分析化学实验讲义(20课时)

分析化学实验

（20学时）

第一讲酸碱滴定实验和络合滴定实验

实验一酸碱溶液浓度标定

一、实验目的

1.掌握分析天平的使用规则和使用方法。

2. 学会直接称量法和差减称量法。

3. 练习滴定操作。

4. 学习酸碱溶液浓度的标定方法。

二、实验原理

分析天平的实验原理（略）。

HCl和NaOH标准溶液不能用直接法配制，要用基准物质进行标定。NaOH 标准溶液可用邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4，M=204.2），以酚酞为指示剂进行标定，它易提纯，易干燥，无结晶水，不吸潮，摩尔质量大，是一种较好的基准物质。与NaOH的反应为：

KHC8H4O4+NaOH →KNaC8H4O4 + H2O

NaOH标准溶液的浓度计算式为：

HCl标准溶液可用无水Na2CO3，以甲基橙为指示剂进行标定。Na2CO3易提纯，价格低。但摩尔质量较小，有吸湿性。使用前必须在270~300℃下干燥，并保存于干燥器中。与HCl的反应为：

Na2CO3 + 2HCl →2NaCl + H2O

NaOH、HCl标准溶液的浓度一般指标定其中的一种，实际工作中，标定标准溶液的条件应与测定时的条件（如指示剂、被测成分等）尽可能一致。

HCl标准溶液的浓度可用已知准确浓度的NaOH标准溶液标定。反应式如下：

NaOH + HCl →NaCl + H2O

HCl标准溶液的浓度计算用式：

三、试剂

1. 0.1mol/LHCl溶液

2. 0.1mol/L NaOH溶液

3.邻苯二甲酸氢钾（A.R.），110~120℃干燥2h

4.酚酞0.2%乙醇溶液

四、实验步骤

1. 0.1mol/L NaOH溶液的标定

在分析天平上准确称取三份邻苯二甲酸氢钾，每份0.5000g，放入250ml锥形瓶，用煮沸后刚刚冷却的蒸馏水50ml，稍微加热促其溶解。冷却后加入2滴酚酞指示剂，用NaOH标准溶液滴定，溶液由无色至微红色半分钟不褪，即为终点。

2. 0.1mol/L HCl溶液的标定

用25ml移液管移取三份HCl溶液于250ml锥形瓶中，加2滴酚酞指示剂，用NaOH 滴定，溶液由无色变为微红色半分钟不褪，即为终点。

五、思考题

标定NaOH溶液浓度时称量KHC8H4O4需不需要十分准确？溶解时加水量要不要十分准确？为什么？

附实验报告示例

实验一 酸碱溶液浓度的标定 姓名 班级 日期 一 实验目的 二 实验原理 三 实验步骤 四 数据记录和计算

平均浓度

五 计算关系式

=

=

=

六 讨论

实验二EDT A标准溶液的标定和天然水总硬度的测定

一、实验目的

1. 掌握络合滴定的原理，了解络合滴定的特点。

2. 熟悉钙指示剂的使用及其终点的颜色变化。

3. 学习标定EDTA标准溶液的方法。

4. 了解谁的硬度的测定意义和常用的硬度表示方法。

5. 掌握EDTA法测定水的硬度的原理和方法。

二、实验原理

EDTA（H4Y）难溶于水，常温下溶解度为0.2g/L-1，因此，在分析上使用它的二钠盐（Na2H2Y·2H2O，M=372.24）来配置标准溶液。通常先配成近似浓度，然后用基准物质进行标定。

标定EDTA溶液的常用基准物质有Zn，ZnO，CaCO3，Bi，Cu，MgSO4·7H2O，Hg，Ni，Pb等。为了减小误差，一般选用与被测物质组分相同的物质作为基准物。例如，测定水的总硬度时，宜采用CaCO3作基准物标定EDTA溶液。在pH=12~13的酸度下加入钙指示剂，以EDTA滴定溶液由酒红色变为蓝色，即为终点。其变色原理为：

钙指示剂（H3Ind）在水溶液中按下式电离：

在pH≥12的酸度下，HInd2-与Ca2+离子形成比较稳定的络合离子：

纯蓝色酒红色

所以，在钙溶液中加入指示剂时，溶液呈酒红色。当用EDTA滴定时，由于EDTA与Ca2+离子形成的络合离子CaY2-比CaInd-更稳定，滴定到终点附近时，CaInd-中的Ca2+离子不断被EDTA夺取而游离出HInd2-：

酒红色纯蓝色无色

所以，到达终点时，溶液由酒红色变为纯蓝色。

水的硬度的测定可分为谁的总硬度和钙镁硬度的测定两种，前者是测定钙镁总量，以钙化合物含量表示，后者是分别测定钙和镁的含量。德国硬度（°d）

是每度相当于1升水中含有10mgCaO。我国采用德国硬度。本次实验采用EDTA 络合滴定法测定水的总硬度。计算水的总硬度的公式如下：

三、试剂

1. 0.01mol/LEDTA溶液

2. 氨性缓冲溶液pH≈10

3. 钙指示剂

4. HCl（1+1）

5. CaCO3固体（干燥2h，110℃）

6. NaOH溶液10%

四、实验步骤

1. 以CaCO3固体为基准标定EDTA标准溶液

准确称取0.35~0.40g CaCO3固体于250ml烧杯中，先用少量水润湿，盖上表面皿，缓慢加入（1+1）HCl 10~20ml，加热溶解，溶解后将溶液转入250ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

用移液管取25.00mlCa2+溶液于250ml锥形瓶中，加入20mlpH≈10的氨缓冲溶液和10mg钙指示剂，用EDTA溶液滴定由紫红色变为蓝色，即为终点。计算EDTA的准确浓度。

2. 水样分析

取100ml自来水于250ml锥形瓶中，加入1~2滴HCl使其酸化，煮沸数分钟以除去CO2。冷却后，加入5ml氨缓冲溶液，10mg钙指示剂，用EDTA标准溶液滴至紫红色变为蓝色，即为终点。平行做三份，计算水样的总硬度，以德国硬度表示结果。

五、思考题

已知水质分类为：0~4°d为很软的水，4~8°d为软水，8~16°d为中等硬水，16~30°d为硬水。你的结果属何种类型？