铋混合液中铅

实验6　铅、铋混合液中铅、铋含量的连续测定

实验目的

(1)掌握以控制溶液的酸度来进行多种金属离子连续测定的原理和方法;

(2)熟悉二甲酚橙的应用和终点颜色变化。

实验原理

Pb²⁺、Bi³⁺均能与EDTA形成稳定的1∶1配合物。lgK_MY值分别为18.04和27.94。由于两者的lgK_MY值相差很大，故可通过控制溶液不同的酸度，在同一份试样溶液中用EDTA标准溶液连续滴定测定Pb²⁺、Bi³⁺的含量。

Pb²⁺、Bi³⁺的测定均以二甲酚橙为指示剂。二甲酚橙属于三苯甲烷显色剂，易溶于水，有7级酸式离解，其中H₇In至H₃In^4－呈黄色，H₂In^5－至In^7－呈红色。由于各组分的比例随溶液的酸度变化，所以它们在溶液中的颜色也随酸度而改变:在pH＜6.3时呈黄色，pH＞6.3时呈红色。二甲酚橙与Bi³⁺、Pb²⁺形成的配合物呈紫红色，它们的稳定性小于Bi³⁺与Pb²⁺和EDTA所形成的配合物。

测定时，先调节溶液的酸度为pH=1.0，滴定Bi³⁺，终点时溶液由紫红色变为亮黄色。然后再用六次甲基四胺调节溶液的pH值为5～6，滴定Pb²⁺，终点时溶液由紫红色变为亮黄色。

仪器与药品

仪器:酸式滴定管、锥形瓶、移液管。

药品:0.02mol·L^－1EDTA标准溶液、0.2%二甲酚橙溶液、20%六次甲基四胺溶液、0.1mol·L^－1NaOH溶液、0.1mol·L^－1HNO₃溶液、Bi³⁺、Pb²⁺混合溶液(含Bi³⁺、Pb²⁺各约0.02mol·L^－1。称取48gBi(NO₃)₃，33gPb(NO₃)₂，移入含315mLHNO₃的烧杯中，在电炉上微热溶解后，稀释至10L)。

实验步骤

1．Bi³⁺的滴定

用移液管移取Bi³⁺、Pb²⁺混合溶液10.00mL试液置于250mL锥形瓶中。用量筒加入10mL水(此时溶液的酸度为pH≈1^①)，再加1滴二甲酚橙指示剂。用EDTA标准溶液滴定，在近终点前应放慢滴定速度，每加1滴，摇动并注意观察是否变色，直至使溶液由紫红色变为橙色，滴定剂改为半滴加入，溶液由橙色突变为黄色，即为终点。

2．Pb²⁺的滴定

在滴定Bi³⁺后的溶液中补加1滴二甲酚橙指示剂^②，并逐滴滴加六次甲基四胺至溶液呈现稳定的紫红色时，再多加3mL。此时溶液的pH为5～6，然后以EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色突变为亮黄色即为终点。

按上述操作平行测定3次，正确地表达混合试液中Bi³⁺和Pb²⁺质量浓度的测定结果。

数据记录

注释

①酸度已由实验室技术人员调好，在滴定Bi³⁺时，学生不必再调节酸度。水不可多加，防止Bi³⁺水解。

②由于滴定Bi³⁺后，试液的体积增大了，故需补加指示剂。

思考题

(1)本实验能否先在pH=5.0～6.0的溶液中滴定Pb²⁺、Bi³⁺的质量浓度，然后调节溶液pH=1.0时，再滴定Bi³⁺的质量浓度?

(2)用于滴定Bi³⁺、Pb²⁺的EDTA标准溶液，应用何种基准物来标定?为什么?

(3)在滴定Bi³⁺时，如溶液的pH值过大或过小(即超出要求的pH值范围)，试分析可能会对分析结果造成什么影响?实验中可能会出现什么异常现象?

(4)试述二甲酚橙指示剂的作用原理。为什么滴定Bi³⁺、Pb²⁺都可用二甲酚橙作指示剂?