发布时间 : 星期二 文章无机及分析化学实验的一般知识 - 图文更新完毕开始阅读
式中：c—浓度，单位为mol.L；
x—NaOH或Na2CO3的含量，单位为g.L； M—物质的摩尔质量，单位为g.moL-1；
V—溶液的体积，单位为mL。
双指示剂中的酚酞指示剂可用甲酚红和百里酚蓝混合指示剂代替。甲酚红的变色范围为6.7(黄)—8.4(红)，百里酚蓝的变色范围为8.0(黄)—9.6(红)，混合后的变色点是8.3，酸色呈黄色，碱色呈紫色，在pH8.2时为樱桃色，变化敏锐。
三. 试剂
0.1 mol.L-1HCl标准溶液，甲酚红和百里酚蓝混合指示剂，甲基橙指示剂，酚酞指示剂。
四. 实验步骤
1. 容量瓶、移液管的使用及相对校准：
（1） 洗净1支25mL移液管，认真、多次练习移液管的使用方法。
（2）取清洁、干燥的250mL容量瓶1只，用25mL的移液管准确移取纯水10次，放入容量瓶中(在此处，应强调操作的准确，而不是快速)。然后观察液面最低点是否与标线相切，如不相切，应另作标记。经相互校准后，此容量瓶与移液管可配套使用。
2. 用移液管准确移取碱液25mL，加酚酞指示剂1滴(或混合指示剂2滴)，用0.1 mol.L-1HCl标准溶液滴定，边滴边充分摇动，以免局部酸度太高，使Na2CO3直接被滴至H2CO3。滴定至酚酞恰好褪色为止，此时即为终点，记下所用标准溶液的体积V1。然后再加2滴甲基橙指示剂，此时溶液呈黄色，继续用HCl标准溶液滴定至溶液呈橙色，此时即为终点，记下所用HCl溶液的体积V2。
五. 记录与计算(略) 六. 结果与讨论（略）
思 考 题
1. 碱液中的NaOH及Na2CO3含量是怎样测定的？ 2. 如欲测定碱液的总碱度，应采用何种指示剂？ 试拟出测定步骤及以Na2Og.L-1表示的总碱度的计算公式。
3. 某固体试样，可能含有Na2HPO4和NaH2PO4及惰性杂质。试拟定分析方案，测定其中Na2HPO4和NaH2PO4的含量。注意考虑以下问题：(1)方法原理；(2)用什么标准溶液；(3)用什么指示剂；(4)测定结果的计算公式。
4.有一碱液，可能为NaOH或NaHCO3或Na2CO3或共存物质的混合液。用标准溶液滴定至酚酞终点时，耗去酸V1mL，继续以甲基橙为指示剂滴定至终点时又耗去酸V2mL 。根据V1、与V2的关系判断该碱液的组成：
关系 V1＞V2 V1＜V2 V1=V2 V1=0 V2＞0 V1＞0 V2=0
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组成
实验十 EDTA标准溶液的配制和标定
一. 实验目的
1. 学习EDTA标准溶液的配制和标定方法。 2. 掌握络合滴定的原理，了解络合滴定的特点。 3. 熟悉钙指示剂的使用。
二. 实验原理
乙二胺四乙酸，简称EDTA，常用H4Y表示，难溶于水，常温下其溶解度为0.2g.L(mol.L)，在分析实验中通常使用其二钠盐配制标准溶液。其钠盐的溶解度为120 g.L，可配成0.3mol.L以上的溶液，其水溶液的pH=4.8，其标准溶液通常采用间接法配制。 标定EDTA溶液常用的基准物有Zn、ZnO、CaCO3、Bi、Cu、MgSO4.7H2O、Hg、Ni、Pb等。通常选用其中与被测物组分相同的物质作基准物，这样，可减小误差。
EDTA溶液若用于测定水、石灰石或白云石中CaO、MgO的含量，则宜用CaCO3为基准物。首先可加HCl溶液，其反应如下：
CaCO3+2HCl= CaCl2+CO2+ H2O
然后把溶液转移到容量瓶中并稀释，制成钙标准溶液。吸取一定量钙标准溶液，调节酸度至pH≥12，用钙指示剂，以EDTA溶液滴定至溶液由酒红色变成纯蓝色，即为终点。其变色原理如下：
用“H3Ind” 表示钙指示剂，在水溶液中的离解为：
H3Ind→ 2H+HInd
在pH≥12的溶液中，HInd2-离子与Ca2+离子形成比较稳定的络离子，反应如下：
HInd2- +Ca2+→CaInd-+ H+ 纯蓝色 酒红色 故当在钙标准溶液中加入钙指示剂时，溶液呈酒红色。当用EDTA溶液滴定时，由于EDTA能与Ca2+离子形成比CaInd-更加稳定的络离子，因此在滴定终点附近，CaInd-络离子不断转化为较稳定的CaY2-络离子，而钙指示剂被游离了出来，其反应式如下：
-2--2-2-CaInd+HY+OH→CaY+HInd + H2O 酒红色 无色 纯蓝色
用此法测定钙时，若有Mg离子共存，则它不仅不干扰钙的测定，而且使终点比Ca离子单独存在时更敏锐。当Ca2+、Mg2+离子共存时，终点由酒红色到纯蓝色，当Ca2+离子
2+
2+
+
2--1
-1
-1
-1
单独存在时则由酒红色变为紫蓝色。所以测定只有Ca2+离子的样品时，常常加入少量Mg2+离子。
注意：络合滴定中所用的水，应不含有Fe3+、Al3+、Cu2+、Ca2+、Mg2+等杂质离子。
三. 试剂
1. 乙二胺四乙酸二钠盐(固体，A.R)，CaCO3 (固体，G.R.或A.R)，1+1NH3.H2O，镁溶液(溶解1g MgSO4.7H2O于水中，稀释至200mL)，10%NaOH溶液，钙指示剂(1%固体指示剂)。
四. 实验步骤
1. 0.01mol.L-1EDTA溶液的配制： 用台秤称取乙二胺四乙酸二钠盐1.9g，溶解于约200mL温水中，稀释至500mL。转移至1000mL细口瓶中，摇匀。
2. EDTA溶液的标定：
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(1) 0.01mol.L标准钙溶液的配制：在电子天平上准确称取0.25—0.3g已于110℃下烘干2小时的CaCO3于小烧杯中，盖以表面皿，加少许水润湿，再从杯嘴边逐滴加入数毫升6mol.L-1Hcl至完全溶解，用水把可能溅到表面皿上的溶液淋洗入烧杯中，加热煮沸，待冷却后移入250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，贴上标签。
(2) 标定：用移液管准确移取25mL上述配制的钙标准溶液，置于250mL锥形瓶中，加入约25mL水、2mL镁溶液、5mL10%NaOH溶液及约10mg钙指示剂，摇匀后，用EDTA溶液滴至溶液由酒红色变至蓝色，即为滴定终点。记下消耗的EDTA溶液的体积，平行测定三次。
五. 记录和计算 (自拟)
六. 结果与讨论(略)
络合滴定反应的速度不象酸碱滴定那样快，能在瞬间完成，故滴定时加入EDTA溶液的速度不能太快，室温低时，更要注意。尤其是在近终点时，应逐滴加入，并充分摇动。其次加入指示剂的量应适当，这对于滴定终点的观察十分重要。
思 考 题
1. 为什么通常使用乙二胺四乙酸二钠盐配制EDTA标准溶液，而不用乙二胺四乙酸？ 2. 以CaCO3为基准物，以钙指示剂为指示剂标定EDTA溶液时，应控制溶液的酸度为多少？ 为什么？如何控制？
3. 络合滴定法与酸碱滴定法相比，有哪些不同点？ 操作中应注意哪些问题？ 4. 如果EDTA溶液在长期贮存中因侵蚀玻璃而含有少量CaY2-，MgY2-离子，则在pH=10的氨性溶液中用Mg2+离子标定和pH=4—5的酸性介质中用Zn2+离子标定，所得结果是否一致？ 为什么？
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实验十一 水的硬度测定
一. 实验目的
1. 了解水的硬度的测定意义和常用的硬度表示方法。 2. 掌握EDTA法测定水的硬度的原理和方法。
3. 掌握铬黑T和钙指示剂的应用，了解金属指示剂的特点。
二. 实验原理
一般含有钙、镁盐类的水叫硬水。用来衡量水中钙、镁盐类含量高低的称为硬度，硬度有暂时硬度和永久硬度之分。由钙、镁的酸式碳酸盐引起的称为暂时硬度；有钙、镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐引起的称为永久硬度。暂时硬度和永久硬度的总和称为“总硬”。由镁离子形成的硬度称为“镁硬”，由钙离子形成的硬度称为“硬度”。
水中钙、镁离子含量，可采用EDTA为标准溶液的络合滴定法来测定。钙硬测定原理同以CaCO3为基准EDTA标准溶液的标定。总硬则以铬黑T为指示剂，调节溶液pH≈10，以EDTA标准溶液滴定之。根据消耗EDTA标准溶液的体积和浓度，即可计算水的总硬；镁硬=总硬-钙硬。
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水的硬度表示方法有多种，各国因其习惯的不同而有所不同。我国目前常用的表示方法：以度(°)计，1硬度单位表示十万份水中含1份CaO，1°=10ppmCaO(ppm为百分之一，为parts per million的缩写)。
硬度(°)=cEDTA3VEDTA3MCaO3100/V水
式中：cEDTA—EDTA标准溶液浓度，单位：mol.L-1；
VEDTA—滴定时消耗的EDTA标准溶液体积，单位：mL； V水—水样体积，单位：mL；
MCaO—CaO的摩尔质量，单位：g.moL。
三. 试剂
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0.01mol.LEDT标准溶液，NH3-NH4Cl 缓冲溶液(pH≈10)，10%NaOH溶液，钙指示剂，铬黑T指示剂。
四. 实验步骤 1. 总硬的测定：量取澄清的水样50mL，放入250mL锥形瓶中，加入5mLNH3-NH4Cl 缓冲溶液，摇匀。再加入少许铬黑T固体指示剂，边加边摇，至溶液呈酒红色，以0.01 mol.LEDTA标准溶液滴定至纯蓝色，即为终点，记下消耗EDTA的体积。
2. 钙硬的测定：量取澄清的水样50 mL，放入250 mL锥形瓶内，加4 mL10% NaOH溶液，摇匀，再加入少许钙指示剂，边加边摇匀至溶液呈淡红色。用0.01 mol.L-1EDTA标准溶液滴定至纯蓝色，即为终点，记下消耗的EDTA体积。
3. 镁硬的测定：总硬-钙硬=镁硬
思 考 题
1. 如果对硬度测定中的数据要求保留二位有效数字，应如何量取50mL水样？ 2. 用EDTA法怎样测出水的总硬？用什么指示剂？产生什么反应？终点变色如何？试液的pH值应控制在什么范围？如何控制？测定钙硬又如何？
3. 用EDTA法测定水的硬度时，哪些离子的存在有干扰？如何消除？
2+2+
4. 当水样中Mg离子含量低时，以铬黑T作指示剂测定水Ca离子总量，终点不清晰，因此常在水样中先加少量MgY2-络合物，再用EDTA滴定，终点就敏锐。这样做对测定结果有无影响？说明其原理？
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实验十二 水泥熟料中SiO2，Fe2O3，Al2O3，CaO和MgO含量的测定
一. 实验目的
1. 了解重量法测定SiO2含量的原理和用重量法测定水泥熟料中SiO2含量的方
法。
2. 进一步掌握络合物滴定法的原理，特别是通过控制试液的酸度、温度及选择适当的掩蔽剂和指示剂等，在铁、铝、钙、镁共存时直接分别测定它们的方法。 3. 掌握络合物的几种方法—直接滴定法、返滴定法和差减法，以及这几种测定法的计算方法。
4. 掌握水浴加热、沉淀、过滤、洗涤、灰化、灼烧等操作技术。
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