1、实验六 自来水总硬度的测定 教学笔记一、实验目的1、学习络合滴定的原理及其应用2、初步掌握 EDTA 标准溶液的配制、标定及稀释3、掌握络合滴定法中的直接滴定法4、掌握铬黑 T 指示剂的使用及 终点颜色变化的观察，掌握络合滴定操作。二、重难点重点：EDTA 标准溶液的配制、标定及稀释；直接滴定法；铬黑 T指示剂的使用及终点颜色变化的观察难点：铬黑 T 指示剂的使用及终点颜色变化的 观察三、实验原理水的硬度的测定可分为水的总硬度和钙、镁硬度的测定两种，前者是测定 Ca、Mg 总量，并以钙化合物(CaO) 含量表示，后者是分别测定 Ca 和 Mg 的含量。测定钙硬时，用 NaOH 调节溶液 pH
2、值为 1213，使溶液中的Mg2+形成 Mg(OH)2，白色沉淀，以 钙指示剂为指示 剂，指示剂与钙离子形成红色的络合物，滴入 EDTA 时，钙离子逐步被络合，当接近化学计量点时，已与指示剂络 合的钙离子被 EDTA 夺出，释放出指示剂，此时溶液为蓝色。测定钙镁总硬时，在 pH=10 的缓冲溶液中，以 铬黑 T(EBT)为指示剂，指示剂与钙、镁离子形成酒红色的络合物，指示剂被 EDTA 从络合物中取代出来，至终点即恢复指示剂本身的天蓝色。滴定前： EBT + Mg = Mg-EBT(蓝色) (紫红色)滴定时： EDTA + Ca2+= Ca-EDTA(无色)EDTA + Mg2+= Mg-ED
3、TA(无色 )终点时:EDTA + Mg-EBT = Mg-EDTA + EBT(紫红色) (蓝色)到达计量点时，呈现指示剂的纯蓝色。 水样中存在 Fe3+，Al3+等微量杂质时，可用三乙醇胺进行掩蔽，Cu+、Pb+、Zn+等重金属离子可用 Na2S 或 KCN 掩蔽。 水的硬度常以氧化钙的量来表示。各国对水的硬度表示不同，我国沿用的硬度表示方法有两种：一种以度()计，1 硬度 单位表示十万份水中含 1 份 CaO(即每升水中含 10mgCaO)，即 1=10mg/lCaO;另一种以 CaOmmol/l 表示。经过计 算，每升水中含有 1mmolCaO 时，其硬度为 5.6，硬度()计算公式
4、为：硬度()= C EDTAVEDTAMCaO100/V 水 。四、仪器与试剂台秤、分析天平、酸式滴定管、锥形瓶、移液管(25mL)、容量瓶(250mL)、烧杯、试剂瓶、量筒(100mL)、表面皿。EDTA(s)(A.R.)、KB 指示剂、CaCO 3(s)(A.R.)、HCl(11)、三乙醇胺(1 1)、氨性缓冲溶液( pH10 称取 20gNH4Cl，溶解后，加 100mL浓氨水，用水稀至 1L)，铬 黑 T 指示剂(0.05%)、钙指示剂(s, 与 NaCl粉末 1100 混均) ，水样。 五、实验内容1、0.02molL-1EDTA 标准溶液的配制和 标定（1)在台秤上称取 2.0gE
5、DTA 于烧杯中，用少量水加热溶解（为终点颜色易于观察，可向其中加 1ml MgCl2 溶液），冷却后转入 250mL 试剂瓶中加去离子水稀释至 250mL。长期放置时应贮于聚乙烯瓶中。（2)准确称取 CaCO3 基准物 0.500.55g，置于 100mL 烧杯中，用少量水先润湿，盖上表面皿，慢慢滴加 11 HCl 10mL，待其溶解后，用少量水洗表面皿及烧杯内壁，洗涤液一同转入 250mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。移取 25.00mLCa+溶液于 250mL 锥形瓶中，加入三乙醇胺2mL，20mL 氨性 缓冲溶液， 23 滴 EBT 指示剂。用 0.02molL-1EDTA 溶液滴
6、定至溶液由紫红变为蓝色，即为终点。平行标定三次，计算 EDTA 溶液的准确 浓 度。2、EDTA 标液的稀释准确移取已标定好了的 EDTA 溶液 25.00mL 于 250mL 容量瓶中，稀释至刻度供下面实验使用.3、自来水硬度的测定取水样 25.00mL 于 250mL 锥形瓶中，加入 5mL 1:1 三乙醇胺(若水样 中含有重金属离子，则加入 1mL2%Na2S 溶液掩蔽 )，10mL 氨性缓冲溶液，23 滴铬黑 T(EBT)指示剂，0.002molL -1EDTA 标准溶液(用 0.02molL-1EDTA 标准溶液稀释)滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色，即为终点。注意接近终点时应慢滴多摇。
7、平行测定三次，计算水的总硬度，以度()和 mmolL-1 两种方法表示分析结果。附：钙硬度和镁硬度的测定取水样 100mL 于 250mL 锥形瓶中，加入 2mL 6mol/L NaOH 溶液，摇匀，再加入 0.01g 钙指示剂，摇匀后用 0.005mol/L EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。计算钙硬度。由总硬度和钙硬度求出镁硬度。注释铬黑 T 与 Mg2+显色灵敏度高，与 Ca2+显色灵敏度低，当水样中Ca2+含量高而 Mg2+很低时，得到不敏 锐的终点，可采用 KB 混合指示剂。水样中含铁量超过 10mg/mL 时用三乙醇胺掩蔽有困难，需用蒸馏水将水样稀释到 Fe3
8、+不超 过 10mg/mL 即可。 注意事项1、EDTA 标准溶液配制 时应加入少量的镁盐，以提高终点变色的敏锐性。2、三乙醇胺必须在 pH4 时加入，然后在 调节 pH 至滴定酸度。3、若有 CO2 或 CO32-存在会和 Ca2+结合生成 CaCO3 沉淀，使终点拖后，变色不敏锐。故应在滴定前将溶液酸化并煮沸一除去 CO2。但 HCl 不宜多加，以免影响滴定时溶液的 pH。六、数据记录与处理（略）七、课堂提问讨论1、铬黑 T 指示 剂是怎样指示滴定 终点的?2、本实验中，需要准确称量的物品有什么？称取的质量是多少？3、本实验中，需要使用的滴定管是哪种？相 应的指示剂是那种？4、阐述 Mg2+-EDTA 能够提高终点敏锐度的原理5、以 HCl 溶液溶解 CaCO3 基准物质时，操作中 应注意些什么 ?6、EDTA 的标定应该选择何种方法？为什么？7、实验中向 EDTA 溶液中加入氯化镁溶液会影响到实验结果的准确性吗？8、测定自来水硬度时为什么要稀释 EDTA 溶液？9、配位滴定中为什么要加入缓冲溶液?10、用 EDTA 法测定水的硬度时，哪些离子的存在有干扰? 如何消除?11、水硬度的计算公式如何？八、课后思考题1、配位滴定与酸碱滴定法相比，有哪些不同点 ?操作中应注意哪些问题?2、如用自来水配制 EDTA 溶液，对结果的测定有何影响？p189, 2，3教学心得：
