依 m=(CV)NaOH·MKHP V=20-25mL
所以,当V=20mL时, m=0.10×20×10×204.2=0.41g
当V=25mL时,m=0.10×25×10-3×204.2=0.51g
4 如何计算NaOH浓度?
5 能否采用已知准确浓度的HCl标准溶液标定NaOH浓度?应选用哪种指示剂?为什么?滴定操作时哪种溶液置于锥形瓶中?HCl标准溶液应如何移取? (三)思考题
1.如何计算称取基准物邻苯二甲酸氢钾或Na2CO3的质量范围?称得太多或太少对标定有何影响?
答:在滴定分析中,为了减少滴定管的读数误差,一般消耗标准溶液的体积应在20—25ml之间,称取基准物的大约质量可根据待标溶液的浓度计算得到。
如果基准物质称得太多,所配制的标准溶液较浓,则由一滴或半滴过量所造成的误差就较大。称取基准物质的量也不能太少,因为每一份基准物质都要经过二次称量,如果每次有±0.1mg的误差,则每份就可能有±0.2mg的误差。因此,称取基准物质的量不应少于0.2000g,这样才能使称量的相对误差大于1‰ 。
2.溶解基准物质时加入20~30ml水,是用量筒量取,还是用移液管移取?为什么? 答:因为这时所加的水只是溶解基准物质,而不会影响基准物质的量。因此加入的水不需要非常准确。所以可以用量筒量取。
3.如果基准物未烘干,将使标准溶液浓度的标定结果偏高还是偏低?
答:如果基准物质未烘干,将使标准溶液浓度的标定结果偏高。
4.用NaOH标准溶液标定HCl溶液浓度时,以酚酞作指示剂,用NaOH滴定HCl,若NaOH溶液因贮存不当吸收了CO2,问对测定结果有何影响?
答:用NaOH标准溶液标定HCl溶液浓度时,以酚酞作为指示剂,用NaOH滴定HCl,若NaOH溶液因贮存不当吸收了CO2,而形成Na2CO3,使NaOH溶液浓度降低,在滴定过程中虽然其中的Na2CO3按一定量的关系与HCl定量反应,但终点酚酞变色时还有一部分NaHCO3末反应,所以使测定结果偏高。
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四、铵盐中氮含量的测定(甲醛法)
(一)基本操作: 1 称量 2 滴定
(二)实验注意问题
1 实验中称取(NH4)2SO4试样质量为0.13-0.16g,是如何确定的? 答:由反应原理可知:2(NH4)2SO4?4NH?4?(CH2)6N4H??3H??4OH?
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?m?12n(NH4)2SO4:nOH??1:2即(COHmM)(NH4)2SO4:(CV)OH?1??1:2(CV)OH?M?(NH4)2SO4??0.10mol?L,V?20?25mL
?3当V?20mL时:m?当V?25mL时:m?1212?0.10?20?10?0.10?25?10?132.15?0.13g?132.15?0.16g?32 含氮量的计算公式为?N?的?
(CV)NaOH?10mS?3?MN?100%,是如何推导得到
答:由反应原理可知:4N?4NH?4?(CH2)6N4H??3H??4OH?
?nN:nOH??1:1?即(mM)N:(CV)OH??1:1
mN?(CV)OH?M故 ?N?N(CV)NaOH?10mS?3?MN?100%
(三)思考题
1.铵盐中氮的测定为何不采用NaOH直接滴定法? 答:因NH4+的Ka=5.6×10-10,酸性太弱,其Cka<10-8,所以不能用NaOH直接滴定。 2. 为什么中和甲醛试剂中的甲酸以酚酞作指示剂;而中和铵盐试样中的游离酸则以甲基红作指示剂?
答:甲醛试剂中的甲酸以酚酞为指示剂用NaOH可完全将甲酸中和,若以甲基红为指示剂,用NaOH滴定,指示剂变为红色时,溶液的pH值为4.4,而甲酸不能完全中和。铵盐试样中的游离酸若以酚酞为指示剂,用NaOH溶液滴定至粉红色时,铵盐就有少部分被滴定,使测定结果偏高。
3. NH4HCO3中含氮量的测定,能否用甲醛法?
答:NH4HCO3中含氮量的测定不能用甲醛法,因用NaOH溶液滴定时,HCO3-中的H+
同时被滴定,所以不能用甲醛法测定。
五、HCl标准溶液的配制与标定
(一)基本操作
1酸式滴定管的使用:
a.包括使用前的准备:试漏、清洗
b.标准溶液的装入:润洗、标准液的装入、排气泡、调节液面、记录初读数。 c.滴定管的读数: 2 滴定操作
用左手控制滴定管的旋塞,拇指在前,食指和中指在后,手指略微弯曲,轻轻向内扣住旋塞,转动旋塞时要注意勿使手心顶着旋塞,以防旋塞松动,造成溶液渗漏。
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半滴的滴法
(二)实验注意问题
1 配制500mL 0.10mol·L-1HCl溶液,应量取市售浓HCl多少mL?用量筒还是用吸量管量取?为什么?
2 分别以硼砂、无水碳酸钠为基准物标定0.10mol·L-1HCl溶液时,实验原理如何?选用何种指示剂?为什么?颜色变化如何?
3 分别以硼砂、无水碳酸钠为基准物标定0.10mol·L-1 HCl溶液时,应称取的硼砂、无水碳酸钠的质量如何计算? 答:在滴定分析中,为了减少滴定管的读数误差,一般消耗标准溶液的体积应在20—25ml之间。
(1) 滴定反应为:2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2O + CO2↑ n(Na2CO3):n(HCl)=1:2
故 m(Na2CO3)=
12(CV)HCl?MNa2CO3
滴定所消耗的HCl溶液体积应控制为20-25mL,所以: 当V=20 mL时,m(Na2CO3)=
1212?0.10?0.020?105.99=0.11g
当V=25 mL时,m(Na2CO3)=?0.10?0.025?105.99=0.13g
称取基准物Na2CO3的质量范围为0.13-0.15g。
(2) Na2B4O7·10H2O + 2HCl = 4H3BO3 + 2NaCl + 5H2O n(Na2B4O7·10H2O):n(HCl)=1:2 故 m(Na2B4O7·10H2O)=
12(CV)HCl?MNa2B4O7?10H2O
滴定所消耗的HCl溶液体积应控制为20-25mL,所以: 当V=20 mL时,m(Na2B4O7·10H2O)=
1212?0.10?0.020?381.4=0.39g
当V=25 mL时,m(Na2B4O7·10H2O)=?0.10?0.025?381.4=0.47g
称取基准物Na2B4O7·10H2O的质量范围为0.39-0.47g。
4 如何计算HCl浓度?
5 能否采用已知准确浓度的NaOH标准溶液标定HCl浓度?应选用哪种指示剂?为什么?滴定操作时哪种溶液置于锥形瓶中?NaOH标准溶液应如何移取?
六、混合碱的分析(双指示剂法)
(一)基本操作
1 移液管的使用:①洗涤 ②润洗 ③移取 ④放液
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2 滴定操作
(二)思考题
1.用双指示剂法测定混合碱组成的方法原理是什么?
答:测混合碱试液,可选用酚酞和甲基橙两种指示剂。以HCl标准溶液连续滴定。滴定的方法原理可图解如下:
2.采用双指示剂法测定混合碱,判断下列五种情况下,混合碱的组成? (1) V1=0 V2>0(2)V1>0 V2=0(3)V1>V2(4)V1 V1=0 V2>0时,组成为:HCO3 V1>0 V2=0时,组成为:OH- 2--- ③ V1>V2时,组成为:CO3+ OH ④ V1 1.当混合碱为NaOH和Na2CO3组成时,酚酞指示剂用量可适当多加几d,否则常因滴定不完全而使NaOH的测定结果偏低。 2.第一计量点的颜色变化为红一微红色,不应有CO2的损失,造成CO2损失的操作是滴定速度过快,溶液中HCl局部过量,引起HCl?NaHCO反应。因此滴定速度宜适中,摇动要均匀。 3.第二计量点时颜色变化为黄色——橙色。滴定过程中摇动要剧烈,使CO2逸出避免形成碳酸饱和溶液,使终点提前。 3?NaCl?CO2?H2O的 七 EDTA标准溶液的配制与标定 (一)基本操作 1 容量瓶的使用(见P34-35): (1) 容量瓶的准备:试漏、洗涤 (2) 容量瓶的使用: ①用固体物质配制溶液:溶解一定量转移——洗涤——定容——摇匀。 ②用容量瓶稀释溶液,则用移液管吸取一定体积的溶液于容量瓶中,加 14 水稀释至标线,摇匀。 2 滴定操作 (二)思考题: 1.络合滴定中为什么加入缓冲溶液? 答:各种金属离子与滴定剂生成络合物时都应有允许最低pH值,否则就不能被准确滴。而且还可能影响指示剂的变色点和自身的颜色,导致终点误差变大,甚至不能准确滴定。因此酸度对络合滴定的影响是多方面的,需要加入缓冲溶液予以控制。 2. 用Na2CO3为基准物。以钙指示剂为指示剂标定EDTA浓度时,应控制溶液的酸度为多大?为什么?如何控制? 答:用Na2CO3为基准物质,以钙指示剂为指示剂标定EDTA浓度时,因为钙指示剂与Ca在pH=12~13之间能形成酒红色络合物,而自身呈纯蓝色,当滴定到终点时溶液的颜色由红色变纯蓝色,所以用NaOH控制溶液的pH为12~13。 3.以二甲酚橙为指示剂,用Zn标定EDTA浓度的实验中,溶液的pH为多少? 解:以二甲酚橙为指示剂,用Zn2+标定EDTA浓度的实验中,溶液的pH为5-6。 4.络合滴定法与酸碱滴定法相比,有那些不同点?操作中应注意那些问题? 答:络合滴定法与酸碱滴定法相比有如下不同点: (1)络合滴定反应速度较慢,故滴定速度不宜太快; (2)络合滴定法干扰大(在络合滴定中M有络合效应和水解效应,EDTA 有酸效应和共存离子效应),滴定时应注意消除各种干扰; (3)络合滴定通常在一定的酸度下进行,故滴定时应严格控制溶液的酸度。 2+ 2+ 八 水的总硬度的测定 (一)基本操作 1 移液管的使用:①洗涤 ②润洗 ③移取 ④放液 2 滴定 (二)注意事项: 因水样中的钙、镁含量不高、滴定时,反应速度较慢,故滴定速度要慢。 (三)思考题: 1.什么叫水的总硬度?怎样计算水的总硬度? 答:水中Ca2+、Mg2+的总量称为水的总硬度。 计算水的总硬度的公式为: (cV)EDTA?MV水(cV)EDTA?MV水2+ 2+ CaOCaO-1 ?1000 (mg·L) ?100 ( o ) 2+ 2.为什么滴定Ca、Mg总量时要控制pH≈10,而滴定Ca分量时要控制pH为12~13? 若pH>13时测Ca2+对结果有何影响? 答:因为滴定Ca、Mg总量时要用铬黑T作指示剂,铬黑T在pH为8~11之间为蓝色,与金属离子形成的配合物为紫红色,终点时溶液为蓝色。所以溶液的pH值要控制为10。测定Ca2+时,要将溶液的pH控制至12~13,主要是让Mg2+完全生成Mg(OH)2沉淀。以保证准确测定Ca2+的含量。在pH为12~13间钙指示剂与Ca2+形成酒红色配合物,指示剂本身呈纯蓝色,当滴至终点时溶液为纯蓝色。但pH>13时,指示剂本身为酒红色,而无 2+ 2+ 15