定量化学分析

118 无机及分析化学实验

实验二十五 氯化物中氯含量的测定(佛尔哈德法)

一、实验目的

1.学习NH4SCN标准溶液的配制和标定

2.掌握沉淀滴定法中佛尔哈德法的测定原理及其应用

二、实验原理

用铁铵钒[NH4Fe(SO4)2]作为指示剂的银量法称为佛尔哈德法。该法又可分为用于测定+

Ag含量的直接滴定法和用于测定卤素离子含量的间接滴定法。本实验应用佛尔哈德法测定氯化物中氯含量。

-+

在含有Cl的酸性溶液中,加入一定量过量的Ag标准溶液,定量的生成AgCl沉淀后,

+

过量的Ag以NH4Fe(SO4)2为指示剂,用 NH4SCN标准溶液反滴定,过量一滴NH4SCN溶液与

2+

NH4Fe(SO4)2 生成血红色的FeSCN指示终点。滴定必须在酸性溶液中进行,在中性或弱碱

3+

性溶液中Fe 将生成沉淀。

3+-1

指示剂的用量对滴定有影响,一般Fe用量以0.015mol?L为宜。

+

当过量的Ag标准溶液加入后,要剧烈振荡,并加入石油醚保护AgCl沉淀,使其与溶

––

液隔开,防止AgCl沉淀与SCN发生交换反应而消耗滴定剂。凡能与SCN反应的物质均有干扰,应注意消除干扰。

三、仪器与试剂 1.仪器

分析天平 50mL酸、碱式滴定管 常用玻璃仪器若干 2.试剂

-1

AgNO3 标准溶液(0.05 mol?L,实验二十四中标定 ) NH4Fe(SO4)2(40%) NH4SCN(固体) 石油醚 硝酸(1:1) 四、实验内容

-1

1.0.05 mol?LNH4SCN溶液的配制

-在台秤上称取1.9g NH4SCN溶解于500mL不含Cl离子的去离子水中,将溶液转入细口试剂瓶中,摇均匀。

2.NH4SCN溶液的标定

-1

用移液管移取25.00mL 0.05 mol?L AgNO3标准溶液于250mL锥形瓶中,加入5mL1:1 HNO3,1mL NH4Fe(SO4)2溶液为指示剂,然后在用力摇动下,用NH4SCN溶液滴定至溶液的颜色为稳定的淡红色,即为终点,记录消耗NH4SCN溶液的体积,平行三次。根据AgNO3溶液浓度及消耗NH4SCN溶液的体积,计算NH4SCN溶液的浓度。

第四章 定量化学分析

119

3.试样中氯的测定

用递减称量法称取0.25~0.5g(精确0.1mg)NaCl样品于小烧杯中,加去离子水溶解后,定量转移到150mL容量瓶中,稀释至刻度,摇均匀。

用25 mL移液管移取样品溶液于250mL锥形瓶中,加入25mL去离子水和5mL 1:1HNO3。

-1

然后在不断摇动下,用滴定管加入0.05 mol?LAgNO3标准溶液,此时生成白色AgCl沉淀。随着AgNO3溶液加入,生成的白色沉淀越来越多,并不断的凝聚。这时让其静置片刻,然后在上层清液中滴加AgNO3溶液,观察是否有沉淀生成。若清液不变浑浊,说明已沉淀完全。再滴加AgNO3溶液5~10mL,记录滴入AgNO3标准溶液的体积。然后,加入2 mL的石油醚,用橡皮塞盖上瓶口,剧烈振荡半分钟,使AgCl沉淀进入石油醚层而与溶液隔开。再加入1mL NH4Fe(SO4)2溶液,用NH4SCN溶液滴定到溶液呈现浅红色即为终点,记录消耗NH4SCN溶液的体积,平行三次。根据样品的质量、AgNO3标准溶液的浓度和加入的体积及NH4SCN溶液的浓度和消耗的体积,计算试样中氯的含量。

注意: 实验完毕后,一定要把滴定管中AgNO3溶液倒回试剂瓶,并用自来水把滴定管清洗三次,以免AgNO3残留在管内。

五、实验数据记录与处理 (自行设计记录表格)

六、思考题

- --

1. 测定佛尔哈德法Cl时,为什么要加入石油醚? 当用此法测定I、Br时还需要加入石油醚吗?

2. 本实验为什么用HNO3调节酸度? 能否用HCl或H2SO4调节?为什么?

-

3. 佛尔哈德法测定Cl时,对介质的酸度有何要求? 哪些离子对测定有干扰?怎样消除?

120 无机及分析化学实验

实验二十六 高锰酸钾标准溶液的配制与标定

一、实验目的

1.学习KMnO4标准溶液的配制和保存条件

2.掌握用Na2C2O4作为基准物标定KMnO4溶液原理及方法

二、实验原理

市售的KMnO4试剂常含有少量杂质,同时,由于 KMnO4是强氧化剂,容易与水中有机物、空气中尘埃等还原性物质反应以及自身能自动分解,因此KMnO4标准溶液不能直接配制成准确浓度,只能配制成粗略浓度,经过煮沸,过滤处理后,用基准物标定出准确浓度。长期贮存的KMnO4标准溶液,应保存在棕色试剂瓶中,并定期进行标定。

标定KMnO4溶液的基准物有 (NH4)2Fe(SO4)2?6H2O、(NH4)2C2O4 、Na2C2O4 、FeSO4?7H2O 、H2C2O4?2H2O和纯铁丝等。由于Na2C2O4易提纯,性质稳定且不含结晶水,因此是标定KMnO4溶液最常用的基准物。在酸性介质中Na2C2O4 与KMnO4发生下列反应:

2MnO4+ 5C2O4+ 16H == 2Mn + 10CO2↑+ 8H2O 滴定时应注意以下几点:

(1)温度 上述反应在室温下进行较慢,常需将溶液加热到75~80℃,并趁热滴定,滴定完毕时的温度不应低于60℃。但加热温度不能过高,若高于90℃,H2C2O4会发生分解。

(2)酸度 该反应需在酸性介质中进行,并以H2SO4调节酸度,不能用HCl或HNO3调

--节,因Cl有还原性,能与MnO4反应;HNO3有氧化性,能与被滴定的还原性物质反应。为

-1

使反应定量进行,溶液酸度一般控制在0.5~1.0 mol?L范围内。

2+

(3)滴定速度 该反应为自动催化反应,反应中生成的Mn离子具有催化作用。因此滴定开始时的速度不宜太快,应逐滴加入,待到第一滴KMnO4溶液颜色褪去后,再加入第二

-2-滴。否则酸性热溶液中MnO4来不及与C2O4而分解,导致结果偏低。

(4)滴定终点 KMnO4溶液自身也为指示剂。当反应到达化学计量点附近时,滴加一滴KMnO4溶液后,锥形瓶中溶液呈稳定的微红色且半分钟不褪色即为终点。若在空气中放置一段时间后,溶液颜色消失,不必再加入KMnO4溶液,这是因为KMnO4溶液与空气中还原性物质反应造成的。

三、仪器与试剂 1.仪器

分析天平 50mL酸式滴定管 常用玻璃仪器若干 温度计 微孔玻璃漏斗 2.试剂

-1

KMnO4(固体) Na2C2O4(基准试剂) H2SO4 (3.0 mol?L )

-

2-

+

2+

第四章 定量化学分析

121

四、实验内容

-1

1.0.02mol?L KMnO4溶液的配制

在台秤上称取1.8g KMnO4溶解于500mL的去离子水中,加热煮沸半小时,冷却后在暗处放置一周。然后用微孔玻璃漏斗(或玻璃棉)过滤,滤液贮存于棕色试剂瓶中备用。

2.KMnO4标准溶液浓度的标定

在分析天平上用递减称量法,准确称取0.15~0.20g(精确0.1mg)Na2C2O4基准物三份

-1

分别于洁净的250mL锥形瓶中,加入20~30mL去离子水溶解,再加入10~15 mL3.0 mol?L H2SO4溶液。摇均匀后,加热至75~80℃,趁热用KMnO4标准溶液滴定到溶液微红色且半分钟不褪色即为终点,记录消耗KMnO4溶液的体积,平行三次的极差应小于0.05 mL。

根据称取Na2C2O4基准物的质量、消耗KMnO4溶液的体积,计算KMnO4标准溶液的浓度。

五、思考题

1.配制的KMnO4标准溶液,为什么要经煮沸KMnO4溶液,并放置一周过滤后,才能标定? 2.用Na2C2O4作为基准物标定KMnO4标准溶液时,应注意哪些因素?

3.用(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O作为基准物标定KMnO4标准溶液,怎样计算KMnO4溶液浓度?

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