贝壳中碳酸钙含量的测定

一实验目的

1通过对样品的测定，掌握测定钙含量的方法。

2掌握化学实验常用的滴定操作，明白酸碱标准溶液的配制以及标定方法

原理，熟练掌握方法和操作。

3复习平时分析化学实验所学习的基本原理和实验操作。

4学习分析化学实验方案的设计，培养独立思考和问题分析的能力。

5会各种方法的测量条件、指示剂的选择，并有一定的鉴别能力。

二实验原理

钙离子是常见的溶液离子，本实验采用不同的方法测定样品中钙的含量。

1 络合滴定法：（采用EDTA滴定）样品用酸溶解后配成溶液，在一定条件下用EDTA标准溶液标定钙离子含量。实验中采用钙指示剂作为指示剂。溶液最终由酒红色变为蓝色，达到滴定终点。

滴定前 Ca 2++ In（蓝色）===CaIn(红色)

滴定中 Ca2+ + Y===CaY

滴定后 CaIn（红色） + Y ===CaY + In（蓝色）

EDTA与金属离子的配位比简单，多数为1:1.

EDTA的优点

1 EDTA具有广泛的配位性能,几乎能与所有金属离子配位.

2 配合物相当稳定.

3 配合物的配比简单,一般情况下都形成1:1配合物

4 配合物易溶于水,配位反应速度大都较快

5 EDTA与无色金属离子形成无色配合物.与有色金属形成颜色更深的配合物。

2.酸碱滴定法：过量的盐酸标准溶液与样品中碳酸钙反应，再用氢氧化钠标准溶

液回滴剩余的酸，根据差量计算样品中碳酸钙的含量。

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑

HCl + NaOH = H2O +NaCl

高温煅烧法: CaCO3=CaO+CO2↑反应温度在900到1000摄氏度之间

3NaOH的标定

以酚酞溶液作指示剂，用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液，滴定至溶液颜色由无色变为红色且30s内不退色即为终点。邻苯二甲酸氢钾在空气中不吸水，易得到纯品，易保存，且摩尔质量大，称量误差小，是标定NaOH溶液较为理想的基准物质，它与NaOH溶液1:1反应。

4HCl溶液的标定

以酚酞溶液作指示剂，用已标定好浓度的NaOH溶液标定HCl溶液定至溶液颜色由无色变为红色且30s内不退色即为终点：O

===

+

+

NaCl

H

HCl

NaOH2

三、实验试剂、仪器

仪器：烧杯、玻璃棒、锥形瓶、酸式滴定管（50ml）、碱式滴定管(50ml)、25ml移液管、250ml容量瓶、电热器、吸耳球、胶头滴管、试管

试剂：EDTA标液、纯碳酸钙、1：1盐酸、NaOH溶液、邻苯二甲酸氢钾（KHP）、酚酞、样品扇贝壳，Hcl溶液，5% NaOH溶液钙指示剂

四、实验步骤

钙离子是常见的溶液离子，本实验将通过两种方法来测定未知样中钙离子的浓度。

1、络合滴定法：样品用酸溶解后配成溶液，在一定条件下，用EDTA标准溶液滴

定钙离子含量。

（1）EDTA标液的配制与标定：（浓度为0.02mol/L的EDTA水溶液，一个实验室统一配制（每小组按400ml计），各小组单独标定。用纯碳酸钙标定EDTA溶液。）

A 碳酸钙标准溶液的配制：用电子天平准确称0.5克纯碳酸钙，用1：1盐酸溶解（计算用量，不要过量太多），加适量水，定量转移至250ml的容量瓶中，定容，摇匀，待用。

B EDTA溶液的标定：用移液管移取25ml溶液至锥形瓶中，加5ml 5% NaOH 溶液，和少许（绿豆粒大小）钙指示剂，用待标定的EDTA滴定至溶液变为纯蓝色即为终点，记录消耗EDTA溶液的体积，计算得出EDTA溶液的准确浓度。平行测定三份。取三次测定结果的平均值作为EDTA溶液的准确浓度。

(2）样品测定：

用电子天平准确称0.5克扇贝壳样品，用1+1盐酸溶解（计算用量，不要过量太多），用纯水配成250毫升溶液。用25ml移液管移取溶液至锥形瓶中，加5ml 5% NaOH溶液（调节溶液pH），和少许(绿豆粒大小)钙指示剂，用标定好的已知准确浓度的EDTA溶液滴定至溶液由酒红色恰好变为纯蓝色即为终点，记录消耗EDTA 溶液的体积，计算样品中碳酸钙的含量。平行测定三份。

2、酸碱滴定法：

用一定且过量的盐酸标准溶液与样品中碳酸钙反应，再用氢氧化钠标准溶液回滴剩余盐酸，根据差量计算样品中碳酸钙的含量。

(1）0.2 mol/L NaOH和HCl标准溶液配制与标定：（0.2 mol/L NaOH 和HCl溶液，一个实验室统一配制，各小组单独标定。NaOH溶液用邻苯二甲酸氢钾（KHP）标定（用电子天平准确称量，每次0.9-1.1克，称一份滴定一份），再NaOH标定HCl。酚酞作指示剂。）

A NaOH溶液的标定：用减量法准确称取邻苯二甲酸氢钾（KHP）0.9-1.1克于

锥形瓶中，加适量水溶解，滴加约12滴左右的酚酞指示剂，用待标定的NaOH 溶液滴至溶液由无色恰好变为粉红色停止，记录消耗NaOH溶液的体积，计

算NaOH溶液的准确浓度。平行测定三次，用三次结果的平均值作为NaOH 溶液的准确浓度。

B. HCl溶液的标定：用25ml的移液管准确移取配置好的待标定的HCl溶液

于锥形瓶中，滴加三滴酚酞指示剂，用已标定好的已知准确浓度的NaOH溶液滴定至溶液由无色恰好变为粉红色，记录消耗NaOH标准溶液的体积，计算相应的HCl溶液的浓度，平行测定三次，用三次测定结果的平均值作为HCl溶液的准确浓度。

(2）样品测定。准确称取样品0.25克（可在0.24-0.26克范围内）扇贝壳样品至锥形瓶中，用酸式滴定管向锥形瓶内加入40.00ml已知准确浓度的 HCl溶

），数分钟后取下冷却液，充分反应一段时间，在电炉上加热至沸腾（赶CO

2

至室温，滴加三滴酚酞指示剂摇匀，再用已标定好的NaOH标准溶液滴定至溶液由无色恰好变为粉红色为止。记录消耗NaOH标准溶液的体积，计算样品中碳酸钙的含量。平行测定三份。

五．其他方法介绍：

高温煅烧法。取一定的样品于坩埚中，放在马弗炉中烧到900℃，稳定一段时间，去除挥发份、有机质，其中碳酸钙分解为氧化钙，取出冷却后称量，可认为基本是氧化钙，由此折算碳酸钙含量。

六．数据处理

（一）、EDTA滴定法测钙离子

EDTA的标定：

C（EDTA）=V(CaCO3)*C(CaCO3)/ V(EDTA)

其中，C(CaCO3)= m(CaCO3)/ M(CaCO3)/(250*10^-3)

=0.5251/100.08/(250*10^-3)

= 0.0210mol/L

∴C（EDTA）= V(CaCO3)* m(CaCO3)/ M(CaCO3)/(250*10^-3) / V(EDTA)

C1(EDTA)=(25.00)*( 0.0210)/(24.96)＝0.0210mol/L

C2(EDTA)= (25.00)*( 0.0210)/(24.92)=0.0211mol/L

C3(EDTA)= (25.00)*( 0.0210)/(24.95)=0.0210mol/L