一、 实验目的:
巩固所学知识,并且将其运用于实际实验中。提高分析问题与解决问题的能力。
掌握氨与氯化铵混合溶液中各组分浓度测定的方法。
二、 实验原理: ①求[NH4+]:
Kw=[H+][OH-] (1)
CBE: [NH4+]+[H+]=[OH-]+[Cl-] (2) 首先,使用PH计测得溶液中[H+],再用(1)式求得[OH]。 其次,再依据银量法或铁铵钒法测得求得[Cl]。(本次采用银量法)
银量法:
在中性至弱碱性范围内(pH在6.5—10.5),以铬酸钾为指示剂,用硝酸银滴定氯化物时,由于氯化银的溶解度小于铬酸银的溶解度,氯离子首先被完全沉淀出来后,然后铬酸盐以铬酸银的形式被沉淀,产生砖红色,指示滴定终点到达。该沉淀滴定的反应如下:
Ag++Cl-—→AgCl↓
2Ag++CrO42-→Ag2CrO4↓(砖红色)
该方法适用的氯离子浓度范围为10—500mg/L的氯化物,当氯离子含量过高时,可适当加水稀释。
最终由(1)和(2)可以求得[NH4+] ②求[NH3]:
-由C=[Cl],得:
[NH3]= C-[NH4+]= [Cl-]-[NH4+]
-
-
三、 注意事项:
(1)注意数据记录及处理。
(2)AgNO3见光析出金属银2AgNO3 光 2Ag+NO2+O2,故需保存在棕色瓶中;AgNO3若与有机物接触,则起还原作用,加热颜色变黑,故勿使AgNO3与皮肤接触。
(3)实验结束后,盛装AgNO3溶液的滴定管应先用蒸馏水冲洗2~3次,再用自来水冲洗,以免产生AgNO3沉淀,难以洗净。含银废液应予以回收,切不能随意倒入水槽。
(4)注意须要同法作空白滴定。
四、主要仪器与药品:
(1)仪器:
电子分析天平;100、250mL烧杯;250、500 mL容量瓶;25mL移液管; 250mL锥形瓶;PH计;玻璃棒;胶头滴管;吸耳球;25mL酸式滴定管;滴定台。 (2)药品:
0.15-0.20g NH4Cl固体粉末、去离子水(蒸馏水) 硝酸银标准溶液C(AgNO3)=0.0141mol/L:
称取1.1975g硝酸银(AgNO3),溶于蒸馏水中,在容量瓶中稀释至500mL,贮于棕色瓶中。
铬酸钾溶液50g/L:
称取58铬酸钾(K2CrO4)溶于少量蒸馏水中,滴加硝酸银溶液至有红色沉淀生成。摇匀,静置,然后过滤并用蒸馏水将滤液稀释至100mL。 酌酞指示剂溶液:
称取0.58酚酞溶于50mL95%乙醇中。
五、实验步骤:
①氨与氯化铵混合溶液试样的配置:
用电子天平准确地称量0.15-0.20g NH4Cl固体粉末于小烧杯中,用大约30ml蒸馏水将固体溶解定容于250.00ml容量瓶中。 ②溶液中[H+]的测定:
用移液管移取25.00mL溶液于250mL锥形瓶中,使用PH计测得溶液的PH,记录数据。平行测定三次。
-③溶液中[Cl]的测定:
(1)用移液管量取25mL试样于锥形瓶中。另取一锥形瓶加入25mL蒸馏水作空白试验。
(2)如水样pH值在6.5~10.5范围时,可直接滴定,超出此范围的水样应以
酚酞作指示剂,用稀硫酸或氢氧化钠的溶液调节至红色刚刚退去。
(3)加入1mL铬酸钾溶液,用硝酸银标准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚出现即
为滴定终点。
平行测定三次并且同法作空白滴定。
六、数据记录及处理:
⑴溶液PH的测定: 序号 项目 数据 1 2 3 空白对照(水样) / PH值 [H+]/mol/L [OH-]/mol/L
⑵溶液中[Cl-]的测定 序号 项目 数据 1 2 3 空白对照(水样) / V(试样)/ml V(AgNO3)/ml C(Cl-)/mol/L C Cl-/mol/L |di| 相对平均偏差/% /
由[NH4+]=[OH-]+[Cl-]-[H+],得: [NH4+]=
由C=[Cl-],得:
[NH3]= C-[NH4+]= [Cl-]-[NH4+] 故[NH3]=
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