实验六--铅铋含量的连续测定
授课章节名称
实验六 铅铋含量的连续测定
授课
时数
4
教
学
目
的
要
求
1、进一步熟练滴定操作和滴定终点的判断。
2、掌握铅、铋测定的原理、方法和计算。
3、能描述连续滴定过程中，锥形瓶中颜色变化过程和变色原因。
4、掌握借控制溶液的酸度来进行多种金属离子连续测定的络合滴定方法和原理；
5、熟悉二甲酚橙指示剂的应用。
4.2 Bi3+的测定 用移液管移取25.00ml Bi3+、Pb2+混合试液于250ml锥形瓶中，加入10ml 0.10mol/L HNO3，2滴二甲酚橙，用EDTA标准溶液滴定溶液由紫红色突变为亮黄色，即为终点，记取体积。
4.3 Pb2+的测定 在滴定Bi3+后的溶液中，加入10ml 200g/L六次甲基四胺溶液，溶液变为紫红色，继续用EDTA标准溶液滴定溶液由紫红色突变为亮黄色，即为终点，记下体积。
测定时，先调节溶液的酸度至pH≈1，进行Bi3+离子的滴定，溶液由紫红色变为亮黄色，即为终点。然后再用六次甲基四胺为缓冲剂，控制溶液pH≈5-6，进行Pb2+离子的滴定。此时溶液再次呈现紫红色，以EDTA溶液继续滴定至突变为亮黄色，即为终点。
三、实验仪器及试剂
0.02mol•L-1EDTA； 0.2%二甲酚橙 ； 200g•L-1六甲基四胺溶液；ZnO（AR）； 0.1mol•L-1HNO3； 0.5mol•L-1NaOH；精密pH试纸（0.5-5） 1+1NH3溶液
VEDTA末/mL
VEDTA/mL
CPb(mol/L)
CPb(mol/L)平均相对偏差
六、思考题和测试题
1.滴定Bi3+、Pb2+离子时溶液酸度各控制在什么范围?怎样调节?为什么?
2.能否在同一份试液中先滴定Pb2+离子，而后滴定Bi3+离子?
注意事项
1、按本实验操作，滴定Bi3+的起始酸度没有超过滴定Bi3+的最高酸度。随着滴定的进行溶液pH≈1。加入10mL200g•L-1六亚四基四胺后，溶液的pH=5～6。
五、数据记录与结果的处理
EDTA的标定（MZnO=g）
VEDTA初/mL
VEDTA末/mL
VEDTA/mL
CEDTA(mol/L)
CEDTA(mol/L)平均相对偏差
Bi3+的测定
VEDTA初/mL
VEDTA末/mL
VEDTA/mL
CBi(mol/L)
CBi(mol/L)平均相对偏差
Pb2+的测定
VEDTA初/mL
4、掌握借控制溶液的酸度来进行多种金属离子连续测定的络合滴定方法和原理；
5、熟悉二甲酚橙指示剂的应用。
二、实验原理
Bi3+、Pb2+离子均能与EDTA形成稳定的络合物，其稳定性又有相当大的差别(它们的1gK值分别为27.94和18.04)，因此可以利用控制溶液酸度来进行连续滴定。
在测定中，均以二甲酚橙为指示剂。二甲酚橙属于三苯甲烷指示剂，易溶于水，它有7级酸式离解，其中H7In至H3In4-呈黄色、H2In5-至In7-呈红色。所以它在溶液中的颜色随酸度而变，在溶液pH＜6.3时呈黄色，pH＞6.3时呈红色。二甲酚橙与Bi3+离子及Pb2+离子的络合物呈紫红色，它们的稳定性与Bi3+、Pb2+离子和EDTA所成络合物的相比要弱一些。
2、在选择缓冲溶液时，不仅要考虑它的缓冲范围或缓冲容量，还要注意可能引起的副反应。再滴定Pb2+时，若用NaAc调酸度时，Ac-能与Pb2+形成络合物，影响Pb2+的准确滴定，所以此处用六亚四基四胺调酸度。
教
学
重
点
连续络合滴定方法、滴定终点的判断教学难点滴定终点的判断教学
方法与手段
讲授讨论示教指导
作业与
思考题
实验报告
教
学
后
记
二、课时教学内容
教学内容
小结
实验六 铅铋含量的连续测定
一、实验目的
1、进一步熟练滴定操作和滴定终点的判断。
2、掌握铅、铋测定的原理、方法和计算。
3、能描述连续滴定过程中，锥形瓶中颜色变化过程和变色原因。
四、实验步骤
4.1 EDTA的标定
4.1.1 Zn2+标准溶液的配制 准确称取ZnO基准物0.5-0.6g于250mL烧杯中，用数滴水润湿后，盖上表面皿，从烧杯嘴中滴加数滴1+1盐酸，待完全溶解后冲洗表面皿和烧杯内壁，定量转移至250mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，计算其准确浓度。
4.1.2 EDTA标准溶液的标定 用移液管移取Zn2+标准溶液25.00mL于250mL锥形瓶中，加水30mL,加两滴二甲酚橙指示剂，然后滴加六次甲基四胺溶液直至溶液呈现稳定的紫红色，再多加3mL，用EDTA 溶液滴至溶液由紫红色刚变为亮黄色即达到终点。
EDTA的标定铅铋的连续滴定
EDTA的标定铅铋的连续滴定20123192 滕飞翔摘要在EDTA标准溶液的配制和标定实验中，学习EDTA标准溶液的配制和标定方法；掌握配位滴定的原理，了解配位的特点。
称取一定质量的乙二胺四乙酸二钠固体（AR）配成溶液，用ZnO基准物标定，并用二甲酚橙作为指示剂来标定EDTA的浓度。
平行进行6次滴定，EDTA的浓度为0.02186±0.00007. 接着再用标定的EDTA溶液测量铅、铋混合液中铅、铋的含量。
平行进行6次滴定，测得铋离子的浓度为0.01001±0.00008，Pb2+离子的浓度为0.01002±0.00003关键词：EDTA 酸度控制标定前言： EDTA配合物特点：广泛配位性：它几乎能与所有Mn+配位形成螯合物;稳定性：5个五元环螯合物→稳定、完全、迅速;具6个配位原子，一般与金属离子多形成1：1配合物,能溶于水;与无色离子形成无色配合物；与有色金属离子形成颜色更深的同色配合物。
标定EDTA溶液常用的基准物有Zn、ZnO、CaC、Bi、Cu、Hg、Ni、Pb等。
本文采用ZnO为基准物，二甲酚橙作为指示剂来标定EDTA的浓度。
测定均以二甲酚橙为指示剂。
二甲酚橙属于三类甲烷类指示剂，易溶于水，它有七级酸式解离，其中In至呈黄色、至呈红色。
所以它在溶液中的颜色随酸度而变，在pH6.3时呈黄色，pH6.3时呈红色。
二甲酚橙与的配合物呈紫红色，它们的稳定性与和EDTA所呈配合物的相比要弱一些。
1 实验部分1.1 仪器与试剂50ml酸、碱式滴定管各一支；250mL容量瓶一只；25mL移液管一支；10mL 移液管2支、250mL锥形瓶若干；量筒；分析天平，精密pH试纸（0.55）。
ZnO基准物（AR）；二甲酚橙指示剂；200g/L六亚甲基四胺溶液；0.1 mol/L HNO溶液；0.5 mol/LNaOH溶液，1+1HCl溶液；1+1氨水溶液 Bi3+、Pb2+混合液30.15mol•L-1）。
大学化学实验-铅、铋混溶液中铅铋的连续测定
• 不能。因pH=5-6时Bi3+会水解，不能准确地测出Bi3+ 、Pb2+总量 BiCl3+H2O=BiOCl（白↓）+2HCl
16
思考题
• 本实验滴定Pb2+时要调节溶液pH为5～6，为什么加入六次甲 基四胺，能否加入氨水或者强碱（如NaOH）以及醋酸钠进行 调节？
• 在选择缓冲溶液时，不仅要考虑它的缓冲范围或缓冲容量， 还要注意可能引起的副反应。
HOOCH 2C
H+ CH2COON
CH2COOH
Pb2+和Bi3+均能与EDTA形成稳定的络合物，且两种络合物的稳 定性差别大：
lg KPb 18.04 lg KBi 27.94
ΔlogCK=9.9, 可通过控制酸度分别加以滴定。 由于EDTA的溶解度较小，实际滴定中常制成二钠盐
(Na2H2Y·2H2O，M=372.2g/mol，通常也称为EDTA)使用
铅、铋混合液中铅、铋含量的 连续测定
实验目的
学习通过控制酸度实现混合离子选择性滴定 的原理和方法 熟悉二甲酚橙指示剂的使用
实验原理— 金属离子络合滴定原理
滴定前加入指示剂I In + M游离态颜色来自MIn络合物颜色
终点
Y + MIn
络合物颜色
铅、铋混溶液中铅铋的连续测定(双指示剂法)
Experiments of Analytical chemistry 2010
终点
Y + MIn
MY +
In
络合物颜色
游离态颜色
Experiments of Analytical chemistry 2010
化学学院
混合离子滴定方法的原理 控制酸度法 掩 蔽 法
Experiments of Analytical chemistry 2010
4
化学学院
实验原理——控制酸度法滴定混合金属离子 实验原理——控制酸度法滴定混合金属离子 （M 和N)
5
化学学院
EDTA：乙二胺四乙酸 ( H4Y )
OOCH2C H+ N CH2 HOOCH2C
-
CH2
CH2COOH N CH2COOH
+
Pb2+和Bi3+均能与 均能与EDTA形成稳定的络合物，且两种络合物的稳 形成稳定的络合物，且两种络合物的稳 定性差别大：
lg KPb =18.04 lg KBi = 27.94
Experiments of Analytical chemistry 2010
化学学院
Zn2+标液： 标液：
用公用移液管移取Zn2+标液 标液10.00 mL（浓度自己 计算）于100 mL容量瓶中，配成100 mL 的Zn2+标液。
Experiments of Analytical chemistry 2010
铅铋混合液的测定实验报告
一、实验目的1. 掌握铅铋混合液中铅、铋含量的连续测定方法；2. 熟悉使用控制酸度的方法进行金属离子测定的原理和操作；3. 提高实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理铅和铋是两种常见的重金属离子，它们在水溶液中具有相似的化学性质。
本实验采用控制酸度的方法，通过调节溶液pH值，分别测定铅和铋的含量。
1. 铋的测定：在pH=1的条件下，Bi3+与EDTA形成稳定的络合物，反应方程式为：Bi3+ + EDTA → Bi-EDTA2. 铅的测定：在pH=5-6的条件下，Pb2+与EDTA形成稳定的络合物，反应方程式为：Pb2+ + EDTA → Pb-EDTA三、实验仪器与试剂1. 仪器：酸度计、滴定管、移液管、锥形瓶、烧杯、滤纸等。
2. 试剂：硝酸、六次甲基四胺、EDTA溶液、二甲酚橙指示剂、标准铅溶液、标准铋溶液等。
四、实验步骤1. 准备标准溶液：准确配制一定浓度的标准铅溶液和标准铋溶液。
2. 铋的测定：（1）准确移取一定量的铅铋混合液于锥形瓶中；（2）加入适量的硝酸，调节溶液pH=1；（3）加入适量的二甲酚橙指示剂，观察溶液颜色变化；（4）用标准铋溶液滴定至溶液颜色由黄色变为紫红色，记录消耗的体积。
3. 铅的测定：（1）准确移取一定量的铅铋混合液于锥形瓶中；（2）加入适量的六次甲基四胺，调节溶液pH=5-6；（3）加入适量的二甲酚橙指示剂，观察溶液颜色变化；（4）用标准铅溶液滴定至溶液颜色由黄色变为紫红色，记录消耗的体积。
五、数据处理1. 计算铅和铋的浓度：C（Bi）= C（标准铋）× V（标准铋） / V（混合液）C（Pb）= C（标准铅）× V（标准铅） / V（混合液）2. 计算铅和铋的质量：m（Bi）= C（Bi）× M（Bi）× V（混合液）m（Pb）= C（Pb）× M（Pb）× V（混合液）六、实验结果与分析1. 通过实验，成功测定了铅铋混合液中铅和铋的含量，验证了控制酸度法测定金属离子含量的可行性。
铅铋混合液中铋与铅的连续测定
4. 标定EDTA溶液和测定Pb2+含量时，终点不明显可加热至50~60℃， 使终点易于辨别。测Pb2+含量时，在滴定Bi3+后调节pH值，滴加 EDTA溶液至近终点再加热，然后小心滴至铅的终点。否则，可能 出现白色沉淀，影响终点的判断。
1.锌标准溶液的配制
• 准确称取基准物质锌粒约0.33g于150ml烧 杯中，加入1︰1 HCl溶液5ml，立即盖上表 面皿。溶解后，加入适量水稀释，定量转 移至250ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀， 即为0.02mol/L锌标准溶液。计算其浓度。
2. EDTA溶液浓度的标定
• 移取锌标准液25ml三份于250ml锥形瓶中， 加入二甲酚橙指示剂1~2滴，用20%六次甲 基四胺溶液调至紫红色后，再过量5ml，以 EDTA溶液滴定至由紫红色变为亮黄色，即 为终点。
思考题
1. 配制锌标准溶液时，未定量转移Zn2+溶液对EDTA溶液 浓度的标定有何影响？对铅、铋测定结果的影响又如何？
2. 滴定Pb2+时，能否用HAc-NaAc缓冲溶液代替六次甲基 四胺来控制滴定体系的pH值？
3. 铅、锌混合溶液是否可以用本实验中的控制酸度连续滴 定的方法进行测定？为什么？
M - XO
pH 5 6 时滴定Pb2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+ 等 pH 1 2 时滴定Bi3+
混合离子准确滴定的基本条件
（控制酸度连续滴定）
lgK
' MY
CM
6
• Bi2+最高允许酸度：pH=0.7；pH=2时， Bi2+水解， Pb2+开始络合。所以，pH=0.7~1.5
铅铋混合液的连续测定
2024/2/11
铅铋混合液的连续测定
6
指示剂的变色原理
配位滴定的指示剂工作原理与酸碱指示剂不同， 指示剂本身就是一种螯合剂。二甲酚橙的结构为：
pH<6时呈现黄色；与
金属离子作用呈现
铅铋混合液的连续测定
4
实验条件的控制
在现实中样品中往往共存干扰物，需要采用一 定的预处理方法，控制酸度往往是简单而有 效的方法。
与酸碱滴定相似，配位滴定中两共存离子要分 别测定的基本条件是：
log( K稳C) 5
2024/2/11
铅铋混合液的连续测定
5
实验条件的控制
Pb2+和Bi3+均能EDTA作用，其lgK分别为 18.04和27.94，可借助控制酸度达到分别测定 的目的。
13
3、样品的测定
样品溶液 25.00mL
XO 1~2d
紫红色
EDTA标液 滴定 V1 亮黄色
六次甲基四胺
紫红色
至稳定紫红色
六次甲基四胺 5mL
EDTA标液 滴定 V 2
亮黄色
平行3次，由滴定剂体
积计算两组分的含量。
2024/2/11
铅铋混合液的连续测定
14
四、注意事项
1、虽是连续滴定，但每次滴定后均需重新加液后 再进行。
一、实验目的
一、实验目的 1．掌握利用控制溶液酸度来实现多种金属离子连
续滴定的方法和原理。 2. 了解二甲酚橙指示剂使用方法和终点的判断。 3．熟练掌握天平、滴定管、移液管及容量瓶的使
用方法。
2024/2/11
PbBi含量的连续测定
铅、铋混合液中铅、铋含量的连续测定
目的要求
1.了解由调节酸度提高EDTA选择性的原理。
2.掌握用EDTA进行连续滴定的方法。
3.学会用精密pH试纸对调节溶液酸度进行检验的方法。
重点
1.混合金属离子连续滴定的原理和方法。
2.滴定体系酸度的调节原理。
难点
混合金属离子连续滴定酸度的把握(Pb.Bi适宜的酸度)。
思考题
1、按本实验操作，滴定Bi3+的起始酸度是否超过滴定最高酸度？滴定至Bi3+的终点时，溶液中酸度为多少？此时再加入10ml 200g.l-1六亚四基四胺后，溶液的PH为多少？
2、能否取等量混合试液两份，一份控制PH=1.0滴定Bi3+，另一份控制PH为5-6滴定Bi3+Pb2+总量?为什么？
3、滴定Pb2+时要调节PH为5-6，为什么加入六亚四基四胺而不加入醋酸钠？
讨论学习
1、按本实验操作，滴定Bi3+的起始酸度是否超过滴定最高酸度？滴定至Bi3+的终点时，溶液中酸度为多少？此时再加入10ml 200g.l-1六亚四基四胺后，溶液的PH为多少？
拓展学习
1.调节酸度提高EDTA选择性的原理。Байду номын сангаас能否设计一个混合离子连续滴定的方案？
试剂及仪器设备
试剂：EDTA(0.02mol/L)；HNO30.10mol/L；六亚四基四胺200g/L；Bi3+Pb2+混合液 含Bi3+Pb2+各约为0.010mol/L含HNO30.15mol/L；二甲酚橙2 g/L水溶液。
仪器：移液管、锥形瓶、碱式滴定管、滴定台、滴定夹、滴管、电子天平
内容提要
铅、铋混合溶液的连续滴定
铅、铋混合液中铅、铋含量的连续测定实验目的：1进一步熟练滴定操作和滴定终点的判断；2 掌握铅、铋测定的原理、方法和计算。
一、实验原理Bi3+、Pb2+均能与EDTA形成稳定的络合物，其lgK值分别为27.94和18.04，两者稳定性相差很大，ΔpK>9.90>6。
因此，可以用控制酸度的方法在一份试液中连续滴定Bi3+和Pb2+。
在测定中，均以二甲酚橙（XO）作指示剂，XO在pH<6时呈黄色，在pH>6.3时呈红色；而它与Bi3+、Pb2+所形成的络合物呈紫红色，它们和稳定性与Bi3+、Pb2+和EDTA所形成的络合物相比要低；而且K Bi-XO>K Pb-XO。
测定时，先用HNO3调节溶液pH=1.0，用EDTA标准溶液滴定溶液由紫红色突变为亮黄色，即为滴定Bi3+的终点。
然后加入六次甲基四胺溶液，使溶液pH为5～6，此时Pb2+与XO 形成紫红色络合物，继续用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色突变为亮黄色，即为滴定Pb2+的终点。
二、试剂0.02mol/L EDTA标准溶液；HNO30.10nol/L；六次甲基四胺溶液200g/L；Bi3+、Pb2+混合液，含Bi3+、Pb2+各约为0.010mol/L，含HNO30.15mol/L；二甲酚橙2g/L水溶液。
三、实验步骤１、EDTA溶液的标定准确称取在120度烘干的碳酸钙0.5～0. 55g一份，置于250ml 的烧杯中，用少量蒸馏水润湿，盖上表面皿，缓慢加１：１HCl 10ml,加热溶解定量地转入250ml容量瓶中，定容后摇匀。
吸取25ml，注入锥形瓶中，加20ml NH3-NH4Cl缓冲溶液，铬黑Ｔ指示剂２～３滴，用欲标定的EDTA溶液滴定到由紫红色变为纯蓝色即为终点，计算EDTA溶液的准确浓度。
2、铅、铋混合液中铅、铋含量的连续测定用移液管移取25.00ml Bi3+、Pb2+混合试液于250ml锥形瓶中，加入10ml 0.10mol/L HNO3，2滴二甲酚橙，用EDTA标准溶液滴定溶液由紫红色突变为亮黄色，即为终点，记取V1(ml)，然后加入10ml 200g/L六次甲基四胺溶液，溶液变为紫红色，继续用EDTA标准溶液滴定溶液由紫红色突变为亮黄色，即为终点，记下V2(ml)。
实验6 铅铋含量的连续测定(讲稿)
实验六铋、铅含量的连续测定一、实验目的1、学会用控制酸度的方法进行金属离子的连续测定。
2、掌握连续测定铋和铅含量的原理和方法。
3、了解指示剂变色与酸度的关系，并能正确判断滴定终点。
二、实验原理Pb2+和Bi3+均能与EDTA形成稳定的1:1络合物，lgK BiY = 27.94，lgK PbY =18.04，两者lgK相差很大，故可利用控制酸度的方法进行连续分别滴定。
通常在pH=0.7～1时测定Bi3+，在pH=5～6时测定Pb2+。
在Pb2+和Bi3+混合液中，首先用HNO3调节溶液的pH=1，以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标准溶液滴定Bi3+至溶液由紫红色突变为亮黄色，即为测定Bi3+的终点。
然后加入六亚甲基四胺，调节溶液的pH=5～6，此时Pb2+与二甲酚橙形成紫红色络合物，继续用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为亮黄色，即为滴定Pb2+的终点。
三、仪器与试剂1、仪器：50mL酸式滴定管1支；250mL锥形瓶3个；25mL移液管1支；10mL量杯1个；250mL烧杯1个；250mL容量瓶1个；表面皿1个；滴管1支；小滴瓶1个。
2、试剂：0.010mol·L-1EDTA标准溶液（待标定）；0.10mol·L-1HNO3溶液；20%六亚甲基四胺溶液；0.2%二甲酚橙溶液；含Pb2+和Bi3+各约为0.010mol·L-1的混合待测溶液；1:1HCl溶液；纯Zn片。
四、实验内容1、EDTA标准溶液的标定准确称取基准物质纯Zn片0.20～0.22g置于250mL烧杯中，盖上表面皿，沿烧杯嘴缓慢加入10mL1:1HCl溶液，待Zn片溶解后冲洗表面皿及烧杯内壁，定量转移到250mL容量瓶中，定容后混匀。
用25mL移液管准确移取上述Zn2+标准溶液置于250mL锥形瓶中，加2滴二甲酚橙指示剂，滴加六亚甲基四胺溶液至溶液呈稳定的紫红色后（约5mL），再加入5mL。
用待标定的EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为亮黄色，即为终点，平行三次。
铅铋混合液中铋与铅的连续测定
4. 标定EDTA溶液和测定Pb2+含量时，终点不明显可加热至50~60℃， 使终点易于辨别。测Pb2+含量时，在滴定Bi3+后调节pH值，滴加 EDTA溶液至近终点再加热，然后小心滴至铅的终点。否则，可能 出现白色沉淀，影响终点的判断。
Pb2+、Bi3+连续滴定
① Pb2+、Bi3+ 离子均与EDTA形成稳定的1∶1络合物，其 logK分别为18.04和27.94。
② 两者的logK值相Байду номын сангаас很大，所以可以利用酸效应，控制不 同的酸度，分别进行滴定。
③ 在滴定中，以二甲酚橙为指示剂。 ④ 先调节溶液的酸度至pH≈1，以EDTA溶液对Bi3+ 进行滴
定，滴至溶液由紫红色突然变为黄色，即为终点； ⑤ 然后用六次甲基四胺调节溶液pH至5～6，此时溶液再次
呈现紫红色，再以EDTA溶液继续进行Pb2+的滴定，直 至溶液突变为亮黄色，即为终点。
实验内容
1. 锌标准溶液的配制 2. EDTA溶液浓度的标定 3. 铅铋混合液中铋、铅的含量测定
相关操作：
• 天平使用 • 标准溶液配制 • 定量转移 • 滴定操作
• 计算EDTA溶液的浓度。
3. 铅铋混合液中铋、铅的含量测定
① 取适量的铅铋混合试液于250ml容量瓶中，用0.1mol/L HNO3溶液 稀释至标线，摇匀。
② 移取上述试液25ml三份于250ml锥形瓶中，加二甲酚橙指示剂1~2 滴，以EDTA标准溶液滴定至由紫红色变为黄色（微带橙），即为 终点。计算试液中Bi3+的含量（g / 250ml）。