无机与分析化学实验(下)教案.doc

无机与分析化学实验(下)适用专业环境科学学时：36 任课教师：宗万松 职称：讲师使用的教材：分析化学实验（第四版） 武汉大学主编教学课时安排：共9周 每周4学时 共36学时；日期：2014、4 无机与分析化学实验是一门实践性很强的学科，又与无机与分析化学理论课紧密配合的课程。其任务是：学习并掌握无机与分析化学实验的基本知识，基本技术操作和典型的分析测定方法；通过实验加深对分析方法的原理及其有关理论的理解，并能灵活运用所学理论知识指导实验操作；增强对量的概念的认识，培养严谨的科学态度和良好的实验素养，使学生初步具有解决分析化学实际问题的能力。为后继课的学习和科学研究奠定基础。建立准确“量”的概念、“误差”和“偏差”以及“有效数字”的概念，熟悉影响定量分析结果的主要因素和关键环节，合理地选择实验条件和实验仪器，以确保定量分析结果的可靠性。根据无机与分析化学实验教学计划安排以及实验教学大纲的要求，我们选取了9个典型实验，其中包含基本技能实验、分析测定基础应用实验、综合设计实验等。一、课程目的1、 正确、熟练地掌握定量化学分析实验的基本操作技能，学习并掌握典型的分析方法。2、充分运用所学的理论知识指导实验；培养手脑并用能力和统筹安排能力。3、 确立“量”、“误差”、和“有效数字”的概念；学会正确、合理地选择实验条件和实验仪器，以保证实验结果的可靠性。4、 通过自拟方案实验，培养综合能力。如信息、资料的收集与整理，数据的记录与分析，问题的提出与证明，观点的表达与讨论；树立敢于质疑，勇于探究的意识。5、 培养严谨的科学态度和实事求是、一丝不苟的科学作风；培养科学工作者应有的基本素质。二、课程要求1、 课前必须认真预习。理解实验原理，了解实验步骤，探寻影响实验结果的关键环节，做好必要的预习笔记。未预习者不得进行实验。2、 所有实验数据，尤其是各种测量的原始数据，必须随时记录在专用的、预先编好页码的实验记录本上。不得记录在其他任何地方，不得涂改原始实验数据。3、常量分析中的典型实验，其平行实验数据之间的相对极差一般应在0.3%以内；实验结果的相对误差应不超过0.3%。4、 认真阅读“实验室使用规则”和“天平室使用规则”，遵守实验室的各项规章制度。了解消防设施和安全通道的位置。树立环境保护意识，尽量降低化学物质（特别是有毒有害试剂以及洗液、洗衣粉等）的消耗。5、 保持室内安静，保持实验台面清洁整齐。爱护仪器和公共设施，树立良好的公共道德。三、主要实验技能玻璃量器及常用器皿的洗涤方法；玻璃量器的校准；精确称量；常量分析中各类标准溶液的配制与标定； 样品的溶解及预处理； 指示剂的选择及滴定终点的控制；纯净沉淀的制备及过滤、洗涤、干燥；查阅分析化学手册及有关资料。四、教学内容与学时分配实验一、实验仪器认领与清洗实验二、滴定分析基本操作练习实验三、食用白醋中醋酸含量的测定实验四、EDTA标准溶液的配制与标定及自来水总硬度的测定实验五、过氧化氢含量的测定实验六、水样化学耗氧量的测定实验七、水果中抗坏血酸（Vc）含量的测定（直接碘量法）实验八、铜盐中铜含量的测定）实验九、邻二氮菲吸光光度法测定铁实验一、实验仪器认领与清洗一、 实验目的与要求1. 介绍本学期实验内容的安排。2. 实验过程中的具体问题和注意事项。3. 清洗仪器，打扫清洁卫生。4. 熟悉分析化学实验室规则和安全守则，了解分析化学实验课的基本要求5. 熟悉常用滴定分析仪器的使用方法和容量器皿的校正方法6. 熟悉常用仪器的洗涤和干燥方法。二、主要试剂和仪器（1）分析化学实验常用仪器一套。（2）K2Cr2O7(s)、H2SO4(浓)、NaOH(s)、去污粉、丙酮、无水乙醇、乙醚。三、对分析化学实验课的要求和成绩评定分析化学实验是一门重要的基础课，在工农业生产、科学研究及国民经济各部门中起着重要的作用。通过本课程的学习，可进一步加深对分析化学基础理论、基本知识的理解。要求同学们能正确和熟练的掌握分析化学实验的基本操作技能，提高观察、分析和解决实际问题的能力，培养严谨的工作作风和实事求是的科学态度，树立严格的“量”的概念，为将来从事环境科学应用和科研等工作打下坚定的基础。1、具体要求：（1）实验前预习并写出预习报告包括题目、原理、步骤、列表并查好有关数据，了解实验注意事项。（2）严格按操作规程操作，仔细观察实验现象，及时如实的记录现象和数据。（3）善于思考，能运用所学知识解释实验现象和有关问题。（4）室内干净，台面整齐、卫生。（5）注意安全。水、电、化学试剂、废酸及废碱液的处理等。 （6）实验报告（用统一的实验报告纸） 包括题目、目的、原理（简单地用文字、化学反应式、计算式说明）、主要试剂和仪器、步骤（简单流程）、数据及分析结果的处理（表格式）、问题讨论。2、成绩评定包括（1）预习，占10%。 （2）实验态度、操作、实验报告（包括书写是否认真、结果的准确度、精密度、有效数字等）。占60% 。（3）期末考核。占30四、分析化学实验基础知识1、玻璃器皿的洗刷要求：内外壁被水均匀润湿而不挂水珠（1）烧杯、量筒、锥形瓶、量杯等， 用毛刷蘸去污粉（由碳酸钠、白土、细砂等混合而成）或合成洗涤剂刷洗自来水洗净蒸馏水润洗 (本着“少量、多次”的原则) 3次（2）滴定管、移液管、吸量管、容量瓶等，有精确刻度用0.2%0.5%的合成洗涤液或铬酸洗液浸泡几分钟（铬酸洗液收回）自来水洗净蒸馏水润洗3次（3）光度分析用的比色皿，由光学玻璃或石英制成，可用热的HCl-乙醇浸泡自来水洗净去离子水洗净常用洗涤剂：（1）铬酸洗液 K2Cr2O7-H2SO4 10g K2Cr2O7 +20ml水加热搅拌溶解冷却慢慢加入200ml浓硫酸贮存于玻璃瓶中。具有强酸性、强氧化性，对有机物、油污等的去污能力特别强。 有效：暗红色；失效：绿色 （2）合成洗涤剂、稀HCI、NaOH-KMnO4 ，乙醇稀HCI ，NaOH/乙醇溶液（去有机物效果较好）。等2.玻璃仪器的干燥(1)空气晾干，叫又风干。(2)烤干：将仪器外壁擦干后用小火烘烤（不停转动仪器，使其受热均匀）。适用于试管、烧杯、蒸发皿等仪器的干燥。(3)烘干：将仪器放在金属托盘上置于烘箱中，控制温度在105左右烘干。但不能用于精密度高的容量仪器的烘干。 (4)吹干：用电吹风吹干。3.分析用水蒸馏水、去离子水、石英亚沸蒸馏水 去离子后又蒸馏的水4.化学试剂规格IUPAC分五级：A B C D E我国：试剂级别中文名称英文名称标签颜色用途一级试剂优级纯GR深绿色精密分析实验二级试剂分析纯AR红色一般分析实验三级试剂化学纯CR蓝色一般化学实验生化试剂BR咖啡色生化实验特殊用途的化学试剂：光谱纯试剂、色谱纯试剂五、滴定分析仪器与基本操作1、滴定管酸式：装酸、中性、氧化性物质 HCI,AgNO3,KMnO4,K2Cr2O7碱式：装碱、非氧化性物质 NaOH,Na2S2O3容量：100ml, 50ml, 25ml, 10ml, 1ml（1）检查酸式：活塞转动是否灵活？漏水？ 涂凡士林碱式：胶管老化？漏水？ 更换胶管、玻璃珠（2）洗涤自来水洗涤液自来水蒸馏水（3）装滴定剂摇匀溶液润洗滴定管23次（1015ml/次）装液（零刻度以上）（4）排气泡，调零并记录初始读数（5）滴定酸式：勿顶活塞，防漏液 用手腕摇动锥形瓶碱式：挤压玻璃珠偏上部位，防气泡。近终点时，要“半滴”操作冲洗（6）观察颜色变化和读数滴定管垂直，视线与刻度平行，读至小数点后两位（7）排液、洗涤 酸式滴定管长期放置夹纸片2、容量瓶 配制一定体积标准溶液用 容量：1000ml，500ml，250ml，200ml(不常用) 100ml,50ml等 检查：漏水？刻度线离瓶口太近吗？系橡皮筋？ 配好溶液贴标签 溶液长期保存试剂瓶 长期放置夹纸片3、移液管、吸量管 用于准确移取一定体积的溶液容量：25ml，20ml，10ml， 5ml,2ml，1ml等贴标签 洗涤：自来水洗涤液自来水蒸馏水润洗23次 移液放液（容器倾斜30º沿器壁垂直放液停15秒）4、容量仪器的校准滴定管、移液管和容量瓶，是分析化学实验中常用的玻璃量器，都具有刻度和标称容量（称为在标准温度20时的标称容量）。其产品允许有一定的容量误差。在准确度要求较高的分析实验中，应进行校准。方法：（1）称量法 用被校量器量入或量出一定体积的纯水，用分析天平称量其质量为m（盛纯水的容器事先应凉干并称量），再根据纯水的密度，计算出被校量器的实际容量。要考虑以下三方面的影响空气浮力使质量改变水的密度随温度而改变玻璃容器本身的容积随温度而改变。经校正，得出20容量为1L的玻璃容器，在不同温度时所盛水的质量（P161列表38），据此计算量器的校正值。如某只25ml移液管在25时放出的纯水的质量为24.921g, 密度为0.99617g.ml-1,则该移液管在20时的实际容积为： 该移液管的校正值为:25.02 ml-25.00 ml= + 0.02 ml注意：a.校正时务必要正确、仔细，尽量减小校正误差。 b.校正次数2次，取其平均值作为校正值。要求两次校准数据的偏差不超过该量器允许的。（2） 相对校准法只要求两种容器之间有一定的比例关系，而无需知道它们的各自准确体积时，用相对校准法。 如配套使用的移液管和容量瓶。 方法：如用25 ml移液管移取蒸馏水于干净且凉干的100ml容量瓶中，到第四此重复操作后，观察瓶颈处水的弯月面下缘是否仍然刚好与刻线上缘相切。若不相切，应重新作一记号为标线。5、电子天平的构造原理及特点据电磁力平衡原理直接称量。 特点：性能稳定、操作简便、称量速度快、灵敏度高。 能进行自动校正、去皮及质量电信号输出。电子天平的使用方法：（1）水平调节 水泡应位于水平仪中心。（2）接通电源，预热30分钟。（3）打开关ON，使显示器亮，并显示称量模式0.0000g（4）称量 按 TAR键，显示为零后。将称量物放入盘中央，待读数稳定后，该数字即为称物体的质量。（5）去皮称量 按TAR键清零，将空容器放在盘中央，按 TAR键显示零，即去皮。将称量物放入空容器中，待读数稳定后，此时天平所示读数即为所称物体的质量。称量方法：（1）直接称量法用于直接称量某一固体物体的质量。如小烧杯。要求：所称物体洁净、干燥，不易潮解、升华，并无腐蚀性。方法：天平预热后，把被称物用一干净的纸条套住(也可采用戴专用手套)，放在天平中央的称量盘中，所得读数即为被称物的质量。（2）固定质量称量法用于称量指定质量的试样。如称量基准物质，来配制一定浓度和体积的标准溶液。 要求：试样不吸水，在空气中性质稳定，颗粒细小（粉末）。方法：先称出容器的质量，关闭天平。然后用牛角勺将试样慢慢加入盛放试样的容器中，当所加试样与指定质量相差不到10mg时，极其小心地将盛有试样的牛角勺伸向称盘的容器上方约2-3cm处，勺的另一端顶在掌心上，用拇指、中指及掌心拿稳牛角勺，并用食指轻弹勺柄，将试样慢慢抖入容器中，直至达到称量的质量。此操作必须十分仔细。（3）递减称量法用于称量一定质量范围的试样。适于称取多份易吸水、易氧化或易于和CO2反应的物质。 方法：（1）用小纸条夹住已干燥好的称量瓶，在台秤上粗称其质量，以免超过电子天平的称量范围。（2）将稍多于需要量的试样用牛角匙加入称量瓶，在台秤上粗称。（3）将称量瓶放到天平盘的中央，称出称量瓶及试样的准确质量(准确到0.1mg)，记下读数，设为m1g。关闭天平，将称量瓶从拿到接受器上方，右手用纸片夹住瓶盖柄，打开瓶盖。将瓶身慢慢向下倾斜，并用瓶盖轻轻敲击瓶口，使试样慢慢落入容器内（不要把试样撒在容器外）。当估计倾出的试样已接近所要求的质量时(可从体积上估计)，慢慢将称量瓶竖起，并用盖轻轻敲瓶口，使粘附在瓶口上部的试样落入瓶内，盖好瓶盖，将称量瓶放回天平盘上称量。准确称取其质量，设此时质量为m2g。则倒入接受器中的质量为(m1-m2)g。重复以上操作，可称取多份试样。六、实验步骤1.按仪器清单认领分析化学实验所需要的仪器，熟悉其名称和规格。检查并维护好酸碱滴定管、容量瓶等。2.洗涤已领取的仪器提示： 1。从此次实验开始，每次实验结束前，应将称量瓶洗干净，开盖放在培养皿中晾干，为下次实验做准备。2强调进实验室,要注意安全,讲究卫生.七、思考题在进行滴定管的校准以及移液管和容量瓶相对校准时，所用的锥形瓶和容量瓶是否都需要事先干燥？滴定管和移液管需要么？实验二、滴定分析基本操作练习一、实验目的1、掌握NaOH、HCI标准溶液的配制、保存方法2、通过练习滴定操作，初步掌握半滴操作和用甲基橙、酚酞指示剂确定终点的方法二、实验原理1、NaOH和HCI标准溶液的配制标准溶液是指已知准确浓度的溶液。由于NaOH固体易吸收空气中的CO2和水分，浓盐酸易挥发,故只能选用标定法(间接法)来配制,即先配成近似浓度的溶液, 再用基准物质或已知准确浓度的标准溶液标定其准确浓度。其浓度一般在0.011mol·L-1之间，通常配制0.1mol·L-1的溶液。思考：如何配制不含CO32-的NaOH溶液?方法(1).用小烧杯于台秤上称取较理论计算量稍多的NaOH，用不含CO2蒸馏水迅速冲洗两次，溶解并定溶。(2).制备饱和NaOH（50, Na2CO3基本不溶）待Na2CO3下沉后,取上层清液用不含CO2的蒸馏水稀释.(3).于NaOH溶液中，加少量Ba(OH)2或BaCl2,取上层清液，用不含CO2的蒸馏水稀释2、0.1 MHCI和0.1MNaOH的相互滴定H+ + OH- = H2O 滴定的突跃范围：pH=4.3-9.7指示剂：甲基橙（pH=3.1-4.4）或酚酞（pH=8.0-9.6） 红 黄 无 红当指示剂一定时,用一定浓度的HCI和NaOH相互滴定，指示剂变色时，所消耗的体积比VHCI/VNaOH不变，与被滴定溶液的体积无关。借此可检验滴定操作技术和判断终点的能力。三.主要试剂和仪器1.浓HCI；2. HCI溶液：6mol·L-1；3.固体NaOH；4.甲基橙溶液：1g·L-1； 5酚酞：2g·L-1乙醇溶液；6. 500 ml试剂瓶2个(一个带玻璃塞, 另一个带橡胶塞)四.实验步骤10.1 MHCI和0.1MNaOH标准溶液的配制（1）0.1mol.L-1HCI500ml计算：V浓HCI0.1×500/124.2 ml用10 ml的洁净量筒量取约4.5 ml浓HCI(为什么? 因为浓盐酸易挥发,实际浓度小于12 mol·L-1,故应量取稍多于计算量的HCI.) 倒入盛有400 ml水的试剂瓶中，加蒸馏水至500 ml,盖上玻璃塞，充分摇匀。贴好标签，写好试剂名称，浓度(空一格，留待填写准确浓度)、配制日期、班级、姓名等项。（2）0.1mol.L-1NaOH500ml计算：m NaOH=0.1×0.5×40=2.0 g；用台秤迅速称取约2.1 g NaOH(为什么?) 于100mL小烧杯中，加约30mL无CO2的去离子水溶解，然后转移至试剂瓶中，用去离子水稀释至500mL，摇匀后，用橡皮塞塞紧。贴好标签，备用。2.酸碱溶液的相互滴定洗净酸、碱式滴定管，检查不漏水。（1）用0.1 mol·L-1 NaOH润洗碱式滴定管23次（每次用量510mL）装液至“0”刻度线以上-排除管尖的气泡调整液面至0.00刻度或稍下处，静置1min后，记录初始读数，并记录在报告本上。（2）用0.1mol·L-1HCI润洗酸式滴定管23次装液-排气泡，调零并记录初始读数（3）碱管放出20.00 mlNaOH250ml锥形瓶-用HCI滴定至橙色.反复练习至熟练.（4）移液管吸取25.00ml 0.1 mol·L-1NaOH250ml锥形瓶-用HCI滴定至橙色-记录读数-计算VHCI/VNaOH.平行作3份(颜色一致),要求Er0.1%（5）移液管吸取25.00ml 0.1 mol·L-1HCI250ml锥形瓶-用0.1 mol·L-1NaOH滴定至微红色(30S内不褪色)-记录读数-平行作3份，要求最大VNaOH0.04 ml注意：（1）体积读数要读至小数点后两位（2）滴定速度:不要成流水线（3）近终点时,半滴操作-洗瓶冲洗五数据记录与结果的处理,（1） HCI滴定NaOH(指示剂:甲基橙) 次数项目123VNaOH(ml)VHCI/mlVHCI/VNaOH(2) NaOH滴定HCI (指示剂:酚酞) 次数项目123VNaOH(ml)VHCI/mlVHCI/VNaOH 六思考题1、配制NaOH溶液时，应选用何种天平称取试剂？为什么？2、HCI和NaOH溶液能直接配制准确浓度吗？为什么？3、在滴定分析实验中，滴定管和移液管为何需用滴定剂和待移取的溶液润洗几次？锥形瓶是否也要用滴定剂润洗？4、HCI和NaOH溶液定量反应完全后，生成NaCI和水，为什么用HCI滴定NaOH时，采用甲基橙指示剂，而用NaOH滴定HCI时，使用酚酞或其它合适的指示剂？实验三.食用白醋中醋酸含量的测定一、实验目的1掌握NaOH标准溶液的标定方法.2了解基准物质邻苯二甲酸氢钾的性质及应用3掌握强碱滴定弱酸的滴定过程、指示剂选择和终点的确定方法。二、实验原理1HAC浓度的测定已知HAC的Ka1.8×10-5,食用白醋中HAC的CKa>10-8,故可在水溶液中,用NaOH标准溶液直接准确滴定.滴定反应: HAC + NaOH = NaAC +H2O 弱碱性(pHSP=8.72,)当用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定时, 突跃范围约为pH=7.79.7。凡是变色范围全部或部分落在滴定的突跃范围之内的指示剂，都可用来指示终点。指示剂:酚酞（能否用甲基橙或甲基红？）终点:无色微红色(30S内不褪色。为什么？)2NaOH标准溶液的标定用基准物质准确标定出NaOH溶液的浓度基准物质：邻苯二甲酸氢钾，草酸邻苯二甲酸氢钾：优点：易制得纯品，在空气中不吸水，易保存，摩尔质量大，与NaOH反应的计量比为1：1。在100125下干燥12h后使用。滴定反应为：化学计量点时，溶液呈弱碱性(pH9.20)，可选用酚酞作指示剂。 式中m邻苯二甲酸氢钾单位g， VNaOH单位ml。 草酸 H2C2042H2O:（1）在相对湿度为595时稳定。（能否放置在干燥器中保存？）（2）用不含CO2的水配制草酸溶液，且暗处保存。注意：光和Mn2+能加快空气氧化草酸，草酸溶液本身也能自动分解。滴定反应为：H2C2O4 2NaOH Na2C2O4 2H2O化学计量点时，溶液呈弱碱性(pH8.4)，可选用酚酞作指示剂。 式中m草酸单位g， VNaOH单位ml。 标准溶液的浓度要保留4位有效数字。三、主要试剂和仪器10.1 mol·L-1NaOH溶液； 2.酚酞指示剂(0.2%乙醇溶液)； 3.邻苯二甲酸氢钾(S)(A.R，在100125下干燥1h后，置于干燥器中备用)；4.食用白醋； 5.台秤; 6.量筒(10mL); 7.烧杯; 8.试剂瓶（带橡胶塞）; 9.酸式滴定管(50mL); 10.碱式滴定管(50mL); 11锥形瓶(250mL)。四、实验步骤10.1mol·L-1NaOH溶液的标定用差减法准确称取0.40.6g已烘干的邻苯二甲酸氢钾三份，分别放入三个已编号的250mL锥形瓶中，加2030mL水溶解(可稍加热以促进溶解)23d酚酞NaOH溶液滴定微红色（30S内不褪）记录VNaOH，计算C NaOH和和标定结果的相对偏差。2食用白醋中醋酸含量的测定准确移取食用白醋25.00mL250mL容量瓶中去离子定容，摇匀用移液管移取50.00ml溶液250 ml锥形瓶23d酚酞NaOH溶液滴定微红色（30S内不褪）记录VNaOH，平行做三份，计算每 100mL食用白醋中的CHAC（g/100ml）和测定结果的相对偏差。五. 实验记录与数据处理1.0.1mol·L-1NaOH溶液的标定 次数项目123m(邻苯二甲酸氢钾)gVNaOH(ml)CNaOH (mol·L-1)(mol·L-1)2.食用白醋中醋酸含量的测定 次数项目123CNaOH (mol·L-1)V白醋 (ml)VNaOH(ml)CHAC(g/100ml) (g/100ml)六.思考题1.与其他基准物质比较,邻苯二甲酸氢钾有什么优点?2.称取NaOH及邻苯二甲酸氢钾各用什么天平?为什么?3.已标定的NaOH溶液在保存中吸收了二氧化碳,用它来测定HCI的浓度,若以酚酞为指示剂对测定结果有何影响?改用甲基橙,又如何?4.标准溶液的浓度应保留几位有效数字?5.测定食用白醋时,为什么用酚酞指示剂?能否用甲基橙或甲基红?6.标定NaOH溶液，邻苯二甲酸氢钾的质量是怎样计算得来的?7. 酚酞指示剂使溶液变红后,在空气中放置一段时间后又变为无色,原因是什么?实验四 EDTA标准溶液的配制与标定及自来水总硬度的测定一、实验目的1.学会用配位滴定法测定水的总硬度，掌握配位滴定的原理，了解配位滴定的特点。2.学会EDTA标准溶液的配制、标定及稀释。3.学会KB指示剂、铬黑T指示剂的使用及终点颜色变化的观察，掌握配位滴定操作。二、实验原理水的硬度主要由于水中含有钙盐和镁盐，其他金属离子如铁、铝、锰、锌等离子也形成硬度，但一般含量甚少，测定工业用水总硬度时可忽略不计。测定水的硬度常采用配位滴定法，用乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)溶液滴定水中Ca、Mg总量，然后换算为相应的硬度单位。在要求不严格的分析中，EDTA溶液可用直接法配制，但通常采用间接法配制。标定EDTA溶液常用的基准物有Zn、ZnO、CaCO3、Bi、Cu、MnSO4·7H2O、Ni、Pb等。为了减小系统误差，本实验中选用CaCO3为基准物，以KB为指示剂，进行标定。用EDTA溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝绿色即为终点。按国际标准方法测定水的总硬度：在pH=10的NH3NH4Cl缓冲溶液中(为什么?)，以铬黑T(EBT)为指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。滴定过程反应如下：滴定前： EBT + Mg= Mg-EBT (蓝色) (紫红色)滴定时： EDTA + Ca2+= Ca-EDTA (无色)EDTA + Mg2+= Mg-EDTA (无色)终点时:EDTA + Mg-EBT = Mg-EDTA + EBT (紫红色) (蓝色)到达计量点时，呈现指示剂的纯蓝色。若水样中存在Fe3+，Al3+等微量杂质时，可用三乙醇胺进行掩蔽，Cu+、Pb+、Zn+等重金属离子可用Na2S或KCN掩蔽。水的硬度常以氧化钙的量来表示。各国对水的硬度表示不同，我国沿用的硬度表示方法有两种：一种以度(°)计，1硬度单位表示十万份水中含1份CaO(即每升水中含10mgCaO)，即1°=10mg·LCaO；另一种以CaOmmol·L-1表示。经过计算，每升水中含有1mmolCaO时，其硬度为5.6°，硬度(°)计算公式为：硬度(°)= CEDTA·VEDTA·MCaOV水×100。若要测定钙硬度，可控制pH介于1213之间，选用钙指示剂进行测定。镁硬度可由总硬度减去钙硬度求出。三、仪器与试剂台秤、分析天平、酸式滴定管、锥形瓶、移液管(25mL)、容量瓶(250mL)、烧杯、试剂瓶、量筒(100mL)、表面皿。EDTA(s)(A.R.)、KB指示剂、CaCO3(s)(A.R.)、HCl(11)、三乙醇胺(11)、NH3NH4Cl缓冲溶液(pH=10)、铬黑T指示剂(0.05%)、钙指示剂(s,与NaCl粉末1100混均)水样。四、实验步骤1.0.02mol·L-1EDTA标准溶液的配制和标定（1）配制在台秤上称取4.0gEDTA于烧杯中，用少量水加热溶解，冷却后转入500mL试剂瓶中加去离子水稀释至500mL。长期放置时应贮于聚乙烯瓶中。（2）标定准确称取CaCO3基准物0.500.55g，置于100mL烧杯中，用少量水先润湿，盖上表面皿，慢慢滴加11HCl10mL，待其溶解后，用少量水洗表面皿及烧杯内壁，洗涤液一同转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。移取25.00mLCa2+溶液于250mL锥形瓶中，加入20mL氨性缓冲溶液，23滴KB指示剂。用0.02mol·L-1EDTA溶液滴定至溶液由紫红变为蓝绿色，即为终点。平行标定三次，计算EDTA溶液的准确浓度。2.自来水总硬度的测定取水样100mL于250mL锥形瓶中，加入5mL11三乙醇胺(若水样中含有重金属离子，则加入1mL2%Na2S溶液掩蔽)，5mL氨性缓冲溶液，23滴铬黑T(EBT)指示剂，0.005mol·L-1EDTA标准溶液(用0.02mol·L-1EDTA标准溶液稀释)滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色，即为终点。注意接近终点时应慢滴多摇。平行测定三次，计算水的总硬度，以度(°)和mmol·L-1两种方法表示分析结果。五. 实验记录与数据处理1. EDTA标准溶液的标定次数项目123m(CaCO3)gVEDTA (ml)CEDTA(mol·L-1)(mol·L-1)2.自来水的总硬度次数项目123VEDTA (ml)自来水硬度平均硬度附：钙硬度和镁硬度的测定取水样100mL于250mL锥形瓶中，加入2mL 6mol·L-1NaOH溶液，摇匀，再加入0.01g钙指示剂，摇匀后用0.005mol·L-1EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。计算钙硬度。由总硬度和钙硬度求出镁硬度。注释铬黑T与Mg2+显色灵敏度高，与Ca2+显色灵敏度低，当水样中Ca2+含量高而Mg2+很低时，得到不敏锐的终点，可采用KB混合指示剂。水样中含铁量超过10mg·mL-1时用三乙醇胺掩蔽有困难，需用蒸馏水将水样稀释到Fe3+不超过10mg·mL-1即可。六、思考题1.配制CaCO3溶液和EDTA溶液时，各采用何种天平称量?为什么?2.铬黑T指示剂是怎样指示滴定终点的?3.以HCl溶液溶解CaCO3基准物质时，操作中应注意些什么?4.配位滴定中为什么要加入缓冲溶液?5.用EDTA法测定水的硬度时，哪些离子的存在有干扰?如何消除?6.配位滴定与酸碱滴定法相比，有哪些不同点?操作中应注意哪些问题?实验五、过氧化氢含量的测定一、实验目的：1掌握高锰酸钾法测定过氧化氢的原理；2学习高锰酸钾标准溶液的配制；3掌握滴定终点的判断。二、实验原理过氧化氢具有还原性，在酸性个质中和室温条件下能被高锰酸钾定量氧化，其反应方程式为：2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2+ 8H2O室温时，开始反应缓慢，随着Mn2+的生成而加速。H2O2加热时易分解，因此，滴定时通常加入Mn2+作催化剂。三、试剂0.020mol/L KMnO4标准溶液；H2SO4溶液3mol/L；MnSO4溶液1mol/L；H2O2试样，市售质量分数约为30%的H2O2水溶液。四、实验步骤用移液管移取H2O2试样溶液2.00ml，置于250ml容量瓶中，加水稀释至刻度，充分摇匀备用。用移液管移取稀释过的H2O220.00ml于250ml锥形瓶中，加入3mol/L H2SO45ml，用KMnO4标准溶液滴定到溶液呈微红色，半分钟不褪即为终点。平行测定次，计算试样中H2O2的质量浓度(g/L)和相对平均偏差。五、实验记录与数据处理KMnO4标准溶液浓度（mol/L）混合液体积(ml)2.002.002.00滴定初始读数(ml)第一终点读数(ml)V(ml)平均V(ml)CH2O2(g/L)注释：H2O2试样若系工业产品，用高锰酸钾法测定不合适，因为产品中常加有少量乙酰苯胺等有机化合物作稳定剂，滴定时也将被KMnO4氧化，引起误差。此时应用采用碘量法或硫酸铈法进行测定。实验六、水样化学耗氧量的测定一、实验目的：1了解测定水样化学耗氧量的意义（水质指标之一）。2掌握KMnO4法测定水样中COD的原理和方法。二、实验原理：COD:是量度水体受还原性物质污染程度的综合性指标.是指一升水体中的还原性物质（无机的或有机的），在一定条件下被强氧化剂氧化时所消耗的氧化剂的量换算成氧的质量（毫克）。COD越大，说明水中的耗氧物质越多，水质遭受的破坏越严重。在酸性 (稀硫酸)介质中，加入一定量过量的KMnO4溶液，加热煮沸10分钟,使水体中的还原性物质充分作用后，剩余的KMnO4,再加入一定量过量的Na2C2O4溶液还原，剩余的C2O42再用KMnO4溶液回滴。反应式如下： 4 KMnO4 + 6H2SO4 + 5C = 2K2SO4 + 4MnSO4 + 5CO2+ 6H2O 2MnO4 + 5C2O42 + 16H+ = 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2 水中耗氧量的计算式如下： V1 -第一次加入KMnO4的体积ml V2 -第二次加入KMnO4的体积ml三、实验仪器及试剂 天平（0.1g,0.1mg），棕色滴定管(50ml),锥形瓶(250ml),移液管(10ml,25ml),KMnO4溶液（0.02mol/L）,Na2C2O4标准溶液,硫酸（1+3）,硝酸银溶液(10%)。四、实验步骤：（1）取100ml水样于250m锥形瓶中，加H2SO4 10mL，并准确加入10mL0.002mol/lKMnO4溶液，立即加热至沸，若此时红色褪去，说明水样中有机物含量较多，应补加适量高锰酸钾。至试液呈稳定的红色。从冒第一个大泡开始记时，用小火准确煮沸10分钟； （2）取下锥形瓶，趁热准确加入10.0 mL0.005mol/L的Na2C2O4溶液，充分摇匀，此时溶液应由红色转为无色； （3）取KMnO4溶液滴定，由无色变为稳定的淡红色即为终点。 （4）另取100mL蒸馏水代替水样，同上述操作，求空白值。并从计算值中扣去空白值,即得分析结果。 平行操作三次。五、实验记录与数据处理KMnO4标准溶液浓度（mol/L）水样体积(ml)滴定初始读数(ml)第一终点读数(ml)V(ml)平均V(ml)CCOD(g/L)六、思考题：水样的采集与保存应该注意那些事项？实验七 水果中抗坏血酸（Vc）含量的测定（直接碘量法）一、实验目的1、掌握碘标准溶液的配制及标定2、了解直接碘量法测定Vc的原理及操作过程二、实验原理抗坏血酸又称维生素C（Vc），分子式为C6H8O6，由于分子中的烯二醇基具有还原性，能被I2氧化成二酮基：维生素C的半反应为C6H8O6 C6H8O6 + H + 2e E=0.18V1moL维生素C与1moLI2定量反应，维生素C的摩尔质量为176.12g/moL。该反应可以用于测定药片、注射液及果蔬中Vc的含量。由于维生素C的还原性很强，在空气中极易被氧化，尤其在碱性介质中，测定时加入HAc使溶液呈弱酸性，减少维生素C的副反应。维生素C在医药和化学上应用非常广泛。在分析化学中常用在光度法和络合滴定法中作为还原剂，如使Fe3+还原为Fe2+，Cu2+还原为Cu+，硒（）还原为硒等。三、主要试剂和仪器1I2溶液 C1/2I2=0.10 mol·L-1 称取3.3gI2和5gKI，置于研钵中，（通风橱中操作）加入少量的水研磨，待I2全部溶解后，将溶液转入棕色试剂瓶中。加水稀释至250mL，充分摇匀，放暗处保存。2I2标准溶液 C1/2I2=0.01 mol·L-1 将1所得溶液稀释10倍即可。3Na2S2O3 标准溶液 0. 1 mol·L-1 称取25g Na2S2O3·5H2O于烧杯中，加入300500mL新煮沸经冷却的蒸馏水，溶解后，加入0.1gNa2CO3，用新煮沸且冷却的蒸馏水稀释至1L，贮存于棕色试剂瓶中，在暗处放置35天后标定。 0.2mol·L-1K2Cr2O7标准溶液配制：准确称取已烘干的K2Cr2O71.31.4g于100mL小烧杯中，加约30mL去离子水溶液，定量转移至250mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，充分摇匀，计算其准确浓度。标定Na2S2O3溶液移取25.00mLK2Cr2O7标准溶液于250mL碘量瓶中，加入20%KI溶液5mL，6mol·L-1HCl溶液5mL，加盖摇匀，在暗处放置5min，待反应完全，加入50mL水稀释(为什么?)，用待标定的Na2S2O3溶液滴定至呈浅黄绿色，加入3mL0.5%淀粉溶液，继续滴定至蓝色变为亮绿色即为终点。记下消耗的Na2S2O3溶液的体