各类电位滴定法

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编辑:自由小五目录1、EDTA标准溶液的配制和标定2、电位滴定法测定I-和C1-的含量3、水的硬度测定4、重铬酸钾电位滴定硫酸亚铁溶液5、电位滴定法测定氢氧化钠溶液浓度EDTA标准溶液的配制和标定1.实验目的(1)掌握络合滴定的原理,了解络合滴定的特点;(2)学习EDTA标准溶液的配制和标定方法;(3)了解金属指示剂的特点,熟悉二甲酚橙、钙黄绿素指示剂的使用及终点颜色的变化。

2.实验原理乙二胺四乙酸(简称EDTA),难溶于水,通常用EDTA二钠盐,并采用间接法配制标准溶液。

标定EDTA溶液的基准物有Zn、ZnO、CaCO3、Cu 、MgSO4·7 H2O等。

用于测定Pb2+、Bi3+含量的EDTA溶液可用ZnO或金属Zn作为基准物进行标定。

以二甲酚橙作指示剂,在pH=5~6的溶液中,二甲酚橙指示剂(XO)本身显黄色,而与Zn2+的络合物呈紫红色。

EDTA 与Zn2+形成更稳定的络合物,当用EDTA溶液滴至近终点时。

EDTA会把与二甲酚橙络合的Zn2+置换出来而使二甲酚橙游离,因此溶液由紫红色变为黄色。

其变色原理可表达如下:XO(黄色)+ Zn2+__ZnXO(紫红色)ZnXO(紫红色)+EDTA__ZnEDTA(无色)+XO(黄色)EDTA溶液若用于测定石灰石或白云石中CaO、MgO的含量及测定水的硬度,最好选用CaCO3做基准物标定。

这样基准物和被测组分含有相同的组分,使得测定条件一致,可以减少误差。

首先将CaCO3用盐酸溶解后,制成Ca2+标准溶液,调节酸度至pH>12.5时,以钙黄绿素-百里酚酞作混合指示剂,用EDTA标准溶液滴至由绿色荧光色消失。

3.仪器和药品仪器:电子天平、酸式滴定管、移液管、锥形瓶、容量瓶、烧杯、试剂瓶。

药品:(1)以ZnO为基准物时所用试剂:ZnO(A.R)、乙二胺四乙酸二钠(A.R)、六次甲基四胺:20%(m/v)、二甲酚橙指示剂(0.2%)、盐酸(1+1)。

(2)以CaCO3为基准物时所用试剂:碳酸钙:固体,一级试剂(G.R);盐酸(1+1);钙黄绿素-百里酚酞混合指示剂(1g钙黄绿素和1g百里酚酞与50g固体硝酸钾(A..R)磨细,混匀后,贮于小广口瓶中);氢氧化钾溶液:20%(m/v);乙二胺四乙酸二钠(A..R); 4.实验步骤(1)0.015mol/LEDTA标准溶液的配制称取5.6g乙二胺四乙酸二钠(A.R)置于400ml烧杯中,加入约200mL水及2小片氢氧化钠(A..R)加热溶解(必要时过滤),冷却后,用水稀释至1L,摇匀;(2)以ZnO为基准物标定EDTA溶液Zn2+标准溶液的配制准确称取ZnO基准物0.35~0.5g于150mL 烧杯中,用数滴水润湿后,盖上表面皿,从烧杯嘴中滴加10mL1+1盐酸,待完全溶解后冲洗表面皿和烧杯内壁,定量转移至250mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,计算其准确浓度。

EDTA标准溶液的标定用移液管移取Zn2+标准溶液25.00mL于250mL锥形瓶中,加水20mL,加两滴二甲酚橙指示剂,然后滴加六次甲基四胺溶液直至溶液呈现稳定的紫红色,再多加3mL,用EDTA 溶液滴至溶液由紫红色刚变为亮黄色即达到终点。

(3)以CaCO3为基准物标定EDTA溶液钙标准溶液的配制准确称取105~110℃干燥过的约0.6g CaCO3于150mL烧杯中,加水50mL,盖上表面皿,从烧杯嘴滴加5mL1+1盐酸,待CaCO3完全溶解后,加热近沸,冷却后淋洗表面皿,再定量转入250mL容量瓶中,稀释定容,摇匀。

②EDTA标准溶液的标定用移液管移取25.00mL钙标准溶液于400mL烧杯中,加水150mL,在搅拌下加入10mL20%KOH溶液和适量的钙黄绿素-百里酚酞混合指示剂,此时溶液应呈现绿色荧光,摇匀后用EDTA标准溶液滴至溶液的绿色荧光消失突变为紫红色即为终点。

5.思考题(1)EDTA标准溶液和锌标准溶液的配制方法有何不同?(2)在配制EDTA溶液时,为什么要在溶液中加入两小片氢氧化钠?(3)为什么不能将热溶液直接转移至溶量瓶中?(4)用ZnO标定EDTA溶液时,为什么要加20%六次甲基四胺溶液?电位滴定法测定I-和C1-的含量一、实验目的1、学习用自动电位滴定法测定I-和CI-含量的方法。

2、学会使用ZD-2型自动电位滴定仪。

二、实验原理用AgNO3溶液可以一次取样连续滴定C1-、Br-和I-的含量。

滴定时,由于AgI的溶度积(K sp,AgI=1.5×10-16)小于AgBr的溶度积(K sp,AgBr=7.7×10-13),所以AgI首先沉淀。

随AgNO3溶液滴入,溶液中[I-]不断降低,而[Ag+]逐渐增大,当溶液中[Ag+]达到使[Ag+] [Br-]≥K sp,AgBr时,AgBr开始沉淀。

如果溶液中[Br-]不是很大,则AgI几乎沉淀完全时,AgBr才会开始沉淀。

同理,AgCl的溶度积K sp;AgC1=1.56×10-10,当溶液中[Cl-]不是很大时,AgBr几乎沉淀完全后AgCl才开始沉淀。

这样就可以在一次取样中连续分别测定I-,Br-,Cl-的含量。

若I-、Br-、Cl-的浓度均为1 mol〃L-1,理论上各离子的测定误差小于0.5%。

然而在实际滴定中发现,当进行Br-与Cl-混合物滴定时,AgBr 沉淀往往引起AgCl共沉淀,所以Br-的测定值偏高,而Cl-的测定值偏低,准确度差,只能达到1%~2%。

不过Cl-与I-或I-与Br-混合物滴定可以获得准确结果。

本实验用AgNO3滴定Cl-和I-的混合液,指示电极用银电极(也可用银离子选择性电极),其电极电位与[Ag+]的关系符合能斯特方程。

参比电极用217型双液接饱和甘汞电极,盐桥管内充饱和KNO3溶液。

三、仪器与试剂1、仪器DZ-2型自动电位滴定仪(或其他型号);银电极;217型双液接饱和甘汞电极;滴定管、移液管。

2、试剂①0.100 0 mol〃L-1AgNO3标准滴定溶液。

②含Cl-、I-的未知液。

四、实验注意事项、特别提示1、测量前正确处理好电极。

2、每测完一份试液,电极均要清洗。

银电极上粘附物用擦镜纸擦后再清洗。

五、思考题1、为什么AgNO3滴定卤素需要用双盐桥饱和甘汞电极作参比电极? 如果用KCl盐桥的饱和甘汞电极对测定结果有何影响?2、通过本实验你能体会到自动电位滴定法的哪些优点?水的硬度测定1.实验目的(1)进一步掌握络合滴定法测定的原理和方法(2)了解测定水的硬度的意义和硬度的表示方法2. 实验原理硬水是指含有钙镁盐类的水。

硬度有暂时硬度和永久硬度之分。

暂时硬度是指水中含有钙、镁的酸式碳酸盐,遇热既成碳酸盐沉淀而失去其硬度。

反应如下:ΔCa(HCO3)2 3+H2O +CO2↑△Mg(HCO3)2 MgCO3+ H2O +CO2↑永久硬度—水中含有钙、镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐。

在加热时也不沉淀,但在锅炉运行温度下,溶解度低的可析出成为锅垢。

暂时硬度和永久硬度的和称为水的总硬度。

由镁离子形成的硬度称为“镁硬”,由钙离子形成的硬度称为“钙硬”。

水的硬度是饮用水、工业水指标之一,测定水硬的标准方法是络合滴定法。

钙硬测定原理与用碳酸钙标定EDTA浓度相同。

总硬则以铬黑T为指示剂,控制溶液的浓度为pH≈10,以EDTA 标准溶液滴定之,由EDTA溶液的浓度和用量,可算出水的总硬,由总碱减去钙硬即为镁硬。

水的硬度有多种表示方法,随各国的习惯而有所不同。

我国国家标准(GB12145-89)规定水的硬度以“mmol •L -1”表示,它是以1/2 CaO 或(1/2CaCO 3)为基本单元,1L 水中氧化钙(或碳酸钙)的物质的量。

因此水的硬度应该按下式计算: X=)(1000**)2/1(1-∙L mmol V V EDTA C EDTA 水(1)式中 X ——水的总硬度;C (1/2EDTA )——以1/2EDTA 为基本单元的EDTA 标准溶液的浓度;mol •L -1;V EDTA ——滴定消耗的EDTA 溶液的体积,m L ;V 水——所取水样的体积,mL 。

钙硬为Y=)(水11000*)2/1(**)2/1(-∙'L mg V CaO M V EDTA C EDTA (2) 式中 M (1/2CaO )——以1/2CaO 为基本单元的摩尔质量,g •mol -1;V EDTA ’——滴定钙硬时消耗的EDTA 溶液体积,ml ;其余符号与式(1)相同。

镁硬为Z=)(水11000*)2/1(*)(*)2/1(-∙'-L mg V MgO M V V EDTA C EDTA EDTA 式中 M (1/2MgO )是以1/2MgO 为基本单元的摩尔质量(mg •L -1),其余符号与式(1)式(2相同。

3.仪器与试剂仪器:移液管,锥形瓶,酸式滴定管药品:(1)E DTA标准溶液:C(1/2EDTA)=0.02mol•L-1。

配制与标定参考前一个实验;(2)氢氧化钾溶液:20%(m/v);(3)氨-氯化铵缓冲溶液:pH≈10;(4)钙黄绿素——百里酚酞混合指示剂:(见前EDTA的标定);(5)铬黑T指示剂:1g指示剂溶于75ml三乙醇胺和25ml无水乙醇中。

4.实验步骤(1)总硬的测定:量取澄清的水样100ml,(用什么量器?为什么?)放入250ml或500ml锥形瓶中,加入5ml氨——氯化铵缓冲溶液,摇匀,再加入1-2滴铬黑T指示剂,再摇匀,此时溶液呈酒红色,以0.01mol•L-1标准溶液滴定至纯兰色,即为终点。

(2)钙硬的测定:量取澄清水样100ml ,放入250ml 烧杯中,加4ml 20%氢氧化钾溶液和适量钙黄绿素——百里酚酞指示剂,此时溶液应出现绿色荧光,立即用0.01mol•L EDTA溶液滴定到溶液的绿色荧光消失并突变为紫红色,即为终点。

(3)镁硬的测定:由总硬减去钙硬即算做镁硬。

5.注释①此取样量适于硬度按碳酸钙计算为10~250mg•L-1的水样。

若硬度大于250 mg•L-1碳酸钙,则取样量相应减少;若水样不是澄清的,则必须过滤之。

过滤所用的仪器和滤纸必须是干燥的。

最初和最终的滤液宜弃取,非属必要,一般不用纯水稀释水样。

如果水中有铜、锌、锰等离子存在,则会影响测定结果。

铜离子存在时会使滴定终点不明显;锌离子参与反应,使结果偏高;锰离子存在时,加入指示剂后马上变成灰色,影响滴定。

遇此情况,可在水样中加入1ml2%硫化钠溶液,使铜离子成硫化铜沉淀,过滤之;锰的影响可借加盐酸羟胺溶液消除;若有Fe3+、Al3+离子存在,可用三乙醇胺掩蔽。

②硬度较大的水样,在加缓冲液后常析出碳酸钙、碱式碳酸镁微粒,使滴定终点不稳定。

遇此情况,可于水样中加适量稀盐酸溶液,摇匀后再调至近中性,然后加缓冲液,则终点稳定。