专题实验：锌矿石中锌的测定(配位滴定法)一．实验目的1.掌握配位滴定法测定矿石中的锌含量的基本原理和方法；2.掌握配位滴定法的条件选择及指示剂终点的判断；3.掌握EDTA标准滴定溶液的配制及浓度的标定方法。

二．实验原理1.测定方法：配位滴定法。

2.测定原理：在pH = 4～10的溶液中，Zn2+与EDTA生成稳定的络合物(即logK = 16.57)。

在pH = 5～6的HAc-NaAc缓冲溶液中，以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标准溶液进行Zn2+的络合滴定。

Zn2+ + In = ZnIn2+(In同一表示指示剂) （无色）（紫红色）ZnIn2+ + H2Y2-= ZnY2-+ 2H++ In（紫红色）（pH<6.3时黄色）3．干扰离子：⑴Fe3+、Mn2+、Pb2+、Bi3+等干扰元素通过氨水沉淀分离而预先除去；⑵Cu2+ 在滴定前加入硫脲消除干扰。

三．实验仪器和试剂（一）主要仪器1.分析天平2.滴定管（50.00mL）3.锥形瓶（250mL）4.容量瓶（250.0mL）5.铁架台和铁夹（1套）6.烧杯7.玻璃棒8.称量瓶9.移液管10.洗耳球11.等臂天平12.表面皿13.漏斗14.量筒15.滤纸16.电炉（二）主要试剂⑴硝-硫混合酸（7＋3）；⑵硫酸（1＋1）；⑶二甲酚橙或半二甲酚橙（1 %）；⑷乙酸-乙酸钠缓冲溶液；⑸EDTA二钠盐及标准溶液；⑹基准氧化锌；⑺双氧水；⑻盐酸（1+1）；⑼氨水(1+1)；⑽氯化铵；⑾浓氨水；⑿抗败血酸；四．测定步骤ZnO→标准Zn2+ →测定EDTA（测定后为标准溶液）→锌矿样中Zn2+ 的浓度1. EDTA标准滴定溶液的配制和标定(1)乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH=5.5)配制（V=100 mL）称取15g无水乙酸钠[或25g三水乙酸钠(NaC2H3O2﹒3H2O)]溶于适量水中，加入36 %醋酸5mL(或冰乙酸1.8 mL) ，用水稀至100 mL并混匀。

(2) 二甲酚橙（或半二甲酚橙）指示剂50 mL(1 %)称取0.5g二甲酚橙溶于50 mL水中，摇匀。

(3) EDTA标准滴定溶液(V=500 mL)称取6.5 g二水乙二胺四乙酸二钠，加适量水微热溶解，稀释至500 mL，混匀，盛装于试剂瓶中（约0.035 mol / L）。

(4) 锌标准溶液的配制准确称取经105℃烘干2h并冷却至室温的基准氧化锌0.7～1g于250 mL烧杯中，加入盐酸（1+1）20 mL ，微热使全部溶解，移入250 mL容量瓶中，用水稀并定容至刻度线，摇匀(约含锌0.035 mol / L)。

2. EDTA标准滴定溶液标定（平行测定4组）移取25.00 mL锌标准溶液于250～300 mL锥形瓶中，加水50 mL，滴加二甲酚橙指示剂2～3 滴，用(1+1)氨水中和至溶液呈微红色，加入乙酸-乙酸钠缓冲溶液10 mL ，用EDTA标准滴定溶液滴定至溶液由粉红色变成亮黄色为终点，记录滴定消耗的EDTA标准滴定溶液，计算EDTA标准溶液的物质的量浓度。

注意：平行标定EDTA标准滴定溶液浓度的极差不得超过0.00011 mol / L。

3.数据记录和结果计算(选用滴定管编号：)4.锌矿石中锌的测定⑴主要试剂①硝-硫混合酸（7＋3）：体积比7分浓硝酸，3分浓硫酸，混匀。

②硫酸（1＋1）：将1体积浓硫酸在不断搅拌加入1体积蒸馏水中，混匀。

③二甲酚橙或半二甲酚橙（1 %）：见“测定锌用EDTA标准滴定溶液的配制和标定”方法。

④乙酸-乙酸钠缓冲溶液：见“测定锌用EDTA标准滴定溶液的配制和标定”方法。

⑤EDTA标准溶液：见“测定锌用EDTA标准滴定溶液的配制和标定”方法。

⑥盐酸（1+1）；⑦浓氨水和氨水(1+1)；⑧双氧水； ⑨氯化铵 ⑩抗败血酸；⑵操作步骤移取25.00mL 矿样试液于250mL 烧杯中，滴加硫酸（1+1）4～5滴，用水吹洗杯壁约20 mL ，加入5 g 氯化铵，加热煮沸使可溶性盐溶解。

取下冷却，加入20 mL 浓氨水、8～10滴过氧化氢，摇匀，煮沸2分钟，取下冷至室温，移入预先盛有10 mL 浓氨水的100 mL 容量瓶中，用水稀至刻度，摇匀。

干过滤于100 mL 小烧杯中。

吸取25 mL 滤液于250 mL 烧杯中，加热驱除大量的氨后取下，加入0.2 g 抗坏血酸，摇匀，（专题实验过程中应锥形瓶中：思考原因？），加一滴1 % 二甲酚橙指示剂，用（1+1）盐酸及（1+1）氨水调整溶液至橙色，加入10 mL 乙酸-乙醋酸钠缓冲溶液，用少许水吹洗杯壁并摇匀，用EDTA 标准溶液滴定至由粉（紫）红色变为亮黄色为终点。

5.计算公式4C 25.00ZnZn C V M ⨯⨯⨯=（1）C 25.00⨯⨯=ZnZn C V M （2）√式中： C —— EDTA 标准滴定溶液的浓度 mol/L ； V —— 标定时EDTA 标准溶液的用量 mL ；Zn M —— 金属锌的摩尔质量 g /mol ；C Zn —— 矿样试液的浓度 g/L 。

6.试样分析允许误差7.数据记录和结果计算注：以鉴定站所测结果为参照值，允许差为不大于0.1%一.实验室安全及注意事项实验室安全包括人身安全及实验室、仪器、设备的安全。

在化学实验室主要应预防化学药品中毒、操作过程中的烫伤、割伤、腐蚀等人身安全和燃气、高压气体、高压电源、易燃易爆化学品可能产生的火灾、爆炸事故及跑水等事故。

（1）实验室内禁止饮食、吸烟，切勿以实验用容器代替水杯、餐具使用，防止化学试剂入口，实验结束后要洗手。

（2）使用KCN、As2O3、HgCl2 等剧毒品时要特别小心，用过的废物、废液不可乱扔、乱倒，要回收或加以特殊处理。

（3）使用浓酸、浓碱及其他具有强烈腐蚀性的试剂时，操作要小心；防止溅伤和腐蚀皮肤、衣物等。

易挥发的有毒或有强烈腐蚀性的液体和气体，要在通风柜中操作(尤其是用它们热分解试样时)。

浓酸、浓碱如果溅到身上应立即用水冲洗，溅到实验台上或地面上时要用水稀释后擦掉。

（4）要特别注意天然气的正确使用，严防泄漏!在使用天然气灯如热过程中，火源要与其他物品保持适当距离，人不得长时间离开，防止熄火漏气。

用后要切实关闭燃气管道上的小阀门，离开实验室前还要再查看一遍，以确保安全。

（5）使用可燃性有机试剂时，要远离火焰及其他热源，敞口操作并有挥发时应在通风柜中进行。

用后盖紧瓶塞，置阴凉处存放。

低沸点、低闪点的有机溶剂不得在明火或电炉上直接加热，而应在水浴或电热套中加热。

（6）使用自来水后要及时关闭截门，遇停水时要立即关闭截门，以防来水后发生跑水，离开实验室之前应再检查自来水截门是否完全关闭(使用冷凝器时较易忘记关闭冷却水)。

（7）如果发生烫伤或割伤，可先利用实验室的小药箱进行简单处理，然后尽快去医院进行医治。

（8）实验过程中万一发生着火，不要惊慌，应尽快切断电源或燃气源，用石棉布或湿抹布熄灭(盖住)火焰。

密度小于水的非水溶性有机溶剂着火时，不可用水浇，以防止火势蔓延。

电器着火时，不可用水冲，以防触电，应使用干冰或干粉灭火器。

着火范围较大时，应立即用灭火器灭火，并根据火情决定是否要报告消防部门。

（9）使用汞时应避免泼洒在实验台或地面上，使用后的汞应收集在专用的回收容器中，切不可倒入下水道或污物箱内。

万一发生少量汞洒落，应尽量收集干净，然后在可能洒落的地区洒一些硫黄粉，最后清扫干净，并集中作固体废物处理。

二．天平⑴天平的分类：托盘天平和分析天平。

⑵天平的使用A：托盘天平①检查托盘是否清洁、是否平衡（指针是否作用摆动均匀）；②左物右码（用等量容器或纸放在托盘上）；③砝码要用镊子夹取，先放较大的砝码；并调整游码④称量后，取下药品和砝码，游码归位并清理托盘，砝码、镊子放回原砝码盒。

B.分析天平：一般是指能精确称量到0.0001克(0.1毫克)的分析天平。

1．称量前应检查天平是否正常：是否清洁，是否检查是否处于水平位置，非水平态要调整天平至水平位置，即天平应放置在牢固平稳水泥台或木台上，并要求室内清洁、干燥及较恒定的温度，同时应避免光线直接照射到天平上。

2．事先检查电源电压是否匹配（必要时配置稳压器），按仪器要求通电预热至所需时间。

3．预热足够时间后打开天平开关，天平则自动进行灵敏度及零点调节。

待稳定标志显示后，可进行正式称量。

4．称量时将洁净称量瓶或称量纸置于称盘上，关上侧门（称量时应从侧门取放物质，读数时应关闭箱门以免空气流动引起天平摆动。

），轻按一下去皮键，天平将自动校对零点，然后逐渐加入待称物质，直到所需重量为止（增量法），前门仅在检修或清除残留物质时使用。

5．被称物质的重量是显示稳定数值并出现“g”时，显示屏所显示的为实际称量数值，并记录数据。

6．称量结束应及时除去称量瓶（纸），关上侧门，检查天平是否关好，切断电源，并罩好天平罩，做好使用情况登记注意事项1．电子分析天平若长时间不使用，则应定时通电预热，每周一次，每次预热2h，以确保仪器始终处于良好使用状态。

2．天平箱内应放置吸潮剂（如硅胶），当吸潮剂吸水变色，应立即高温烘烤更换，以确保吸湿性能。

3．挥发性、腐蚀性、强酸强碱类物质应盛于带盖称量瓶内称量，防止腐蚀天平⑶称量方法分类：增量称量法和减量称量法。

减量法试用范围：其量允许在一定范围内波动，也用于称取易吸湿、易氧化或易与二氧化碳反应的试样，该法适于称取固体试样。

减量方法：①粗称。

将适量试样装入称量瓶中，用纸条缠住称量瓶放于天平托盘上，称得称量瓶及试样质量为W1；②然后用纸条缠住称量瓶，从天平盘上取出，举放于容器上方，瓶口向上稍倾，用纸捏住称量瓶盖，轻敲瓶口上部，使试样慢慢落入容器中；③当倾出的试样已接近所需要的质量时，慢慢地将称量瓶竖起④再用称量瓶盖轻敲瓶口下部，使瓶口的试样集中到一起，盖好瓶盖，放回到天平盘上称量，得W2，两次称量之差就是试样的质量。

如此继续进行，可称取多份试样。

第一份：试样重=W1－W2（g）第二份：试样重=W2－W3（g）例如：用减量法称取0.2～0.3 克试样，先用称量瓶在托盘天平上粗称试样约0.8 克，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容器中（0.2～0.3 克），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。

三. 滴定分析仪器和基本操作溶液体积测量的误差是滴定分析中误差的主要来源。

一般地讲，体积测量的误差要比称量误差大。

体积测量如果不够准确(如误差大于0.2%)，其他操作步骤即使做得很正确，也是徒劳的，因为在一般情况下分析结果的准确度是由误差最大的那项因素所决定的。

因此，在滴定分析中为了使分析结果能符合所要求的准确度，就必须准确地测量溶液的体积。

在分析化学中，测量溶液的准确体积须用己知容量的量器,量器又分为量出式量器和量入式量器。