3.通过实验进一步加深对氧化还原反应的特点和认识。 二、实验内容和要求
实验内容：高锰酸钾标准溶液的配制与标定
实验要求：通过本课程的学习，使学生掌握高锰酸钾溶液的配制方法以及用Na2C2O4作基准物标定高锰酸钾溶液浓度的原理、方法及滴定条件，培养学生理论联系实际，分析问题和解决问题的能力。
三、实验仪器、设备及材料 1. 化学试剂：
Na2C2O4（分析纯）在105～110oC烘干2小时备用； 3 mol/L H2SO4； KMnO4（分析纯）。 2. 仪器和设备 常规玻璃仪器 四、实验原理
KMnO4不是基准物质，须先配制成近似浓度的溶液，然后，用基准物Na2C2O4标定出KMnO4
溶液的准确浓度，在热的酸性介质中，其反应如下：
2MnO4-＋5C2O42-＋16H+75~85C2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O
此滴定反应，开始时反应速度较慢，滴入第一滴KMnO4溶液后，褪色较慢，待Mn2+生成后，由于Mn2+的催化作用，加快了反应速度。滴定到终点溶液呈现浅红色（高锰酸钾自身作指示剂）。根据Na2C2O4的重量和所消耗KMnO4溶液的体积，可以计算出KMnO4溶液的准确浓度。 五、实验步骤
1.0.02 mol/L KMnO4溶液的配制：
称取约0.8g KMnO4，溶于250mL水中，盖表面皿加热至沸并保持
微沸状态1h，冷却后，用砂芯漏斗过滤。滤液存于清洁带塞的棕色瓶中，最好将溶液于室温下静置2～3天后过滤备用。
2.KMnO4溶液的标定：
准确称取0.1～0.15g烘干过的分析纯Na2C2O4三份，分别置于
250mL锥形瓶中,加40mL水使之溶解。加入10mL3 mol/L H2SO4，加热75～85oC（开始冒蒸汽时的），趁热用KMnO4滴定，开始滴定反应速度很慢，待溶液中产生Mn2+后，反应速度加快，但滴定时仍必须逐滴加入，如此小心滴定至溶液呈微红色，半分钟内不褪色即为终点，滴定结果时的速度不应低于60oC。
32
o六、实验报告要求
要求正确、整洁地书写实验的目的、要求、原理、实验步骤、实验现象以及实验结果，并进行认真的讨论总结，讨论的内容可以是实验中发现的问题，情况记要，误差分析，经验教训，心得体会；也可以对教师或实验室提出意见和建议等。 计算公式： CKMNO42?GNa2C2O45??1000(mol/1) VKMNO4?134.004式中134.004为Na2C2O4的式量。 七、实验注意事项
实验中应注意安全、对结果进行认真的计算、仔细观察实验过程中所出现的现象并认真记录。 八、思考题
1.用Na2C2O4为基准物质标定KMnO4溶液时，应注意哪些反应条件？ 2.过滤KMnO4溶液为什么要用砂芯漏斗而不用滤纸？
3.用Na2C2O4标定KMnO4溶液浓度时，为什么必须在H2SO4（HCl或HNO3可以吗？）存在下进行？酸度过高后过低有什么影响？为什么要加热至75～85oC后才能滴定？溶液温度过高或过低有什么影响？
4.装KMnO4溶液的烧杯中放置较久之后，其壁上常有棕色沉淀（是什么？）不容易洗净，应该怎样洗涤？
实验十五 水泥熟料中Si、Fe、Al、Ca、Mg含量的测定 实验项目性质：综合性 所属课程名称：《分析化学》 实验计划学时：8学时 一、实验目的
1．学会用重量法测定硅酸盐中Si02含量的原理和方法．
2．能用络合滴定中的方法（直接滴定法、返滴法、差减法等）通过控制 溶液的酸度、温度及选择适当的掩蔽剂和指示剂等条件．测定硅酸盐中铁、 铝、钙、镁、的含量，并会正确运算。 二、实验内容与要求
实验内容：水泥熟料中Si、Fe、Al、Ca、Mg含量的测定
实验要求：通过本课程的学习，使学生学习重量法测定硅酸盐中Si02含量的原理和方法，用络
33
合滴定中的方法（直接滴定法、返滴法、差减法等）通过控制
溶液的酸度、温度及选择适当的掩蔽剂和指示剂等条件．测定硅酸盐中铁、 铝、钙、镁、的含量。培养学生理论联系实际，分析问题和解决问题的能力。 三、实验仪器、设备及材料 1. 化学试剂：
浓HCl，磺基水扬酸10%，EDTA溶液(0.02 molL-1)，HAc一NaAc缓冲溶液， PAN指示剂0.3％， CuSO4标准溶液(0.02molL-1 )称6.24g CuSO4.5H2O溶于水中，加4-5滴(1:1)H2SO4用水稀释至1L , 0.1％AgNO3溶液, 0.1溴甲酚绿指示剂，1:1
NH3.H2O,1:1 HCI,1:1三乙醇胺水溶液,钙指示剂（固体）,NH3-NH4Cl缓冲溶液, 酸性铬兰K-萘酚绿B指示剂。 2. 仪器和设备 常规玻璃仪器 四、实验原理
硅酸盐试样分析的项目有:Si02, Fe2O3, A12O3, CaO, Mg0等．我们选择水泥做为复杂样品的分析实践，以了解一般测定方法． 本实验采用普通硅酸盐水泥试样。 HCI分解水泥时其反应如下： CaO-SiO2＋2HC1===CaCl2＋H2SiO3
CaO-A12O3＋8HCI===CaCl2＋2AlCl3 ＋4H2O
CaO-A12O3-FeO3＋14HC1===CaCl2＋2A1Cl3＋2FeC13十7H2O MgO＋2HC1===MgC12＋H2O
试样用酸分解后，硅酸一部分以溶胶状存在，一部分以无定形沉淀析出，吸附严重，为此，将试样与定量固体氯化铵混合后，再用少量浓HCl在沸水浴中加热分解。
SiO2的测定本实验采用的氯化铵法．试样与固体氯化铵混匀，用HCI分解，经淀分离，过滤洗涤后的SiO2在瓷坩锅中于950℃灼烧至恒重。 Fe203的测定：
调节pH=2-2.5(用pH试纸检验）以磺基水场酸为指示剂．用EDTA滴定至终点。温度应控制在60-700C，若温度太低，滴定速度又较快，则由于终点前EDTA夺取FeIn中Fe3+的速度缓慢，往往容易滴定过量。
A12O3的测定采用CuSO4回滴法：
在测Fe3+后的溶液中加人一定过量的EDTA标准溶液煮沸，待A13+与EDTA完全络合后，
34
调节落液的pH≈4.2,以PAN作指示剂，用CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA,反应如下：
H2Y2＋Cu2+===CuY2-＋2H+
一
（浅兰），（兰色） Cu2++PAN===Cu-PAN （黄色）（紫红色）
终点的颜色与EDTA和PAN指示剂的量有关，如EDTA过量太多，或PAN量较少，因有大量CuY2-兰色，使终点为兰紫色或兰色；如EDTA过量太少，EDTA与A13+络合可能不完全，使误差增大。 Ca0的测定：
钙指示剂在pH <8时呈酒红色，Ph=8-13时呈兰色，pH > 13时呈酒红色，在pH=12-13时与Ca2+形成酒红色络合物．滴Ca2+时，调节pH约为12.5.这时Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，不被EDTA滴定．由于CaIn2-不如CaY2-稳定，近化学计量点时，CaIn2-中的Ca2+被EDTA夺取游离出钙指示剂，溶液呈纯兰色即为终点。 MgO的测定：
镁的测定采取差减法。在pH= 10时，以酸性铬兰K-萘酚绿B为指示剂（萘酚绿B本身为绿色，只作酸性格兰K变色的背景）用EDTA滴定溶液中Ca2+, Mg2+合量。由Ca2+, Mg2+合量中减去Ca2+，即得MgO含量。 五、实验步骤 1．Si02的测定：
准确称取0.4g试样，置于干燥的50ml小烧杯中，加入2.5-3g固体NH4Cl用玻璃棒混匀，滴加浓HCl至试样全部润湿，并滴加2-3滴HNO3 搅匀，盖上表面皿，置于沸水浴上加热十分钟，加水约40ml,搅动以溶解可溶性盐类，过滤。用热水洗涤烧杯和滤纸，直至无Cl-（用AgNO3溶液检验），弃去滤液。
将沉淀连同滤纸放人已恒重过的坩锅中；低温炭化后，于950℃灼烧30分钟，取下，置于干燥器中冷至室温，称重，重复操作直至恒重，计算试样中SiO2的含量。 2, Fe2O3、Al2O3、CaO、 MaO的测定：
称取试样0.5～0.55g于100ml烧杯，加人20mL 6mol.L-1 HCI,在水浴上加热溶解后，用快速定性滤纸过滤（注意滤纸的叠法），下面承接以250ml的容量瓶。趁热用倾泻法进行过滤，并用热蒸馏水洗涤，直至洗出液不含C1-，待容量瓶降至室温，加水至刻度，摇匀。
(1)Fe203的测定：准确移取上述滤液50mL,置于300ml广口三角烧瓶中，加水50mL,加1
35