滴定分析法基础.docx

1、滴定分析法基础第二章 滴定分析法基础实训一 分析天平的使用一、目的要求1. 了解分析天平的构造。2. 学习分析天平的基本操作和常用称量方法。3. 培养准确、简明地记录实验原始数据的习惯。二、原理分析天平是一种常用的精密仪器，也是化学实验中最常用的仪器之一。常用分析天平有半自动电光天平、全自动电光天平、单盘电光天平和电子天平。根据试样的不同性质和分析工作的不同要求，可分别采用直接称样法（简称直接法）、指定质量（固定样）称样法和减量称样法（也称减量法）进行称量。1. 直接称样法此法用于称量一物体的质量，例如小烧杯的质量，容量器皿校正称量容量瓶的质量，重量分析实验中称量坩埚的质量等。对于某些在空气中

2、不易潮解或升华的固体试也可用直接称样法。2. 指定质量称样法又称增量法。此法用于称量某一固定质量的试剂（如基准物）或试样。此法操作的速度很慢，适宜称量不易潮解、在空气中能稳定存在的粉末状或固体小颗粒样品。3. 减量称样法此法适用于称量在空气中易吸水、易氧化或易与CO2反应的试样。称量时需把试样放在称量瓶内，倒出一份试样前后两次称量之差，即为该份试样的质量。三、仪器和试剂1 电子天平2 干燥器、称量瓶、小烧杯、表面皿、称量纸、牛角匙等3 K2CrO7粉末试样 1- 水平调节螺丝 2-“ON”键 3-“OFF”键 4-“CAL”校正键 5-“TAR”清零键6-显示屏 7-称量盘 8-气泡式水平仪

3、9-侧门图2-1 电子分析天平结构图四、步骤在进行称量前，先检查天平的水平，观察水平仪，如水平仪水泡偏移，需调整水平调节脚使水泡位于水平仪中心。用小毛刷刷去天平上的灰尘。接通电源，预热30分钟后，再开始称量。1 直接称样法从干燥器中取出盛有K2CrO7粉末的称量瓶和干燥的小烧杯，放置在电子天平托盘上，待数字显示稳定后，该数字即为被称物的质量。注意：不得用手直接取被称量物，可采用戴汗布手套、垫纸条、用镊子或钳子等适宜的方法。2 指定质量称样法（增量法） 图2-2 指定质量称样法在电子天平托盘上放置一洁净干燥的表面皿，按TAR键，显示0.0000g后，用牛角匙将试样慢慢地敲入到表面皿的中央（见图2

4、-2），直至天平读数正好显示所需质量为止，记录称量数据。注意：若不慎加入试样量超过指定质量，应用牛角匙取出多余试样，严格要求时，取出的多余试样应弃去，不要放回原试样瓶中。操作时不能将试样散落于托盘上表面皿以外的地方，称好的试样必须定量地转入接受器。3 减量称样法（减量法）从干燥器中取出称量瓶（操作过程中，不能用手直接触及称量瓶和瓶盖），用小纸片夹住称量瓶盖柄，打开瓶盖，用牛角匙加入适量试样（一般为称一份试样量的整数倍），盖上瓶盖（见图2-3）。将称量瓶放置在电子天平的托盘上，显示稳定后，按一下TAR键，使显示为零。取出称量瓶，在接受器的上方，倾斜瓶身，用称量瓶盖轻敲瓶口上部，使试样慢慢落入接受

5、器中，当倾出的试样接近所需量时，一边用瓶盖继续轻敲瓶口，一边将瓶身竖直，使粘附在瓶口上的试样落下，然后盖好瓶盖，把称量瓶放回天平托盘，如果显示质量（不管“-”号）达到要求范围，即可记录称量结果。有时一次很难得到合乎质量范围的试样，（a）称量瓶 （b）称量瓶的拿法 （c）敲出试样的操作图2-3 称量瓶及操作方法可多进行相同的操作。若需连续称取第二份试样，则再按一下TRA键，显示零后，向第二个容器中转移试样。五、注意事项1 分析天平应放在专用的水泥或大理石台面上，台面要求水平而光滑；2 天平箱内保持清洁干燥，天平箱内如落入杂物或试剂，应及时用毛刷扫除，干燥剂（变色硅胶）应及时更换（干燥时呈蓝色，吸

6、水后形成CoCl3 6H2O呈粉红色），烘干后又可再使用；读数时应关好边门，以免受气流影响；3 不要将热的或冷的物体放在天平上称量，应使物体和天平室温度一致后再进行称量；4 不能将化学药品直接放在托盘上称量，以免污染腐蚀托盘；5 整个操作过程，动作要轻；6 如果发现天平不正常，应及时报告指导教师或实验室工作人员，不要自行处理；7 称量完毕，应随时将天平复原，关闭电源，并检查天平周围是否清洁。思 考 题1. 用分析天平称量的方法有哪些？增量法和减量法各宜在何种情况下采用？2. 在实验中记录称量数据应准确至几位？为什么？实训二 常用容量仪器的使用一、目的要求1.了解常用容量仪器的种类和适用范围。2

7、.掌握容量仪器的使用方法。二、容量仪器的洗涤容量仪器在使用前必须洗净。洗净的容量仪器，它的内壁应能被水均匀润湿而无小水珠。1.滴定管的洗涤:滴定管的外侧可用洗洁精刷洗，管内无明显油污的滴定管可直接用自来水冲洗，或用洗涤剂泡洗，但不可刷洗，以免划伤内壁，影响体积的准确测量。若有油污不易洗净，可采用铬酸洗液洗涤。酸式滴定管可倒入铬酸洗液10mL左右，把管子横过来，两手平端滴定管转动，直至洗涤液沾满管壁，直立，将铬酸洗液从管尖放出；碱式滴定管则需将橡皮管取下，用小烧杯接在管下部，然后倒入铬酸洗液。铬酸洗液用后仍倒回原瓶内，可继续使用。用铬酸洗液洗过的滴定管先用自来水充分洗净后，再用适量蒸馏水荡洗3次

8、，管内壁如不挂水珠，则可使用。值得注意的是:碱式滴定管的玻璃尖嘴及玻璃珠用铬酸洗液洗过后，用自来水冲洗几次后再装好，这时，用自来水和蒸馏水洗涤滴定管时要从管尖放出，并且改变捏的位置，使玻璃珠各部位都得到充分洗涤。2.容量瓶的洗涤:倒入少许铬酸洗液摇动或浸泡，铬酸洗液倒回原瓶。先用自来水充分洗涤后，再用适量蒸馏水荡洗3次。3.移液管的洗涤：用洗耳球吸取少量铬酸洗液于移液管中，横放并转动（图3-4），至管内壁均沾上洗涤液，直立，将洗涤液自管尖放回原瓶。用自来水充分洗净后，再用蒸馏水淋洗3次。图 2-4 移液管洗涤操作三、容量仪器的使用方法1.滴定管的使用方法： （1）滴定管使用前的准备： 酸式滴定

9、管使用前应检查活塞转动是否灵活，然后检查是否漏水。试漏的方法是先将活塞关闭，在滴定管内装满水，放置2min，观察管口及活塞两端是否有水渗出：然后将活塞转动180，再放置2min，看是否有水渗出，若无渗水现象，活塞转动也灵活，即可使用；否则应将活塞取出，用滤纸擦干活塞及活塞套，在活塞粗端和活塞套细端分别涂一薄层凡士林，亦可在玻璃活塞孔的两端涂上一薄层凡士林，小心不要涂在孔边以防堵塞孔眼。然后将活塞放入活塞套内，沿一个方向旋转，直至透明为止，最后应在活塞末端套一橡皮圈以防使用时将活塞顶出。若活塞孔或玻璃尖嘴被凡士林堵塞时，可将滴定管充满水后，将活塞打开，用洗耳球在滴定管上部挤压、鼓气，一般可将凡士

10、林排出，若还不能把凡士林排除，可将滴定管尖端插入热水中温热片刻，然后打开旋塞，使管内的水突然流下，将软化的凡士林冲出，并重新涂油、试漏。碱式滴定管使用前应检查玻璃珠和乳胶管是否完好，并检查滴定管是否漏水。若胶管已老化，玻璃珠过大（不易操作）或过小和不圆滑（漏水），应予更换。酸式滴定管用于盛放酸性和氧化性溶液，但不能盛放碱性溶液，因其磨口玻璃塞会被碱性溶液腐蚀，放置久了，活塞将打不开。碱式滴定管用于盛放碱性溶液，但不能盛放能与乳胶管起反应的氧化性溶液，如高锰酸钾、碘和硝酸银等。滴定管除无色的外，还有棕色的，用以盛放见光易分解或有色的溶液，如AgNO3、Na2S2O3、KMnO4等溶液。（2）标准

11、溶液的装入：为了避免装入后的标准溶液被稀释，应用该标准溶液荡洗滴定管23次（每次510mL）。操作时两手平端滴定管，慢慢转动，使标准溶液流遍全管，然后使溶液从滴定管下端放出，以除去管内残留水分。在装入标准溶液时，应直接倒入，不得借助其他容器（如烧杯、漏斗等），以免标准溶液浓度改变或造成污染。装好标准溶液后，应检查滴定管尖嘴内有无气泡，否则在滴定过程中，气泡逸出，影响溶液体积的准确测量。对于酸式滴定管可迅速转动活塞，使溶液很快冲出，将气泡带走；对于碱式滴定管，可将乳胶管向上弯曲（图3-5）并在稍高于玻璃珠处用两手指挤压玻璃珠，使溶液从尖嘴处喷出，即可排除气泡。排除气泡后，调节液面在“0.00”m

12、L刻度，或在“0.00”mL刻度以下处，并记下初读数。（3）滴定管的读数：滴定管读数不准确引起的误差，常常是滴定分析误差的主要来源之一，因此在滴定前要进行读数练习。读数时应将滴定管从滴定管架上拿下来，用右手大拇指和食指捏住滴定管上部无刻度处，使滴定管垂直，然后再读数。由于表面张力作用，滴定管内液面呈弯月形，无色溶液的弯月面比较清晰，读数时，眼睛视线与溶液弯月面下缘最低点应在同一水平面上，读出与弯月面相切的刻度，眼睛的位置不同会得出不同的读数（图 3-6）。对于有色溶液，如KMnO4溶液，弯月面不够清晰，可以观察液面的上缘，读出与之相切的刻度。使用“蓝线”滴定管时，溶液体积的读数与上述方法不同，

13、在这种滴定管中，液面呈现三角交叉点，读取交叉点与刻度相切之处读数。为了使读数准确，应遵守以下原则： 在装满或放出溶液后，必须静置12min, 使附在内壁上的溶液流下来以后才能读数。如果放出液体较慢（如接近计量点时就是如此），也可以静置0.51min即读数。 每次滴定前将液面调节在“0.00”mL刻度或稍下的位置，由于滴定管的刻度不可能绝对均匀，所以在同一实验中，溶液的体积应控制在滴定管刻度的相同部位，这样由于刻度不准引起的误差可以抵消。视线偏高25.20视线正确25.34视线偏低25.58图 2-5 排气泡方法 图 2-6 读数视线的位置 读数时，必须读至小数点后第二位，即要求估计到0.01m

14、L。滴定管上相邻二个刻度之间为0.1mL，当液面在相邻刻度之间即为0.05mL；若液面在此刻度间的13或23处，即为 0.03或 0.07mL；当液面在此刻度间的 15时，即为 0.02mL。 在使用非“蓝线”滴定管时，为了使读数清晰，可在滴定管后面衬一张“读数卡”(即一张半黑半白的小纸片)。读数时，将读数卡放在滴定管背面，使黑色部分在弯月面下约0.1mL处，此时即可看到弯月面的反射层全部成为黑色，读取此黑色弯月面下缘的最低点。对有色溶液须读其两侧最高点时，须用白色卡片作为背景。(4) 滴定操作：使用酸式滴定管滴定时，左手控制活塞，大拇指在前，食指和中指在后，手指略微弯曲，轻轻向内扣住活塞（图

15、3-7），注意手心不要顶住活塞，以免将活塞顶出，造成漏液。右手持锥形瓶，边滴边摇（图3-8），使瓶内溶液混合均匀，反应进行完全。刚开始滴定时，滴定液滴出速度可稍快，但不能使滴出液呈线状。临近终点时，滴定速度应十分缓慢，应一滴或半滴地加人，滴一滴，摇几下，并用洗瓶吹入少量蒸馏水洗锥形瓶内壁，使溅起附着在锥形瓶内壁的溶液洗下，以使反应完全，然后再加半滴，直至终点为止。半滴的滴法是将滴定管活塞稍稍转动，使半滴溶液悬于滴定管口，将锥形瓶内壁与管口接触，使溶液靠入锥形瓶中并用蒸馏水冲下。图 2-7 酸式滴定管的操作 图 2-8 滴定操作 使用碱式滴定管时，左手拇指在前，食指在后，捏住乳胶管中的玻璃珠所在

16、部位稍上处，向外侧捏挤乳胶管，使乳胶管和玻璃珠之间形成一条缝隙，溶液即可流出。但注意不能捏挤玻璃珠下方的乳胶管，否则空气进入形成气泡。2.容量瓶的使用方法：(1) 容量瓶使用前的准备：使用前要检查是否漏水。检查方法是：放入自来水至标线的附近，盖好瓶塞，瓶外水珠用布擦拭干净。左手按住瓶塞，右手拿住瓶底，将瓶倒立2min，观察瓶塞周围是否有水渗出。如果不漏，将瓶直立，把瓶塞转动约180后，再倒立试1次，检查2次很有必要，因为有时瓶塞与瓶口不是任何位置都密合。(2) 容量瓶操作方法：配制溶液前先将容量瓶洗净。如果是用固体物质配制标准溶液，先将准确称取的固体物质置小烧杯中溶解，再将溶液转入容量瓶中。转

17、移时，要使玻璃棒的下端靠近瓶颈内壁，使溶液沿玻璃棒及瓶颈内壁流下（图3-9），溶液全部流完后将烧杯沿玻璃棒上移，同时直立，使附着在玻璃棒与烧杯嘴之间的溶液流回烧杯中。然后用蒸馏水洗涤烧杯3次，洗涤液一并转入容量瓶。这一过程叫作溶液的定量转移。然后用蒸馏水稀释至容积2/3处，摇动容量瓶，使溶液混合均匀，继续加蒸馏水，加至近标线时，要慢慢滴加，直至溶液的弯月面与标线相切为止。无论溶液有无颜色，加水位置都应使弯月面的最低点与标线相切。随即盖紧瓶塞，使容量瓶倒转，并振荡数次，使溶液充分混合均匀（图3-10）。图2-9 转移溶液的操作 图2-10检查漏水及混匀溶液操作如果把浓溶液定量稀释，则用移液管吸取

18、一定体积的浓溶液移入容量瓶中，按上述方法稀释至标线，摇匀。需避光的溶液应使用棕色容量瓶配制。容量瓶不能长期存放溶液，不可将容量瓶当作试剂瓶使用，尤其是碱性溶液会侵蚀瓶塞，使之无法打开。如需将溶液长期保存，应转移到试剂瓶中备用。容量瓶不能用火直接加热或在烘箱中烘烤。如急需使用干燥的容量瓶时，可将容量瓶洗净后，用乙醇等有机溶剂荡洗后晾干或用电吹风的冷风吹干。3. 移液管和吸量管的使用方法：当第一次用洗净的移液管吸取溶液时，应先用滤纸将尖端内外的水吸净，否则会因水滴引入改变溶液的浓度。然后，用少量所要移取的溶液，将移液管润洗23次，以保证移取的溶液浓度不变。移取溶液时，一般用右手的大拇指和中指拿住颈

19、标线上方的玻璃管，将下端插入溶液中12cm，插入太深会使管外沾附溶液过多，影响量取的溶液体积的准确性；太浅往往会产生空吸。左手拿洗耳球，先把球内空气压出，然后把洗耳球的尖端接在移液管顶口，慢慢松开洗耳球使溶液吸入管内（图3-11）。当液面升高到刻度以上时移去洗耳球，立即用右手的食指按住管口，将移液管提离液面，并将原插入溶液的部分沿待吸液容器内壁轻转两圈（或用滤纸擦干移液管下端）以除去管壁上沾附的溶液，然后稍松食指，使液面下降，直到溶液的弯月面与标线相切，立刻用食指压紧管口。取出移液管，把准备承接溶液的容器稍倾斜，将移液管移入容器中，使管垂直，管尖靠着容器内壁，松开食指，让管内溶液自然地沿器壁流

20、下（图3-12），流完后再等待15s，取出移液管。切勿把残留在管尖内的溶液吹出，因为在校正移液管时，已考虑了所保留的溶液体积，并未将这部分液体体积计算在内。吸量管的操作方法与移液管相同，但应注意，凡吸量管上刻有“吹”字的，使用时必须将管尖内的溶液吹出，不允许保留。移液管使用后，应洗净放在移液管架上。移液管和吸量管都不能放在烘箱中烘烤，以免引起容积变化而影响测量的准确度。 图2-11 吸取溶液操作 图2-12 放出溶液操作四、实训器材1.酸式滴定管（50mL）。2.碱式滴定管（50mL）。3.锥形瓶（250mL）。4.移液管（25mL）。5.量筒（100mL）。6.容量瓶（100mL）。7.氢氧

21、化钠溶液（0.lmol/L）。8.盐酸溶液（0.1mol/L）。9.酚酞指示剂（0.1）。10.甲基橙指示剂（0.1）。11.氯化钠（A.R.）。五、实训步骤1.洗涤滴定管、移液管和容量瓶。2.取氯化钠固体少许，置小烧杯中，加水约20mL，搅拌使溶解后，定量转移到100mL容量瓶中，稀释至刻线，摇匀。3.滴定练习：（1）取洗净的碱式滴定管1支，检查是否漏水（如漏水应更换合适的玻璃珠），并用少量 NaOH标准溶液（0.1mol/L）荡洗碱式滴定管3次，装入NaOH标准溶液（0.1mol/L）排除气泡，调整至0.00刻度。（2）取洗净的25mL移液管1支，用少量HCl溶液（0.1mol/L）润洗3

22、次，移取25.00mL HCl溶液（0.1mol/L）置250mL锥形瓶中，加入蒸馏水25mL，酚酞指示剂 2滴，用NaOH标准溶液（0.1mol/L）滴定，至溶液显微红色即为终点，记下NaOH体积。（3）改用酸式滴定管装HCl溶液滴定NaOH溶液，以甲基橙为指示剂。重复上述操作，溶液颜色由黄变为橙色时即为终点。操作过程中，注意半滴加入的操作技术。思考题1.滴定管和移液管使用前应如何处理？为什么？2.用移液管量取溶液时，遗留在管尖内的少量溶液应如何处理？为什么？实训三 容量仪器的校正一、 目的要求1、 熟悉滴定管的操作方法。2、 了解容量仪器校正的意义及学习滴定管的校正方法。3、 进一步熟悉分

23、析天平的称量操作。二、 实训原理在实际应用中，容量仪器的容积有时与它标示的体积不完全一致。因此，在准确度要求很高的分析中，必须对容量仪器进行校正。校正容量仪器的方法通常有两种：1、 绝对校正： 绝对校正即测定容量仪器的实际容积，常采用称量法。即在分析天平上称量容器容纳或放出纯水的质量m。查得该温度时纯水的相对密度，根据公式V=m/ ，将纯水的质量换算成纯水的体积，由计算的纯水体积和由仪器读出的体积，即可求出校准值。表2-1 不同温度下水的密度温度/密度/(g/mL)温度/密度/(g/mL)温度/密度/(g/mL)100.99838170.99765240.99639110.99831180.9

24、9751250.99618120.99823190.99734260.99594130.99814200.99718270.99570140.99804210.99700280.99545150.99793220.99680290.99519160.99780230.99661300.994922、 相对校正：实际工作中，有时不需要知道容量仪器的准确容积，只需知道容量器皿之间的相互关系，例如：以25mL移液管吸取蒸馏水10次，置于250mL容量瓶中，观察弧形下缘是否恰在标线刻度处，这种校正方法称为相对校正法。三、 仪器及试剂仪器：酸式滴定管（50ml），具塞锥形瓶（50ml），温度计。试剂：蒸

25、馏水。四、 操作步骤滴定管的校正1.将50mL滴定管洗净，装入已测温度的水。2.取已洗净且干燥的50mL磨口锥形瓶，在分析天平上称重，称准至小数后两位数字。3.将滴定管的液面调节至0.00刻度处。按滴定时常用速度（如每秒钟3滴）将水放入已称重的锥形瓶中，使其体积至10ml左右（记录至小数后第几位？）即盖紧瓶塞称重。用上述方法继续校正，直至放出50ml水。4.每前后两次重量之差，即为放出的水重，根据在实验温度下1ml的水重（查表），计算它们的实际容积。5.重复校正一次。两次校正所得同一刻度的体积相差不应大于0.02ml。现将水温25C时校正50ml滴定管的实验数据列于下表供参考。表2-2 校正5

26、0ml滴定管的实验数据 水的温度：25C 1ml水重0.9962g滴定管读数/mL读数的容积/mL瓶与水的质量/g水重/g实际容积/ml标准值/ml总校准值/ml0.0310.1320.1030.1740.2049.9910.109.9710.0710.039.9729.2039.2849.1959.2769.2479.0710.089.9110.089.979.8310.129.9510.1210.019.86+0.02-0.02+0.05-0.02+0.07+0.020.00+0.05+0.03+0.10思考题1、 酸式滴定管的玻璃活塞应怎样涂凡士林？2、 怎样检查滴定管是否洗净？使用未洗净的滴定管滴定，对测定结果有什么影响？3、 滴定管尖端存在气泡对滴定有什么影响？应如何排除？4、 称量水的质量时，应称准至小数点后第几位数字？为什么？5、 滴定管每次放出的溶液是否一定要整数？