EDTA的測定及黃銅片中鋅的標(biāo)定

1、EDTA的標(biāo)定及錫銅中鋅的測定一.實驗?zāi)康?學(xué)習(xí)配制Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液,EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液；2學(xué)會以六亞甲基四胺-鹽酸為緩沖溶液，二甲酚橙為指示劑標(biāo)定EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液；3.了解黃銅片的組成，學(xué)會銅合金的溶解方法; 干擾離子的掩蔽方法;、4 掌握銅合金中Zn的測定方法二.實驗原理：1.EDTA配置及標(biāo)定原理：用EDTA二鈉鹽配制EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的原因：EDTA是四元酸，常用H4Y表示，是一種白色晶體粉末，在水中的溶解度很小，室溫溶解度為0.02g/100g H2O。因此，實際工作中常用它的二鈉鹽Na2H2Y2H2O, Na2H2Y2H2O的溶解度稍大,在22（295K）時，每100g水中可溶解11.1g

2、.標(biāo)定EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的工作基準(zhǔn)試劑，基準(zhǔn)試劑的預(yù)處理；實驗中以純金屬Zn為工作基準(zhǔn)試劑。預(yù)處理：稱量前一般應(yīng)先用稀鹽酸洗去氧化層，然后用水洗凈，烘干。滴定用的指示劑是可以選用鉻黑T和二甲酚橙，本次實驗選用二甲酚橙與后面黃銅中Zn的滴定4-5-6-的指示劑保持一致，減小誤差。二甲酚橙有6級酸式解離，其中H6In至H2In都是黃色，HIn至In是紅色。4-+5-H2In H + HIn （pKa=6.3）黃色 紅色從平衡式可知，pH6.3指示劑呈現(xiàn)紅色；pH6.3呈現(xiàn)黃色。二甲酚橙與Mn形成的配合物都是紅紫色，因此，指示劑只適合在pH6的酸性溶液中使用。2+ 測定Zn的適宜酸度為pH=5.5，終

3、點時，溶液從紅紫色變?yōu)榧凕S色?；瘜W(xué)計量點時，完成以下反應(yīng) ： +2+MIn + H2Y2 MY + H2In4 - EDTA濃度計算公式：C(EDTA)= m(Zn)/10MZnVEDTA2.黃銅片中Zn測定原理： 黃銅片的溶解：使用1：1的鹽酸和30%的H2O2溶解黃銅片Cu+ H2O2 +2HCl=CuCl2+2H2O 干擾離子的掩蔽：黃銅的主要成分是銅，鉛，錫，鋅還可能有少量鐵鋁等雜質(zhì)。在實驗條件下Cu2+、Pb2+、Sn4+、Fe3+、Al3+等離子會干擾鋅的測定?？梢杂门湮谎诒巍⒊恋硌诒?、氧化還原掩蔽等方法，選擇在適當(dāng)?shù)膒H下，將待測離子之外的其他離子進(jìn)行化學(xué)掩蔽。采用的掩蔽方法如下

4、 ：。沉淀掩蔽法掩蔽Pb2+在微酸性溶液中，加入適量的氯化鋇和硫酸鉀溶液，使生成硫酸鋇沉淀，當(dāng)Ba2+的量超過Pb2+量10倍以上時，Pb2+即會全部滲入硫酸鋇晶格中去，形成硫酸鉛鋇混晶沉淀，這種沉淀比單純的硫酸鉛沉淀穩(wěn)定得多。因此，可以有效地掩蔽Pb2+。氧化還原、配位掩蔽法掩蔽Cu2+在一定酸度(pH=26)下，Cu2+被硫脲還原成Cu+ ：8Cu2+ + CS(NH2)2 + 5H2O 8Cu+ + CO(NH2)2 + SO42- + 10H+ Cu+再與硫脲形成配合物而被掩蔽。 配位掩蔽法掩蔽Sn(IV)、Fe3+、Al3+用氟化鉀(或氟化銨)將Sn(IV)、Fe3+、Al3+形成氟

5、的配合物(SnF62-、FeF63-、AlF63-)而加以掩蔽。 3計算Zn的含量：w%=CEDTAV65.3910100%mCu三.主要儀器與試劑主要儀器：分析天平，250m燒杯，50mL滴定管，稱量瓶, 移液管 ，干燥器，量筒，250mL容量瓶。主要試劑：黃銅片，二甲酚橙指示劑 ，30%H2O2， 0.1molL-1 HCl溶液，Na2H2Y2H2O 四.操作步驟:六問題及思考題 思考題1. 如何判斷過氧化氫是否除盡？如果溶解后過剩的過氧化氫未完全分解，將有何種影響?答：溶液中小而密的氣泡（O2）變少，最后消失，繼而出現(xiàn)大而少的氣泡（水蒸氣），再加熱片刻（23min），可保證H2O2完全除

6、去。如果沒有完全去除，它會氧化指示劑二甲酚橙。2. 試述用六亞甲基四胺作緩沖溶液的基本原理。答：六亞甲基四胺為弱堿，pKb=8.87。結(jié)合一個質(zhì)子后形成質(zhì)子化六亞甲基四胺 ：(CH2)6N + H (CH2)6N4H質(zhì)子化六亞甲基四胺為弱酸，pKa=5.15。弱酸和它的共軛堿組成緩沖溶液，緩沖溶液的pH主要決定于pKa，當(dāng)c酸=c堿時，pH=pKa=5.15，改變c酸、c堿的比例，緩沖溶液的pH可在pKa1的范圍調(diào)2+節(jié)，因此，六亞甲基四胺-鹽酸緩沖溶液符合測定Zn時pH=5.5的要求。3. 實驗中如何掩蔽干擾離子?答：參見實驗原理。4. 能否先加硫脲，后加氟化物？答：不能。3+2+2+- 若

7、先加硫脲，則還原劑硫脲將Fe、Sn（IV）還原為低價Fe、Sn，由于F形成的配合物為離2+2+-子型,金屬離子的電荷越高形成的配合物越穩(wěn)定,因此金屬離子電荷的降低,使Fe、Sn不能被F有效2+2+3+2+掩蔽而干擾Zn的測定（Fe， = 0.8；Fe，1 =5.18，2 =9.07，3 =12.1；Sn，3 = 9.5；Sn（IV），6 =25）。5. 加入掩蔽劑后如未混勻，對實驗有何影響?答：如果沒有混勻，掩蔽不完全，滴定時就會消耗過多的EDTA使得測得的鋅的含量偏高。6. 本實驗中鋅的測定條件是什么？當(dāng)用純鋅作基準(zhǔn)物質(zhì)試劑標(biāo)定EDTA溶液時，采用何種指示劑，為什么？答： 在本實驗中，以二甲

8、酚橙為指示劑，pH=5.5的條件下測定鋅，由于標(biāo)定應(yīng)與被測物的測定條件一致，所以用純鋅作基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定EDTA時需在pH=5.5的條件下，以二甲酚橙為指示劑重新標(biāo)定EDTA溶液。這樣做是為了減少在不同PH條件下，用不同指示劑引起的系統(tǒng)誤差。4、在“EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液配制與標(biāo)定”實驗中，已測定EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的濃度，為什么還要重新標(biāo)定？ 答：在“錫青銅中鋅的測定”中，以二甲酚橙為指示劑，pH=5.5的條件下測定鋅，由于標(biāo)定應(yīng)與被測物的測定條件一致，所以需在pH=5.5的條件下，以二甲酚橙為指示劑重新標(biāo)定EDTA溶液。減少在不同PH條件下，用不同指示劑引起的系統(tǒng)誤差。5說明二甲酚橙指示劑使用的最適宜pH

9、范圍，滴定時終點的顏色變化。答：二甲酚橙有6級酸式解離，其中H6In至H2In都是黃色，HIn至In是紅色。4-+5-H2In H + HIn （pKa=6.3）黃色 紅色從平衡式可知，pH6.3指示劑呈現(xiàn)紅色；pH6.3呈現(xiàn)黃色。二甲酚橙與Mn形成的配合物都是紅紫色，因此，指示劑只適合在pH6的酸性溶液中使用。2+n+2+ 測定Zn的適宜酸度為pH=5.5，其他M離子測定時要求的pH值如下 ：pH1，ZrO；pH=123+4+3+2+2+2+3+（HNO3），Bi；pH=2.53.5（HNO3），Th；pH=56，La、Pb、Cd、Hg、Te；終點時，溶液從紅紫色變?yōu)榧凕S色?；瘜W(xué)計量點時，完

10、成以下反應(yīng) ： +4-5-6-+MIn + H2Y2 MY + H2In4 -6為什么選用六亞甲基四胺-鹽酸作為緩沖溶液？答： 六亞甲基四胺為弱堿，pKb=8.87。結(jié)合一個質(zhì)子后形成質(zhì)子化六亞甲基四胺 ：(CH2)6N + H (CH2)6N4H質(zhì)子化六亞甲基四胺為弱酸，pKa=5.15。弱酸和它的共軛堿組成緩沖溶液，緩沖溶液的pH主要決定于pKa，當(dāng)c酸=c堿時，pH=pKa=5.15，改變c酸、c堿的比例，緩沖溶液的pH可在pKa1的范圍2+調(diào)節(jié)，因此，六亞甲基四胺-鹽酸緩沖溶液符合測定Zn時pH=5.5的要求7在鹽酸-六亞甲基四胺緩沖溶液中，只加了六亞甲基四胺，HCl從哪里來？答：雖然

11、在溶液中只加了六亞甲基四胺，未同時加HCl溶液，但溶解錫青銅試樣時加了過量HCl，+所以溶液中同時存在HCl與六亞甲基四胺，六亞甲基四胺與HCl反應(yīng)生成(CH2)6N4H，它與過量的六+ 亞甲基四胺組成了(CH2)6N4H- (CH2)6N4 緩沖對。因此，在高酸度的溶液中加入六亞甲基四胺，就組成了緩沖溶液，可使溶液的pH穩(wěn)定在56的范圍內(nèi)。8二甲酚橙為指示劑時，如何確定終點？答：在化學(xué)計量點時，由于H2Y奪取MIn（紅紫）中的Zn而釋放出指示劑H2In（黃色），因此近終點時，隨著滴定劑的逐滴加入，溶液的顏色從紅紫橙（紅紫與黃的中間色）紅的成分繼續(xù)減少終點的黃色。當(dāng)?shù)温潼c暫時黃色，溶液出現(xiàn)橙色

12、表示已近終點，要1滴多攪，如仍有透紅的現(xiàn)象，則終點未到，小心滴加半滴，多攪動，直至純黃。注意 ：近終點要1滴多攪，否則終點易過，因過了終點溶液仍是黃色。9怎樣稱取錫青銅試樣？答： 如試樣是很小的顆粒，放在稱量瓶中用減量法稱量。如試樣是螺旋狀的銅絲，則在電子天平上用直接稱量法稱量。將小稱量紙折成盒狀，稱量，按去皮鍵顯示“0.0000g”后，用鑷子取試樣放在稱量紙上，直至質(zhì)量在0.13g-0.16g的范圍內(nèi)，關(guān)上天平門，稱量，記錄。取出稱量紙將試樣小心轉(zhuǎn)移到錐形瓶內(nèi)（要保證試樣轉(zhuǎn)移入錐形瓶內(nèi)，不能灑落在外）。10銅試樣轉(zhuǎn)移到錐形瓶內(nèi)，有些試樣沾在錐形瓶壁，如何處理？答：利用加酸的機(jī)會，將銅試樣帶到

13、瓶底，若用洗瓶吹洗，會降低酸與H2O2的濃度，使反應(yīng)速度減慢。11、為什么H2O2溶液要用定量加液器加？怎樣加？答：由于質(zhì)量百分比大于30% 的H2O2溶液會灼傷皮膚（呈白色），所以用定量加液器加。加液器由塑料瓶與試管組成，手捏塑料瓶使流出的溶液至試管的標(biāo)線即可。因試管已成傾斜狀態(tài)，轉(zhuǎn)移溶液時，先將試管口靠在錐形瓶口，再稍傾斜塑料瓶就行，否則溶液會倒在容器外。如萬一不小心，H2O2沾到手上，立即用水沖洗干凈，灼燒的白色皮膚過幾天也會脫落。12、加入5mL 1:1 HCl、23mL30%H2O2后，為什么待Cu反應(yīng)完后才加熱？ 2-2+4-+答： 由于有氧化劑H2O2存在，銅試樣溶解在HCl和H

14、2O2混合溶液中，有氣泡產(chǎn)生，溶液逐漸變綠，因此不加熱反應(yīng)就可完成。反應(yīng)后再加熱可以減少溶劑水的損失。13加熱的目的是什么，加熱過程的注意事項有哪些？答： 銅溶解完后，加熱的目的是除H2O2，H2O2 = H2O + 1/2 O2注意事項 ： 加熱時，錐形瓶決不能塞上塞子，否則會因瓶內(nèi)壓力增加而沖出塞子，甚至錐形瓶也炸裂。 H2O2受熱分解放出O2，可看到大量小而密的氣泡產(chǎn)生，此時把煤氣燈移去，以免反應(yīng)過于激烈溶液濺失。 待大部分O2放出后，繼續(xù)用小火加熱使H2O2完全分解，記住 ：要小火，以防止溶液燒干。此時人不要離開。建議 ：平行測定的試樣在溶樣時盡量條件相同，如加的酸量、溶樣后的體積大致

15、相等，便于后續(xù)pH的調(diào)節(jié)。14如H2O2還未趕完，溶液體積已很小，但未燒干，怎么辦？答： 等錐形瓶稍冷后，補(bǔ)加稀鹽酸10mL。冷后加是為了避免熱的錐形瓶遇冷的酸而破裂 15如何判斷H2O2已除凈，冷卻時為什么不能塞上塞子？答：溶液中小而密的氣泡（O2）變少，最后消失，繼而出現(xiàn)大而少的氣泡（水蒸氣），再加熱片刻（23min），可保證H2O2完全除去。如果塞上塞子冷卻，會因瓶內(nèi)壓力變小而打不開塞子。16若H2O2未除凈，對測定有何影響？答：H2O2會氧化二甲酚橙呈紫紅色，導(dǎo)致無法判斷終點。17說明錫青銅的組成，有哪些離子干擾Zn2+的測定？答： 錫青銅的主要成分是銅、鉛、錫、鋅，還可能有少量鐵、鋁

16、等雜質(zhì)，在實驗條件下Cu、Pb、3+3+Sn（IV）、Fe、Al等離子均干擾鋅的測定。18實驗中如何掩蔽干擾離子？答：沉淀掩蔽法掩蔽Pb2+ 氧化還原、配位掩蔽法掩蔽Cu3+3 配位掩蔽法掩蔽Sn（IV）、Fe、Al19能否先加硫脲后加氟化物？答：不能。3+2+2+- 若先加硫脲，則還原劑硫脲將Fe、Sn（IV）還原為低價Fe、Sn，由于F形成的配合物為離2+2+-子型,金屬離子的電荷越高形成的配合物越穩(wěn)定,因此金屬離子電荷的降低,使Fe、Sn不能被F有2+2+3+2+ 效掩蔽而干擾Zn的測定（Fe， = 0.8；Fe，1 =5.18，2 =9.07，3 =12.1；Sn，3 = 9.5；Sn

17、（IV），6 =25）。 2+2+2+20為什么每加一種掩蔽劑后均要旋搖錐形瓶，使固體溶解或溶液混合均勻？答： 使待掩蔽的Mn+能與掩蔽劑充分反應(yīng)，而被掩蔽完全，不干擾Zn的測定。 2+21加硫脲后，溶液帶黃綠色，為什么？答: 溶液的pH不在26的范圍內(nèi)，使Cu掩蔽不徹底而顯色；若Cu完全掩蔽，溶液應(yīng)無色。21、若加六亞甲基四胺后，溶液的pH不在5.5左右，對測定有何影響？答: 若pH6，原來已被掩蔽的Cu解蔽（Cu生成的配合物解離，Cu被空氣氧化），導(dǎo)致原來無2+色（但有白色沉淀）的溶液又變綠（或黃綠），因Cu封閉二甲酚橙，會使終點過渡色較長或終點不敏銳。當(dāng)pH6.3,二甲酚橙指示劑本身為紅

18、色而不能指示終點。若pH小了,則終點變色不敏銳22、怎樣檢查溶液的pH,怎樣調(diào)節(jié)溶液pH5.5?答：加入六亞甲基四胺后,旋搖錐形瓶,使溶液混合均勻,用5.47.0的精密pH試紙檢查溶液的pH值.取一塊試紙,在錐形瓶口上方，用玻棒沾少許試液,接觸試紙,觀察試紙的顏色,并與色階板對照確定pH.用洗瓶將試紙上的試液吹入瓶內(nèi)。若pH5.5，則加1 mL六亞甲基四胺，混勻后，測溶液的pH。若pH仍小于5.5，則繼續(xù)加1 mL六亞甲基四胺，搖勻后測pH，直到符合要求 ：試紙的顏色介于5.45.8之間（取中間色）。若溶液的pH高了，則滴加 1:1 鹽酸調(diào)節(jié)。 由于溶液內(nèi)已有緩沖對，加六亞甲基四胺后，溶液pH變化較慢，所以1 mL、1 mL的加。 pH調(diào)好后，玻棒用洗瓶吹洗后取出。 當(dāng)?shù)谝环菰囈旱膒H調(diào)好后，六亞甲基四胺的用量即確定，在第二、第三份試液中加入相同量的六亞甲基四胺溶液，搖勻后測試pH，以確定 pH是否符合要求。 用過的pH試紙不要亂丟、亂放，請放在表面皿內(nèi)，實驗結(jié)束后丟在垃圾桶內(nèi)。23、怎樣在錐形瓶中進(jìn)行滴定？答：用右手的拇指、食指、中指拿住錐形瓶瓶口，其余兩指輔助在下側(cè)。瓶底離瓷板約23cm，滴定管下端伸入瓶口內(nèi)1cm。左手操縱旋塞，邊滴加溶液，邊微動右手腕關(guān)節(jié)，旋搖