項目五 測定工業(yè)用鹽中氯離子的含量

項目五測定工業(yè)用鹽中氯離子的含量230任務(wù)一

制備AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液任務(wù)二

測定氯離子的含量項目五測定工業(yè)用鹽中氯離子的含量231拓展任務(wù)測定化學(xué)試劑硫氰化銨的含量該項目有2個代表性工作任務(wù)和一個拓展任務(wù)。在化學(xué)工業(yè)中大量使用原鹽和加工鹽為原料，利用鹽中主要成分氯元素和鈉元素生產(chǎn)如氯氣、漂白粉、燒堿和工業(yè)純堿等化工產(chǎn)品。在制鹽工業(yè)和化工原料中將氯化鈉的含量作為判斷工業(yè)鹽質(zhì)量優(yōu)劣的重要技術(shù)指標(biāo)，因此準(zhǔn)確測定工業(yè)用鹽中氯離子含量意義重大。任務(wù)引入232工業(yè)用鹽中氯離子測定的主要依據(jù)是國家標(biāo)準(zhǔn)《制鹽工業(yè)通用試驗方法氯離子的測定》(GB/T13025.5—2012)，采用沉淀滴定法中的銀量法進(jìn)行測定，這種方法是以生成難溶性銀鹽反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。莫爾法是常用的銀量法，是以鉻酸鉀(K2CrO4)作指示劑，在中性或弱堿性介質(zhì)中用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液測定鹵素混合物含量的方法。分析方法233在中性或弱堿性(pH值為6.5~10.5)條件下測定，反應(yīng)式如下：終點前：終點后：莫爾法的理論依據(jù)是分級沉淀。234【知識、技能與素養(yǎng)】任務(wù)目標(biāo)235任務(wù)一制備AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液236電子臺秤、分析天平、25mL移液管、滴定分析成套玻璃儀器。活動一準(zhǔn)備儀器與試劑237準(zhǔn)備儀器準(zhǔn)備試劑AgNO3(A.R.)、氯化鈉(基準(zhǔn)物質(zhì))、50g/L鉻酸鉀指示劑。AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液可以用基準(zhǔn)試劑硝酸銀直接配制，也可用分析純硝酸銀間接配制。1.硝酸銀是貴重試劑，要注意節(jié)約。2.硝酸銀對蛋白質(zhì)有凝固作用，要防止其與皮膚接觸，不小心接觸皮膚時，會在皮膚上留下黑斑。3.配制AgNO3溶液用的蒸餾水應(yīng)不含Cl-，配好的AgNO3溶液應(yīng)儲存于棕色玻璃瓶中，并且于暗處用黑色紙包好，防止日光照射而分解。238必備知識配制0.1mol/LAgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液過程：用電子臺秤稱取8.5g硝酸銀→溶于純水→稀釋至500mL→裝入棕色試劑瓶→粘貼標(biāo)簽?；顒佣渲艫gNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液239配制0.1000mol/LNaCl標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定溶液過程：用分析天平準(zhǔn)確稱取5.8440g與600℃灼燒至恒重的NaCl基準(zhǔn)試劑置于100mL小燒杯中→加少量蒸餾水溶解→定量轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶→定容→貼上標(biāo)簽?；顒尤渲芅aCl標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定溶液240NaCl標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定溶液的濃度按下式計算：式中c(NaCl)———氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

m———稱取基準(zhǔn)試劑氯化鈉的質(zhì)量，g；

V———配制溶液的體積，L；

58.44———氯化鈉的摩爾質(zhì)量，g/mol。241沉淀滴定法對反應(yīng)的要求雖然沉淀反應(yīng)很多，但不是所有的沉淀反應(yīng)都能用于滴定，能用于沉淀滴定的沉淀反應(yīng)既要滿足滴定分析反應(yīng)的必要條件，還要求沉淀的溶解度足夠小，用于沉淀滴定的反應(yīng)必須符合以下條件：1.反應(yīng)迅速而且應(yīng)定量進(jìn)行。2.生成沉淀的溶解度要小且組成恒定。3.有適當(dāng)?shù)闹甘緞┐_定化學(xué)計量點。4.沉淀的吸附現(xiàn)象不影響終點的確定。242必備知識標(biāo)準(zhǔn)AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的過程，見表?；顒铀臉?biāo)定AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液243標(biāo)定AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液計算公式為：式中V1———標(biāo)定消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

V0———空白試驗消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL。活動五數(shù)據(jù)記錄與處理244將AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制與標(biāo)定數(shù)據(jù)記錄于表。245AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制與標(biāo)定246AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制與標(biāo)定任務(wù)二測定氯離子的含量24725mL移液管、滴定分析成套玻璃儀器?；顒右粌x器與試劑的準(zhǔn)備248準(zhǔn)備儀器準(zhǔn)備試劑AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、50g/L鉻酸鉀指示劑、工業(yè)鹽試樣。莫爾法的滴定條件一、指示劑用量指示劑的用量對滴定有影響。如果溶液中CrO42-濃度過高，終點就會出現(xiàn)過早；CrO42濃度過低，終點會出現(xiàn)過遲。由于CrO42-呈黃色，其濃度較大時，觀察微量的Ag2CrO4磚紅色比較困難，因此指示劑K2CrO4的實際用量低于理論用量，一般以5×10-3mol/L為宜。249必備知識二、溶液酸度Ag2CrO4易溶于酸，這是由于在酸性溶液中CrO42-與H+發(fā)生如下反應(yīng)：使CrO4

2-濃度減小，從而影響Ag2CrO4沉淀的生成。在強堿性溶液中，會有棕黑色Ag2O沉淀析出，反應(yīng)為：可見，莫爾法只能在中性或弱堿性(pH=6.5~10.5)溶液中進(jìn)行。250三、干擾離子1.凡能與Ag+生成難溶性化合物或配合物的陰離子都干擾測定。2.凡能與CrO42-生成難溶化合物的陽離子也干擾測定。3.Cu2+、Ni2+、Co2+等有色離子影響終點觀察；Al3+、Fe3+、Bi3+、Sn4+等高價金屬離子在中性或弱堿性溶液中易水解產(chǎn)生沉淀，也會干擾測定。注意：在莫爾法滴定過程中要劇烈搖動錐形瓶，因在此過程中生成的AgCl沉淀容易吸附溶液中尚未反應(yīng)的Cl-，使滴定終點過早出現(xiàn)而產(chǎn)生較大誤差。251測定工業(yè)鹽中氯離子的過程見表。接近終點時，應(yīng)慢滴多搖，注意運用半滴、1/4滴滴加技術(shù)，確保滴定終點判斷準(zhǔn)確。活動二測定工業(yè)鹽試樣252測定工業(yè)鹽中氯離子含量試樣中氯離子含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，按下式計算：式中V———試樣消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

V0———空白試驗消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

c(AgNO3)———硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol/L；活動三數(shù)據(jù)記錄與處理25335.453———氯離子的摩爾質(zhì)量，g/mol；

———移液管與容量瓶體積比；10-3———體積單位換算，mL換算成L；m———試樣質(zhì)量，g。254將工業(yè)鹽中氯離子含量的測定數(shù)據(jù)記錄于表。255測定工業(yè)鹽中氯離子含量銀量法除了莫爾法，按指示滴定終點所采用的指示劑不同，還包括用鐵銨礬作指示劑的佛爾哈德法和用吸附指示劑確定滴定終點的法揚司法。一、佛爾哈德法1.佛爾哈德法的原理和分類佛爾哈德法在酸性條件下，以鐵銨礬作指示劑，用NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定的方法。根據(jù)滴定方式不同，佛爾哈德法分為直接滴定法和返滴定法。256知識拓展(1)直接滴定法。在0.1~1mol/L的HNO3介質(zhì)中，以鐵銨礬為指示劑，可用NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液直接滴定被測物質(zhì)Ag+，當(dāng)?shù)竭_(dá)化學(xué)計量點時，稍過量的SCN-與Fe3+生成紅色的Fe(SCN)2+，指示滴定終點的到達(dá)?；瘜W(xué)計量點前：化學(xué)計量點后：257258(2)返滴定法。當(dāng)待測成分為鹵離子X-時，可向待測試液中加入一定體積過量的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，反應(yīng)完全后，以鐵銨礬為指示劑，用NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定剩余的Ag+?；瘜W(xué)計量點前：化學(xué)計量點后：2592.滴定條件(1)指示劑用量。鐵銨礬指示液要適量。(2)溶液酸度。佛爾哈德法適宜在酸性(稀硝酸)溶液中進(jìn)行。(3)干擾離子。3.應(yīng)用佛爾哈德法是在硝酸酸性溶液中進(jìn)行滴定的。二、法揚司法1.基本原理法揚司法是以吸附指示劑確定滴定終點的一種銀量法。吸附指示劑是一類有機染料，在溶液中能被膠體沉淀表面吸附，同時發(fā)生結(jié)構(gòu)的改變，從而引起顏色的變化，指示滴定終點的到達(dá)。2602.應(yīng)用條件由于吸附反應(yīng)是可逆的，應(yīng)用吸附指示劑時應(yīng)注意以下幾點：(1)顏色的變化發(fā)生在沉淀的表面，欲使滴定終點變色明顯，應(yīng)盡量使沉淀的比表面積大一些。(2)溶液的酸度要適當(dāng)。吸附指示劑大多是有機弱酸，為使其能在溶液中更多地解離出陰離子，必須控制溶液的pH值，如熒光黃指示劑只能在pH值在7~10時使用，而二氯熒光黃則要求在pH值在4~10時使用。261(3)滴定時應(yīng)避免強光照射。因鹵化銀沉淀對光敏感，很容易轉(zhuǎn)變?yōu)榛液谏绊懡K點的觀察。(4)膠體微粒對指示劑的吸附能力應(yīng)略小于對被測離子的吸附能力，否則指示劑將在化學(xué)計量點前變色。但吸附能力又不能大小，否則終點出現(xiàn)會過遲。(5)溶液的濃度不能太稀，否則產(chǎn)生的沉淀太少，觀察終點比較困難。262常用吸附指示劑使用方法及其配制方法見表。263常用吸附指示劑拓展任務(wù)測定化學(xué)試劑硫氰化銨的含量264一、工學(xué)一體化準(zhǔn)備1.檢測原理在稀硝酸溶液中，過量的Ag+與試劑中SCN-生成沉淀，以鐵銨礬為指示劑，剩余的Ag+用硫氰酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，計算硫氰酸銨含量。2.儀器分析天平、50mL滴定管、250mL錐形瓶、50mL移液管、洗瓶等。3.試劑標(biāo)準(zhǔn)AgNO3滴定溶液(0.10mol/L)、0.10mol/LNaSCN標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、硝酸溶液(25%)、硫酸鐵銨指示劑(50g/L)、化學(xué)試劑硫氰酸銨。265二、工學(xué)一體化過程1.標(biāo)準(zhǔn)AgNO3滴定溶液(0.10mol/L)，0.10mol/LNaSCN標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，硝酸溶液(25%)，硫酸鐵銨指示劑(50g/L)由學(xué)習(xí)工作站統(tǒng)一提供。2.檢測稱取0.3g試樣于錐形瓶中，精確至0.0001g，溶于50mL水中，加入5mL硝酸溶液(25%)，在搖動下滴加50.00mL硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，加1mL硫酸鐵銨指示劑(80g/L)，用硫氰酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，終點前