基礎(chǔ)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)

基礎(chǔ)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)華中師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院分析化學(xué)課程組

電子分析天平

稱量練習(xí)

酸堿溶液的配制實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1、了解電子分析天平的構(gòu)造2、掌握正確的稱量方法、嚴(yán)格遵守分析天平的使用規(guī)則3、掌握酸、堿溶液的配制方法4、準(zhǔn)備滴定分析儀器實(shí)驗(yàn)原理與方法

1、減量法：這種方法稱出的試樣質(zhì)量不要求固定的數(shù)值，只需在要求的范圍內(nèi)即可。常用于稱取易吸濕、易氧化或易與CO2反應(yīng)的物質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、電子分析天平稱量練習(xí)（遞減法）：

稱取試樣時(shí)，將適量的試樣裝入干燥潔凈的稱量瓶中，用潔凈的小紙條套住稱量瓶，輕輕放在電子天平上顯示穩(wěn)定后，按一下“ZERO”鍵使顯示為零，然后取出稱量瓶向容器中敲出一定量試樣，再將稱量瓶放在稱盤上稱量，結(jié)果所顯示質(zhì)量（不管負(fù)號）達(dá)到所需范圍，即可記錄稱量結(jié)果。按此法連續(xù)稱量0.4~0.5,0.20~0.25,0.13~0.15g范圍內(nèi)的試樣各3份。

2、滴定分析儀器的準(zhǔn)備：領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)柜鑰匙，清點(diǎn)儀器，檢查酸、堿式滴定管是否完好無損，是否有漏水現(xiàn)象，堿式滴定管橡皮管是否老化，玻璃珠轉(zhuǎn)動是否靈活。2、酸堿溶液配制：濃HCl濃度不確定，NaOH溶液不易制純，在空氣中易吸收CO2和水分。因此酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液要采用間接配制法配制，即先配制近似濃度的溶液，再用基準(zhǔn)物標(biāo)定。3、配制0.10mol.L-1NaOH和HCl溶液各500mL

NaOH溶液的配制

用潔凈的小燒杯于臺秤上稱取2.0gNaOH(s),加純水50mL,使全部溶解后，轉(zhuǎn)入500mL試劑瓶中，用少量純水涮洗小燒杯數(shù)次，將涮洗液一并轉(zhuǎn)入試劑瓶加水至總體積約500mL左右，蓋上塑料塞或橡皮塞，搖勻。

酸堿溶液配制：濃HCl濃度不確定，NaOH溶液不易制純，在空氣中易吸收CO2和水分。因此酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液要采用間接配制法配制，即先配制近似濃度的溶液，再用基準(zhǔn)物標(biāo)定。

思考題

1.HCl和NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液能否用直接配制法配制？為什么？2.配制酸、堿標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，為什么用量筒量取HCl,用臺秤稱取NaOH(s),而不用吸量管和分析天平？

滴定分析基本操作練習(xí)

實(shí)驗(yàn)原理

滴定分析法是將滴定劑（已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液）滴加到含有被測組分的試液中，直到化學(xué)反應(yīng)完全時(shí)為止，然后根據(jù)滴定劑的濃度和消耗的體積計(jì)算被測組分的含量的一種方法。因此，在滴定分析實(shí)驗(yàn)中，必須學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、標(biāo)定、滴定管的正確使用和滴定終點(diǎn)的正確判斷。實(shí)驗(yàn)步驟1、滴定操作練習(xí)（1）準(zhǔn)備好潔凈的酸式和堿式滴定管各一支。分別用5～10mL

HCl和NaOH溶液潤洗酸式和堿式滴定管2～3次。再分別裝入HCl和NaOH溶液，排除氣泡，調(diào)節(jié)液面至零刻度或稍下一點(diǎn)的位置，靜止1min后，記下初讀數(shù)。

（2）以酚酞作指示劑用NaOH溶液滴定HCl

從酸式滴定管放出約10mL

HCl于錐形瓶中，加10mL純水，加入1～2滴酚酞，在不斷搖動下，用NaOH溶液滴定，注意控制滴定速度，當(dāng)?shù)渭拥腘aOH落點(diǎn)處周圍紅色褪去較慢時(shí)，表明臨近終點(diǎn)，用洗瓶吹洗錐形瓶內(nèi)壁，控制NaOH溶液一滴一滴或半滴半滴地滴出。至溶液呈微紅色，且半分鐘不褪色即為終點(diǎn)，記下讀數(shù)。又由酸式滴定管放入1～2mLHCl，再用NaOH溶液滴至終點(diǎn)。如此反復(fù)練習(xí)滴定、終點(diǎn)判斷及讀數(shù)若干次。（3)甲基橙作指示劑用HCl溶液滴定NaOH溶液由堿式滴定管放出約10mL

NaOH于錐形瓶中，加10mL純水，加入1～2滴甲基橙，在不斷搖動下，用HCl溶液滴定至溶液由黃色突變?yōu)槌壬?，即為終點(diǎn)。再由堿式滴定管放入1～2

mL

NaOH，繼續(xù)用HCl溶液滴定至終點(diǎn)，如此反復(fù)練習(xí)滴定及終點(diǎn)判斷若干次。

2.HCl和NaOH溶液體積比VHCl／VNaOH的測定

由酸式滴定管放出20mL

HCl于錐形瓶中(讀準(zhǔn)至0.01mL)，加1～2滴酚酞，用NaOH溶液滴定溶液呈微紅色，且半分鐘不褪為終點(diǎn)。讀取并準(zhǔn)確記錄HCl和NaOH溶液的體積，平行測定三次。計(jì)算VHCl／VNaOH，要求相對平均偏差不大于0.3%。數(shù)據(jù)記錄與實(shí)驗(yàn)報(bào)告示例（P61，四）思考題1.標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入滴定管之前，為什么要用該溶液潤洗滴定管2～3次？而錐形瓶是否也需先用該溶液潤洗或烘干，為什么？2.滴定至臨近終點(diǎn)時(shí)加入半滴的操作是怎樣進(jìn)行的？

NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)配制，標(biāo)定和保存NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的原理和方法（基準(zhǔn)物，標(biāo)定反應(yīng)，指示劑，正確判斷終點(diǎn)等）2.進(jìn)一步熟悉堿式滴定管的正確操作3.正確使用酚酞指示劑實(shí)驗(yàn)原理

NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液是采用間接配制法配制的，因此必須用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度。鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4），它易制得純品，在空氣中不吸水，容易保存，摩爾質(zhì)量較大，是一種較好的基準(zhǔn)物質(zhì)，標(biāo)定反應(yīng)如下：反應(yīng)產(chǎn)物為二元弱堿，在水溶液中顯微堿性，可選用酚酞作指示劑。實(shí)驗(yàn)步驟

1．NaOH溶液濃度的標(biāo)定

準(zhǔn)確稱取鄰苯二甲酸氫鉀0.4～0.45g于250mL錐形瓶中加20～30mL水，溫?zé)崾怪芙?，冷卻后加1～2滴酚酞，用0.10mol·L-1

NaOH溶液滴定至溶液呈微紅色，半分鐘不褪色，即為終點(diǎn)。平行標(biāo)定三份，計(jì)算NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，其相對平均偏差不大于0.2%。

思考題1．如何計(jì)算稱取基準(zhǔn)物鄰苯二甲酸氫鉀或Na2CO3的質(zhì)量范圍？稱得太多或太少對標(biāo)定有何影響？2．溶解基準(zhǔn)物時(shí)加入20～30

mL水，是用量筒量取，還是用移液管移??？為什么？

銨鹽中氮含量的測定（甲醛法）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.學(xué)習(xí)用甲醛法測定某些銨鹽中氮含量的原理和方法2.熟悉滴定分析程序，正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)3.掌握為提高測定結(jié)果準(zhǔn)確度采取的措施實(shí)驗(yàn)原理

銨鹽NH4Cl和(NH4)2SO4是常用的氮肥，系強(qiáng)酸弱堿鹽，由于的酸性太弱（Ka=5.6×10-10），故無法用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定。生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室中廣泛采用甲醛法測定銨鹽中的含氮量。甲醛法是基于如下反應(yīng)：

4NH4++6HCHO→(CH2)6N4H++3

H++6H2O

生成的H+和(CH2)6N4H+（Ka=7.1×10-6）可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，計(jì)量點(diǎn)時(shí)產(chǎn)物為(CH2)6N4，其水溶液顯微堿性，可選用酚酞作指示劑。實(shí)驗(yàn)步驟

準(zhǔn)確稱取(NH4)2SO40.13～0.16g于250mL錐形瓶中，加入20～30

mL水使之溶解，加入5mL中性甲醛溶液，1～2滴酚酞，搖勻，靜置1min后，用0.10mol·L-1

NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈淡紅色且半分鐘不褪色為終點(diǎn)，平行測定三份。計(jì)算試樣中的含氮量（w

N）及相對平均偏差。結(jié)果處理

思考題1．銨鹽中氮的測定為何不采用NaOH直接滴定法？2．為什么中和甲醛試劑中的甲酸以酚酞作指示劑；而中和銨鹽試樣中的游離酸則以甲基紅作指示劑？

HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)定及混合堿的測定（雙指示劑法）實(shí)驗(yàn)原理

鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液是采用間接配制法配制的，因此必須用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度，常采用無水碳酸鈉（Na2CO3）基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定鹽酸,其標(biāo)定反應(yīng)為：Na2CO3+2HCl＝

2NaCl+H2O+CO2↑

計(jì)量點(diǎn)時(shí)，為H2CO3飽和溶液，pH為3.9，以甲基橙作指示劑應(yīng)滴至溶液呈橙色為終點(diǎn).為使H2CO3的過飽和部分不斷分解逸出，臨近終點(diǎn)時(shí)應(yīng)將溶液充分搖動或加熱?；旌蠅A是Na2CO3與NaOH或Na2CO3與NaHCO3的混合物，可采用雙指示劑法進(jìn)行分析，測定各組分的含量。

在混合堿試液中先加入酚酞指示劑，用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈微紅色。此時(shí)試液中所含NaOH完全被中和，Na2CO3也被滴定成NaHCO3，反應(yīng)如下：NaOH+HCl

＝

NaCl+H2O

Na2CO3+HCl

＝

NaCl+NaHCO3設(shè)滴定體積為V1（mL）。再加入甲基橙指示劑，繼續(xù)用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)槌壬礊榻K點(diǎn)。此時(shí)NaHCO3被中和成H2CO3，反應(yīng)式為：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑設(shè)此時(shí)消耗HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為V2（mL）。根據(jù)V1和V2可以判斷出混合堿的組成。設(shè)試液的體積為V（mL）。

當(dāng)V1＞V2時(shí)，試液為NaOH和Na2CO3的混合物。當(dāng)V1＜V2時(shí)，試液為Na2CO3和NaHCO3的混合物，各組分的含量按下試計(jì)算：

如果需要測定混合堿的總堿量，通常是以Na2O的含量來表示總堿度，其計(jì)算式如下：實(shí)驗(yàn)步驟

1．HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)定

準(zhǔn)確稱取0.10～0.12

g無水Na2CO3置于250mL錐形瓶中，用20～

30

mL水溶解后，加入1～2滴甲基橙，用HCl溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)槌壬礊榻K點(diǎn)。平行標(biāo)定三份，計(jì)算HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。其相對平均偏差不大于0.3%。2.混合堿的測定

用移液管移取20.00mL混合堿試液于250mL錐形瓶中，加2～3滴酚酞，以0.10mol·L-1

HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)槲⒓t色，為第一終點(diǎn)，記下HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V1，再加入2滴甲基橙，繼續(xù)用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色恰變?yōu)槌壬?，為第二終點(diǎn)，記下第二次用去HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V2。平行測定三次，設(shè)此時(shí)消耗HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為V2（mL）。根據(jù)V1和V2可以判斷出混合堿的組成。設(shè)試液的體積為V（mL）。思考題1.用雙指示劑法測定混合堿組成的方法原理是什么？2.采用雙指示劑法測定混合堿，試判斷下列五種情況下，混合堿的組成？（1）V1=0V2＞0（2）V1＞

0V2=0（3）V1＜V2（4）V1=V2

EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液配制與標(biāo)定

水總硬度的測定實(shí)驗(yàn)原理

用CaCO3標(biāo)定EDTA，通常選用鈣指示劑指示終點(diǎn)，用NaOH控制溶液pH為

12～

13，其變色原理為：

滴定前 Ca+In（藍(lán)色）＝CaIn（紅色）

滴定中 Ca+Y＝

CaY

終點(diǎn)時(shí) CaIn（紅色）+Y＝

CaY+In（藍(lán)色）

水的總硬度測定一般采用絡(luò)合滴定法，在pH≈10的氨性緩沖溶液中，以鉻黑T（EBT）為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液直接測定Ca2+、Mg2+總量。由于KCaY＞KMgY＞KMg·EBT＞KCa.EBT，絡(luò)黑T先與部分Mg絡(luò)合為Mg-EBT（酒紅色）。當(dāng)EDTA滴入時(shí)，EDTA與Ca2+、Mg2+絡(luò)合，終點(diǎn)時(shí)EDTA奪取Mg-EBT中的Mg2+，將EBT置換出來，溶液由酒紅色轉(zhuǎn)為純藍(lán)色。測定水中鈣硬時(shí)，另取等量水樣加NaOH調(diào)節(jié)溶液pH為12～13。使Mg2+生成Mg(OH)2↓，加入鈣指示劑用EDTA滴定，測定水中的Ca2+含量。已知Ca2+、Mg2+的總量及Ca2+的含量，即可算出水中Mg2+的含量即鎂硬。實(shí)驗(yàn)步驟

1．0.020mol·L-1EDTA溶液的配制

稱取4.0g乙二胺四乙酸二鈉（Na2H2Y·2H2O）于500mL燒杯中，加200mL水，溫?zé)崾蛊淙芙馔耆?，轉(zhuǎn)入至聚乙烯瓶中，用水稀釋至500mL，搖勻。2．以CaCO3為基準(zhǔn)物標(biāo)定EDTA（1）配制0.020mol·L-1鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱取120℃干燥過的CaCO30.50～

0.55g，置于250mL燒杯中，用少量水潤濕，蓋上表面皿，慢慢滴加1︰1HCl5mL使其溶解，加少量水稀釋，定量轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，計(jì)算其準(zhǔn)確濃度。（2）EDTA溶液濃度的標(biāo)定。移取20.00mL鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液置于250mL錐形瓶中，加5mL40g·L-1NaOH溶液及少量鈣指示劑，搖勻后，用EDTA溶液滴定至溶液由酒紅色恰變?yōu)榧兯{(lán)色，即為終點(diǎn)。平行做三份，計(jì)算EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，其相對平均偏差不大于0.2%。3．總硬度的測定用移液管移取20.00mL水樣于250mL錐形瓶中，加5mL氨性緩沖溶液，3～

4滴鉻黑T，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色為終點(diǎn)。記取EDTA耗用的體積為V1（mL），平行測定三份。計(jì)算水的總硬度。4．鈣硬的測定移取20.00mL水樣于錐型瓶中，加入5mL40g.L-1NaOH，再加少許鈣指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色為終點(diǎn)，記取EDTA耗用的體積為V2(mL)。結(jié)果處理要求水總硬度計(jì)算的相對平均偏差不大于0.3%。思考題1.絡(luò)合滴定中為什么要加入緩沖溶液？2.用CaCO3為基準(zhǔn)物，以鈣指示劑為指示劑標(biāo)定EDTA濃度時(shí)，應(yīng)控制溶液的酸度為多大？為什么？如何控制？3.為什么滴定Ca2+、Mg2+總量時(shí)要控制pH≈10，而滴定Ca2+分量時(shí)要控制pH為12～13？若PH＞13時(shí)測定Ca2+對結(jié)果有何影響？

鉛、鉍混合液中鉛、鉍含量的連續(xù)測定

實(shí)驗(yàn)原理

Bi3+、Pb2+均能與EDTA形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，其㏒K值分別為27.94和18.04，兩者穩(wěn)定性相差很大，Δ㏒K=9.90＞6。因此，可以用控制酸度的方法在一份試液中連續(xù)滴定Bi3+和Pb2+。在測定中，均以二甲酚橙（XO）作指示劑，XO在pH＜6時(shí)呈黃色，在pH＞6.3時(shí)呈紅色；而它與Bi3+、Pb2+所形成的絡(luò)合物呈紫紅色，它們的穩(wěn)定性與Bi3+、Pb2+和EDTA所形成的絡(luò)合物相比要低；而㏒KBi-XO＞㏒KPb-XO。

測定時(shí)，先用HNO3調(diào)節(jié)溶液pH=1.0，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液由紫紅色突變?yōu)榱咙S色，即為滴Bi3+的終點(diǎn)。然后加入六亞甲基四胺，使溶液pH為5～6，此時(shí)Pb2+與XO形成紫紅色絡(luò)合物，繼續(xù)用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫紅色突變?yōu)榱咙S色，即為滴定Pb2+的終點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)步驟

用移液管移取20.00mLBi3+、Pb2+混合試液于250mL錐形瓶中，加入10mL0.10mol·L-1HNO3，2滴二甲酚橙，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液由紫紅色突變?yōu)榱咙S色，即為終點(diǎn)，記取V1（mL）;然后加入10mL200g·L-1六亞甲基四胺溶液，溶液變?yōu)樽霞t色，繼續(xù)用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液由紫紅色突變?yōu)榱咙S色，即為終點(diǎn)，記下V2（mL）。平行測定三份，計(jì)算混合試液中Bi3+和Pb2+的含量（mol·L-1）及V1/V2，要求體積比的相對平均偏差不大于0.2%。思考題1．能否取等量混合試液兩份，一份控制pH≈1.0滴定Bi3+，另一份控制pH為5～6滴定Bi3+、Pb2+總量？為什么？2．滴定Pb2+時(shí)要調(diào)節(jié)溶液pH為5～6，為什么加入六亞甲基四胺而不加入醋酸鈉？

高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液配制和標(biāo)定消毒水中過氧化氫含量的測定實(shí)驗(yàn)原理

標(biāo)定KMnO4溶液的基準(zhǔn)物質(zhì)以Na2C2O4最常用。Na2C2O4易純制，不易吸濕，性質(zhì)穩(wěn)定。在酸性條件下，用Na2C2O4標(biāo)定KMnO4的反應(yīng)為：

2MnO4-+5C2O42-+16H+＝

2Mn2++5CO2↑+8H2O

滴定時(shí)利用MnO4-本身的紫紅色指示終點(diǎn)，稱為自身指示劑。

過氧化氫具有還原性，在酸性介質(zhì)和室溫條件下能被高錳酸鉀定量氧化，其反應(yīng)方程式為：

2MnO4-+5H2O2

+6H+＝2Mn2++5O2↑+8H2O

室溫時(shí)，滴定開始反應(yīng)緩慢，隨著Mn2+的生成而加速。H2O2加熱時(shí)易分解，因此，滴定時(shí)通常加入Mn2+作催化劑。實(shí)驗(yàn)步驟

1．配制0.020mol·L-1KMnO4溶液500mL

稱取1.6gKMnO4溶于500mL水中，蓋上表面皿，加熱至沸并保持微沸狀態(tài)數(shù)分鐘，冷卻后，上清液貯于清潔帶塞的棕色瓶中。2．KMnO4溶液的標(biāo)定準(zhǔn)確稱取0.13～0.16g基準(zhǔn)物質(zhì)Na2C2O4置于250mL錐形瓶中，加40mL水，10mL3mol·L-1H2SO4，加熱至70℃～80℃（即開始冒蒸氣時(shí)的溫度），趁熱用KMnO4溶液進(jìn)行滴定。由于開始時(shí)滴定反應(yīng)速度較慢，滴定的速度也要慢，一定要等前一滴KMnO4的紅色完全褪去再滴入下一滴。隨著滴定的進(jìn)行，溶液中產(chǎn)物即催化劑Mn2+的濃度不斷增大，反應(yīng)速度加快，滴定的速度也可適當(dāng)加快，此為自身催化作用。直至滴定的溶液呈微紅色，半分鐘不褪色即為終點(diǎn)。注意終點(diǎn)時(shí)溶液的溫度應(yīng)保持在60℃以上。平行標(biāo)定3份，計(jì)算KMnO4溶液的濃度和相對平均偏差。3．H2O2含量的測定

用移液管移取H2O2試樣溶液2.00mL，置于500mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，充分搖勻后備用。用移液管移取稀釋過的消毒水20.00mL于錐形瓶中，加入3mol·L-1H2SO45mL，1～2滴MnSO4溶液，用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈微紅色，半分鐘不褪即為終點(diǎn)。平行測定3次，計(jì)算試樣中H2O2的質(zhì)量濃度（g·L-1）和相對平均偏差。結(jié)果處理思考題1．配制好KMnO4溶液為什么要盛放在棕色瓶中保存？如果沒有棕色瓶怎么辦?2．在滴定時(shí)，KMnO4溶液為什么要放在酸式滴定管中？3．用Na2C2O4標(biāo)定KMnO4時(shí)，為什么必須在H2SO4介質(zhì)中進(jìn)行？可以用HNO3或HCl調(diào)節(jié)酸度嗎？為什么要加熱到70～80℃？溶液溫度過度或過低有何影響？4．標(biāo)定KMnO4溶液時(shí)，為什么第一滴KMnO4加入后溶液的紅色褪去很慢，而以后紅色褪去越來越快？

SnCl2-TiCl3-K2Cr2O7法測定鐵礦石中鐵含量（無汞法）實(shí)驗(yàn)原理

礦樣用HCl溶解后，首先在熱濃的HCl溶液中用SnCl2將大部分Fe(Ⅲ)還原為Fe(Ⅱ)，再用TiCl3還原剩余的Fe(Ⅲ)，反應(yīng)方程式為：

2Fe3++SnCl42-+2Cl-＝2Fe2++SnCl62-Fe3++Ti3++H2O＝Fe2++Ti2++2H+

當(dāng)全部Fe(Ⅲ)定量還原為Fe(Ⅱ)之后，稍過量的TiCl3即可使溶液中作為指示劑的Na2WO4由無色還原為藍(lán)色的W（V），俗稱鎢藍(lán)。然后用少量的稀K2Cr2O7溶液將過量的鎢藍(lán)氧化，使藍(lán)色恰好消失，從而指示預(yù)還原的終點(diǎn)。

預(yù)處理后，在硫磷混酸介質(zhì)中，以二苯胺磺酸鈉為指示劑，用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈紫色，即達(dá)終點(diǎn)。

SnCl2-TiCl3-K2Cr2O7無汞法測鐵避免了有汞法對環(huán)境的污染，目前已列為鐵礦石分析的國家標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)步驟

礦樣的溶解

準(zhǔn)確稱取約0.2g鐵礦石試樣3份，分別置于250mL錐形瓶中，用少量水潤濕，加入10mL濃HCl，并滴加8～10滴SnCl2溶液助溶。蓋上表面皿，在近沸的水中加熱20～30min，至殘?jiān)優(yōu)榘咨?，表明試樣溶解完全，此時(shí)溶液呈橙黃色。用少量水吹洗表面皿和錐形瓶內(nèi)壁。

預(yù)處理

準(zhǔn)確移取20.00mL含鐵水樣，加熱至近沸，趁勢用滴管小心滴加SnCl2溶液以還原Fe3+，邊滴邊搖，直到溶液由棕黃色變?yōu)闇\黃色，表明大部分Fe(Ⅲ)已被還原。加入4滴Na2WO4和60mL水，加熱。在搖動下逐滴加入TiCl3至溶液出現(xiàn)穩(wěn)定淺藍(lán)色。沖洗瓶壁，并用自來水沖洗錐形瓶外壁使溶液冷卻至室溫。小心滴加稀釋10倍的K2Cr2O7溶液，至藍(lán)色剛剛消失。

將試液加水稀釋至150mL，加入15mL硫磷混酸，再加入5～6滴二苯胺磺酸鈉指示劑，立即用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈穩(wěn)定的紫色，即為終點(diǎn)。計(jì)算鐵礦石中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和相對平均偏差。結(jié)果處理

思考題1．在預(yù)處理時(shí)為什么SnCl2溶液要趁熱逐滴加入？2．在預(yù)還原Fe(Ⅲ)至Fe(Ⅱ)時(shí)，為什么要用SnCl2和TiCl3兩種還原劑？只使用其中一種有什么缺點(diǎn)？3．在滴定前加入H3PO4的作用是什么？加入H3PO4后為什么要立即滴定？

Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、標(biāo)定銅鹽中銅含量的測定實(shí)驗(yàn)原理

通常采用K2Cr2O7作為基準(zhǔn)物，以淀粉為指示劑，用間接碘量法標(biāo)定Na2S2O3溶液。先使K2Cr2O7與過量的KI反應(yīng)，析出與K2Cr2O7計(jì)量相當(dāng)?shù)腎2，再用Na2S2O3溶液滴定I2，反應(yīng)方程式如下:Cr2O72-+6I-+14H+＝2Cr3++3I2+7H2O2S2O32-+I2＝2I-+

S4O62-

Cr2O72-與I-的反應(yīng)速度較慢，為了加快反應(yīng)速度，可控制溶液酸度為0.2～0.4mol·L-1，同時(shí)加入過量的KI，并在暗處放置一定時(shí)間。但在滴定前須將溶液稀釋以降低酸度，以防止Na2S2O3在滴定過程中遇強(qiáng)酸而分解。在弱酸性的條件下，Cu2+可以被KI還原為CuI，同時(shí)析出與之計(jì)量相當(dāng)?shù)腎2，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以淀粉為指示劑。反應(yīng)式為：

2Cu2++5I-＝2CuI↓+I3-2S2O32-+I3-＝S4O62-+3I-

可見，在上述反應(yīng)中，I-不僅是Cu2+的還原劑，還是Cu2+的沉淀劑和I2的絡(luò)合劑。CuI沉淀表面易吸附少量I2，這部分I2不與淀粉作用，而使終點(diǎn)提前。為此應(yīng)在臨近終點(diǎn)時(shí)加入KSCN溶液，使CuI轉(zhuǎn)化為溶解度更小的CuSCN