综合实验——分析化学部分
补钙制剂中Ca 含量的测定（共12课时）
钙片的主要成分为碳酸钙、甘露醇、乳糖、淀粉、维生素d 、甜橙香精、柠檬酸、阿斯马甜（含苯丙氨酸）、苋菜红。

钙主要以碳酸钙形式存在，可与HCl 发生反应而溶解。

钙的测定方法有酸碱滴定法（返滴定）、络合滴定法（直接滴定）和氧化还原滴定法（间接滴定）以及原子吸收光谱法、电化学分析法等。

本实验欲采用三种滴定分析方法进行测定，并对各种方法的有略加以比较。

方法Ⅰ 酸碱滴定法测定补钙制剂中Ca 的含量
——返滴定法
一、实验目的
1. 学习用酸碱滴定方法测定CaCO 3的原理及指示剂选择。

2. 巩固滴定分析基本操作。

二、实验原理
补钙制剂中钙主要以碳酸钙形式存在，可与HCl 发生反应而溶解
2322CaCO 2H Ca CO H O ++
+→+↑+ 过量的酸可用标准NaOH 回滴，据实际与CaCO 3反应标准盐酸体积求得钙片中Ca 含量，以Ca 质量分数表示。

三、试剂
浓HCl （A ．R ），NaOH （A ．R ），0.1%甲基橙。

四、实验方法
（1）0.1mo l ·L -1
NaOH 配制：称2gNaOH 固体于小烧杯中，加H 2O 溶解后移至试剂瓶中用蒸馏水稀释至500mL ，加橡皮塞，摇匀。

（2）0.1 mo l ·L -1HCl 配制：用量筒量取浓盐酸4.5mL 于500mL 试剂瓶中，用蒸馏水稀释至500mL ，加盖，摇匀。

（3）酸碱标定：
A.HCl 标准溶液的标定：准确称取基准Na 2CO 3 0.15～0.2g 3份于锥形瓶中，分别加入20～30mL 煮沸去CO 2并冷却的去离子水，摇匀，温热使溶解，后加入1～2滴甲基橙指示剂，用以上配制的HCl 溶液滴定至橙色为终点，计算HCl 溶液的精确浓度。

B.NaOH 标准溶液的标定：准确移取NaOH 标准溶液25mL 于250mL 的锥形瓶中，加2d 甲基橙指示剂，此时溶液呈黄色，用HCl 滴定标准溶液滴定至在加下半滴HCl 后溶液由黄色变为橙色，即为终点，计算NaOH 溶液的精确浓度。

平行滴定三次。

（4）Ca 含量测定：准确称取0.20～0.25g 钙片三份，于3个锥形瓶内，用酸式滴定管逐滴加入已标定好的HCl
标准溶液40mL 左右（需精确读数），小火加热溶解，冷却，加甲基橙指示剂1～2滴，以NaOH 标准溶液回滴至橙黄。

五、实验结果
表1 酸碱溶液的标定
表2 钙的测定
-3HCl HCl NaOH NaOH Ca C V -C V )1040.082=100%m w ⨯⨯⨯钙片
（
六、注意事项
由于酸较稀，溶解时需加热一定时间，试样中有不溶物，如蛋白质之类，但不影响测定。

七、思考与讨论 钙片溶解时应注意什么？
方法Ⅱ配合滴定法测定补钙制剂中Ca的含量
——直接滴定法
一、实验目的
1.进一步巩固掌握配合滴定分析的方法与原理。

2.学习使用配合掩蔽排除干扰离子影响的方法。

3.训练对实物试样中某组分含量测定的一般步骤。

二、实验原理
钙片的主要成分为碳酸钙、甘露醇、乳糖、淀粉、维生素d、甜橙香精、柠檬酸、阿斯马甜（含苯丙氨酸）、苋菜红。

样品经盐酸溶解后，在pH=10，用铬黑T作指示剂，EDTA可直接测量Ca2+的含量：
Ca2++ H2Y2-===== CaY2-+ 2H+
三、试剂
1. 6mo l·L-1HCl，
2.铬黑T指示剂，
3.NH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液（pH=10），
4.乙二胺四乙酸二钠盐
5.CaCO3基准试剂。

四、实验步骤
（1）0.01 mo l·L-1EDTA标准溶液的配制：
称取1g分析纯的乙二胺四乙酸二钠溶于100mL温水中，溶解后稀释至250mL，摇匀，如混浊应过滤后使用。

贮存于聚乙烯塑料瓶中为佳。

（2）Ca2+标准溶液的配制：
准确称取碳酸钙基准物质0.23～0.27g于烧杯中，盖上表面皿。

从烧杯嘴中滴加1：1HCl，至碳酸钙恰好全部溶解，定量转移到250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

（3）EDTA标准溶液浓度的标定：
用移液管吸取钙标准溶液25mL于250mL锥形瓶中，滴加1：1氨水调pH=10.0，加氨缓冲溶液10mL，加3d铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色恰变为纯蓝色，即达终点。

根据消耗的EDTA标准溶液的体积，计算其浓度。

平行测定三次。

（4）Ca含量的测定：准确称取0.45～0.55g钙片（使Ca浓度在0.01 mo l·L-1左右）于烧杯中，用水润湿后，小心滴加6 mo l·L-1HCl 4～5mL，微热至完全溶解（少量有机物不溶），冷却，转移至250mL容量瓶，稀释至接近刻度线，滴加水至刻度线摇匀。

吸取试液25mL置于250mL锥形瓶中，加氨缓冲溶液调pH=10，再多加10mL，摇匀。

加3d铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色恰变纯蓝色，即达终点，根据EDTA消耗的体积计算Ca2+的含量，w Ca。

平行测定三次。

四、实验数据记录与处理
2+Ca EDTA EDTA
C =
V
-3EDTA EDTA Ca C V 1040.08
=100%m w ⨯⨯⨯钙片
五、思考与讨论
1. EDTA 标准溶液和Ca 2+
标准溶液的制备方法有何不同？
2. 试解释本实验中用铬黑T 指示剂，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变纯蓝色。

3. 配合滴定中为什么要加入缓冲溶液？
方法Ⅲ 高锰酸钾法测定补钙制剂中Ca 的含量
——间接滴定法
一、实验目的
1. 学习间接氧化还原测定Ca 的含量。

2. 巩固沉淀分离、过滤洗涤与滴定分析基本操作。

二、实验原理
利用钙片中的Ca 2+与草酸盐形成难溶的草酸盐沉淀，将沉淀经过滤洗涤分离后溶解，用高锰酸钾法测定C 2O 42-含量，换算出Ca 的含量，反应如下：
222424Ca C O CaC O +-
+==↓
24244224CaC O H SO CaSO H C O +==+
22244225H C O 2MnO 6H 2Mn +10CO 8H O -
++++→↑+
5Ca 2+ ～ 2MnO 4-
某些金属离子（Ba 2+，Sr 2+，Mg 2+，Pb 2+，Cd 2+ 等）与C 2O 42-能形成沉淀对测定Ca 2+有干扰。

三、试剂
1. KMnO 4；
2. 5%(NH 4)2C 2O 4；
3. 10%NH 3H 2O ，浓盐酸，
4. 1 mo l ·L -1
H 2SO 4， 5. 1：1HCl ， 6. 0.2%甲基橙， 7. 0.1 mo l ·L -1
AgNO 3 8. 草酸钠基准试剂 四、实验方法
1. 0.02 mo l ·L -1KMnO 4溶液的配制：称取KMnO 4固体约0.8 g 溶于250mL 水中，盖上表面皿，加热至沸并保持微沸状态1h ，冷却后，用微孔玻璃漏斗过滤。

滤液贮存于棕色瓶中备用。

2. KMnO 4溶液的标定：准确称取约0.10g ～0.13gNa 2C 2O 4基准物质3份，分别置于250mL 的锥形瓶中，加50mL 水溶解，加入15mL1 mo l ·L -1
的硫酸溶液，在水浴上加热到75～85℃.趁热用高锰酸钾标准溶液滴定。

开始滴定时反应速度较慢，待溶液中产生了Mn 2+后，滴定速度可加快，直到溶液呈微红色并持续半分钟不褪色即为终点。

计算KMnO 4溶液浓度，平行测定三分。

3.补钙制剂中钙含量的测定：准确称取钙片0.20～0.25g 两份（每份含钙约0.05g ），分别放在250mL 烧杯中，加1：1HCl 3mL ，加H 2O 10mL ，加热溶解，会有白色不溶物不影响测定。

然后加入2～3滴甲基橙，溶液呈红色，逐滴加入10%氨水，不断搅拌，直至变黄，趁热逐滴加入50mL 5%草酸胺溶液，将溶液放置在低温电热板上（或在水浴上）陈化30min ，冷却后沉淀过滤、洗涤，直至无Cl -离子。

然后，将带有沉淀的滤纸铺在先前用来进行沉淀的烧杯内壁上，用1 mo l ·L -1
H 2SO 450mL 把沉淀由滤纸洗入烧杯中，再用洗瓶吹洗1～2次。

然后，稀释溶液至体积约为100mL ，加热至70～80℃，用KMnO 4标准溶液滴定至溶液呈浅红色，再把滤纸推入溶液中，若溶液褪色，则继续滴定，直到出现淡红色30s 不褪色即为终点。

计算Ca 的质量分数。

五、实验记录与数据处理
224
4Na C O KMnO EDTA
m 25
134C =V ⨯
44-3KMnO KMnO Ca 5
C V 1040.082=100%m w ⨯⨯⨯钙片
六、思考与讨论
1. 为什么沉淀要洗至无Cl －
离子为止？
2. 如果将带有CaC 2O 4沉淀的滤纸一起投入烧杯，以硫酸处理后再用KMnO 4滴定，这样操作对结果有什么影响？。