分析化学综合实验-分析化学实验教案-中国科技大学-06
分析化学实验课件
04
注意事项
选择合适的色谱柱和检测器、 控制柱温和载气流速、定期更 换色谱柱等。
高效液相色谱法
实验步骤
原理
基于物质在固定相和流动相之 间的分配平衡进行分离和分析。
仪器
高效液相色谱仪，由输液系统、 进样系统、分离系统、检测系 统等组成。
开机预热、设定参数、制备样 品、进样分析、数据处理与结 果分析。
实验结果讨论与改进建议
结果分析
对实验数据进行处理和分析，得出实验结果，并与预期结果进行比 较。
问题讨论
针对实验过程中出现的问题和异常现象进行讨论，分析可能的原因 和解决方法。
改进建议
提出针对实验过程和结果的改进建议，如优化实验条件、改进操作 方法等，以提高实验的准确性和效率。
感谢您的观看
THANKS
及变化规律。
无机物结构分析
通过X射线衍射、红外光谱等手 段对无机物进行结构分析，了解 无机物的结构特点及其对性质的
影响。
05
有机物分析实验
有机官能团鉴定与测定
官能团的种类和性质
介绍常见官能团（如羟基、羧基、氨基等）的种类、性质及其在分 析化学中的意义。
官能团的鉴定方法
详细阐述各类官能团的鉴定方法，包括颜色反应、沉淀反应、荧光 反应等，并提供实验操作步骤和注意事项。
分离提纯技术的应用 通过具体实验案例展示分离提纯技术在有机物分析中的应 用，如天然产物的提取与分离、药物合成中的中间体纯化 等。
06
综合设计性实验
未知样品分析方案设计
样品前处理
根据样品性质选择合适的溶解、 分离和富集方法，如萃取、蒸馏、
层析等。
仪器分析方法选择
针对样品特点，选择适当的仪器分 析方法，如光谱、色谱、电化学等。
分析化学设计实验
实验题目：胃舒平药片中铝和镁含量的测定引言：胃舒平，即复方氢氧化铝，主要成分为氢氧化铝、三硅酸镁、颠茄流浸膏。
它具有中和胃酸，减少胃液分泌和解痉止疼的作用，主要用于胃酸过多、胃溃疡及胃痛等。
且为了能使药片成型，在加工过程中，加入了大量的糊精。
摘要：目前，在测定胃舒平药片中的铝含量主要采用返滴定法和置换法。
即将药片用酸溶解，分离出去不溶于水的物质，配成混合溶液，然后分成均匀相同的两份，平行进行滴定。
第一份先用返滴定法或者是置换法测出铝的含量；而第二份试样采用除去或者掩蔽铝离子的方法，之后再使用合适的指示剂来单独滴定混合液中的镁离子。
此外，我们也设想了另外的一种方法：（1）试样用HCl溶解后，在PH=10时，先用EDTA将铝离子和镁离子络合，测两者的总含量，用EBT 指示剂来指示终点，EBT与Al或Mg生成红色络合物，当用EDTA滴定到终点时，游离出指示剂，溶液呈蓝色。
记录好滴定所用EDTA的总体积。
（2）另取一份溶液，加入三乙醇胺掩蔽Al，再用控制PH=10时，以EBT 为指示剂，用EDTA溶液来单独滴定镁离子，记录所消耗的EDTA体积即可得出镁的量。
这样就可以通过差减法得出滴定铝离子所需EDTA溶液的体积，进而最终分别计算出铝和镁在胃舒平药片中的含量。
而在实验进行的过程中，关键是要调节好混合溶液的PH值，这在实验原理与方案选择中会详细说明。
实验方案选择：经过我们两人的一番探讨和分析：我们设想的方案是很难实现的，即不可行。
理由如下：要滴定铝离子和镁离子的总量必须控制在一个合适的PH范围内，而该PH 范围的要求是：在该酸度下，铝离子和镁离子都不会沉淀出来，同时，铝离子和镁离子都能被EDTA完全络合。
而事实上，当PH较小时，虽然溶液中的铝离子和镁离子都不会沉淀，但与EDTA络合的只有铝离子；当PH较大时，如PH=8～10，镁离子能够被EDTA滴定，然而该条件下Al3+被沉淀；若PH=12～13时，氢氧化铝会溶解，而镁离子则被沉淀了。
分析化学实验
分析化学实验化学化工学院实验中心分析化学实验I分析化学实验 (1)1. 酸碱滴定法测定食品添加剂中硼酸的含量 (1)2. 配位滴定法连续测定铅、铋混合溶液中Pb2+、Bi3+的含量 (3)3. 高锰酸钾法测定软锰矿氧化力 (6)4. 间接碘量法测定铜盐中铜的含量 (9)5. 胃舒平（复方氢氧化铝）药片中铝和镁的测定 (12)6. 微量滴定法测定食盐中氯化钠的含量 (14)7. 分析化学设计实验 (16)II 仪器分析 (17)8. 铁的测定——邻菲啰啉一分光光度法 (17)9. 氟离子电化学传感器测定水中的微量氟 (21)10. 桑色素荧光分析法测定水样中的微量铍 (26)11. 混合样中乙酸乙酯含量的测定—气相色谱分析 (28)12. 苯、萘、联苯、菲的高效液相色谱分析 (31)13. 火焰原子吸收光谱法测定水样中的镁和铜 (33)14. 反向阳极溶出法测定废水中的微量银 (36)15. 紫外光谱法测定蜂蜜中总糖的含量 (38)16. 电感耦合高频等离子发射光谱法对人发中的微量铜、铅、锌含量的测定 (40)III 波谱分析实验 (43)17. 有机化合物红外光谱的测绘及结构分析 (43)18. 芳香族化合物的紫外光谱鉴定 (46)19. 气相色谱-质谱联用实验 (48)20. 核磁共振实验 (50)21. Cu(II)与二甲亚砜配合物的制备与红外光谱分析 (51)22. 未知物的结构鉴定 (53)I 分析化学实验1. 酸碱滴定法测定食品添加剂中硼酸的含量1.1 内容提要使酸性很弱的H 3BO 3与甘油生成酸性较强的配合酸，再用NaOH 标准溶液滴定。
1.2 目的要求了解间接滴定法的原理。
1.3 实验关键掌握酚酞指示剂终点的颜色及时间。
1.4 预备知识对于810a cK -≤的极弱酸，不能用碱标准溶液直接滴定，但可采取措施使其强化，满足810a cK -≥，即可用NaOH 标准溶液直接滴定。
1.5 实验原理33H BO 的107.310a K -=⨯，故不能用NaOH 标准溶液直接滴定，在33H BO 中加入甘油溶液，生成甘油硼酸，其7310a K -=⨯，可用NaOH 标准溶液滴定，反应如下：化学计量点时，溶液呈弱碱性，可选用酚酞作指示剂。
分析化学实验基础知识-分析化学实验教案-中国科技大学-03
第三章分析化学实验基础知识3.1试样的采集、分解和制备分析化学实验的结果能否为生产、科研提供可靠的分析数据，直接取决于试样有无代表性，要从大量的被测物质中采取能代表整批物质的小样，必须掌握适当的技术，遵守一定的规则，必须采用合理的采样及制备试样的方法。
3.1.1试样的采集和制备1．土壤样品的采集和制备（1）污染土壤样品的采集①采样点的布设。
由于土壤本身分布不均匀，应多点采样并均匀混合成为具有代表性土壤样品。
在同一采样分析单位里，如面积不太大，在1000～1500平方米以内，可在不同方位上选择5～10个具有代表性的采样点，点的分布应尽量照顾土壤的全面情况，不可太集中，也不能选在采样区的边或某特殊的点（如堆肥旁）等。
②采样的深度。
如果只是一般了解土壤污染情况，采样深度只需取15厘米左右的耕层土壤和耕层以下15～20厘米的土样，如果要了解土壤污染深度，则应按土壤剖面层分层取样。
③采样量。
由于测定所需的土样是多点混合而成的，取样量往往较大，而实际供分析的土样不需要太多。
具体需要量视分析项目而定，一般要求1公斤。
因此，对多点采集的土壤，可反复按四分法缩分，最后留下所需的土样量。
（2）土壤本底值测定的样品采集样点选择应包括主要类型土壤，并远离污染源，同一类型土壤应有3～5个以上的采样点。
其次，要注意与污染土壤采样不同之处是同一点并不强调采集多点混合样，而是选取植物发育典型、具代表性的土壤样品。
采集深度为一米以内的表土和心土。
（3）土壤样品的制备①土样的风干。
除了测定挥发性的酚、氰化物等不稳定组分需要用新鲜土样外，多数项目的样品需经风干，风干后的样品容易混合均匀。
风干的方法是将采得的土样全部倒在塑料薄膜上，压碎土块，除去植物根、茎、叶等杂物，铺成薄层，在室温下经常翻动，充分风干。
要防止阳光直射和灰尘落入。
②磨碎与过筛。
风干后的土样，用有机玻璃棒碾碎后，通过2 mm孔径尼龙筛，以除去砂砾和生物残体。
筛下样品反复按四份法缩分，留下足够供分析用的数量，再用玛瑙研钵磨细，通过100目尼龙筛，混匀装瓶备用。
波谱分析-有机化学PDF课件-中国科技大学-06
1 2 k
m1 .m2 m1 m2
式中：k — 化学键的力常数，单位为N.cm-1 μ — 折合质量，单位为 g
力常数k：与键长、键能有关：键能↑（大），键长 ↓(短)，k↑。
化学 键 C― C C＝ C C≡ C 键长 （nm） 0.154 0.134 0.116 键能 （KJ mol-1） 347.3 610.9 836.8 力常数 k（N.cm-1） 4.5 9.6 15.6 波数范围 （cm-1） 700～1200 1620～1680 2100～2600
产生红外光谱的必要条件是： 1. 辐射光的频率与分子振动的频率相当。 2. 能引起分子偶极矩变化的振动才能产生红外收。 三、有机化合物的红外光谱解析 （一） 特征谱带区、指纹区和相关峰
1、4000-1400cm-1 特征谱带区 H-X (X=O、N、C) 主要是左边各化学键 的伸缩振动吸收 C=X (X=O、N、C) 峰少，易辨认，用于 C X (X=N、C) 鉴定某功能团的存在
γH ν= 2π 0
质子实际感受到的磁场并不是H0，而是:
H = H0 + H’ = H0 +σH0 =H0(1+ σ)
σ 为屏蔽常数
当H’在质子处与H0反向，质子感受到的磁场减弱—屏蔽 当H’在质子处与H0同向，质子受到的磁场增强—去屏蔽 不同质子所处的环境不同，产生的H’不同；尽管实 现共振的实际磁场 H是一样的，但共振时观察到的外 加磁场H0不同—这种由于电子屏蔽或去屏蔽引起的共 振吸收位置的移动称为化学位移
二、红外光谱 的基本原理 1.分子的振动方式 (1)伸缩振动：
沿轴振动，只改变键长，不改变键角
C
对称伸缩振动(νs) -1 (2853 cm )
《分析化学教案》课件
《分析化学教案》课件第一章：绪论1.1 课程介绍了解分析化学的定义、目的和任务掌握分析化学的方法和分类1.2 分析化学的发展简史了解分析化学的发展过程掌握分析化学的里程碑事件1.3 分析化学的基本概念理解准确度、精密度、可滴定度等基本概念掌握相对误差、绝对误差、系统误差、偶然误差等基本概念第二章：定量分析方法2.1 重量分析法掌握重量分析法的原理和方法学会使用天平、砝码、称量纸等工具进行重量分析2.2 滴定分析法掌握滴定分析法的原理和方法学会使用滴定管、滴定瓶、指示剂等工具进行滴定分析2.3 光谱分析法掌握光谱分析法的原理和方法学会使用光谱仪、光栅等工具进行光谱分析第三章：定性分析方法3.1 物理方法掌握物理方法的原理和应用学会使用显微镜、比色计等工具进行物理分析3.2 化学方法掌握化学方法的原理和应用学会使用化学试剂、反应器等工具进行化学分析3.3 仪器分析法掌握仪器分析法的原理和应用学会使用仪器分析设备进行定性分析第四章：样品处理与分离技术4.1 样品处理掌握样品处理的原则和方法学会使用研钵、研磨器等工具进行样品处理4.2 分离技术掌握过滤、离心、蒸馏等分离技术的原理和方法学会使用过滤纸、离心机、蒸馏器等工具进行样品分离4.3 纯化技术掌握吸附、离子交换、结晶等纯化技术的原理和方法学会使用吸附剂、离子交换剂、结晶器等工具进行样品纯化第五章：数据分析与表达5.1 数据分析掌握数据分析的基本方法和步骤学会使用统计学方法进行数据分析5.2 数据表达掌握数据表达的基本原则和方法学会使用图表、报告等工具进行数据表达第六章：常见元素的分析方法6.1 碳、氢、氧元素的分析掌握碳、氢、氧元素的分析方法学会使用燃烧法、气体分析仪等工具进行元素分析6.2 氮、磷、硫元素的分析掌握氮、磷、硫元素的分析方法学会使用化学发光法、原子吸收光谱仪等工具进行元素分析6.3 金属元素的分析掌握金属元素的分析方法学会使用火焰原子吸收光谱仪、质谱仪等工具进行元素分析第七章：有机化合物的分析7.1 有机化合物的定性分析掌握有机化合物官能团的鉴定方法学会使用红外光谱仪、质谱仪等工具进行有机化合物的定性分析7.2 有机化合物的定量分析掌握有机化合物的定量分析方法学会使用气相色谱仪、液相色谱仪等工具进行有机化合物的定量分析7.3 有机合成产物的分析掌握有机合成产物的分析方法学会使用核磁共振仪、质谱仪等工具进行有机合成产物的分析第八章：环境样品分析8.1 水质分析掌握水质分析的方法和指标学会使用水质分析仪器进行水样品的分析8.2 空气质量分析掌握空气质量分析的方法和指标学会使用空气质量分析仪器进行空气样品的分析8.3 土壤分析掌握土壤分析的方法和指标学会使用土壤分析仪器进行土壤样品的分析第九章：生物样品分析9.1 生物组织中元素的分析掌握生物组织中元素的分析方法学会使用原子荧光光谱仪、ICP-OES等工具进行元素分析9.2 生物分子分析掌握生物分子的分析方法学会使用紫外-可见光谱仪、质谱仪等工具进行生物分子分析9.3 免疫分析掌握免疫分析的原理和方法学会使用酶联免疫吸附试验（ELISA）等工具进行免疫分析第十章：现代分析技术10.1 色谱技术掌握色谱技术的原理和应用学会使用气相色谱、液相色谱、色谱-质谱联用等现代色谱技术10.2 光谱技术掌握光谱技术的原理和应用学会使用原子吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等现代光谱技术10.3 电化学分析技术掌握电化学分析技术的原理和应用学会使用电位分析、伏安法、电化学发光等现代电化学分析技术重点和难点解析1. 分析化学的基本概念：理解准确度、精密度、可滴定度等基本概念，以及相对误差、绝对误差、系统误差、偶然误差等基本概念。
分析化学教案第六章
第五章：配位滴定法§5-1概述一、配位滴定法：以配位反应为基础的滴定分析方法。
例：AgNO3标液滴定CN-：Ag++ 2CN-⇌[Ag(CN)2]- , K=1.0⨯1021滴定达到化学计量点时，多加一滴AgNO3溶液，Ag+就与[Ag(CN)2]-反应生成白色的Ag[Ag(CN)2]-沉淀，以指示终点的到达。
终点反应为：[Ag(CN)2]-+ Ag+⇌Ag[Ag(CN)2]-配合物的稳定性以配合物稳定常数K稳表示。
配位反应在分析化学中应用非常广泛，许多显色剂、萃取剂、沉淀剂、掩蔽剂等都是配合物。
二. 配合物的分类（一）无机配位剂（一般无机配位剂很少用于滴定分析）原因：⑴与金属离子形成的配位化合物不够稳定；⑵存在逐级配位现象，化学计量关系不稳定。
M + n L == ML n （L只有一个配位原子）与多元酸相似，无机配合物通常是逐级形成的（分步），一般稳定性不高。
例：配合离子Cu(NH3)42+的形成过程Cu + NH3== Cu(NH3)2+k1 = 1.4⨯104Cu(NH3)2++ NH3== Cu(NH3)22+k2 = 3.1⨯103Cu(NH3)22++ NH3== Cu(NH3)32+k3 = 7.8⨯102Cu(NH3)32++ NH3== Cu(NH3)42+k4 = 1.4⨯102（1）分步稳定常数：k，1/k = k离,n ——分步离解常数（2）累计稳定常数：β第一级累积稳定常数β1 = k1第二级累积稳定常数β2= k1k2┇┇第n级累积稳定常数β4 = k1 k2…k n（3）总稳定常数K：K= βn(二)有机配位剂（用于配位滴定的通常是有机配位剂，而有机配位剂中最常用的又是氨羧配位剂）氨羧配位剂指：含有—N(CH2COOH)2基团的有机化合物。
几乎能与所有金属离子配合。
目前已研究的有几十种，重要的有：乙二胺四乙酸（EDTA）、氨三乙酸（NTA）、乙二胺四丙酸（EDTP）等。
分析化学实验基础知识-分析化学实验教案-中国科技大学-03
第三章分析化学实验基础知识3.1试样的采集、分解和制备分析化学实验的结果能否为生产、科研提供可靠的分析数据，直接取决于试样有无代表性，要从大量的被测物质中采取能代表整批物质的小样，必须掌握适当的技术，遵守一定的规则，必须采用合理的采样及制备试样的方法。
3.1.1试样的采集和制备1．土壤样品的采集和制备（1）污染土壤样品的采集①采样点的布设。
由于土壤本身分布不均匀，应多点采样并均匀混合成为具有代表性土壤样品。
在同一采样分析单位里，如面积不太大，在1000～1500平方米以内，可在不同方位上选择5～10个具有代表性的采样点，点的分布应尽量照顾土壤的全面情况，不可太集中，也不能选在采样区的边或某特殊的点（如堆肥旁）等。
②采样的深度。
如果只是一般了解土壤污染情况，采样深度只需取15厘米左右的耕层土壤和耕层以下15～20厘米的土样，如果要了解土壤污染深度，则应按土壤剖面层分层取样。
③采样量。
由于测定所需的土样是多点混合而成的，取样量往往较大，而实际供分析的土样不需要太多。
具体需要量视分析项目而定，一般要求1公斤。
因此，对多点采集的土壤，可反复按四分法缩分，最后留下所需的土样量。
（2）土壤本底值测定的样品采集样点选择应包括主要类型土壤，并远离污染源，同一类型土壤应有3～5个以上的采样点。
其次，要注意与污染土壤采样不同之处是同一点并不强调采集多点混合样，而是选取植物发育典型、具代表性的土壤样品。
采集深度为一米以内的表土和心土。
（3）土壤样品的制备①土样的风干。
除了测定挥发性的酚、氰化物等不稳定组分需要用新鲜土样外，多数项目的样品需经风干，风干后的样品容易混合均匀。
风干的方法是将采得的土样全部倒在塑料薄膜上，压碎土块，除去植物根、茎、叶等杂物，铺成薄层，在室温下经常翻动，充分风干。
要防止阳光直射和灰尘落入。
②磨碎与过筛。
风干后的土样，用有机玻璃棒碾碎后，通过2 mm孔径尼龙筛，以除去砂砾和生物残体。
筛下样品反复按四份法缩分，留下足够供分析用的数量，再用玛瑙研钵磨细，通过100目尼龙筛，混匀装瓶备用。
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第六章 综 合 实 验 实验一 甲基橙的合成、pH变色域确定及离解常数的测定 （一）甲基橙的合成[1~7] 一、实验目的 1. 掌握偶氮化反应的实验条件和操作方法。 2. 掌握重结晶的方法。
二、方法原理 低温时：先将对氨基苯磺酸钠在酸性条件下制成重氮盐，然后在醋酸介质中与N，N-二甲基苯偶合，最后在碱性条件下制成钠盐。重结晶后，得纯净的甲基橙。
H2NSO3NaNaNO2HClH2NSO3NaH2NSO3H + NaOHHO3SNN+ClC6H5N(CH3)2HAcHO3SNNN(CH3)2H+AcNaOHNNN(CH3)2 + NaAc + H2ONaO3S 常温时：传统的逆加法重氮化，必须在低温、强酸性环境中进行；改良法突破了低温反应条件的限制，充分利用对氨基苯磺酸本身的酸性来完成重氮化，反应如下：
H2NSO3NaH2NSO3H + NaNO2
NNN(CH3)2 + NaAc + H2ONaO3SHNO2+
H2NSO3NaHNO2+
NaO3S
N=N-OH+H2O
NaO3SN=N-OH+N(CH3)2
三、主要试剂、仪器 1. 对氨基苯磺酸钠、亚硝酸钠、N , N – 二甲基苯胺、氢氧化钠、浓盐酸、冰醋酸、乙醇，均为分析纯 2. 淀粉– 碘化钾试纸 3. 三口烧瓶、分液漏斗、回流冷凝管 4. 磁力搅拌器、循环水泵、TU－1901双光束分光光度计。
四、实验部分
1．常规低温制备甲基橙的方法 (1) 重氮盐的制备 在100 mL烧杯中放置10 mL 5%氢氧化钠溶液（0.013 mol）及2.1 g对氨基苯磺酸晶体（0.01mol）温热使之溶解。另溶0.8g亚硝酸钠（约0.011mol）于6 mL水中，加入上述烧杯内，用冰盐浴冷至0～5℃。在不断搅拌下，将3 mL浓盐酸与10 mL水配成的溶液缓缓滴加到上述混合溶液中，并控制温度在5℃以下。滴加完后用淀粉– 碘化钾试纸检验。然后在冰盐浴中放置15分钟以保证反应完全。
(2) 偶合 在试管内混合1.2 g N , N – 二甲基苯胺（0.01mol）和1 mL冰醋酸，在不断搅拌下，将此溶液慢慢加到上述冷却的重氮盐溶液中。加完后，继续搅拌10分钟，然后慢慢加入25 mL 5%氢氧化钠溶液，直至反应物变为橙色，这时反应液呈碱性，粗制的甲基橙呈细粒状沉淀析出。将反应物在沸水浴上加热5分钟，冷至室温后，再在冰水浴中冷却，使甲基橙晶体析出完全。抽滤，收集结晶，依次用少量水、乙醇洗涤，晾干。 若要得到较纯的产品，可用溶有少量氢氧化钠（约0.1～0.2 g）的沸水（每克粗产品物约需25 mL）进行重结晶。待结晶析出完全后，抽滤，沉淀依次用少量乙醇洗涤。得到橙色的小叶片状甲基橙结晶。产量2.5 g（产率76%）。 溶解少许甲基橙于水中，加几滴稀盐酸溶液，接着用稀的氢氧化钠溶液中和。观察颜色变化。 2． 常温下一步制备甲基橙的方法 在100 mL三口烧瓶中加入2.1 g对氨基苯磺酸、0.8 g亚硝酸钠和30 mL水，三口烧瓶中口装电动搅拌器，两侧口装滴液漏斗和回流冷凝管，开动搅拌至固体完全溶解。用量筒量取1.3 mL N，N -二甲基苯胺，并用两倍体积乙醇洗涤量筒后一并加入滴液漏斗。边搅拌边慢慢滴加N，N -二甲基苯胺。滴加完毕继续搅拌20min，再滴入3 mL 1.0 molL-1 NaOH溶液，搅拌5min。将该混合物加热溶解，静置冷却，待生成片状晶体后抽滤得粗产物。粗产物用水重结晶后抽滤，并用10 mL乙醇洗涤产物，以促其快干，得橙红色片状晶体。干燥，称重得产品5.3g，收率85%。
在常温条件下，二甲基苯胺以游离形式存在，由于-N(CH3)2+的强供电子共轭效应，使二甲基苯胺中苯环上的电子云密度增加，有利于重氮离子对其进行亲电取代反应。因此，重氮离子一但生成，就立即与二甲基苯胺发生偶联而生成产物。 3． 常温下二步制备甲基橙的方法 (1) 对氨基苯磺酸的重氮化反应 在100 mL烧杯中加入25 mL蒸馏水(或25 mL 95%乙醇)，2.0 g对氨基苯磺酸和0.8g亚硝酸钠，室温下迅速搅拌5mim，固体全部溶解，溶液由黄色转变成橙红色。(pH=5.6) (2) 偶合生成甲基橙 在上述溶液中迅速加入1.3 mL新蒸过的N,N-二甲基苯胺，将烧杯置于磁力搅拌器平台上搅拌20mim，反应液逐渐粘稠并呈红褐色，继续搅拌至反应液粘度下降，静置至反应液中有大量亮橙色晶体析出。
五、注意事项 1. 对氨基苯磺酸是两性化合物，酸性比碱性强，以酸性内盐存在，所以它能与碱作用成盐而不能与酸作用成盐。 2. 若试纸不显蓝色，尚需补充亚硝酸钠溶液。 3. 在此时往往析出对氨基苯磺酸的重氮盐。这是因为重氮盐在水中可以电离，形成中性内盐， 在低温时难溶于水而形成细小晶体析出。 4. 若反应物中含有未作用的N , N – 二甲基苯胺磺酸盐，在加入氢氧化钠后，就会有难溶于水的N , N – 二甲基苯胺析出，影响产物的纯度。湿的甲基橙在空气中受光的照射后，颜色很快变深，所以一般得紫红色粗产物。 5. 重结晶操作应迅速，否则由于产物呈碱性，在温度高时易使产物变质，颜色变深。用乙醇、乙醚洗涤的目的是使其迅速干燥。 6. 甲基橙的另一制法：在100 mL烧杯中放置2.1g磨细氨基苯磺酸（0.012 mol）和20 mL水，在冰盐浴中冷却0℃左右；然后加入0.8 g磨细的亚硝酸钠，不断搅拌，直到对氨基苯磺酸全溶为止。 在另一试管中放置1.2 g二甲苯胺（0.01mol，约1.3mL），使其溶于15mL乙醇中，冷却到0℃左右。然后，在不断搅拌下滴加到上述冷却的重氮化溶液中，继续搅拌2～3分钟。在搅拌下加入2～3 mL 1 molL-1氢氧化钠溶液。 将反应物（产物）在石棉网上加热至全部溶解。先静置冷却，待生成相当多美丽的小叶片状晶体后，再于冰水中冷却，抽滤，产品可用15～20 mL水重结晶，并用5 mL酒精洗涤，以促其快干。产量约2g，产品橙色。用此法制得的甲基橙颜色均一，但产量略低。
六、思考题 1． 什么叫偶联反应？试结合本实验讨论一下偶联反应的条件。 2． 在本实验中，制备重氮盐时为什么要把对氨基苯磺酸变成钠盐？
（二） pH变色域的测定[8] 一、 实验目的 1. 通过对指示剂变色域的测定以及对指示剂在整个变色区域内颜色变化过程的观察，使学生在酸碱滴定实验中对如何判断终点颜色有一个准确的认识。 2. 了解常用缓冲溶液的制备方法。
二、方法原理
酸碱指示剂的pH变色域是指其色泽因溶液pH值的改变所引起的有明显变化的范围。指示剂颜色在pH变色域内是逐渐变化的，呈混合色。pH变色域有两个端点变色点，其中一个变色点呈酸式色，另一个变色点呈碱式色，此两个端点，均为颜色不变点。在酸碱滴定中，我们目视的终点通常是变色域的一个端点，或中间点。 本实验是根据酸碱指示剂在不同pH值的缓冲溶液中颜色变化特性．确定不同酸碱指示剂的pH变色域。
三、 主要试剂、仪器 1. 邻苯二甲酸氢钾溶液：0.2 molL-1。 准确称取20.4220 g在105±2℃干燥至恒重的邻苯二甲酸氢钾，用水溶解后转移至500 mL容量瓶，稀至刻度后摇匀。 2. NaOH溶液：0.1 molL-1。 称取NaOH 20g溶解在水中，稀至500mL。然后用邻苯二甲酸氢钾标定其浓度。最后稀至0.1000 molL-1。
3. HCl溶液：0.1 molL-1。 量取浓盐酸5.0 mL，加水稀释至500mL，用NaOH标准溶液标定其浓度，并调整为0.1000 molL-1。 4. 甲基橙：0.1％水溶液。 称取0.10 g 甲基橙，加水溶解并稀释至100 mL。 5. 比色管：25 mL，6支；吸量管：5 mL，4支；1mL，4支。 6. 分光光度计：722型 (配2只10 mm吸收池)、pHS-3C型酸度计。
四、实验部分
甲基橙pH变色域的测定( 参考值：pH 3.1(红)～pH 4.4(黄)) 按下表，在6支比色管中加入各种试剂，配成pH 2.8～4.6的缓冲溶液，然后各加入0.10 mL甲基橙溶液，用水稀释至25 mL标线，摇匀。进行目视比色，确定两端变色点和中间变色点。
表6-1 pH 2.8～4.6的缓冲溶液配制方案 pH 2.8 3.0 3.2 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 HCl/mL 7.23 5.58 3.93 1.60 0.73 0.02 NaOH/mL 0.75 1.65 2.78 C8H5O4K/mL 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25
五、注意事项 1. 上述体积数是按照0.1 molL-1 HCl溶液 和 0.1 molL-1 NaOH 溶液计算而得，所以要么配制0.100 molL-1 HCl和NaOH溶液，要么配制0.1 molL-1 HCl和NaOH溶液再根据具体的浓度值进行换算。比如实测0.1 molL-1 HCl浓度为0.0958 molL-1，故pH＝2.8时，应加的HCl体积为7.55mL，而不是7.23mL。如此类推。 2. 邻苯二甲酸氢钾溶液、HCl或NaOH 溶液需要准确加入。若在两个点之间有颜色变化，则需在两点之间加一个点。比如pH＝3.0时，溶液为红色；而pH＝3.2时，溶液为橙色；故需加.pH＝3.1这个点。
六、思考题 1．实验中为什么要用不含CO2的水？ 2．酸碱指示剂的变色机理是什么？
（三）光度法测定甲基橙的离解常数[9~11] 一、实验目的 1. 通过测量甲基橙在不同酸度条件下的吸光度，求出甲基橙的离解常数。 2. 了解光度法在研究离子平衡中的应用。 3. 掌握光度法测定原理，学会分光光度计的操作。
二、方法原理 甲基橙的酸式和碱式具有不同的吸收光谱，甲基橙溶液的颜色取决于其酸式和碱式的比例，可选择两者有最大吸收差值的波长（520nm）进行测量。 甲基橙的变色范围：pH > 4.4呈黄色，pH < 3.1呈红色。当甲基橙溶液在pH 3.1～4.4之间，有下列平衡关系式：
HIn + H2O = H3O+ + In 酸式（红色） 碱式（黄色）
实验时，配制甲基橙浓度相同，但pH值不同的三个溶液。在pH > 4.4的溶液中，主要以其碱式In 形式存在，设在波长520纳米处的吸光度为A1；在pH < 3.1的溶液中，主要以其酸式HIn形式存在，设在波长520纳米处的吸光度为A2；在已精确测知pH值（在pH 3.1~4.4之间）的缓冲溶液中，甲基橙以HIn、In 状态共存，设在波长520纳米处的吸光度为A3；缓冲溶液的氢离子浓度为[H3O+]；以HIn状态存在的百分比为y；以In 状态存在的百分比为1y。则