分析化学实验补充讲义

混合碱含量的分析（双指示剂法）实验目的１．学会双指示剂法测定混合碱中各组分含量的原理和方法。

２．掌握容量瓶和移液管的使用方法。

实验原理混合碱是指Na 2CO 3与NaOH 或NaHCO 3与Na 2CO 3的混合物。

欲测定混合碱中各组分的含量，可用HCl 标准溶液滴定，根据滴定过程中pH 变化的情况，选用两种不同的指示剂分别指示第一、第二计量点，常称为“双指示剂法”。

在混合碱试液中加入酚酞指示剂（变色pH 范围为8.0~10.0），此时呈现红色。

用HCl 标准溶液滴定时，溶液由红色变为无色，此时试液中所含NaOH 完全被滴定，所含Na 2CO 3被滴定至NaHCO 3，消耗HCl 溶液的体积为V 1，反应式为NaOH+HCl=NaCl+H 2ONa 2CO 3+HCl=NaCl+NaHCO 3再加入甲基橙指示剂（变色pH 范围为3.1~4.4），继续用HCl 标准溶液滴定，使溶液由黄色突变为橙色即为终点。

此时所消耗HCl 溶液的体积为V 2，反应式为NaHCO 3+HCl=NaCl+CO 2+H 2O根据V 1，V 2可分别计算混合碱中NaOH 与Na 2CO 3或NaHCO 3与Na 2CO 3的含量。

由于第一计量点时，用酚酞指示终点，颜色由红色变为无色，变化不很敏锐，因此常选用甲酚红和百里酚蓝混合指示剂。

此混合指示剂颜色为黄色，碱色为紫色，变色点pH=8.3，pH=8.2为玫瑰色，pH=8.4为清晰的紫色。

用HCl 标准溶液滴定到溶液由紫色变为粉红色（用新配制相近浓度的NaHCO 3溶液作参比溶液对照），记下消耗HCl 溶液的体积V 1（此时pH 约为8.3），再加入甲基橙指示剂，继续滴定到溶液由黄色变为橙色即为终点，记下体积V 2。

然后计算各组分的含量。

当V 1〉V 2时，试样为Na 2CO 3与NaOH 的混合物。

滴定Na 2CO 3所需HCl 是分两次加入的，两次用量应该相等，Na 2CO 3所消耗HCl 的体积应为2V 2。

而滴定NaOH 时所消耗的HCl 量应为（V 1-V 2），故NaOH 和Na 2CO 3的含量应分别为ω（NaOH ）=25025)()(10)(321⨯⨯⨯⨯--试样m NaOH M HCl c V Vω（Na 2CO 3）=25025)()(103232⨯⨯⨯⨯-试样m CO Na M HCl c V当V 1〈V 2时，试样为Na 2CO 3与NaHCO 3的混合物，此时V 1为滴定Na 2CO 3至NaHCO 3时所消耗的HCl 溶液体积，故Na 2CO 3所消耗HCl 溶液的体积为2V 1，滴定NaHCO 3所用HCl 的体积应为（V 2-V 1），两组分含量的计算式分别为ω（NaHCO 3）=25025)()(10)(3312⨯⨯⨯⨯--试样m NaHCO M HCl c V Vω（Na 2CO 3）=25025)()(103231⨯⨯⨯⨯-试样m CO Na M HCl c V实验仪器与试剂1、HCl 标准溶液：约0.1mol/L 。

2、酚酞指示剂，甲基橙指示剂3、碱灰试样。

实验步骤1、碱灰试液的配制：准确称取一定量碱灰试样（约0.5-0.7g ）于100 mL 小烧杯中，加少量去离子水溶解后，转移至250mL 容量瓶中，用少量去离子水冲洗小烧杯4-5次，并将冲洗液转移至容量瓶中，加水稀释至刻度，充分摇匀，备用。

2、混合碱的分析：用移液管移取上述混合碱试液25.00mL 于250 mL 锥形瓶中，加酚酞指示剂1~2滴，用HCl 标准溶液滴定溶液至微红（近无色），记下所消耗HCl 标准溶液的体积V 1，再加入甲基橙指示剂1~2滴，继续用用HCl 标准溶液滴定，溶液由黄色突变为橙色时，消耗HCl 的体积为V 2。

平行滴定3-4次，然后确定混合碱的组分并计算混合碱中各组分的含量，并以Na 2O 表示总碱度，计算其相对平均偏差。

思考题1.欲测定混合碱中总碱度，应选用何种指示剂？2.采用双指示剂法测定碱试样，试判断下列5种情况，碱试样中存在的成分是什么？（1） V 1=0（2）V 2=0（3）V 1〉V 2（4）V 1〈V 2（5）V 1=V 23．无水Na 2CO 3保存不当，吸水1%，用此基准试剂标定HCl 溶液浓度时，其结果有何影响？对试样测定结果有何影响？水的总硬度测定实验目的1、学习EDTA 标准溶液的配制与标定方法。

2、学习水的总硬度的测定方法。

3、了解金属指示剂的变色原理和使用方法。

实验原理由于EDTA 酸不易溶于水，通常采用EDTA 二钠盐配制标准溶液。

0.1mol/L EDTA 二钠盐溶液的PH ，按理论计算，应为4.42，一般不用市售的EDTA 试剂直接配制准确浓度的标准溶液，而需要用适当的基准物来标定。

用于标定EDTA 溶液的基准物很多，常用的有Zn 、ZnO 、CaCO 3、Mg 、Cu 等，本实验采用CaCO 3溶解并制成钙标准溶液。

吸取一定量此标准溶液，用 NH 3-NH 4Cl(pH=10)缓冲溶液，以K-B 为指示剂，用0.01mol ·L -1EDTA 溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝绿色，即为终点。

水的硬度主要是由于水中含钙盐和镁盐所形成。

硬度对工业用水关系很大，如锅炉给水要经常进行硬度分析，为水的处理提供依据。

在水中以碳酸氢盐形式存在的钙、镁盐，加热能被分解，析出沉淀而除去，这类盐所形成的硬度称为暂时硬度。

例如O H CO CaCO HCO Ca 22323)(+↑+↓−→−∆Mg(HCO 3)3(沉淀不完全)+CO2O+H 2OMg(OH)而钙、镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐等所形成的硬度称为永久硬度，暂时硬度和永久硬度之和为总硬度。

测定水的总硬度就是测定水中钙、镁的总量，一般采用EDTA 配位滴定法。

用EDTA 滴定水中Ca 2+、Mg 2+离子总量时，采用NH 3·H 2O －NH 4CL 缓冲溶液控制溶液的酸度为PH ＝10，以铬黑T 为指示剂，滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点：+--=--++−−→−+H HIn MgY Y H MgI PH a 221022酒红色 蓝色式中H 2Y 2-表示EDTA ，Hi n 2-表示铬黑T 。

水的硬度有多种表示方法，随各国的习惯而有所不同，目前我国通常是以度（°）计。

（硬度单位表示十万份水中含1份CaO 即每升水中含10mgCaO ），故1°≈10ppmCaO(ppm 为百万份之份数，part per million)。

100010001⨯⨯⨯∙=CaO EDAT EDAT CaO M V C m实验仪器与试剂：乙二胺四乙酸二钠（A ．R ）；CaCO 3（G ．R ．，在105－110℃干燥2h ）；6mol/l HCl ，20％KOH 溶液；1＋1氨水。

NH 3·H 2O －NH4Cl 缓冲溶液（PH ＝10）：HN 4Cl 27克溶于适量纯水中，加浓氨水175mL ，加纯水稀释至500mL 。

1％铬黑T 指示剂：1g 铬黑T 溶于100mL 三乙醇胺中。

K-B 指示剂：酸性铬黑蓝K 和萘酚绿混合指示剂。

实验步骤：1、0.01mL/l EDTA 溶液的配制在台秤上称取配制500mL 、0.01mol/L EDTA 溶液所需的乙二胺四乙酸二钠2.0g ，溶解于300mL 温热水中（用400mL 大烧杯）。

冷却后，转移至500mL 聚乙烯塑料瓶中，用纯水稀释至500mL ，摇匀，贴上标签备用。

2、CaCO 3标准溶液的配制准确称取配制250mL 0.01mol/LCa 2+溶液所需的CaCO 3（0.2-0.25g ）于100mL 烧杯中，盖上表面皿，沿杯嘴慢慢滴加6mol/L HCl 溶液至完全溶解（要边滴加HCl 边轻轻摇动烧坏，每加几滴后，待气泡停止发生，再继续滴加）。

用水冲洗表面皿和烧坏内壁，然后小心地将溶液全部移入250mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，备用。

3、EDTA 标准溶液的标定准确移取25.00mlCa 2+标准溶液于锥形瓶中，加入10ml NH 3-NH 4Cl(pH=10)缓冲溶液和2-3滴K-B 指示剂，用0.01mol ／L EDTA 标准溶液滴定至溶液由紫红色（或暗红）变为蓝绿色，即为终点。

平行滴定3－4次，记下消耗EDTA 溶液的体积。

计算EDTA 溶液的浓度（mol ／L ）及其相对平均偏差。

4、水的总硬度的测定量取澄清的水样100mL 于250mL 锥形瓶中。

加三乙醇胺3 -5mL ，加5mL NH 3·H 2O －NH 4Cl 缓冲溶液，摇匀。

再加1—2滴铬黑T 指示剂，用0.01mol ／L EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点．记下消耗EDTA 标准溶液的体积。

平行滴定3～4次。

计算水的总硬度，以度（°）表示。

并计算其相对平均偏差注意事项：1、配位反应的速度较慢，故滴定时加入EDTA 溶液速度不能太快，特别是近终点时，应逐滴加入并充分摇动。

2、在测定水的总硬度实验中，滴定应在30～40℃进行，若室温太低。

应将溶液略为温热。

3、若水样中有微量铁、铝存在，可加入1＋2三乙醇胺3-5mL 掩蔽之。

但水样含铁量超过10mg ／L 时，掩藏有困难，需用水稀释到[Fe 3+]<10mg ／L ，Fe 2+低于7mg/L.4、硬度较大的水样，加氨性缓冲溶液后可能慢慢析出 CaCO 3、(MgOH)2CO 3沉淀，使终点拖长，变色不敏锐。

此时可于水样中滴加 1～2滴1＋1HCL 溶液使之酸化，煮沸除去CO 2，冷却后加缓冲液。

思考题1、标定EDTA 的基准物有哪些？用CaCO 3作基准物时，应怎样做？2、配制0.01mol/LEDA T 溶液500mL ，需乙二胺四乙酸二钠多少克？EDTA 溶液为什么不保存在玻璃瓶中3、什么是暂时硬度？永久硬度？总硬度？表示方法4、测定水硬时，采用什么方法？为什么要控制酸度PH ＝10左右？以铬黑T 为指示剂，滴定终点颜色如何转变？5、如果EDTA 溶液在长期贮存中因侵蚀玻璃而合有少量CaY 2-、MgY 2-离子，那么在PH ＞12的碱性液中用Ca 2+离子标定，测定结果会如何？为什么？6、当水样中钙含量很高而镁含量很低，以铬黑T 为指示剂用EDTA 标准标准溶液滴定时，为什么往往得不到敏锐的终点？采用什么措施提高终点变色的敏锐性？ 7、如果对硬度要求保留2位有效数字，如何量取100mL 水样？ 8、该水样总硬度CaCO 3（mg/l ）表示，应是多少？生理盐水中氯化钠含量的测定实验目的1、学习银量法测定氯的原理和方法。

2、掌握莫尔法的实际应用。