分析化学实验

化学化工学院梁少俊

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分析化学实验

铋、铅含量的连续测定

络合滴定实验

分析化学实验

一、实验目的 二、实验原理 三、主要试剂和仪器四、实验步骤 五、数据记录和结果处理 六、注意事项七、思考题

分析化学实验

一、实验目的

1. 掌握用 EDTA 进行连续滴定的方法；

2. 掌握用锌片标定 EDTA 的方法；

3. 了解通过控制溶液酸度提高络合滴定选择性的原理。

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二、实验原理

Δlg(Kcsp)=lg(KMYcMsp) － lg(KNYcN

sp) ≥5

（ ΔpM' =±0.2 ， Et 终点误差 Et≤0.3% ）

滴定体系满足上述条件时，只要有合适的指示 M 离子终点的方法，则在 M 离子的适宜酸度范围内，都可准确滴定 M 离子，而共存的 N 离子不干扰。若 M 和 N 离子均符合准确滴定判别式，则可连续分别滴定M 和 N 离子。

2. 分别滴定判别式

lg(K'MYcMsp) ≥6 （ ΔpM' =±0.2 ， Et≤0.1% ）

lg(K'NYcNsp) ≥6 （ ΔpN' =±0.2 ， Et≤0.1% ）

1. 金属离子准确滴定判别式

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（ 1 ）控制溶液酸度（ 2 ）采用掩蔽方法（ 3 ）选择其它滴定剂 ( 如 EGTA 等 )

3. 提高络合滴定选择性的途径

实验原理

4. Pb2+ 、 Bi3+ 混合离子滴定原理 在本实验中， lgKBiY ＝ 27.94 ， lgKPbY ＝ 18.04 ，设离子的浓度均为0.01mol·L-1 ，则 Δlg(Kc) ＝ lg(KBiYcBi

sp) － lg(KPbYcPbsp) ＞＞ 5

故可准确分别滴定 Bi3+ ，而 Pb2+ 不干扰。 lg(KPbYcPb

sp) ＞＞ 6

故可连续准确滴定 Pb2+ 。

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在 Bi3+ 、 Pb2+ 混合液中，先调节溶液 pH≈1 ，以二甲酚橙为指示剂，用 EDTA 滴定 Bi3+ ；然后调 pH=5 ～ 6 ，用 EDTA 滴定 Pb2+ 。

终点颜色变化均为由紫红色变为黄色。

连续滴定的方法：

实验原理

Bi3+ + H2Y2- = BiY- + 2H+

Pb2+ + H2Y2- = PbY2- + 2H+

Bi3+ + XO = Bi3+-XO

H2Y2- + Bi3+-XO = BiY- + XO

pH≈1 时

Pb2+ + XO = Pb2+-XO

H2Y2- + Pb2+-XO = PbY2- + XO

pH=5 ～ 6

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5. EDTA 标准溶液的标定基准物质为锌片；二甲酚橙为指示剂；滴定酸度 pH ＝ 5 ～ 6 。

Zn2+ + H2Y2- = ZnY2- + 2H+

Zn2+ + XO = Zn2+-XO

H2Y2- + Zn2+-XO = ZnY2- + XO

分析结果计算公式：（请自拟）

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6. 二甲酚橙指示剂

• 二甲酚橙属于三苯甲烷类显色剂，易溶于水，它有七级酸式解离，其中 H7In 至 H3In4- 呈黄色， H2In5- 至 In7- 呈红色。由于各形式的浓度随溶液酸度而变化，所以溶液的颜色也随酸度而变化。在pH ＜ 6.3 时呈黄色， pH 6.3﹥ 时呈红色。

• 由于二甲酚橙与金属离子形成的络合物呈红色，故二甲酚橙适用的 pH 范围是＜ 6.3 。有色络合物的稳定性小于金属离子和EDTA 所形成的络合物。

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三、主要试剂和仪器

（ 1 ）乙二胺四乙酸二钠盐（ Na2H2Y·2H2O ， Ar=372.2 ）

（ 2 ）锌片，纯度为 99.99%

（ 3 ）二甲酚橙： 2g/L

（ 4 ）六亚甲基四胺溶液： 200g/L 。

（ 5 ） HCl 溶液 : (1+1)

（ 6 ） Pb2+-Bi3+ 混合液 : 含 Pb2+, Bi3+ 各约 0.01mol·L-1 ，称取 Pb(NO3)2 33g ， Bi(NO3)3 48g ，将他们加入含312mLHNO3 的烧杯中，在电炉上微热溶解后，稀释至10L 。

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主要仪器

25 C1000mL

。

分析天平、台秤、电炉、烧杯、玻璃棒、表面皿、酸式滴定管、

移液管、锥形瓶、容量瓶、试剂瓶、称量瓶、洗瓶等。

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四、实验步骤

1. 0.01mol·L-1 EDTA 标准溶液的配制 在台秤上称取 2.0g EDTA 二钠盐于 200mL 烧杯中，加

水溶解后，移入聚乙烯塑料瓶中，再加水稀释至 500 mL 。

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2. 锌标准溶液的配制

准确称取 基准锌片

0.16 ～ 0.17g小烧杯 1+1HCl6

mL盖上表面皿完全溶解

250mL 容量瓶 去离子水 定容至刻度线，摇匀

计算锌标准溶液的浓度

定量转入

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3. EDTA 标准溶液浓度的标定

平行滴定 3 次，计算 EDTA 标准溶液的浓度。

移取 Zn2+ 标准溶液 25.00mL 锥形瓶

加 2 滴二甲酚橙

滴加六亚甲基四胺至紫红色，再过量5 mL

调 pH=5 ～ 6 用 EDTA 滴定

紫红色变为黄色终点

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平行测定三次，计算混合液中 Bi3+ 、Pb2+ 的含量 (g ·L-1)

4. Bi3+-Pb2+ 混合液的连续测定

移取 Bi3+- Pb2+ 混合液 25.00ml 锥形瓶

2 滴二甲酚橙用 EDTA 滴定 紫红色变为黄色

Bi3+ 终点

补加 3 滴二甲酚橙

滴加六亚甲基四胺至紫红色，再过量5 mL

调 pH=5 ～ 6 用 EDTA 滴定

紫红色变为黄色Pb2+ 终点

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1. EDTA 标准溶液浓度的标定（MZn=65.39 ）

滴定编号 1 2 3

称取基准锌质量 m /g  

Zn2+ 浓度 c /mol ·L-1  

移取 V Zn2+ /mL 25.00

消耗 VEDTA /mL      

EDTA 浓度 /mol·L-1      

cEDTA 的平均值 /mol ·L-1  

偏差 / mol ·L-1      

相对偏差 /%  

五、数据记录及处理

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数据记录及处理

2. Bi3+ 的测定 （MBi=208.98 ）

滴定编号 记录项目

1 2 3

移取试液体积 V /mL 25.00

消耗 V EDTA /mL

Bi3+ 的含量 /g·L-1

Bi3+ 含量平均值 /g·L-1

偏差 / g·L-1

相对偏差 / %

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3. Pb2+ 的测定（MPb=207.2 ）

滴定编号 记录项目

1 2 3

移取试液体积 V /mL 25.00

消耗 V EDTA /mL

Pb2+ 的含量 /g·L-1

Pb2+ 含量平均值 /g·L-1

偏差 /g·L-1

相对偏差 /%

数据记录及处理

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1. 锌片要完全溶解后才能转入容量瓶。 2. 在测定 Bi3+ 和 Pb2+ 时一定要注意控制溶液的 pH 条件。

Bi3+ 、 Pb2+ 混合试液的 pH 已接近 1 ，故滴定 Bi3+ 时不用再调节酸度；滴定 Pb2+ 时用六亚甲基四胺缓冲溶液控制pH=5 ～ 6 。

3. 每次滴定均要从“ 0.00mL”开始，以减少读数误差。4. 注意观察滴定终点的颜色变化。

六、注意事项六、注意事项

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1. 本实验中，能否先在 pH=5 ～ 6 的溶液中测定 Pb2+ 和Bi3+ 的总量，然后再调节 pH≈1 时测定 Bi3+ 的含量？

2. 为什么不用 NaOH, NaAc 或 NH3H2O ，而用六亚甲基四胺调节 pH到 5～ 6？

3. 本次实验中能否用以 CaCO3 为基准物质标定 EDTA?

七、思考题七、思考题

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过氧化氢含量的测定

下次实验项目

请课后预习有关内容！

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