《分析化学实验》指导书 辽宁石油化工大学石油化工学院 二00六年七月印刷
《分析化学实验》指导书 辽宁石油化工大学石油化工学院 二 0 0 六年七月印刷
实验一 容器仪器的洗涤、使用及酸碱溶液 的配制和相互滴定 实验项目性质：验证性 所属课程名称：《分析化学》 实验计划学时：4 一、实验目的 1.掌握酸、碱标准溶液的配制方法： 2练习滴定操作，正确判断滴定终点 3.熟悉甲基橙和酚酞指示剂的使用和终点时颜色的变化。初步掌握酸碱指示剂的选择方法。 二、实验内容和要求 1.实验内容 (1)酸碱溶液的配制：(2)酸碱溶液相互滴定： 2.实验要求 通过本课程的学习，使学生掌握酸碱溶液的配制方法，理解酸碱滴定的基本原理，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 NaOH固体，分析纯： 浓盐酸，密度为1.19g/cm3 酚酞0.2%乙醇溶液：甲基橙0.2%水溶液。 2.仪器和设备 常规玻璃仪器，托盘天平等。 四、实验原理 酸碱滴定中，通常将HC和NaOH标准溶液作为滴定剂。由于HCI易挥发，NaOH易吸收 空气中的水和二氧化破，因此不宜用直接法配制，而采用先配制成近似浓度的溶液，然后用基准 物质标定其准确浓度，也可用另一己知准确浓度的标准溶液滴定该溶液，再根据它们的体积比求 出该溶液的浓度。 酸碱指示剂都具有一定的变色范围，HC和NaOH的滴定突跃范围PH约为4一-10，应当选 用在此范围内变色的指示剂，例如甲基橙（变色范围3.14.4）或酚酞（变色范用PH8.0-9.6)等指示剂 来指示滴定终点。 五、实验步骤
1 实验一 容器仪器的洗涤、使用及酸碱溶液 的配制和相互滴定 实验项目性质：验证性 所属课程名称：《分析化学》 实验计划学时：4 一、实验目的 1.掌握酸、碱标准溶液的配制方法； 2.练习滴定操作，正确判断滴定终点； 3.熟悉甲基橙和酚酞指示剂的使用和终点时颜色的变化。初步掌握酸碱指示剂的选择方法。 二、实验内容和要求 1. 实验内容 （1）酸碱溶液的配制；（2）酸碱溶液相互滴定； 2.实验要求 通过本课程的学习，使学生掌握酸碱溶液的配制方法，理解酸碱滴定的基本原理，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 NaOH 固体，分析纯； 浓盐酸，密度为 1.19 3 g cm ； 酚酞 0.2％乙醇溶液；甲基橙 0.2％水溶液。 2. 仪器和设备 常规玻璃仪器，托盘天平等。 四、实验原理 酸碱滴定中，通常将 HCl 和 NaOH 标准溶液作为滴定剂。由于 HCl 易挥发，NaOH 易吸收 空气中的水和二氧化破，因此不宜用直接法配制，而采用先配制成近似浓度的溶液，然后用基准 物质标定其准确浓度，也可用另一已知准确浓度的标准溶液滴定该溶液，再根据它们的体积比求 出该溶液的浓度。 酸碱指示剂都具有一定的变色范围，HCl 和 NaOH 的滴定突跃范围 PH 约为 4—10，应当选 用在此范围内变色的指示剂，例如甲基橙(变色范围 3.1-4.4)或酚酞(变色范围 PH8.0-9.6)等指示剂 来指示滴定终点。 五、实验步骤
(一)酸碱溶液的配制： 1.0.1mol/LNaOH溶液的配制 计算配制500mL0.1 no1/L NaOH溶液需固体NaOH多少克。在托盘天平上（是否用分析天 平称量？)称取后，放入100mL烧杯中，加50mL蒸馏水，使之溶解。移入洁净500mL试剂瓶 中，再加入450mL蒸馏水，用橡皮塞塞好瓶口，摇匀，贴上标签 2.0.1 mo1/L HCI溶液的配制 计算配制500mL0.1mo1/LHCL需多少mL浓HC(12molL)。用10mL量筒量取并倒入 500mL试剂瓶中，用蒸馏水稀释至500mL,盖上玻璃塞摇匀，贴上标签。 (二）酸碱溶液相互滴定 1.用0.1mo1/LNaOH溶液冲洗碱式滴定管2~3次，每次5~10mL,然后将0.1 mo1/L NaOH 溶液装入洗好的碱式滴定管中，排出管尖气泡，调至零刻度。 2.用0.1mo1LHC1溶液冲洗酸式滴定管2~3次，每次5~10mL,然后将0.1mo1LHCL溶 液装入洗好的酸式滴定管中，排出管尖气泡，调至零刻度。 3.用25mL移液管准确移取HC1溶液25mL于锥形瓶中，加1~2滴酚酞指示剂，用0.1molL HC溶液滴定，边滴定边摇动锥形瓶，直至溶液显微红色(30s不褪色)，即为终点。记录HC 溶液和NaOH溶液的体积（重复一次）。 4.用25mL移液管准确移取NaOH溶液25mL于锥形瓶中，加入甲基橙1~2滴，用0.Imol/L HC溶液滴定，边滴定边摇动锥形瓶，直至溶液黄色变为橙色。即为终点。记录HCI溶液和NaOH 溶液的体积（重复一次）。 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。例如： 一指示剂 甲基橙 项目 、次序 HC1终读数 HC始读数 VHc (mL) NaOH终读数 NaOH始读数 2
2 （一） 酸碱溶液的配制： 1. 0.1 mo1/L NaOH 溶液的配制 计算配制 500mL 0.1mo1/L NaOH 溶液需固体 NaOH 多少克。在托盘天平上（是否用分析天 平称量？）称取后，放入 100mL 烧杯中，加 50mL 蒸馏水，使之溶解。移入洁净 500mL 试剂瓶 中，再加入 450mL 蒸馏水，用橡皮塞塞好瓶口，摇匀，贴上标签。 2. 0.1 mo1/L HCl 溶液的配制 计算配制 500mL 0.1mo1/LHCL 需多少 mL 浓 HCl（12 mo1/L）。用 10mL 量筒量取并倒入 500mL 试剂瓶中，用蒸馏水稀释至 500mL，盖上玻璃塞摇匀，贴上标签。 （二） 酸碱溶液相互滴定 1. 用 0.1mo1/L NaOH 溶液冲洗碱式滴定管 2～3 次，每次 5～10mL，然后将 0.1mo1/L NaOH 溶液装入洗好的碱式滴定管中，排出管尖气泡，调至零刻度。 2. 用 0.1mo1/L HCl 溶液冲洗酸式滴定管 2～3 次，每次 5～10mL，然后将 0.1mo1/L HCL 溶 液装入洗好的酸式滴定管中，排出管尖气泡，调至零刻度。 3. 用 25mL 移液管准确移取 HCl 溶液 25mL 于锥形瓶中，加 1～2 滴酚酞指示剂，用 0.1mo1/L HCl 溶液滴定，边滴定边摇动锥形瓶，直至溶液显微红色（30s 不褪色），即为终点。记录 HCl 溶液和 NaOH 溶液的体积（重复一次）。 4.用 25mL 移液管准确移取 NaOH 溶液 25mL 于锥形瓶中，加入甲基橙 1～2 滴，用 0.1mo1/L HCl 溶液滴定，边滴定边摇动锥形瓶，直至溶液黄色变为橙色。即为终点。记录 HCl 溶液和 NaOH 溶液的体积（重复一次）。 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。例如： 指示剂 项目 次序 甲 基 橙 酚 酞 Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ HCl 终读数 HCl 始读数 VHCl（mL） NaOH 终读数 NaOH 始读数
VNaOH (mL) VHCI/VNOH 平均值 相对误差 七、实验注意事项 1.中使用酸碱时，尤其是浓酸碱时，应注意防护，保证安全。 2.准确使用滴定分析器皿是获得好的分析结果的重要因素，因此在此实验前，应认真掌握滴 定分析器皿的正确使用方法。 3.观察实验过程中所出现的现象，尤其是颜色变化，并认真记录。 八、思考题 1用滴定管装标准溶液之前，为什么要用标准溶液冲洗2~3次，所用的锥形瓶是否也需用 标准溶液冲洗？为什么？ 2.用50mL的滴定管，若滴定第一份试液用去20mL(管内还剩30mL),滴定第二份试液（也 约需20mL)时，是继续用剩的溶液滴定，还是将溶液添加至“零”刻度再滴定？为什么？ 3.HCI溶液和NaOH溶液定量反应完全后，生成NaCI和H,O,为什么用HCI滴定NaOH时 采用甲基橙为指示剂，而用NaOH滴定HC1时却用酚酞，为什么？ 4滴定管、移液管、容量瓶都是准确量具，记录时应取几位有效数字？ 5.配制HC和NaOH溶液，需加蒸馏水时，是否要准确量度其体积？为什么？ 实验二分析天平的称量方法练习 实验项目性质：验证性 所属课程名称：《分析化学》 实验计划学时：4 一、实验目的 1.了解天平的称量原理，学会正确使用天平。 2.掌握天平的零点、灵敏度的测定方法及直接称量和间接称量方法。 二、实验内容和要求 1实验内容 (1)灵敏度的测定： (2)直接称量法： (3)减量称量法。 2
3 VNaOH（mL） VHCl / VNaOH 平均值 相对误差 七、实验注意事项 1.中使用酸碱时，尤其是浓酸碱时，应注意防护，保证安全。 2.准确使用滴定分析器皿是获得好的分析结果的重要因素，因此在此实验前，应认真掌握滴 定分析器皿的正确使用方法。 3.观察实验过程中所出现的现象，尤其是颜色变化，并认真记录。 八、思考题 1.用滴定管装标准溶液之前，为什么要用标准溶液冲洗 2～3 次，所用的锥形瓶是否也需用 标准溶液冲洗？为什么？ 2.用 50mL 的滴定管，若滴定第一份试液用去 20mL（管内还剩 30mL）, 滴定第二份试液（也 约需 20mL）时，是继续用剩的溶液滴定，还是将溶液添加至“零”刻度再滴定？为什么？ 3.HCl 溶液和 NaOH 溶液定量反应完全后，生成 NaCl 和 H2O，为什么用 HCl 滴定 NaOH 时 采用甲基橙为指示剂，而用 NaOH 滴定 HCl 时却用酚酞，为什么？ 4.滴定管、移液管、容量瓶都是准确量具，记录时应取几位有效数字？ 5.配制 HCl 和 NaOH 溶液，需加蒸馏水时，是否要准确量度其体积？为什么？ 实验二 分析天平的称量方法练习 实验项目性质：验证性 所属课程名称：《分析化学》 实验计划学时：4 一、实验目的 1.了解天平的称量原理，学会正确使用天平。 2.掌握天平的零点、灵敏度的测定方法及直接称量和间接称量方法。 二、实验内容和要求 1 实验内容 （1）灵敏度的测定； （2）直接称量法； （3）减量称量法
2实验要求 通过本课程的学习，使学生掌握天平的零点、灵敏度的测定方法及直接称量和间接称量方法， 理解天平的称量原理基本原理，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 NaCO3(或固体试样) 2.仪器和设备 分析天平，托盘天平，电子天平，瓷坩埚，称量瓶 四、实验原理 分析天平是根据杠杆原理设计而成的，每一项定量分析工作都直接或间接地需要使用天平， 常用的分析天平有阻尼天平、半自动电光天平、全自动电光天平、单盘电光天平、微量天平和电 子天平等。 设有杠杆ABC,B为支点，A为重点，C为力点，Q为被称物品质量，P为砝码总质量。 当平衡时：Q×AB=P×BC:天平两臂相等AB=BC,故Q=P,所以砝码的总质量等于被称物品质 量。 天平的灵敏度：天平的灵敏度一般是指天平盘上增加1mg所引起的指针在读数标牌上偏移 的格数，灵敏度(E)的单位为分度/mg,在实际工作中，常用灵敏度的倒数来表示天平的的灵敏 程度，即 s=1/E(mg分度) 5称为天平的分度使，也称感量，单位为毫克/分度。因此，分度使是使天平的平衡位置 产生一个分度变化时所需要的重量值（毫克数）。可见，分度值越小的天平，其灵敏度越高。例如 某天平的灵敏度为2.5分度/mg,则该天平的分度值为： s=1/E=0.4(mg分度) 五、实验步骤 1.使用分析天平称量前的准备工作： (1)取下天平罩，叠好后平放在天平箱右后方的台面上或天平箱的项上。 (2)称量时，操作者面对天平端坐，记录本放在胸前的台面上，存放和接受称量物的器皿放 在天平箱左侧，祛码盒放在右侧。 (3)称量开始前应作如下检查和调整： ā了解持称物体的湿度与天平箱里的温度是否相同。如果待称物体曾经加热或冷却过，必须 将该物体放置在天平箱近旁相当时间，待该物体的温度与天平箱里的湿度相同后再进行称量。盛
4 2 实验要求 通过本课程的学习，使学生掌握天平的零点、灵敏度的测定方法及直接称量和间接称量方法， 理解天平的称量原理基本原理，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 Na2CO3(或固体试样) 2. 仪器和设备 分析天平，托盘天平，电子天平，瓷坩埚，称量瓶 四、实验原理 分析天平是根据杠杆原理设计而成的，每一项定量分析工作都直接或间接地需要使用天平， 常用的分析天平有阻尼天平、半自动电光天平、全自动电光天平、单盘电光天平、微量天平和电 子天平等。 设有杠杆 ABC， B 为支点，A 为重点，C 为力点，Q 为被称物品质量，P 为砝码总质量。 当平衡时；Q×AB=P×BC；天平两臂相等 AB=BC，故 Q=P，所以砝码的总质量等于被称物品质 量。 天平的灵敏度：天平的灵敏度一般是指天平盘上增加 1mg 所引起的指针在读数标牌上偏移 的格数，灵敏度(E)的单位为分度／mg，在实际工作中，常用灵敏度的倒数来表示天平的的灵敏 程度，即 s＝1/E(mg/分度) s 称为天平的分度使，也称感量，单位为毫克／分度。因此，分度使是使天平的平衡位置 产生一个分度变化时所需要的重量值(毫克数)。可见，分度值越小的天平，其灵敏度越高。例如， 某天平的灵敏度为 2.5 分度／mg，则该天平的分度值为： s＝1/E＝0.4(mg/分度) 五、实验步骤 1.使用分析天平称量前的准备工作： (1)取下天平罩，叠好后平放在天平箱右后方的台面上或天平箱的顶上。 (2)称量时，操作者面对天平端坐，记录本放在胸前的台面上，存放和接受称量物的器皿放 在天平箱左侧，祛码盒放在右侧。 (3)称量开始前应作如下检查和调整： a.了解持称物体的湿度与天平箱里的温度是否相同。如果待称物体曾经加热或冷却过，必须 将该物体放置在天平箱近旁相当时间，待该物体的温度与天平箱里的湿度相同后再进行称量。盛
放称量物的器皿应保持清洁干燥。 b.察看天平秤盘和底板是否清洁。秤盘上如有粉尘，可用软毛刷轻轻扫净，底板如不干净 可用毛笔拂扫或用细布擦拭： c检查天平是否处于水平位置。若气泡式水准器的气泡不在圆圈的中心，用手旋转天平底板 下的两个垫脚螺丝，以调节天平两侧的高度直至达到水平为止。使用时不得随意挪动天平的位置。 d检查天平的各个部件是否处于正常位置（主要察看的部件是横梁、吊耳、秤盘、环码等）， 如发现异常情况，应报告老师处理。 砝码是否齐全，配件是否齐全（如：毛刷、手套、天平档案等）。 2天平零点的测定： 每次测量时必须先测零点。天平零点就是不载重天平平衡时指针在读数标尺上所指的位置。 接通电源，慢慢开动天平，在不载重情况下，检查投影屏上标尺的位置，若零点与投影屏上 的标线不重合，可拨动升降枢下面的扳手，移动一下投影屏的位置，使其重合，若相差太大，可 借调节平衡螺丝使其重合，此时即为电光天平的零点。 3.灵敏度的测定： 首先测零点，然后在天平左盘上加10mg片码，打开升降枢，指针停止后，记下读数。一般 读数在9.9~10.1mg范围之内，即感量在万分之一以内，若读数超出此范围，则应调节其灵敏度， 使之符合要求。 4称量物品 (1)直接称量法 将欲称量的坩埚先在托盘天平上粗称量，然后将坩埚放在分析天平左盘中央（如：粗称坩埚 重17g),则用镊子取砝码17g(10g十5g十2g)放在右盘中央，慢慢开动升降枢。观察指针偏转 情况。若指针迅速向左倾斜，表示右盘砝码太重（反之表示右边砝码太轻），关上升降枢，根据 情况加、减砝码。直至确定坩埚在某克重范围内（如16g~17g),再用环码继续试称。先用大环 码，后用小环码，方法同上。若坩埚质量在16.65~16.66g之间，再用投影屏直接读出小数点后 第三、四位数，记录坩埚质量。 称量过程加、减砝码注意： a关闭天平后才能取放砝码。 b.加、减砝码后试重时要半开天平。 c.使用砝码要由大到小，中间截取（降一个数量级时由5试用）逐级试验。 (2)减量称量法： 用减量法称取0.2~0.3g试样：
5 放称量物的器皿应保持清洁干燥。 b.察看天平秤盘和底板是否清洁。秤盘上如有粉尘，可用软毛刷轻轻扫净，底板如不干净， 可用毛笔拂扫或用细布擦拭： c.检查天平是否处于水平位置。若气泡式水准器的气泡不在圆圈的中心，用手旋转天平底板 下的两个垫脚螺丝，以调节天平两侧的高度直至达到水平为止。使用时不得随意挪动天平的位置。 d.检查天平的各个部件是否处于正常位置(主要察看的部件是横梁、吊耳、秤盘、环码等)， 如发现异常情况，应报告老师处理。 e.砝码是否齐全，配件是否齐全（如：毛刷、手套、天平档案等）。 2.天平零点的测定： 每次测量时必须先测零点。天平零点就是不载重天平平衡时指针在读数标尺上所指的位置。 接通电源，慢慢开动天平，在不载重情况下，检查投影屏上标尺的位置，若零点与投影屏上 的标线不重合，可拨动升降枢下面的扳手，移动一下投影屏的位置，使其重合，若相差太大，可 借调节平衡螺丝使其重合，此时即为电光天平的零点。 3.灵敏度的测定： 首先测零点，然后在天平左盘上加 10mg 片码，打开升降枢，指针停止后，记下读数。一般 读数在 9.9～10.1mg 范围之内，即感量在万分之一以内，若读数超出此范围，则应调节其灵敏度， 使之符合要求。 4.称量物品： (1)直接称量法： 将欲称量的坩埚先在托盘天平上粗称量，然后将坩埚放在分析天平左盘中央（如：粗称坩埚 重 17g），则用镊子取砝码 17g（10g＋5g＋2g）放在右盘中央，慢慢开动升降枢。观察指针偏转 情况。若指针迅速向左倾斜，表示右盘砝码太重（反之表示右边砝码太轻），关上升降枢，根据 情况加、减砝码。直至确定坩埚在某克重范围内（如 16g～17g），再用环码继续试称。先用大环 码，后用小环码，方法同上。若坩埚质量在 16.65～16.66g 之间，再用投影屏直接读出小数点后 第三、四位数,记录坩埚质量。 称量过程加、减砝码注意： a.关闭天平后才能取放砝码。 b.加、减砝码后试重时要半开天平。 c.使用砝码要由大到小，中间截取（降一个数量级时由 5 试用）逐级试验。 (2)减量称量法： 用减量法称取 0.2～0.3g 试样：
先用称量瓶在托盘天平上粗称试样约0.8g,然后再分析天平上准确称量，得其质量（试样十 称量瓶)为W1。按要求将试样小心转移到坩埚中(0.2~0.3g),再称其质量（剩余量+称量瓶） 为W,两次质量之差即为所要称取的试样重。这叫减量称量法。若需要，可继续用相同的方法 取第二份、第三份试样。 (3)称量的检查： 将装入试样的坩埚再称量，得试样加坩埚重W,检查其总质量与计算值（列出试样重加空 坩埚重)是否相同，若不同，偏差有多大，分析一下什么原因造成的。 5.实验完毕的整理工作： (1)检查天平是否关好 (2)砝码放回原位置，称量物取出放好。 (3)罩好天平罩，并在使用天平登记本上登记。 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。 例如： 样品号 记录项目 称量瓶+试样重（倒出前） 称量瓶+试样重（倒出后） 称出试样重 坩埚+称出试样重 空坩埚重 称出试样重 试样重绝对差值 七、实验注意事项 分析天平是精密设备，使用时一定要小心谨慎，严格按照仪器操作步骤进行。 八、思考题 1.分析天平的灵敏度与感量（分度值）有什么关系？ 2.在称量过程中，开、关升降枢要慢慢进行，尤其距平衡点较远时，升降枢要半开，为什么？ 3.天平的零点与标线不重合时能否称量物品？为什么？ 6
6 先用称量瓶在托盘天平上粗称试样约 0.8g，然后再分析天平上准确称量，得其质量（试样＋ 称量瓶）为 W1。按要求将试样小心转移到坩埚中（0.2～0.3g），再称其质量（剩余量＋称量瓶） 为 W２，两次质量之差即为所要称取的试样重。这叫减量称量法。若需要，可继续用相同的方法 取第二份、第三份.试样。 (3)称量的检查： 将装入试样的坩埚再称量，得试样加坩埚重 W3，检查其总质量与计算值（列出试样重加空 坩埚重）是否相同，若不同，偏差有多大，分析一下什么原因造成的。 5.实验完毕的整理工作： （1）检查天平是否关好。 （2）砝码放回原位置，称量物取出放好。 （3）罩好天平罩，并在使用天平登记本上登记。 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。 例如： 样品号 记录项目 Ⅰ Ⅱ 称量瓶＋试样重（倒出前） 称量瓶＋试样重（倒出后） 称出试样重 坩埚＋称出试样重 空坩埚重 称出试样重 试样重绝对差值 七、实验注意事项 分析天平是精密设备，使用时一定要小心谨慎，严格按照仪器操作步骤进行。 八、思考题 1.分析天平的灵敏度与感量（分度值）有什么关系？ 2.在称量过程中，开、关升降枢要慢慢进行，尤其距平衡点较远时，升降枢要半开，为什么？ 3.天平的零点与标线不重合时能否称量物品？为什么？
实验三 氢氧化钠溶液的标定 铵盐中含氮量的测定（甲醛法) 实验项目性质：验证性 所属课程名称：《分析化学》 实验计划学时：4 一、实验目的 1熟悉用减量法称取基准物的方法。 2.掌握用基准物质标定NaOH溶液的方法。 3.掌握容量瓶和移液管的正确使用方法。 4.掌握甲醛法测定铵盐中氯含量的原理和方法。 5.了解试样的取用原则。 二、实验内容和要求 实验内容：减量法称取KHC6HOa:标定NaOH溶液：铵盐中氮含量的测定。 实验要求：通过本课程的学习，使学生掌握减量法称取基准物的方法及容量瓶和移液管的正 确使用：理解用基准物质标定NOH溶液的基本原理，掌握容量瓶和移液管的正确使用方法， 理解甲醛法测定铵盐中氨含量的基本原理，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： KHCH4O4固体，分析纯，在100~125℃干燥，温度超过此范围时，则脱水变为邻苯二用 酸酐，引起误差：酚酞0.2%乙醇溶液：约.1 mo1/L NaOH溶液。NaOH标准溶液0.1mol/L:酚 酞指示剂0.2%乙醇溶液：甲基红指示剂0.2%：0.6%乙醇溶液或其钠盐的水溶液：铵盐试样。 2.仪器和设备 常规玻璃仪器，分析天平 四、实验原理 1.标定NaOH常用基准物质是邻苯二甲酸氢钾、草酸。 邻苯二甲酸氢钾易纯制，无结晶水，在空气中不吸湿，容易保存，摩尔质量大，是一种较好 的基准物质。 -C00H -C00K NaOH= +H0 COOK -COONa 由于反应产物是邻苯二甲酸钾钠盐，在水溶液中显碱性。（即计量点时溶液显微碱性），可 >
7 实验三 氢氧化钠溶液的标定 铵盐中含氮量的测定（甲醛法） 实验项目性质：验证性 所属课程名称：《分析化学》 实验计划学时：4 一、实验目的 1.熟悉用减量法称取基准物的方法。 2.掌握用基准物质标定 NaOH 溶液的方法。 3.掌握容量瓶和移液管的正确使用方法。 4.掌握甲醛法测定铵盐中氮含量的原理和方法。 5.了解试样的取用原则。 二、实验内容和要求 实验内容：减量法称取 KHC6H4O4；标定 NaOH 溶液；铵盐中氮含量的测定。 实验要求：通过本课程的学习，使学生掌握减量法称取基准物的方法及容量瓶和移液管的正 确使用；理解用基准物质标定 NaOH 溶液的基本原理，掌握容量瓶和移液管的正确使用方法， 理解甲醛法测定铵盐中氮含量的基本原理，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： KHC6H4O4 固体，分析纯，在 100～125OC 干燥，温度超过此范围时，则脱水变为邻苯二甲 酸酐，引起误差；酚酞 0.2％乙醇溶液；约 0.1mo1/L NaOH 溶液。NaOH 标准溶液 0.1mol/L；酚 酞指示剂 0.2％乙醇溶液；甲基红指示剂 0.2％；0.6％乙醇溶液或其钠盐的水溶液；铵盐试样。 2. 仪器和设备 常规玻璃仪器，分析天平。 四、实验原理 1．标定 NaOH 常用基准物质是邻苯二甲酸氢钾、草酸。 邻苯二甲酸氢钾易纯制，无结晶水，在空气中不吸湿，容易保存，摩尔质量大，是一种较好 的基准物质。 由于反应产物是邻苯二甲酸钾钠盐，在水溶液中显碱性。（即计量点时溶液显微碱性），可
选用酚酞作指示剂。 2.铵盐[如NH,C或(NH),SO,]是常用的氮肥。由于铵盐中NH酸性太弱， Ka=5.6×10~10。故无法NaOH标准溶液直接滴定。可将铵盐与甲醛作用，定量生成六次甲基 四铵盐和H,反应式如下： 4NH*+6HCHO =(CH2)N,H*+6H,O+3H* 生成的六次甲基四铵盐(Ka=7.1×106)和H,可用NaOH标准溶液滴定，以酚酞为指 示剂，滴至溶液呈现微红色即为终点。 由上述反应可知，4 mol NH离子与甲醛作用，生成3molH(强酸)和1 mol(CH2)6N,H*离子，即1 mol NH,相当于1molH 若试样含游离酸，加甲醛之前应以甲基红为指示剂，NaOH标准溶液中和，否则对测定结果 有影响。 甲醛法准确度较差，但比较快速，故在生产上应用较多，本法适用于强酸性铵盐中氮的测定。 五、实验步骤 1.减量法准确称取0.4~0.6 g KHCsH404三份（详见实验：天平称量方法练列，分别置于 250mL锥形瓶中，各加20~30mL蒸馏水溶解，加入1~2滴酚酞指示剂，用欲标定的NaOH溶 液滴定，边滴定边摇动锥形瓶，直至溶液呈微红色，保持30s不褪色，即为终点，记下读数。根 据KHC.HO,的重量和消耗NaOH溶液的体积，计算NaOH溶液的浓度，要求三次测定的相对 误差≤士0267mcA×10 2甲整溶液弱资纶×om (MGMo=204.2g/mol) 甲醛中常含有微量酸，应事先中和。方法如下：取原瓶装甲醛上 层清液于烧杯中，加水稀释一倍，滴加酚酞指示剂1~2滴，用标准碱液滴至甲醛溶液呈淡红色。 3.铵盐试样含氮量测定： 准确称取1.3~1.7g铵盐试样于100mL烧杯中，加少量水使之溶解，把溶液小心转移于 250m山或100mL)容量瓶中用水稀释至刻度，摇匀备用。用移液管移取上述试液于250mL锥形 瓶中，（若有游离酸加1~2滴甲基红指示剂，溶液呈红色，用0.1mol/LNaOH溶液中和至溶液由 红变黄)加入10mL20%甲醛溶液，加酚酞指示剂2滴充分摇匀，放置一分钟。然后用标准NaOH 溶液滴定至呈浅红色为终点，平行测定三次。 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
8 选用酚酞作指示剂。 2 ． 铵盐 [ 如 4 4 2 4 NH Cl或(NH ) SO ] 是 常用 的 氮肥 。 由于 铵盐 中 + NH4 酸 性 太弱 ， 10 5.6 10− Ka = 。故无法 NaOH 标准溶液直接滴定。可将铵盐与甲醛作用，定量生成六次甲基 四铵盐和 H+ ,反应式如下： + + + 4NH4 + 6HCHO = (CH2 ) 6N4H + 6H2O + 3H 生成的六次甲基四铵盐（ 6 7.1 10− Ka = ）和 + H ，可用 NaOH 标准溶液滴定，以酚酞为指 示剂，滴至溶液呈现微红色即为终点。 由 上 述 反 应 可 知， ４ mol + NH4 离 子 与 甲 醛 作 用， 生 成 ３ mol H + （强酸）和１ mol + (CH2 ) 6 N4H 离子，即１mol + NH4 相当于１mol H + ． 若试样含游离酸，加甲醛之前应以甲基红为指示剂，NaOH 标准溶液中和，否则对测定结果 有影响． 甲醛法准确度较差，但比较快速，故在生产上应用较多，本法适用于强酸性铵盐中氮的测定． 五、实验步骤 1．减量法准确称取 0.4～0.6g KHC8H4O4 三份(详见实验：天平称量方法练习)，分别置于 250mL 锥形瓶中，各加 20～30mL 蒸馏水溶解，加入 1～2 滴酚酞指示剂，用欲标定的 NaOH 溶 液滴定,边滴定边摇动锥形瓶，直至溶液呈微红色，保持 30s 不褪色，即为终点，记下读数。根 据 KHC6H4O4 的重量和消耗 NaOH 溶液的体积，计算 NaOH 溶液的浓度，要求三次测定的相对 误差≤ 0.2％。 CNaOH = KHC H O NaOH KHC H O M V m 8 4 4 8 4 4 1000 ( M g mol KHC H O 204.2 / 8 4 4 = ) 2.甲醛溶液的处理： 甲醛中常含有微量酸，应事先中和。方法如下：取原瓶装甲醛上 层清液于烧杯中，加水稀释一倍，滴加酚酞指示剂 1～2 滴，用标准碱液滴至甲醛溶液呈淡红色。 3.铵盐试样含氮量测定： 准确称取 1.3～1.7g 铵盐试样于 100mL 烧杯中，加少量水使之溶解，把溶液小心转移于 250mL(或 100mL)容量瓶中用水稀释至刻度，摇匀备用。用移液管移取上述试液于 250mL 锥形 瓶中，（若有游离酸加 1～2 滴甲基红指示剂，溶液呈红色，用 0.1mol/LNaOH 溶液中和至溶液由 红变黄）加入 10mL 20%甲醛溶液，加酚酞指示剂 2 滴充分摇匀，放置一分钟。然后用标准 NaOH 溶液滴定至呈浅红色为终点，平行测定三次。 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。 例如： 序次 项目 Ⅲ 称量瓶十WKHC6H4O4(g)(前) 16.6842 16.151 15.6301 称量瓶+WKHC6H4O4(g)(后) 16.1511 15.6301 15.0976 KHCsH,O4质量(g) 0.5331 0.5210 0.5325 VNaOH终读数(mL) 25.05 24.52 25.00 VNaOH始读数(mL) 0.04 0.00 0.02 VNaoH (mL) 25.01 24.52 24.98 CNaOH mol/L 0.1042 0.1040 0.1044 平均值CNaOH mol/L 0.1042 相对偏差 0.0% -0.2% +0.2% 结果计算： C00x100 M、 N%= G25 250 七、实验注意事项 1.分析天平是精密设备，使用时一定要小心谨慎，严格按照仪器操作步骤进行。 2.准确使用滴定分析器皿是获得好的分析结果的重要因素，因此在此实验前，应认真掌握 滴定分析器皿的正确使用方法。 3.仔细观察实验过程中所出现的现象，认真记录，结果进行认真的计算。 八、思考题 1.为什么NaOH标准溶液都要先配成近似浓度，而后进行标定？ 2.盛基准物质的锥形瓶用蒸馏水洗净后，瓶中残留的水是否要烘干除去？ 3.在溶液基准物质时，所加蒸馏水，应用什么量具取，是否要很准？为什么？ 4.为什么每次滴定时，酸碱标准溶液的消耗量要在20~30mL比较好？ 5.用邻苯二甲酸氢钾，草酸基准物质标定0.1mol/NaOH时，基准物称取时如何计算。 6.用邻苯二甲酸氢钾标定NOH溶液为什么用酚酞为指示剂而不用甲基橙为指示剂？ 7.铵盐中氮的测定为何不采用NaOH直接滴定？ 8.为什么中和甲醛试剂中游离酸，以酚酞作指示剂，而中和铵盐试样中的游离酸则以甲基红
9 得体会；也可以对教师或实验室提出意见和建议等。 例如： 序次 项目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 称量瓶＋ＷKHC6H4O4（g）（前） 称量瓶＋ＷKHC6H4O4（g）（后） KHC8H4O4 质量（g） 16.6842 16.1511 0.5331 16.151 15.6301 0.5210 15.6301 15.0976 0.5325 VNaOH 终读数（mL） VNaOH 始读数（mL） VNaOH（mL） 25.05 0.04 25.01 24.52 0.00 24.52 25.00 0.02 24.98 CNaOH mo1/L 0.1042 0.1040 0.1044 平均值 CNaOH mo1/L 0.1042 相对偏差 0.0% -0.2% +0.2% 结果计算: 100 250 25 % 1000 = G M C V N N NaOH NaOH 七、实验注意事项 1.分析天平是精密设备，使用时一定要小心谨慎，严格按照仪器操作步骤进行。 2. 准确使用滴定分析器皿是获得好的分析结果的重要因素，因此在此实验前，应认真掌握 滴定分析器皿的正确使用方法。 3.仔细观察实验过程中所出现的现象，认真记录，结果进行认真的计算。 八、思考题 1.为什么 NaOH 标准溶液都要先配成近似浓度，而后进行标定？ 2.盛基准物质的锥形瓶用蒸馏水洗净后，瓶中残留的水是否要烘干除去？ 3.在溶液基准物质时，所加蒸馏水，应用什么量具取，是否要很准？为什么？ 4.为什么每次滴定时，酸碱标准溶液的消耗量要在 20～30mL 比较好？ 5.用邻苯二甲酸氢钾，草酸基准物质标定 0.1mol/LNaOH 时，基准物称取时如何计算。 6.用邻苯二甲酸氢钾标定 NaOH 溶液为什么用酚酞为指示剂而不用甲基橙为指示剂？ 7.铵盐中氮的测定为何不采用 NaOH 直接滴定？ 8.为什么中和甲醛试剂中游离酸，以酚酞作指示剂，而中和铵盐试样中的游离酸则以甲基红