实验四、药用硼砂含量的测定

一、实验目的

1.了解基准物质碳酸钠和硼砂的分子式和化学性质

2.掌握HCl标准溶液的配制、标定过程

3.掌握强酸滴定二元弱碱的滴定过程、突跃范围及指示剂的选择

4.掌握定量转移操作的基本要点

二、实验原理

1.硼砂的测定

Na₂B₄O₇·10H₂O（Mr381.37）是一个强碱弱酸盐，其滴定产物硼酸是一很弱的酸（K =7.3×10^-10）。并不干扰盐酸标准溶液对硼砂的测定。在计量点前，酸度很弱，计量点后，盐酸稍过量时溶液pH值急剧下降，形成突跃。反应式如下：

Na₂B₄O₇ + 2HCl + 5H₂O → 2NaCl + 4H₃BO₃

计量点时pH=5.1，可选用甲基红为指示剂。按下式计算硼砂的质量分数。

m_s为试样质量。

2. 0.1 mol·L^-1 HCl溶液的标定

    基准物质：无水Na₂CO₃或硼砂（Na₂B₄O₇.10H₂O）

    ①用无水Na₂CO₃标定：2HCl ＋  Na₂CO₃  ＝  2NaCl ＋  CO₂ ↑＋  H₂O

指示剂：甲基橙；终点：黄色→橙色

                  

②用硼砂标定：Na₂B₄O₇  +  5H₂O + 2 HCl  =  4H₃BO₃  + 2 NaCl

H₃BO₃ ：K_a=5.8×10^-10；

化学计量点时，溶液呈弱酸性(pH≈5.1)，可选用甲基红作指示剂

三、主要试剂和仪器

0.1 mol·L^-1 HCI溶液；无水Na₂CO₃基准物质，180℃干燥2~3h，置于干燥器中备用；0.2％甲基红指示剂(60%乙醇溶液)；0.1％甲基橙指示剂；硼砂，置于含有NaCI和蔗糖的饱和液的干燥器内保存。

四、操作步骤

1. 0.1 mol·L^-1 HCI溶液的配制和标定

    （1）0.1 mol·L^-1 HCI溶液的配制

    配制0.1 mol·L^-1 HCI溶液500mL（配制方法同实验二）

    （2）0.1 mol·L^-1 HCI溶液的标定（硼砂做基准物质）

用差减法准确称取0.4～0.6 克硼砂三份，分别放在250ml锥形瓶内，加水50毫升，微热溶解，冷却后，加2滴甲基红指示剂，然后用盐酸溶液滴定至溶液由黄色变为浅红色，即为终点，由硼砂的质量及实际消耗的盐酸体积，计算HCI溶液的浓度和测定结果的相对偏差。

（3）药用硼砂中硼砂含量的测定

准确称取药用硼砂0.5g（精确至小数点后4位），加50mL蒸馏水使溶解，加2滴甲基红指示剂，用0.1 mol·L^-1HCl标准溶液滴定至溶液由黄变为橙色，平行三次，计算药用硼砂中硼砂的含量。

五、实验数据记录表格

表1 0.1 mol·L^-1 HCl溶液的标定

表2 药用硼砂中硼砂含量的测定

六、思考题

    1.用无水碳酸钠和硼砂标定盐酸标准溶液的操作方法有何不同，为什么？

 

第二篇：锡的测定

锌粉—氢氧化钠分解碘量法

原理：试样分解后，锡转化为金属锡、锌锡合金及其他可溶锡化合物。用盐酸溶解，以还原铁粉及铝片还原少量Sn(Ⅳ)成Sn(Ⅱ),最后以淀粉为指示剂，用碘酸钾标准溶液滴定完成测定。

硫化氢耗碘使结果偏高。焙烧过程硫被除去大部分，还原过程中产生的硫化氢，利用二氧化碳气流排除。砷在焙烧和分解过程中几乎除完，余下少量砷不干扰测定。锑含量不高时，经焙烧和分解排除后几乎不干扰测定。若含量高时，的按铍载—过氧化钠熔融碘量法处理。含钨较高的试样需按锌粉—硼砂—硼酸分解碘量法处理。

测定范围：大于0.1%锡的矿石。

试剂配制

盐酸 工业纯[不含锡，配成相当于市售AR浓盐酸（1+1）]

淀粉溶液3% 3g淀粉，溶于100mL沸水，冷却，加碳酸钠0.5g，碘化钾20g，摇匀备用。

锡标准溶液 称取纯金属锡（1.0000÷锡标准中锡的含量，置于250mL，加盐酸50mL盖表面，待锡溶解完全（必要时可稍加热）后，再加盐酸150mL移入1000mL容量瓶中，冷却至室温，以水稀释至刻度，摇匀备用，此溶液1mL=1.0000mgSn。

碘酸钾标准溶液（甲） 17.9g碘酸钾溶于含有3g氢氧化钾的500mL水中，加碘化钾89.5g。溶解完全后，水稀释至于10升。 滴定度的允许差为0.00001g/mL。

碘酸钾标准溶液（乙） 碘酸钾3g，溶于含有氢氧化钾2g的300mL毫升水中，加碘化钾11.7g，搅拌至溶解完全，以水稀释至10L。

标定 量取锡标准溶液20.00mL(相当于Sn=0.0200g)于300mL锥形瓶中，加工业盐酸100mL，加还原铁1g，以下按试样分析步骤进行还原、滴定，同时做空白试验。

分析步骤

试样0.2000g，置于5mL刚玉坩埚中，送入预先升温至500℃的马弗炉中，焙烧15min，取出冷却，加锌粉2g，用玻棒搅匀，用毛刷扫净玻棒，加氢氧化钠0.6～1g，加锌粉盖面（约1g），再加入氯化钠2g覆盖表面，送入750℃，的马弗炉中分解15min，取出冷却，放入预先装有盐酸（1+1）120mL，还原铁粉1g的300mL锥形瓶中。联接还原装置，加热至结块和铁粉溶解完全，取下冷却，加入铝片1g，在不断摇动下进行还原，待激烈作用停止后，移至电炉上加热至出现大气泡，置水槽冷却至室温，同时通以二氧化碳。取下，加入一颗小方解石，加淀粉指示剂2mL，以碘酸钾标准溶液滴定至浅蓝紫色为终点。同时做空白试验。

备注

①含锑在1%以上的试样需经分离，步骤按铍载—过氧化钠分解碘量法处理。

含钨在1～20%之间，其他干扰元素甚微时，可采用锌粉—硼砂—硼酸分解碘量法处理。步骤：将焙烧后的试样放入装有工业盐酸60mL的250mL烧杯中，加热浸出至出现大气泡，用工业盐酸洗净坩埚，以1%高锰酸钾溶液逐滴加入，直至溶液呈现黄色，搅拌1min，加热至微沸，保温10min，取下稍冷，用中速定性滤纸过滤，用工业盐酸洗三次烧杯，洗滤纸和深沉5～6次，滤液用300mL锥形瓶承接（控制总体积在120mL左右），然后加还原铁粉1g,加10%碘化钾溶液两滴，联接还原装置，加热使铁粉熔解，（若出现钨兰，则加磷酸10～15mL），加铝片1～1.5g还原。以下按分析步骤操作。

②若试样含锡较高时，采用碘酸钾标准溶液甲进行滴定，其淀粉指示剂可采用不加碘化钾的淀粉溶液5mL。若试样含锡较低（一般小于1%），采用碘酸钾标准溶液乙进行滴定，其淀粉指示剂采用本节配制的溶液2mL，以使待滴溶液中含有一定的碘化钾，提高终点灵敏度。