化学工程与工艺专业分析化学实验讲义.docx
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1、化学分析试验讲义(本科)实 验 目 录试验名称类型要求学时试验1食用白醋中HAc浓度的测定(包括氢氧化钠标准溶液的配制与标定)验证必修4试验2工业纯碱总碱度测定(包括盐酸标准溶液的配制与标定)验证必修4试验3 方案设计试验设计必修4试验4 EDTA的标准溶液的配制与标定验证必修3试验5 自来水总硬度的测定验证必修2试验6 铅铋混合液中铅、铋含量的连续测定验证必修3试验7 铁盐中铁含量的测定验证必修4试验8 间接碘量法测定铜盐中铜验证必修4试验9 邻二氮菲吸光光度法测定铁验证必修4试验10 硫酸四氨合铜(II)的制备及组分分析综合必修4 试验一 食用白醋中醋酸浓度的测定一、试验目的1.理解基准物
2、质邻苯二甲酸氢钾的性质及其应用。2.驾驭NaOH标准溶液的配制、标定的操作。3.驾驭强碱滴定弱酸的反响原理及指示剂的选择。4.稳固分析天平操作,熟识滴定操作方法,学习移液管和容量瓶等量器的正确运用。二、试验原理1.食用白醋中的主要成份为醋酸,醋酸的Ka=1.810-5,可用标准NaOH溶液干脆滴定,滴定终点产物是醋酸钠,滴定突跃在碱性范围内,pHsp 8.7,选用酚酞作指示剂。从而测得其中醋酸的含量。 HAc+NaOH=NaAc+H2O 2. NaOH标准溶液采纳标定法,这是因为NaOH固体易汲取空气中的CO2和水蒸汽,故只能选用标定法来配制。常用来标定碱标准溶液的基准物质有邻苯二甲酸氢钾、草
3、酸等。本试验用基准物质邻苯二甲酸氢钾标定,滴定产物为邻苯二甲酸钠钾,滴定突跃在碱性范围内,pHsp9,用酚酞作指示剂。反响式如下: COOHCOOK+NaOHCOOK+H2OCOONa 三、仪器台秤、半(全)自动电光分析天平、称量瓶、量筒(10mL)、烧杯、试剂瓶、碱式滴定管(50 mL)、锥形瓶(250mL)、移液管(25 mL)、容量瓶(250 mL)、电炉。四、试剂NaOH(s)(A.R.)、酚酞指示剂(0.2%乙醇溶液)、食用白醋(市售)。邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)基准物质(烘干温度100-1250C)。五、试验步骤10.1mol/LNaOH标准溶液的配制用台秤称取4.0g N
4、aOH固体于1000mL烧杯中,加去离子水溶解,然后转移至试剂瓶 (聚乙烯)中,用去离子水稀释至1000mL,充分摇匀,贴上标签(溶液名称,姓名,配制日期),备用。20.1mol/L NaOH溶液的标定精确称取邻苯二甲酸氢钾0.40.8g三份,分别置于250mL锥形瓶中,各参加约40mL热水溶解,冷却后,参加3滴酚酞指示剂,用NaOH溶液滴定至溶液刚好由无色变为微红色且30s内不褪,停顿滴定。记录终点消耗的NaOH体积。依据所消耗NaOH溶液的体积,计算NaOH标准溶液的浓度。平行试验三次。计算三次结果的相对平均偏向。3白醋中醋酸浓度的测定移取25.00mL食用白醋于250mL容量瓶中,用去离
5、子水稀释到刻度,摇匀。精确移取25.00mL已稀释的白醋溶液于锥形瓶中,加20-30mL去离子水,参加3滴酚酞指示剂,用NaOH标准溶液滴定至溶液刚好出现淡红色,并在30s内不褪,即为终点。依据所消耗NaOH溶液的体积,计算原市售白醋中醋酸的含量(g/100mL)。平行试验三次。计算三次结果的相对平均偏向。六、数据记录与处理表格表一123称量瓶KHP质量(g)称量瓶剩余KHP质量(g)KHP质量m(g)NaOH最终读数(mL)NaOH最初读数(mL)NaOH体积 V(mL)计算公式NaOH浓度c(mol/L)平均值相对平均偏向表二123食用白醋体积V试(mL)白醋定容体积V容(mL)白醋移取体
6、积V移(mL)NaOH最终读数(mL)NaOH最初读数(mL)NaOH体积V(mL)NaOH浓度c(mol/L)计算公式HAc(g/100mL) = 100 HAc(g/100mL)平均值相对平均偏向思索题: 1. 称取NaOH及KHP各用什么天平?为什么?2. 已标定的NaOH在保存时,汲取了空气中的CO2,用它测定HCl溶液的浓度,若用酚酞作指示剂,对测定结果产生何种影响?改用甲基橙为指示剂,结果如何?3. 测定食用白醋的醋酸含量,为什么选用酚酞作指示剂?能否用甲基橙或甲基红为指示剂?4. 为什么终点时,酚酞变红需半分钟不褪为终点,若半分钟后褪色是由什么引起的? 试验二 工业纯碱总碱度测定
7、一、试验目的1. 驾驭HCl标准溶液的配制与标定。2. 驾驭用一种标准溶液标定另一种标准溶液的方法 3. 驾驭强酸滴定二元弱碱的过程、突跃范围及指示剂的选择。4. 驾驭定量转移操作的根本要点。5. 稳固分析天平操作及移液管、容量瓶、酸式滴定管的操作。二、试验原理1.工业纯碱的主要成分为NaCO3,可能含有某些钠盐(如NaOH或NaHCO3及NaCl)。欲测定其总碱度,常用HCl标准溶液滴定。依据滴定反响最终计量点的产物为饱和二氧化碳溶液,pH=3.8,选用甲基橙为指示剂。结果以Na2O的质量分数表示总碱度。 HCl+Na2CO3= H2CO3+ NaCl 2. 盐酸标准溶液采纳间接配制法。常用
8、于标定酸的基准物质有无水碳酸钠和硼砂。其浓度还可通过与已知精确浓度的NaOH标准溶液比拟进展标定。可用试验一中所配已标定的NaOH溶液滴定盐酸,以确定盐酸的精确浓度。化学计量点时pH=7.00,选用甲基橙为指示剂。三、仪器分析天平、称量瓶、酸式滴定管(50mL)、移液管(20 mL、25mL)、吸耳球、锥形瓶(250mL)、量筒(10mL)、烧杯、试剂瓶、四、试剂浓盐酸(A.R.)、氢氧化钠标准溶液(已知精确浓度)、甲基橙指示剂(0.2%)、工业纯碱样品。五、试验步骤 10.1mol/L HCl标准溶液的配制 用量筒量取4.5mL浓盐酸(约12 mol/L),倒入烧杯中,用去离子水稀释至500
9、mL后,转移至试剂瓶中,充分摇匀,贴上标签,备用。 2. 0.1mol/L HCl标准溶液的标定 精确移取25.00mL已标定的NaOH标准溶液于锥形瓶,参加20-30mL水,加甲基橙指示剂2滴,摇匀,用待标定的HCl溶液滴定,至溶液恰由黄色变为橙色时为终点,登记读数。平行三次。计算HCl标准溶液的精确浓度和三次结果的相对平均偏向。3.总碱度的测定 精确称取纯碱样品0.8-0.9g倾入小烧杯中,加少量水使其溶解。将溶液定量转入100mL容量瓶中,加水稀释到刻度,充分摇匀。平行移取试液20.00 mL3份分别放入250 mL锥形瓶中,加水约25 mL,参加2滴甲基橙,用HCl标准溶液滴定由黄色恰
10、变为橙色即为终点。记录HCl体积。平行测定三次。计算试样的总碱度(以氧化钠的质量分数表示)和三次结果的相对平均偏向。六、数据记录与处理表格表一123NaOH体积(VNaOH)(mL)NaOH浓度(CNaOH)HCl最终读数(mL)HCl最初读数(mL)HCl毫升数(mL)计算公式HCl浓度CHCl(mol/L)平均值相对平均偏向表二123称量瓶试样质量称量瓶剩余试样质量试样质量m(g)试样定容体积V容(mL)试样移取体积V移(mL)HCl终读数(mL)HCl初读数(mL)HCl体积VHCl(mL)HCl浓度(CHCl)(mol/L)计算公式Na2O%=100Na2O%平均值相对平均偏向思索题:
11、1.标准溶液的浓度应保存几位有效数字2. 在以HCl溶液滴定混合碱时,怎样运用甲基橙及酚酞两种指示剂来推断试样是由NaOH+ NaCO3或NaCO3+NaHCO3组成的?3.若工业纯碱样品含碳酸钠的质量分数约为75%,其他成分为惰性杂质,请问采纳50mL滴定管时,应称取的试样的质量范围是多少?4.配制500mL盐酸溶液时,运用哪些玻璃量器,写知名称和规格。 *铵盐中氮含量的测定(甲醛法)一、试验目的1理解弱酸强化的根本原理2. 驾驭甲醛法测定氨态氮的原理及操作方法。3. 娴熟驾驭酸碱指示剂的选择原则。二、试验原理化肥中氮的含量是化肥质量的重要指标。对于无机肥料氯化铵和硫酸铵等强酸弱碱盐,其氮含
12、量可用酸碱滴定法测定,但由于其质子酸NH+的酸性太弱(Ka=5.610-10),不能干脆用NaOH标准溶液滴定,可通过加甲醛使其生成较强酸的方法进展间接滴定,从而测定此类铵盐中的氮含量。反响式:4NH4+ + 6HCHO = (CH2)6N4H+3H+6H2O(CH2)6N4H+3H+4OH-=(CH2)6N4+4H2O用NaOH标准溶液滴定生成的酸,计量点产物为弱碱,pHsp 9,选择酚酞做指示剂。铵盐中常含游离酸,预先加NaOH中和(甲基红作指示剂)除去,甲醛易被空气中的O2生成甲酸,预先加NaOH中和除去(酚酞作指示剂)三、仪器分析天平、称量瓶、碱式滴定管(50mL)、容量瓶(250mL
13、)、移液管(25mL)、吸耳球、锥形瓶(250mL)、量筒(25 mL)、烧杯四、试剂(NH4)2SO4、甲醛(40%)、甲基红 (0.2%)、酚酞(0.2%)、NaOH(0.1molL-1)五、试验步骤1 (NH4)2SO4试样的配制 精确称取1.5-1.6g (NH4)2SO4(若试样为试样NH4Cl应称多少?)于小烧杯中,用适量去离子水溶解,定量转移至250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。2 甲醛溶液的处理: 取原装甲醛(40%)溶液12mL于小烧杯中,用水稀释一倍,参加2滴0.2%酚酞,用0.1molL-1NaOH标准溶液中和至甲醛溶液呈淡红色。(*不记读数)(问:这步操作的目的是
14、什么?)3 铵盐中氮含量的测定:移取试液25.00mL放入250mL锥形瓶中,参加2滴甲基红指示剂,溶液若为红色则当心地滴加0.1molL-1NaOH溶液使溶液刚变成亮黄色(*不记读数)。参加8mL已中和过的11甲醛溶液和2滴酚酞指示剂,摇匀,静置1min后,用0.1molL-1NaOH标准溶液滴定至溶液由红色亮黄色微橙红色,持续半分钟不褪色即为终点,登记读数。平行测定三次。计算试样中的含氮量(用质量分数表示)和三次结果的相对平均偏向。六、数据记录与处理表格称量瓶(NH4)2SO4质量称量瓶剩余(NH4)2SO4质量(NH4)2SO4质量 (g)12(NH4)2SO4定容体积V容(mL)(NH
15、4)2SO4移取体积V移(mL)NaOH最终读数(mL)NaOH最初读数(mL)NaOH毫升数(mL)NaOH浓度(mol/L)计算公式N% = 100N%平均值相对平均偏向思索题:1为什么不能用NaOH干脆滴定(NH4)2SO4?2为什么中和甲醛中的游离酸运用酚酞指示剂,而中和(NH4)2SO4试样中的游离酸却运用甲基红指示剂?3.测定铵盐中的氮含量还可以用什么方法?4.碳酸氢铵中的含氮量能否用甲醛法测定?试验三、方案设计试验一、 试验目的1. 培育学生查阅文献的实力。2. 学习试验方案设计。3. 综合运用酸碱滴定学问,驾驭滴定分析的根本过程。二、试验题目某含有HCl和NH4Cl的混合溶液,
16、其HCl和NH4Cl的浓度均约为0.1mol/L,试设计一分析方案,分别测定它们的精确浓度。三、设计方案要求:1.写出设计方法的原理(精确滴定的判别、分步滴定的判别、滴定剂的选择、计算计量点pH、选择指示剂、分析结果的计算公式。)2.所需仪器和试剂(用量、浓度、配制方法)3.试验步骤(含标定、测定)4.试验报告表格设计。5.探讨.(留意事项、误差分析、体会)(试验后完成) 6.参考资料(作者,书(刊)名,出版社,年份:页码)四、过程支配提早一周拟订试验方案,交老师批阅后施行试验。试验四、EDTA标准溶液的配制与标定一、试验目的1.理解EDTA标准溶液的配制方法和标定原理。2. 理解置换滴定法进
17、步终点变色敏锐性的原理。二、试验原理1. EDTA溶液的配制EDTA酸难溶于水,通常运用其二钠盐配制标准溶液。市售EDTA二钠盐常含有0.3-0.5%的水分,且含有EDTA酸晶体。一级试剂需经过困难的提纯过程才能得到。因此通常采纳间接方法配制标准溶液。依据不同的测定对象,选择不同的基准试剂进展标定。2.EDTA溶液的标定标定EDTA溶液常用的基准物有纯金属如锌、铅、铜、铁、镍等;金属氧化物或盐类如氧化锌、氧化铅、碳酸钙、硫酸镁、硫酸锌、硝酸铅等。标定EDTA溶液时,通常选用其中与被测物金属离子一样的物质作基准物。采纳CaCO3作基准物标定EDTA,用钙指示剂确定终点。也可用铬黑T(EBT)作指
18、示剂。但需在被测液中入少量的EDTA镁盐或在未标定的EDTA溶液中参加少量饱和氯化镁,利用置换滴定法的原理来进步终点变色的敏锐性。滴定是在pH=10氨缓冲溶液进展的。滴定前: MgY + EBT(纯蓝色)= Y +Mg-EBT(紫红色)滴定中: Y + Ca = Ca Y滴定终点: Mg-EBT(紫红色)+Y=MgY+ EBT(纯蓝色)采纳金属Zn或ZnO标定EDTA时,在pH=5-6的缓冲溶液中,用二甲酚橙(XO)作指示剂。终点由紫红色变为黄色。三、仪器与试剂台秤、分析天平、酸式滴定管、锥形瓶、移液管(25 mL)、容量瓶(250 mL)、烧杯、聚乙烯试剂瓶、量筒、外表皿。四、 NaH2Y2
19、H2O(EDTA)(s)、CaCO3(s)、HCl(11)、三乙醇胺(11)、NH3NH4Cl缓冲溶液(pH=10)、铬黑T指示剂(0. 5 gL-1)。五、试验步骤1.0.02molL-1EDTA标准溶液的配制在台秤上称取4.0gEDTA于烧杯中,用200mL温水溶解,加3滴饱和MgCl2,稀释至500mL,转入聚乙烯试剂瓶中,摇匀,贴上标签。2.0.02molL-1EDTA标准溶液的标定精确称取0.500.60g CaCO3,置于100mL烧杯中,用少量水先润湿,盖上外表皿,渐渐滴加11HCl CaCO3使固体全部溶解,过量至5mL,待其溶解后(加水50mL,微沸几分钟以除CO2),冷却后
20、用少量水冲洗外表皿及烧杯内壁,当心按规定方法转入至容量瓶,屡次用少量水冲洗烧杯内壁,洗涤液一同转入250mL容量瓶中,最终用水稀释至刻度,摇匀。移取25.00mL Ca2+溶液于锥形瓶中,参加20mL氨性缓冲溶液,23滴EBT指示剂。用0.02molL-1EDTA溶液滴定至溶液由紫红变为蓝色,即为终点。平行标定三次,计算EDTA溶液的精确浓度和相对平均偏向。六、数据记录与处理表格123称量瓶CaCO3质量(g)称量瓶剩余CaCO3质量(g))CaCO3质量m(g)Ca2+定容体积V容(mL)Ca2+移取体积V移(mL)EDTA最终读数(mL)EDTA最初读数(mL)EDTA毫升数(mL)计算公
21、式EDTA浓度(mol/L)平均值相对平均偏向思索题:1配位滴定中为什么要参加缓冲溶液本次试验是在什么缓冲溶液中进展的,为什么?2用Ca2+标准溶液标定EDTA,用铬黑T作指示剂时,为什么先在EDTA中参加镁盐?这样是否影响以后分析?为什么?试验五、水的总硬度的测定一、试验目的1 驾驭水的总硬度的测定原理和方法。2 理解水的硬度的概念。知道 镁硬、钙硬和总硬度。3 驾驭络合滴定法中的干脆滴定法。二、试验原理水的硬度的测定分为水的总硬度、镁硬、钙硬。水的总硬度是测定钙镁总量,镁硬表示水中镁的含量,钙硬是测定钙的含量。水的总硬度包括短暂硬度和永久硬度。在水中以碳酸氢盐形式存在的钙盐和镁盐,加热能被
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