实验四 EDTA溶液的标定及Bi3+、Pb2+含量的连续测定
一 实验目的
1. 掌握由控制酸度提高EDTA选择性的原理及其应用。 2. 掌握用EDTA进行连续滴定的方法。 3. 掌握EDTA溶液的配制及标定方法。
二 实验原理
混合离子的分别滴定常用控制酸度法，掩蔽法进行，可根据有关副反应系数论证对它们分别滴定的可能性。
Bi3+、Pb2+均能与EDTA形成稳定的1：1络合物，lgK分别为27.94和18.04。由于两者的lgK相差很大，故可利用酸效应，控制不同的酸度，进行分别滴定。在pH ≈ 1时滴定Bi3+，在pH ≈ 5—6时滴定Pb2+。
EDTA标准溶液用标定法配制。本实验以二甲酚橙（XO）为指示剂，用ZnO为基准物质标定其浓度。标定反应式为：
ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O
Zn + Y → ZnY
2+
三 主要试剂和仪器
1. EDTA溶液 0.01 mol/L。
2. 六次甲基四胺溶液 200 g / L。
3. ZnO基准物质 在300℃干燥2 h后，稍冷后置于干燥器中，冷却至室温，备用。 4. 二甲酚橙（XO）指示剂 2 g / L。 5. HCl溶液 6 mol/L。
四 实验步骤
1. 0.01 mol/L EDTA标准溶液的标定
在称量瓶中以差减法准确称取0.16—0.24 g ZnO, 倒入250 mL烧杯中，先加少量水润湿，盖上表面皿，从烧杯嘴处往烧杯中滴加约5 mL 6 mol/L HCl溶液，使ZnO 完全溶解。加水20 mL，微沸几分钟。冷却后用水冲洗烧杯内壁和表面皿，定量转移Zn2+溶液于250 mL容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀。移取25.00 mL 上述Zn2+ 溶液于250 mL锥形瓶中，滴加六次甲基四胺溶液至溶液呈稳定的紫红色，再过量3 mL，然后加入2滴二甲酚橙指示剂，立即用EDTA滴定，当溶液由紫红色经稳定的橙色再刚变为亮黄色即为终点。记下读数，平行测定三次，计算EDTA溶液的浓度。
2. Bi、Pb含量的连续测定
准确移取Bi3+、Pb2+试液10.0 mL三份于250 mL锥形瓶中，加入2滴二甲酚橙指示剂，用EDTA滴定，（加入1—2滴使试液酸化，煮沸数分钟以除去CO2。冷却后），加入10 mL NH3—NH4Cl缓冲溶液，当溶液由紫红色经稳定的橙色再刚变为亮黄色即为Bi3+的终点。记下读数，计算混合液中Bi3+的含量，结果以g / L表示。 在上述滴定Bi3+后的溶液中，滴加六次甲基四胺溶液至溶液呈稳定的紫红色，再过量3 mL，然后加入2滴二甲酚橙指示剂，立即用EDTA滴定，当溶液由紫红色经稳定的橙色再刚变
3+
2+
6
为亮黄色即为Pb的终点。记下读数，计算混合液中Pb的含量，结果以g / L表示。
2+2+
五 数据处理
本实验的数据记录及表格自列。
六 思考题
1. 本实验所使用的EDTA应该用何种指示剂标定? 最适当的基准物质是什么？ 2. 为什么不用NaOH, NaAc或氨水，而用六次甲基四胺调节pH至5—6？
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实验五 返滴定法测定含铝样品中铝的含量
一 实验目的
1. 掌握返滴定。 2. 了解置换滴定。
3. 动脑、动手设计实验方案。
二 实验原理
Al易形成一系列多核羟基络合物，这些多核羟基络合物与EDTA络合缓慢；同时，Al
3+
3+
3+
封闭指示剂二甲酚橙，故通常采用返滴定法测定铝。加入定量且过量的EDTA标准溶液，在pH≈3.5煮沸几分钟，使Al与EDTA络合完全，继而在pH为5—6，以二甲酚橙为指示剂，用Zn2+盐标准溶液返滴定过量的EDTA而得到铝的含量。反应式如下：
Al3+ + Y = AlY (pH≈3.5) Zn2+ + Y = ZnY （pH5—6） (指示剂XO 由黄色刚变为紫红色)
三 主要试剂及仪器
硝酸铝样品；ZnO; HCl（1+1），(1+3); EDTA (0.01mol/L); 二甲酚橙 (2 g / L); 六次甲基四胺（200 g / L）；氨水 （1+1）。
四 实验步骤
1 Zn2+盐标准溶液的配制
准确称取0.20—0.21 g ZnO于小烧杯中，滴加（1+1）HCl至ZnO完全溶解后，再补加1滴（1+1）HCl，加热，冷却，转入250 mL容量瓶中，定容，摇匀，备用。根据ZnO的质量计算该标准溶液的物质的量浓度（以Zn2+计）。
2 0.01mol/L EDTA标准溶液的配制与标定
量取50 mL EDTA溶液 (0.1mol / L)于试剂瓶中，用蒸馏水稀释至500 mL左右，摇匀，备用。移取25 mL Zn标准溶液（三份）于锥形瓶中，加入2滴二甲酚橙，滴加六次甲基四胺至溶液刚变为紫红色，再过量3 mL；用自制的EDTA溶液滴定至溶液刚变为亮黄色为终点，记录所耗EDTA溶液的体积。根据有关数据计算EDTA溶液的准确浓度。
2+
3 含铝样品中铝的测定
准确称取0.53—0.55 g硝酸铝样品于小烧杯中，加入3滴（1+3）HCl后，加入适量水溶解，转移至250 mL容量瓶中，定容，摇匀。移取该铝试液25 mL（三份）于锥形瓶中，分别准确加入50 mL EDTA溶液 (约0.01mol/L)，2滴二甲酚橙，此时试液为黄色，加氨水至溶液呈紫红色，再加（1+3）HCl溶液，使溶液呈现黄色。煮沸3 min ,冷却。加20 mL六次甲基四胺，此时溶液应为黄色，如果溶液呈红色，还须滴加（1+3）HCl，使其变黄。补加1滴二甲酚橙，用Zn2+标准溶液滴至刚变为紫红色为终点，记录所耗Zn2+标准溶液的体积。根据有关实验数据计算含铝样品中铝的含量（以质量百分数计）。
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五 数据记录及处理
表1 EDTA标准溶液的标定（mZnO= g , cZnO = mol / L ）
编号 1 2 3 V2+Zn (mL) 25.00 25.00 25.00 VEDTA (mL) cEDTA (mol / L) c EDTA (mol/ L) di dr
表2 含铝样品中铝的测定（G样品= g ）
编号 1 2 3 V样品 (mL) 25.00 25.00 25.00 V2+Zn (mL) Al (%) Al (%) di dr
计算公式：Al%?(50.00?cEDTA?VZn2??cZn2?)?26.981000G
六 思考题
1. 对于复杂的铝合金样品，不用置换滴定，而用返滴定，所得结果是偏高还是偏低？2. 返滴定中与置换滴定中所用的EDTA有什么不同？
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实验六 KMnO4溶液的标定及H2O2含量的测定
一 实验目的
1. 掌握KMnO4溶液的配制及标定过程，了解自动催化反应。 2. 掌握KMnO4法测定H2O2的原理及方法。 3. 对KMnO4自身指示剂的特点有所体会。
二 实验原理
过氧化氢在工业、生物、医药等方面有着广泛的应用，因此，实际操作中常需测定它的含量。采用KMnO4法测定H2O2含量时，常在稀硫酸溶液中用KMnO4标准溶液直接滴定。滴定反应为
5H2O2 +2 MnO4－+ 6 H+ = 2 Mn2+ + 5O2↑+ 8H2O
开始时反应速率缓慢，待反应产物Mn2+ 生成后，由于Mn2+ 的催化作用，加快了反应速率，故能顺利地滴定到呈现稳定的微红色为终点，因而称为自动催化反应。稍过量的滴定剂（2×10－6 mol/L）本身的紫红色即可显示终点。
KMnO4标准溶液用标定法配制，常在稀硫酸溶液中，在75—85℃下，用Na2C2O4为基准物质，标定其浓度。标定反应式为：
5C2O42－+2 MnO4－+ 16 H+ = 2 Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
上述标定反应也是自动催化反应，滴定过程中应注意反应时的酸度，温度及滴定速度。
三 主要试剂和仪器
1. H2SO4溶液 3 mol/L。
2. Na2C2O4基准物质 在105℃干燥2 h后备用。 3. KMnO4溶液 0.02 mol/L。
四 实验步骤
1. KMnO4溶液的配制
称取KMnO4固体1.6 g ，溶于500 mL水中，盖上表面皿，加热至沸并保持微沸状态1 h，冷却后，用微孔玻璃漏斗（3号或4号）过滤。滤液储存于棕色试剂瓶中。将溶液在室温下静置2—3天后过滤备用。 2. KMnO4溶液的标定
在称量瓶中以差减法准确称取Na2C2O4三份,每份0.15—0.20 g，分别倒入250 mL锥形瓶中，加入50—60 mL水及15 mL H2SO4，用少量蒸馏水吹洗锥形瓶(为什么?) ，加热至75—85℃，趁热用待标定的KMnO4溶液滴定。开始滴定时反应速度慢，待溶液中产生了Mn后，滴定速度可加快，直至溶液呈现微红色并持续半分钟不褪色即为终点。数据记录见表1，计算KMnO4溶液的浓度。
3. H2O2含量的测定
准确移取25.00 mL 试液三份于250 mL锥形瓶中，加入50 mL水 及20 mL H2SO4，用KMnO4标准溶液滴定溶液呈现微红色并持续半分钟不褪色即为终点。开始滴定时反应速度慢，待溶液中产生了Mn2+后，滴定速度可加快。数据记录见表2，计算试液中H2O2的含量，结果以g / L表示。
2+
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