。試劑：ZnO〔基準(zhǔn)物質(zhì)，在8000C灼燒至恒重，然后放入枯燥器冷卻后備用〕；乙二胺四乙酸二鈉鹽〔EDTA〕；0.2%二甲酚橙〔*O〕水溶液；20%六亞甲基四胺[(CH2)6N4]溶液〔pH5.5，稱取200g溶于水，參加40mL濃鹽酸，稀釋至1L〕；1：1HCl溶液；0.5moI·L-1NaOH溶液；0.1moI·L-1HNO3溶液；精細(xì)pH試紙〔pH值為0.5～5.0〕；待測鉛、鉍試液(0.2mol·L-1，稱取6.6gPb(NO3)2和9.7gBi(NO3)3于燒杯中，參加31mL0.1moI·L-1HNO3溶液，加熱使其完全溶解，稀釋至1L)。【實驗原理】Bi3+和Pb2+均可與EDTA形成穩(wěn)定的1:1型配合物，且彼此的穩(wěn)定性差異很大〔lgKBiY=27.94；lgKPbY=18.04，lgK=lgKBiY-lgKPbY=27.9-18.0=8.9>5〕，因此有可能在Pb2+存在條件下選擇適當(dāng)?shù)臈l件測定Bi3+。二甲酚橙(*O)在pH<6時呈黃色，與Bi3+和Pb2+均能形成紫紅色配合物，且與Bi3+的配合物更穩(wěn)定，因此可作為Bi3+與Pb2+連續(xù)滴定的指示劑。本實驗通過控制溶液酸度的方法在一份試液中連續(xù)滴定Bi3+與Pb2+。測定時先將試液酸度調(diào)節(jié)至pH≈1，此時由于EDTA和二甲酚橙的酸效應(yīng)較大，EDTA和二甲酚橙均不與Pb2+反響，而Bi3+與兩者反響；參加*O指示劑，此時溶液呈紫紅色，然后用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至試液顏色由紫紅色經(jīng)紅色、橙色突變至亮黃色即為第一個終點，根據(jù)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積及相關(guān)數(shù)據(jù)可計算出試樣中Bi的含量。在上述試液中參加六亞甲基四胺[(CH2)6N4]，調(diào)節(jié)試液pH值為5-6，此時試液中Pb2+與*O反響，形成紫紅色配合物，繼續(xù)用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至試液顏色再次突變至亮黃色即為第二個終點，根據(jù)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積及相關(guān)數(shù)據(jù)，可以計算出試樣中Pb的含量。為了使標(biāo)定與測定在一樣的實驗條件下進(jìn)展，采用ZnO基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定EDTA溶液濃度，二甲酚橙為指示劑。測定在pH為5~6的六亞甲基四胺[(CH2)6N4]緩沖溶液中進(jìn)展，終點顏色變化與試液測定一致?！緦嶒灢襟E】1．0.02mol·L-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定1〕0.02mol·L-1EDTA溶液的配制在臺秤上稱量一定量的EDTA二鈉鹽固體于小燒杯中，參加約50mL水，微熱使其完全溶解后，冷卻后轉(zhuǎn)入500mL試劑瓶〔如需保存，則用聚乙烯瓶〕中，用水涮洗燒杯2～3次，并將涮洗液并入試劑瓶，繼續(xù)加水至總體積約為500mL，蓋好瓶口，搖勻，貼上標(biāo)簽。2〕0.02mol·L-l的鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量〔0.32-0.42g〕ZnO于小燒杯中，加幾滴水使其成糊狀，逐滴遞加3-5mL1：1HCl，略為轉(zhuǎn)動燒杯底，使試樣完全溶解。將溶液定量轉(zhuǎn)入250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。3〕EDTA溶液的標(biāo)定用移液管準(zhǔn)確移取25.00mLZn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液于250mL錐形瓶中，參加1-2滴二甲酚橙指示劑，逐滴滴加六亞甲基四胺溶液使試液呈現(xiàn)穩(wěn)定的紫紅色后，再過量參加5mL六亞甲基四胺溶液。用EDTA溶液滴定至溶液由紫紅色突變至亮黃色為終點。記錄所消耗EDTA溶液的體積，平行測定3次。2．Bi3+、Pb2+待測試液的測定移取25.00mL鉛、鉍待測試液于錐形瓶中，參加10mL-1HNO3溶液和1-2滴二甲酚橙指示劑，用EDTA溶液滴定至由紫紅色突變至亮黃色即為第一終點，記錄消耗EDTA溶液的體積V1mL。在上述滴定試液中，補加二甲酚橙指示劑1-2滴，逐滴滴加六亞甲基四胺溶液使試液呈現(xiàn)穩(wěn)定的紫紅色后，再過量參加5mL六亞甲基四胺溶液。使溶液由亮黃色變?yōu)樽霞t色，繼續(xù)用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至由紫紅色再次突變至亮黃色即為第二終點，記錄消耗EDTA溶液的體積V2mL。平行測定三次?！緦嶒灁?shù)據(jù)記錄及處理】寫出有關(guān)公式，將實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果填入表5-1和5-2。根據(jù)V1、V2及相關(guān)數(shù)據(jù)計算Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度、EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度、待測試液中Bi3+、Pb2+的含量〔以質(zhì)量濃度P/g·L-1表示)，并計算三次測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。對標(biāo)定結(jié)果要求相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.2%，對測定結(jié)果要求相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.3%。表5-1Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定EDTA滴定編號123CZn2+(mol·L-1)VZn2+(mL)VEDTA(mL)CEDTA(mol·L-1)CEDTA平均值(mol·L-1)相對平均偏差相對標(biāo)準(zhǔn)偏差表5-2Bi3+、Pb2+的含量滴定編號123V1EDTA(mL)V試樣(mL)PBi(g·L-1)PBi平均值(g·L-1)相對平均偏差相對標(biāo)準(zhǔn)偏差V2EDTA(mL)PPb(g·L-1)PPb平均值(g·L-1)相對平均偏差相對標(biāo)準(zhǔn)偏差請注意所有數(shù)據(jù)的有效數(shù)字【思考題】1．滴定Bi3+需控制溶液酸度pH≈l，假設(shè)酸度過低或過高對測定結(jié)果有何影響？實驗中是如何控制所需酸度的？2．滴定Pb2+前要調(diào)節(jié)pH≈5，為什么用(CH2)6N4而不使用強堿或氨水、乙酸鈉等弱堿？(CH2)6N4參加量過多或過少會對滴定產(chǎn)生什么影響？【相關(guān)知識】二甲酚橙知識介紹物質(zhì)分子構(gòu)造性質(zhì)分子量變色圍二甲酚橙*ylenolorange(O*〕紅棕色結(jié)晶性粉末。易吸濕。易溶于水，不溶于無水乙醇。水溶液為紅色，酸性溶液中為檸檬黃色，金屬絡(luò)合物為鮮紅色，堿性溶液中為紅紫色。二甲酚橙作為指示劑常配成0.2%的水溶液使用。672.66pH>6.3時，它呈現(xiàn)紅色；pH<6.3時，呈現(xiàn)黃色；pH=pKa=6.3時，呈現(xiàn)中間顏色。二甲酚橙與金屬離子形成的配合物都是紅紫色，因此它只適用于在pH<6的酸性溶液中實驗六水樣中化學(xué)需氧量的測定〔高錳酸鉀法〕【實驗?zāi)康摹空莆沼酶咤i酸鉀法測定水中化學(xué)需氧量〔COD〕的原理和方法?！局饕噭┖蛢x器】試劑：1．0.02mol·L-1KMnO4溶液〔A液〕。2.0.002mol·L-1KMnO4溶液〔B液〕。3．1：3硫酸。4.在105-110℃烘干一小時并冷卻的草酸鈉基準(zhǔn)試劑。儀器：水浴裝置，錐形瓶臺秤，電子天平，250mL燒杯，250mL錐形瓶，500mL燒杯，25mL移液管，250mL容量瓶，洗瓶，酸堿滴定管，膠頭滴管，玻璃棒，鑷子，烘干箱，稱量瓶，50mL小燒杯?！緦嶒炘怼炕瘜W(xué)需氧量(COD)是在一定條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑的量；它是水中復(fù)原性物質(zhì)多少的一個指標(biāo)。COD越大說明水體被污染的程度越重。水樣COD的測定，會因參加氧化劑的種類和濃度、反響溶液的溫度、酸度和時間，以及催化劑的存在與否而得到不同的結(jié)果。因此，COD是一個條件性的指標(biāo)，必須嚴(yán)格按操作步驟進(jìn)展測定。COD的測定有幾種方法，對于污染較嚴(yán)重的水樣或工業(yè)廢水，一般用重鉻酸鉀法或庫侖法，對于一般水樣可以用高錳酸鉀法。由于高錳酸鉀法是在規(guī)定的條件下所進(jìn)展的反響，所以水中有機物只能局部被氧化，并不是理論上的全部需氧量，也不能反映水體中總有機物的含量。因此，常用高錳酸鹽指數(shù)這一術(shù)語作為水質(zhì)的一項指標(biāo)，以有別于重鉻酸鉀法測定的化學(xué)需氧量。高錳酸鉀法分為酸性法和堿性法兩種，本實驗以酸性法測定水樣的化學(xué)需氧量——高錳酸鹽指數(shù)，以每升多少毫克O2表示。水樣參加硫酸酸化后，參加一定量的KMnO4溶液，并在沸水浴中加熱反響一定時間。然后參加過量的Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液，使之與剩余的KMnO4充分作用。再用KMnO4溶液回滴過量的Na2C2O4，通過計算求得高錳酸鹽指數(shù)值。反響方程式：測定：4MnO4-+5C+12H+=4Mn2++5CO2↑+6H2O標(biāo)定：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2OMnO4-與C2O42-反響的考前須知：三度一點三度：反響溫度：70-80℃；溫度低則反響慢；溫度高則H2C2O4分解。反響酸度：強酸性介質(zhì)〔硫酸介質(zhì)〕。假設(shè)酸度過低則MnO4-被復(fù)原為MnO2；酸度高則H2C2O4分解。滴定速度：先慢后快再慢。一開場滴定速度要慢，否則MnO4-會分解：4MnO4-+12H+=4Mn2++5O2↑+6H2O隨著反響進(jìn)展，生成的Mn2+是反響的自催化劑，可催化反響速度加快，臨近滴定終點，反響速度接著放慢。一點：滴定終點：滴定終點顏色出現(xiàn)半分鐘不退色即為終點到達(dá)?！緦嶒灢襟E】配制150mL0.02mol·L-1KMnO4溶液〔A液〕在天平上稱取0.474gKMnO4于500mL燒杯中，參加約170mL水，蓋上外表皿，加熱至沸并保持微沸狀態(tài)15~20min，中間可補充適量水，使溶液最后體積在150mL左右。于暗處放置7~10d后，用G4號〔新牌號P16〕微孔玻璃漏斗濾去溶液中MnO2等雜質(zhì)，濾液貯存于有玻璃塞的棕色瓶中，搖勻后置于暗處保存，貼上標(biāo)簽。假設(shè)將溶液煮沸后在沸水浴上保持1h，冷卻并過濾后即可進(jìn)展標(biāo)定。配制500mL0.002mol·L-1KMnO4溶液〔B液〕用50mL的量筒量取50.0mLA液于500mL試劑瓶，用新煮沸且剛冷卻的蒸餾水稀釋、定容并搖勻，避光保存，臨時配制。配制250mL0.005mol·L-1Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確稱量0.15~0.17gNa2C2O4于小燒杯中，加適量水使其完全溶解后以水定容于250mL容量瓶中。4.COD的測定用量筒量取100mL充分?jǐn)嚢璧乃畼佑阱F形瓶中，參加5mL1:3H2SO4溶液和幾粒玻璃珠〔防止溶液暴沸〕，由滴定管參加10.00mLKMnO4B液，立即加熱至沸騰。從冒出的第一個大氣泡開場，煮沸10.0min〔紅色不應(yīng)褪去〕。取下錐形瓶，放置0.5~1min，趁熱由堿式滴定管準(zhǔn)確參加Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL，充分搖勻，立即用KMnO4B液進(jìn)展滴定。隨著試液的紅色褪去加快，滴定速度亦可稍快，滴定至試液呈微紅色且0.5min不褪去即為終點，消耗體積為V1，此時試液的溫度應(yīng)不低于60℃。標(biāo)定B液的濃度取步驟4滴定完畢的水樣，參加1:3H2SO4溶液2mL，趁熱〔75~85℃〕準(zhǔn)確移入10.00mLNa2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻。再用KMnO4B液滴定至終點，記錄所用滴定劑的體積，體積記錄為V2。【實驗數(shù)據(jù)記錄及處理】寫出有關(guān)公式，將實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果填入表6-1中。計算出水中化學(xué)需氧量的大小，并計算三次測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。對標(biāo)定結(jié)果要求相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.2%，對測定結(jié)果要求相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.3%。表6-1數(shù)據(jù)記錄表格如下：滴定編號123V1(mL)V2(mL)COD值COD平均值相對平均偏差相對標(biāo)準(zhǔn)偏差COD計算公式如下：COD(O2,mg/L)=考前須知在水浴加熱完畢后，溶液仍應(yīng)保持淡紅色，如變淺或全部褪去，說明高錳酸鉀的用量不夠。此時，應(yīng)將水樣稀釋倍數(shù)加大后再測定?！舅伎碱}】1．本實驗的測定方法屬于何種滴定方式？為何要采取這種方式？2．水樣中C1－含量高時為什么對測定有干擾？應(yīng)如何消除？3．測定水中的COD有何意義？有哪些測定方法？【相關(guān)知識】水的需氧量大小是水質(zhì)污染程度的重要指標(biāo)之一。它分為化學(xué)需氧量〔COD〕和生物需氧量〔BOD〕兩種。COD反映了水體受復(fù)原性物質(zhì)污染的程度，這些復(fù)原性物質(zhì)包括有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。水被有機物污染是很普遍的，因此COD也作為有機物相對含量的指標(biāo)之一。實驗七注射液中葡萄糖含量的測定〔碘量法〕【實驗?zāi)康摹?．掌握碘標(biāo)準(zhǔn)溶液、Na2S2O3的配制、保存及標(biāo)定方法。2．掌握間接碘量法測定葡萄糖含量的方法和原理?！局饕噭┘皟x器】試劑：KI固體；10%KI溶液；Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液〔0.1mol?L-l〕：稱取13gNa2S2O3·5H2O溶于500mL新煮沸且剛冷卻的蒸餾水中，參加約0.1g的Na2CO3;HCl溶液(6mol?L-l)；NaOH溶液(0.2mol?L-l)；葡萄糖注射液(0.50％)；K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液；淀粉溶液(0.5%)：稱取0.5g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，慢慢參加到100mL沸騰的蒸餾水中，繼續(xù)煮沸至溶液透明為止。儀器：50mL堿式滴定管，25.00mL移液管，100mL燒杯，250.00mL容量瓶【實驗容】碘量法是氧化復(fù)原滴定中常用的測定方法之一，在碘量法中，常用的兩種試劑I2和Na2S2O3。純I2可以作為基準(zhǔn)物質(zhì)使用，按照直接法來配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。碘量法均采用淀粉溶液指示終點，本實驗使用的是間接碘量法，使碘與淀粉形成的藍(lán)色物質(zhì)顏色褪去作為滴定終點的到達(dá)，指示劑應(yīng)該在臨近終點時參加。堿性溶液中，I2可歧化成IO-和I-，IO-能定量地將葡萄糖(C6H12O6)氧化成葡萄糖酸(C6H12O7)，未與C6H12O6作用的IO-進(jìn)一步歧化為IO3-和I-，溶液酸化后，IO3-又與I-作用析出I2，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的I2，由此可計算出C6H12O6的含量，有關(guān)反響式如下：I2的歧化：I2+2OH-=IO-+I-+H2OC6H1206和IO-定量作用：C6H12O6+IO-=I-+C6H12O7總反響式：I2+C6H12O6+2OH-=C6H12O7+2I-+H2OC6H12O6作用完后，剩下未作用的IO-在堿性條件下發(fā)生歧化反響：3IO-=IO3-+2I-在酸性條件下：IO3-+51-+6H+=3I2+3H2O析出過量的I2可用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-由以上反響可以看出一分子葡萄糖與一分子NaIO作用，而一分子I2產(chǎn)生一分子NaIO，也就是一分子葡萄糖與一分子I2相當(dāng)。由此可以作為定量計算葡萄糖含量的依據(jù)?！緦嶒灢襟E】1．0.017mol?L-lK2Cr2O7K2Cr2O7于小燒杯中，溶解定容于250mL容量瓶中。2．0.05mol·L-lI2標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和濃度測定〔1〕配制：稱取3.2gI2于小燒杯中，加6gKI，先用約30mL水溶解，待I2完全溶解后，稀釋至250mL，搖勻，貯于棕色瓶中，放至暗處保存?！?〕標(biāo)定Na2S2O3溶液：移取25.00mL0.017mol?L-lK2Cr2O7溶液于250mL錐形瓶中，參加10mL10%K