页数:138页文件大小:6.74 MB来源: 分析化学ppt课件
本课件围绕分析化学实验展开,依次讲解混合碱的含量的测定(双指示剂法)、铵盐中氮含量的测定甲醛法、食醋总酸量的测定、EDTA标准溶液的标定及水硬度等内容,配合原理图示与例题演算,便于课前预习和课后复习使用。
分析化学实验
说明:本页源文件提取到的文字较少,内容为标题或图示要点,建议对照原课件图片补充。
一. 课程目标
结合不同实验开设形式
二. 课程要求1.开设实验课前
3.实验过程中,教师不得擅自离开实验室。注意巡视观察,认真辅导,随时纠正个别学生不规范的操作。实验结束后,检查学生的数据记录和实验台卫生情况,提醒学生检查水、电、气、门窗、钥匙柜是否关好。然后告知实验室值班人员,经检查合格后方可允许学生离开。
4.要求学生课前必须认真预习
6.要求学生认真阅读“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。
7.要求学生保持室内安静
三. 参考书[1]《分析化学》,华东理工大学化学系、四川大学化工学院,高等教育出版社,2003年[2]《分析化学》,李发美主编,人民卫生出版社,2004年。
[3]《分析化学实验》,吴艳华、张亚丽等主编,校内自编教材,2003年。[4]《基础分析化学实验》,北京师范大学化学系,北京师范大学出版社2002年。
四. 滴定分析操作基本知识
化学试剂规格与标签颜色对照表:下表列出化学试剂的规格分级与对应标识。
| 试剂级别 | 中文名称 | 英文名称缩写 | 标签颜色 | 主要用途 |
|---|---|---|---|---|
| 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 | 生化试剂 | BR | 咖啡色 | 生化实验 |
说明:原文中试剂级别、名称、标签颜色与用途为粘连排版,上表按原文信息逐项还原;IUPAC 分为 A、B、C、D、E 五级,我国常用分级如上表所示。
2.滴定操作
(b)演示如何用所配的溶液倒入
(b)左手五个手指掌握酸式滴定管、碱式滴定管的方法。(c)摇瓶操作和边滴边摇操作。(d)滴定速度的控制和“见滴成线”的滴定方法。(e)半滴的控制和吹洗的方法。(f)终点颜色变化的观察,主要对甲基橙的“红—橙—黄”颜色要很清楚的能够区别。
(4)交待用移液管移取溶液的操作
3.按要求正确填写滴定记录表格,表格示范。滴定操作是容量分析的重要基本功之一。要求同学们利用一切可能的机会练习滴定操作。
五. 容量仪器的校准
六. 实验内容实验一0.1mol/L NaOH和0.1mol/L HCl 标准溶液的配制与标定(3学时)
一. 预习阅读实验教材中第一部分(分析化学实验基础知识);预习0.1mol/L NaOH和0.1mol/L HCl标准溶液的配制与标定方法。写出预习报告。
二. 实验目的要求
三、 实验仪器和试剂1.仪器:台平
四. 本次实验内容指导
(2)演示如何用所配的溶液倒入、润洗滴定管和移液管的方法(不允许学生通过烧杯二次转移倒入);如何调零和读数(要读准0。01ml的方法)。每次润洗滴定管的溶液体积应在10mL左右。
(3)0.1mol/L HCl溶液的标定:(提问:称样量如何得来?)用差减法准确称取无水碳酸钠二份,每份约为0.15~0.2 克,分别放在250ml锥形瓶内,加水30毫升溶解,小心搅拌均匀,加指示剂1~2滴,然后用盐酸溶液滴定至溶液由黄
色变为橙色,即为终点,由碳酸钠的重量及实际消耗的盐酸的体积计算溶液的物质的量浓度。以上述同样方法滴定第二份碳酸钠。二次结果的相对偏差不超过0.2%。
(4)盐酸溶液的浓度与盐酸与氢氧化钠溶液
(e)滴定速度的控制和“见滴成线”的滴定方法。(f)半滴的控制和吹洗的方法。(g)终点颜色变化的观察,主要对甲基橙的“红—橙—黄”颜色要很清楚的能够区别。(h)交待用移液管移取溶液的操作,润洗移液管的溶液,每次为3mL左右。移液管取放溶液时,注意尖部紧贴盛放溶液的器皿
壁,且呈一定角度。溶液放完后,等候15秒方可取出移液管。若用滤纸片擦去移液管外壁的溶液,则必须先擦,再调零。(i)要求每位学生独立完成0.1mol/L HC1溶液的配制(根据稀释前后物质的量相等的原则:C1V1=C2V2);0.1mol/L NaOH溶液的配制(按公式m=CVM计算应取的NaOH质量)。并用酸滴碱或碱滴酸各做三份。
(j)滴定过程中
(7)实验完成后,教师应全面检查实验室卫生,包括窗台、实验台、清扫擦洗地面,检查开关、水、电、门窗是否关好。分析天平应逐台检查,毛刷、手套、记录本有无丢失,应对实验室安全进行检查。最后须经老师允许后方能离开。
五. 实验记录与结果处理表:本页为实验记录表格,下表按原文出现的记录项目逐项整理。
| 记录项目 | 单位或备注 |
|---|---|
| 实验记录与 | — |
| 结果处理酸碱标准溶液比较 | — |
| HCl读数 | — |
| NaOH读数 | — |
| VNaOHHCl最后 | — |
| NaOH最后平均值 | — |
| HCl开始 | — |
| NaOH开始相对偏差 | — |
| VHCl | ml |
| VNaOH | ml |
| CNaOH | — |
说明:原课件本页为粘连的实验记录表格模板,上表按原文记录项目拆分还原,各次测定的具体数值请对照原课件图片填写。
盐酸标准溶液的标定
实验数据记录表:本页为实验记录表格,下表按原文出现的记录项目逐项整理。
| 记录项目 | 单位或备注 |
|---|---|
| 第一次 | — |
| 第二次 | — |
| 第三次 | — |
| HCl读数 | — |
| IINa2CO3+称量瓶重量 | g |
| Na2CO3+称量瓶重量 | g |
| HCl最后 | — |
| HCl开始 | — |
| VHCl | ml |
| CHCl平均值 | — |
| W1W2相对偏差 | — |
说明:原课件本页为粘连的实验记录表格模板,上表按原文记录项目拆分还原,各次测定的具体数值请对照原课件图片填写。
六. 思考题1.NaOH与
4.HCl和
实验二 混合碱的含量的测定(双指示剂法)
说明:本页源文件提取到的文字较少,内容为标题或图示要点,建议对照原课件图片补充。
一. 预习实验教材实验四内容二
三. 本次实验内容指导1.提问式演示讲解
NaOH + HCl = NaCl +
2.注释:(1)混合碱系NaOH和
(3)近终点时,一定要充分摇动,以防形成
四. 实验仪器和试剂1.仪器:滴定装置
实验数据记录表:本页为实验记录表格,下表按原文出现的记录项目逐项整理。
| 记录项目 | 单位或备注 |
|---|---|
| HCl标准溶液浓度 | mol/L |
| 混合碱体积 | ml |
| 20.0020.0020.00滴定初始读数 | ml |
| 第一终点读数 | ml |
| 第二终点读数 | ml |
| V2(ml)平均 | — |
| V1(ml)平均 | — |
| WNaOHWNa2CO3WNa2CO3 | — |
说明:原课件本页为粘连的实验记录表格模板,上表按原文记录项目拆分还原,各次测定的具体数值请对照原课件图片填写。
当V1>V2时,试液为NaOH和
当V1<V2时,试液为Na2CO3和
六. 思考题1. 什么是双指示剂法
5. 用双指示法,在同一溶液中测定,根据V1和V2的数据情况判断混合碱的组成:当V1≠0且V2=0,试液为(NaOH);当V1= V2,试液为(NaOH、NaHCO3或Na2CO3);当V1> V2试液为(NaOH、Na2CO3);当V1<V2试液为(NaHCO3、Na2CO3);当V1=0,V2≠0试液为(NaHCO3)。即判断碱液由NaOH、Na2CO3、NaHCO3三种组分中的哪几种组分组成。
实验三 铵盐中氮含量的测定甲醛法(3学时)
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一. 预习:实验教材实验五内容二
三. 本次实验内容指导
(3)铵盐与甲醛的反应在室温条件下进行得
四. 实验仪器和试剂1.仪器
五. 结果计算表:本页为实验记录表格,下表按原文出现的记录项目逐项整理。
| 记录项目 | 单位或备注 |
|---|---|
| 结果计算第一次 | — |
| NH4Cl+称量瓶重量 | g |
| 第二次 | — |
| 样品 | — |
| NH4Cl重量 | g |
说明:原课件本页为粘连的实验记录表格模板,上表按原文记录项目拆分还原,各次测定的具体数值请对照原课件图片填写。
实验数据记录表:本页为实验记录表格,下表按原文出现的记录项目逐项整理。
| 记录项目 | 单位或备注 |
|---|---|
| NH4Cl溶液总体积 | ml |
| CNaOHI | — |
| II定时取 | — |
| NH4Cl溶液体积 | — |
| NaOH标液最后读数 | ml |
| NaOH最初读数 | ml |
| NaOH标液毫升数 | — |
| N%平均值相对偏差 | — |
说明:原课件本页为粘连的实验记录表格模板,上表按原文记录项目拆分还原,各次测定的具体数值请对照原课件图片填写。
1.NH4Cl试样中氮的含量2.计算误差相对误差:
六. 思考题1.铵盐中氮的测定,能否用
实验四 食醋总酸量的测定
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一. 预习预先认真预习实验十、十二的内容
三. 原理食醋的主要组分是醋酸
四. 本次实验内容指导1.提问式演示讲解
用25 mL移液管吸取上液三份分别置于250mL锥形瓶中,各加入蒸馏水25mL和酚酞指示剂2-3滴,用NaOH标准溶液滴定至微红色在30秒内不褪为终点。计算食醋的总酸量,用每100mL食醋含CH3COOH的克数表示。
五. 实验仪器和试剂NaOH标准溶液(0.1mol/L)酚酞指示剂(0.2%的乙醇溶液)邻苯二甲酸氢钾在110-120℃干燥2小时后备用食醋试样。
六. 思考题
实验五 EDTA标准溶液的标定及水硬度的测定
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一. 预习预先认真预习实验十、十二的内容
4.了解水的硬度测定的意义和常用的硬度表
a.以铬黑T为指示剂,MgO为基准物标定EDTA溶液的浓度。b.教师应对学生讲清滴定时是在PH=10的氨性缓冲溶液中进行,如果不加缓冲溶液,对标定结果会有什么影响?c.加入Mg-EDTA的作用是什么?对滴定结果是否有影响?d.注意滴定速度不宜过快,平行滴定三份。
(3)水硬度测定a.水硬度的表示方法:一般所说的水硬度就是指水中钙、镁离子的含量。最常用的表示水硬度的单位有:以度表示,1℃=10 ppm CaO,相当10万份水中含1份CaO。以水中CaCO3的浓度(ppm)计相当于每升水中含有CaCO3多少毫克。MCaO—氧化钙的摩尔质量(56.08 g/mol),MCaCO3—碳酸钙的摩尔质量(100.09 g/mol)。
b.水的总硬度测定(用50ml移液管移取自来水分析)c.提问式讲述使用的指示剂及其变色原理,适宜酸度范围等pH=10的氨性溶液中,以铬黑T作为指示剂,紫红色经紫蓝色转变为蓝色,即为终点。反应如下:
滴定时,Fe3+、Al3+等干扰离子用三乙醇胺掩蔽,Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金属离子可用KCN、Na2S或巯基乙酸掩蔽。d.吸取水样时,移液管是否要用去离子水润洗?锥形瓶是否要用去离子水润洗?
四. 实验仪器和试剂1.仪器:滴定装置
五. 实验记录及结果处理
说明:本页源文件提取到的文字较少,内容为标题或图示要点,建议对照原课件图片补充。
实验数据记录表:本页为实验记录表格,下表按原文出现的记录项目逐项整理。
| 记录项目 | 单位或备注 |
|---|---|
| CEDTA | mol/L |
| II水样体积 | ml |
| EDTA标液最后读数 | ml |
| EDTA标液最初读数 | ml |
| 平均值相对偏差 | — |
说明:原课件本页为粘连的实验记录表格模板,上表按原文记录项目拆分还原,各次测定的具体数值请对照原课件图片填写。
六. 思考题1.了解
4.水的硬度测定的意义和常用的硬度表示方
8.络合滴定与酸碱滴定的联系与区别是什么
实验六 石灰石中钙镁含量的测定
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一、 预习实验十三二
三、 实验原理石灰石的主要成分是碳酸钙,同时也含有一定量的碳酸镁及少量铅、铁、硅等杂质,通常用酸解后,不经分离直接用EDTA标准溶液进行滴定。试样溶解后,在pH值10时,以铬黑T作指示剂,用EDTA标准溶液滴定溶液中Ca2+和Mg2+两种离子的总量;于另一份试液中,在pH>12时,Mg2+生成Mg(OH)2,加入钙指示剂用EDTA标准溶液单独滴定溶液中Ca2+。
在滴定前,在酸性条件下,加入三乙醇胺和酒石酸钠,用来掩蔽试液中的Fe3+、Al3+,然后再碱化;在碱性条件下,可以用KCN掩蔽Ca2+、Zn2+等重金属离子;对于Cu2+、TI4+、Cd2+、Bi3+等重金属离子的干扰不易消除,则可加入铜试剂(DDTC)、掩蔽效果好。
五、 实验步骤1.试样的溶解:准确称取
4.根据EDTA的浓度和所耗体积V1、V2,分别计算试样中的MgO、CaO的百分含量。
注意事项:1.用来掩蔽
2.如试样用酸解不完全,则残渣可用
六、 思考题1.为什么在掩蔽
实验七 KMnO4标准溶液的配制和标定及亚铁含量的测定(3学时)
一. 预习:实验十五、十六二
三. 本次实验的内容指导
2MnO 42-+5
四、 实验仪器和试剂1.仪器:烧杯
五. 实验记录与结果处理根据每份Na2C2O4的质量和消耗KMnO4的体积,即可求出KMnO4的物质的量浓度:
实验数据记录表:本页为实验记录表格,下表按原文出现的记录项目逐项整理。
| 记录项目 | 单位或备注 |
|---|---|
| KMnO4标准溶液浓度 | mol/L |
| 亚铁称样量 | g |
| 滴定初始读数 | ml |
| 第一终点读数 | ml |
| V(ml)平均 | — |
| V(ml)亚铁含量 | — |
| Fe | % |
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六. 思考题1.用Na2C2O4溶液标定
4.标定KMnO4溶液和用
7.配制好的
实验八 铜盐中铜含量的测定(3学时)
说明:本页源文件提取到的文字较少,内容为标题或图示要点,建议对照原课件图片补充。
一. 预习:实验十七、十八内容二
三. 本次实验的内容指导
(2)Na2S2O3溶液浓度的标定
Na2S2O3比较容易标定,可选的氧化剂很多,常用的有K2Cr2O7、KBrO3、KIO3、KMnO4等。其中,K2Cr2O7法最为方便、准确。Na2S2O3溶液的标定过程可简单叙述如下:
准确称取一定量的
在(1)式中被氧化为I2,又在
由于CuI沉淀表面吸附I2故分析结果偏低,为了减少CuI沉淀对I2的吸附,可在大部分I2被Na2S2O3溶液滴定后,再加入KCN或KSCN,使CuI沉淀转化为更难溶的CuSCN沉淀。CuI + SCN-= CuSCN↓ + I -CuSCN吸附I2的倾向较小,因而可以提高测定结果的准确度。根据Na2S2O3标准溶液的浓度,消耗的体积及试样的重量, 计算试样中铜的含量。
四、 实验仪器和试剂1.仪器:酸式滴定管
五、 实验记录与结果处理表:本页为实验记录表格,下表按原文出现的记录项目逐项整理。
| 记录项目 | 单位或备注 |
|---|---|
| 实验记录与结果处理 | — |
| V(K2Cr2O7 | — |
| V(Na2S2O3 | — |
| C(Na2S2O3 | — |
| C平均浓度相对偏差 | — |
说明:原课件本页为粘连的实验记录表格模板,上表按原文记录项目拆分还原,各次测定的具体数值请对照原课件图片填写。
实验数据记录表:本页为实验记录表格,下表按原文出现的记录项目逐项整理。
| 记录项目 | 单位或备注 |
|---|---|
| 铜盐中铜的测定称量瓶+样品 | 克 |
| 样品重量样品序号滴定剂用量结果 | — |
| Cu%平均值相对偏差 | — |
| W1 | — |
| W2W3W4 | — |
说明:原课件本页为粘连的实验记录表格模板,上表按原文记录项目拆分还原,各次测定的具体数值请对照原课件图片填写。
注:铜原子的摩尔质量MCu=63.546 g/mol。平行标定2~3次,相对偏差应不大于0.2%。
六、 思考题1.如何配制和保存I2和
3.用Na2S2O3滴定I2和用I2滴定
实验九 重铬酸钾-无汞法测铁
说明:本页源文件提取到的文字较少,内容为标题或图示要点,建议对照原课件图片补充。
一、 预习预习实验十九二
二、 实验原理重铬酸钾法测铁,需用一定量的HgCI2,造成环境污染。近年来推广不使用HgCI2的测铁法(俗称无汞测铁法)。其原理是称取一定量的样品。用硫-磷混酸溶解后,先用SnCI2还原大部分Fe3+,继而用TiCI3定量还原剩余部分的Fe3+,当Fe3+ 定量还原为Fe2+之后,过量的一滴TiCI3溶液,即可使溶液中作为指示剂的六价钨(无色的磷钨酸)还原为五价的钨化合物,俗称钨兰,故指示剂溶液为蓝色。滴入K2Cr2O7溶液,使钨兰刚好退色,而稍过量的Ti3+在加水稀释后,被水中溶解的氧氧化,从而消除少量的还原剂的影响。
在定量的还原Fe3+时,不能单用SnCI2,因为酸度下,SnCI2不能很好地还原六价钨为五价钨。故溶液无明显的颜色变化。采用SnCI2-TiCI3联合还原Fe3+为Fe2+,过量的一滴TiCI3与NaWO4作用生成钨兰。如果单用TiCI3为还原剂也不好,尤其试样中铁含量高时,则使溶液中引入较多的钛盐,当加水稀释试样时,易出现大量四价钛盐沉淀。影响测定。试液中Fe3+已经被还原为Fe2+后,加入二苯胺磺酸钠指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,使溶液呈现稳定的紫色即为终点。其反应式如下:
2Fe3++ SnCI22-+2CI-=2Fe2++ SnCI62-Fe3++ Ti3++H2O=2Fe2++ TiO2+ 2H+6Fe2++ Cr2O72-+14H+=6Fe3++ 2 Cr 3++7H2O
三、 仪器与试剂仪器:25mL酸式滴定管,250mL锥形瓶试剂:a. K2Cr2O7标准溶液(0.015M):将基准K2Cr2O7在150~180℃烘干,冷却后精确称取1.2g左右,加少量水溶解于小烧杯中,必要时可稍加热使之溶解,冷却后,定量转移至250mL容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀,计算所配制的K2Cr2O7溶液的准确浓度。
b.硫、磷混酸:1份体积的浓硫酸慢慢加入
四、 实验步骤准确称取试样0.10~0.15g三份,分别置于250mL锥形瓶中,滴加几滴水润湿样品,摇匀后,加入10mL硫、磷酸(如试样含硫化物高时,则同时加入浓硝酸1mL)置电炉下(或煤气灯)加热分解试样,先小火低温加热,然后提高温度,加热至冒SO3白烟,(因硫酸分解温度为338℃,而硝酸分解温度是125℃,既然浓硫酸冒白烟分解了,表示硝酸已赶尽,这一步不处理好,影响还原剂预处理Fe3+)。
加热开始冒白烟即可,不宜加热过长,否则磷酸易形成焦磷酸粘底,包夹试样影响结果,此时试样应清亮,残渣为白色或浅色时试样分解完全。取下锥形瓶稍冷,加入已预热的1:3HCI30mL,如温度低还应把试样加热近沸,趁热滴加10% SnCI2溶液,使大部分Fe3+还原为Fe2+,使溶液的黄色转为浅黄色即可。加入1mL10% Na2WO4,逐滴加入1.5% TiCI3溶液,呈现稳定的“钨兰”(30秒不退色即为稳定蓝色)为止。
加入50mL新蒸馏水放置10~15秒钟,用标准K2Cr2O7溶液滴定呈现稳定紫色为终点。读出K2Cr2O7消耗体积计算铁的含量。
五、 注意事项
3. K2Cr2O7被还原,Cr3+为绿色,应注意滴定终点的颜色判断。二苯胺磺酸钠被氧化为二苯胺磺酸紫,二苯胺磺酸紫不稳定,它在含有氧化剂的溶液中还会缓慢地被氧化而分解为其他物质,因此到滴定终点后,溶液的紫红色逐渐消失。
六、 思考题1.分解试样时,为什么加入硫
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