EDTA的标定(二甲酚橙)及锡铜中锌的测定
一.实验目的
2．学会以六亚甲基四胺-盐酸为缓冲溶液，二甲酚橙为指示剂标定EDTA标准溶液； 3.了解黄铜片的组成，学会铜合金的溶解方法; 干扰离子的掩蔽方法;、 4．掌握铜合金中Zn的测定方法
二.实验原理：
1.EDTA配置及标定原理：
⑴用EDTA二钠盐配制EDTA标准溶液的原因：
EDTA是四元酸，常用H4Y表示，是一种白晶体粉末，在水中的溶解度很小，室温溶解度为0.02g/100g H2O。因此，实际工作中常用它的二钠盐
Na2H2Y·2H2O, Na2H2Y·2H2O的溶解度稍大，在22℃（295K）时，每100g水中可溶解11.1g.
⑵标定EDTA标准溶液的工作基准试剂，基准试剂的预处理；
实验中以纯金属Zn为工作基准试剂。预处理：称量前一般应先用稀盐酸洗去氧化层，然后用水洗净，烘干。
⑶滴定用的指示剂是可以选用铬黑T和二甲酚橙，本次实验选用二甲酚橙与后面黄铜中Zn的滴定的指示剂保持一致，减小误差。二甲酚橙有6级酸式解离，其中H6In至H2In4-都是黄，HIn5-至In6-是红。
H2In4-＝H++HIn5-（p K a=6.3）
黄红
从平衡式可知，pH＞6.3指示剂呈现红；pH＜6.3呈现黄。二甲酚橙与M n+形成的配合物都是红紫，因此，指示剂只适合在pH＜6的酸性溶液中使用。
测定Zn2+的适宜酸度为pH=5.5，终点时，溶液从红紫变为纯黄。化学计量点时，完成以下反应：
MIn + H2Y2-→ MY + H2In4-
⑷ EDTA浓度计算公式：C(EDTA)= m(Zn)/10M Zn V EDTA
2.黄铜片中Zn测定原理：
⑴黄铜片的溶解：使用1：1的盐酸和30%的H2O2溶解黄铜片
Cu+ H2O2 +2HCl=CuC l2+2H2O
无锡市机关幼儿园⑵干扰离子的掩蔽：黄铜的主要成分是铜，铅，锡，锌还可能有少量铁铝等杂质。在实验条件下Cu2+、Pb2+、Sn4+、Fe3+、Al3+等离子会干扰锌的测定。
科学与人类行为可以用配位掩蔽、沉淀掩蔽、氧化还原掩蔽等方法，选择在适当的pH下，将待测离子之外的其他离子进行化学掩蔽。采用的掩蔽方法如下：
Ⅰ。沉淀掩蔽法掩蔽Pb2+
迭代
在微酸性溶液中，加入适量的氯化钡和硫酸钾溶液，使生成硫酸钡沉淀，当Ba2+的量超过Pb2+量10倍以上时，Pb2+即会全部渗入硫酸钡晶格中去，形成硫酸铅钡混晶沉淀，这种沉淀比单纯的硫酸铅沉淀稳定得多。因此，可以有效地掩蔽Pb2+。
Ⅱ。氧化还原、配位掩蔽法掩蔽Cu2+
在一定酸度(pH=2～6)下，Cu2+被硫脲还原成Cu+：
8Cu2+ + CS(NH2)2 + 5H2O ＝ 8Cu+ + CO(NH2)2 + SO42- + 10H+
Cu+再与硫脲形成配合物而被掩蔽。
Ⅲ．配位掩蔽法
掩蔽Sn(IV)、Fe3+、Al3+用氟化钾(或氟化铵)将Sn(IV)、Fe3+、Al3+形成氟的配合物(SnF62-、FeF63-、AlF63-)而加以掩蔽。
3计算Zn的含量：
三.主要仪器与试剂
主要仪器：分析天平，250m烧杯，50mL滴定管，称量瓶, 移液管，干燥器，量筒，250mL容量瓶。
主要试剂：黄铜片，二甲酚橙指示剂，30%H2O2， 0.1mol·L-1 HCl溶液，
Na2H2Y·2H2O
四.操作步骤:
.操作
注意事项
0.1mol·L -1 Zn 2+标准溶液的配制：
1.预处理：取适量锌片放在100mL 烧杯中，用0.1mol·L -1 HCl 溶液（自配）清洗1min ，再用自来水、纯水洗净，烘干、冷却。 2.称量：用直接称量法在干燥小烧杯中准确称取0.15～0.2g Zn ，盖好小表面皿。3．溶样及配液：用滴管从烧杯口加入5mL 1:1 盐酸，待Zn 溶解后吹洗表面皿、杯壁，小心地将溶液转移至250mL 容量瓶中，用纯水稀释至标线，摇匀。
1.将锌片放在酸中清洗1min ，用玻棒搅动。此时锌片表面不应有气泡，否则锌片表面被酸溶蚀，烘
干后表面出现黑斑。用玻棒压住锌片倒去酸，小心加入自来水，玻棒搅动、压住锌片倒去自来水，重
复若干次洗去酸。再用纯水荡洗3次，尽量沥干水。2. 将洗净的锌片转移至已烘干的100 mL 小烧杯中，在石棉网上用小火烘干，边烘边用干玻棒翻动锌片，直至全部干燥，停止加热，放干燥器中冷却。
注意烘的时间不能长，避免锌的氧化。
0.01mol·L -1 EDTA 标准溶液的配制： 称取计算量（1.68g ）的EDTA 二钠
盐在烧杯中，加入适量水，搅拌溶解，
转移到试剂瓶中稀释至500 mL
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1.EDTA 二钠盐溶解速度较慢，溶解需要一定时间。
所以可以提前一周配制。
2. EDTA 不能直接在试剂瓶中溶解试剂。因固体溶解过程中有的有热效应，试剂溶解速度慢，在烧杯中溶解，可搅拌，可加热，使试剂全溶。
以二甲酚橙为指示剂标定EDTA 溶液： 移取25.00mLZn 2+标准溶液，加水50mL ，3-4滴二甲酚橙指
示剂，10 mL300g·L -1六亚甲基四胺溶液，用EDTA 标准溶液滴定，溶液由红紫变为纯黄即为终点。溶液从红紫变至橙时，说明已快到终点，要1
滴多摇，直到加1滴或半滴，摇动后出现不带红的
黄，并能保持30s 即为终点。黄铜片中锌含量测定：1.溶样： 准确称取0.38～0.42g 黄铜片试样，置于100mL 小烧杯中，盖上表面皿，加5mL 1:1 HCl ，2～3mL30%H 2O 2，放置。试样溶完后，在通风橱内加热至大量小气泡冒出，退火，反应平稳后继续小火加热分解剩余的H 2O 2，（否则会氧化二甲酚橙指示剂）冷却，吹洗杯壁，玻棒，转移至250ml 容量瓶中，定容，摇匀。2．掩蔽杂质离子：加5mLBaCl 2溶液，20mL 饱和K 2SO 4溶液，旋摇混匀。加 1.（1）取双氧水的时候用定量加液器，防止双氧水沾到皮肤上而腐蚀。H 2O 2一定要分解完全，否则会氧化我们的指示剂二甲酚橙。⑵用容量瓶配液转移时用玻璃棒引流，烧杯和玻璃棒均要用水荡洗三遍，且每荡洗一边都要转移到容量瓶里。2.（1）加料的顺序不可颠倒，即掩蔽的顺序不能变（2）每加入一种掩蔽剂，要搅拌均匀，使之充分反应。（3）掩蔽过程中出现的沉淀可以不出去，因沉淀颗粒较大，吸附少，对测定影响不大可忽略。 3.（1）控制pH 在5.8—6.2左右，若pH ＞6，原来已被掩蔽
的Cu 2+解蔽（Cu +生成的合物解离，Cu +被空气氧化）
，导致原来无（但有白沉淀）的溶液又变绿（或黄绿），因Cu 2+封闭二甲酚橙，会使终点过渡
1g NH4F，旋摇约1min。加20mL饱和硫脲，混匀。
3．滴定：加15mL 300g·L-1六亚甲基四胺，滴加3～4滴二甲酚橙指示剂，用0.01mol·L-1 EDTA标准溶液滴定，溶液由红紫变为纯黄为终点，15s不褪。较长或终点不敏锐。当pH＞6.3，二甲酚橙指示剂本身为红而不能指示终点。若pH小了，则终点变不敏锐。（2）络合反应比较慢，要慢滴快搅（3）滴完一份倒掉一份防止止F-腐蚀烧杯。
五.实验结果及分析
1.EDTA的标定：中华人民共和国户口登记条例
序号123锌片质量m Zn/g0.1812
锌标液的体积/mL25.0025.0025.00
初读数V1(EDTA)/mL0.000.000.00
终读数V2(EDTA)/mL25.7325.7625.77△V(EDTA)/mL25.7325.7625.77
C(EDTA)/mol·L-10.010770.010760.01075 C平均(EDTA)/mol·L-1(舍前)0.01076
pitstopS 1.000×10-5
计算T 1.000.00 1.00查表3-1的T（置信界限95%） 1.15
C平均(EDTA)/mol·L-1(舍后) 1.414×10-5
2.黄铜片中锌的测定：
序号1234
mCu/ g
初体积V/ ml
终体积V/ml
V/ml
W%
舍前平均W%
S
T
舍后平均W%
六．问题及思考题
★思考题
1. 如何判断过氧化氢是否除尽？如果溶解后过剩的过氧化氢未完全分解，将有何种影响?
答：溶液中小而密的气泡（O2）变少，最后消失，继而出现大而少的气泡（水蒸气），再加热片刻（2～3min），可保证H2O2完全除去。如果没有完全去除，它会氧化指示剂二甲酚橙。
2. 试述用六亚甲基四胺作缓冲溶液的基本原理。
答：六亚甲基四胺为弱碱，p K b=8.87。结合一个质子后形成质子化六亚甲基四胺：
(CH2)6N4 + H+＝ (CH2)6N4H+
质子化六亚甲基四胺为弱酸，p K a=5.15。弱酸和它的共轭碱组成缓冲溶液，缓冲溶液的pH主要决定于p K a，当c酸=c碱时，pH=p K a=5.15，改变c酸、c碱的比例，缓冲溶液的pH可在p K a±1的范围调节，因此，六亚甲基四胺-盐酸缓冲溶液符合测定Zn2+时pH=5.5的要求。
3. 实验中如何掩蔽干扰离子?
答：参见实验原理。
4. 能否先加硫脲，后加氟化物？
答：不能。
若先加硫脲，则还原剂硫脲将Fe3+、Sn（IV）还原为低价Fe2+、Sn2+，由于F-形成的配合物为离子型，金属离子的电荷越高形成的配合物越稳定，因此金属离子电荷的降低，使Fe2+、Sn2+不能被F-有效掩蔽而干扰Zn2+的测定
（Fe2+，b = 0.8；Fe3+，b1 =5.18，b2 =9.07，b3 =12.1；Sn2+，b3 =
9.5；Sn（IV），b6 =25）。
5. 加入掩蔽剂后如未混匀，对实验有何影响?
答：如果没有混匀，掩蔽不完全，滴定时就会消耗过多的EDTA使得测得的锌的含量偏高。
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