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二水合氯化钡含量的测定(

时间:2023-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:如果用Ba SO4重量法测定SO2-4,沉淀剂Ba Cl2只允许过量20%~30%,因为Ba Cl2灼烧时不易挥发除去。准确称取一份0.4~0.6g Ba Cl2·2H2O试样,置于250m L烧杯中,加入约100m L水、3m L2mol/L的HCl溶液搅拌溶解, 加热至近沸。将折叠的沉淀滤纸包置于已恒重的瓷坩埚中, 经烘干、 碳化、 灰化后在800℃马弗炉中灼烧至恒重,计算Ba Cl2·2H2O中Ba的含量。

一、 实验目的

1.了解测定Ba Cl2·2H2O中钡的含量的原理和方法。

2. 掌握晶形沉淀的制备、 过滤、 洗涤、 灼烧及至恒重等的基本操作技术。

二、 实验原理

Ba SO4重量法既可以用于测定Ba2+,也可以用于测定SO2-4的含量。

称取一定量的Ba Cl2·2H2O,用水溶解,加稀HCl溶液酸化,加热至微沸;在不断搅动下,慢慢地加入稀的热H2SO4溶液,Ba2+与SO2-4反应,形成晶形沉淀;沉淀经陈化、过滤、洗涤、烘干、炭化、灰化、灼烧后,以Ba SO4形式称量,可求出Ba Cl2·2H2O中Ba2+的含量。

Ba Cl2·2H2O中Ba2+的含量计算:

Ba2+可生成一系列微溶化合物,如Ba CO3、Ba Cr O4、Ba HPO4、Ba SO4等。其中,Ba SO4的溶解度最小,100m L溶液在100℃时溶解0.4mg Ba SO4,25℃时仅溶解0.25mg。当过量沉淀剂存在时, 溶解度大为减小, 一般可以忽略不计。

Ba SO4重量法一般在0.05mol/L左右的盐酸介质中进行沉淀, 这是为了防止产生Ba CO3、Ba HPO4、Ba HAs O4沉淀以及Ba(OH)2共沉淀;同时,适当提高酸度,增加Ba SO4在沉淀过程中的溶解度, 以降低其相对过饱和度, 有利于获得较好的晶形沉淀。

用Ba SO4重量法测定Ba2+时,一般用稀H2SO4做沉淀剂,为了使Ba SO4沉淀完全, H2SO4必须过量。由于H2SO4在高温下可挥发除去,故沉淀带出的H2SO4不致引起误差,因此沉淀剂可过量50%~100%。如果用Ba SO4重量法测定SO2-4,沉淀剂Ba Cl2只允许过量20%~30%,因为Ba Cl2灼烧时不易挥发除去。

Pb SO4、Sr SO4的溶解度均较小,Pb2+、Sr2+对钡的测定有干扰,而NO3、Cl O3、Cl等阴离子和K、Na、Ca2+、Fe3+等阳离子均可以引起共沉淀现象,故应严格掌握沉淀条件,减少共沉淀现象,以获得纯净的Ba SO4晶形沉淀。

三、 实验仪器和试剂

1. 仪器

电子分析天平、 马弗炉、 瓷坩埚25m L (1个)、 玻璃漏斗 (1个)、 定量滤纸 (慢速)、试剂瓶500m L (1个)、 量筒 (50m L和10m L各一个)、 烧杯200m L。

2. 试剂

固体Ba Cl2·2H2O(分析纯)、浓H2SO4(98%)、浓HCl(12mol/L)。

四、 实验步骤

1. 溶液配制

(1) H2SO4溶液1mol/L、0.1mol/L

量取5.54m L浓H2SO4,慢慢加入80m L蒸馏水中,再用蒸馏水稀释至100m L;取1m L1mol/L的H2SO4溶液倒入100m L蒸馏水中,搅拌均匀。

(2) HCl溶液2mol/L

量取5m L浓HCl, 用25m L蒸馏水稀释, 搅拌均匀。

2. 称样及沉淀的制备

准确称取一份0.4~0.6g Ba Cl2·2H2O试样,置于250m L烧杯中,加入约100m L水、3m L2mol/L的HCl溶液搅拌溶解, 加热至近沸。

另取4m L1mol/LH2SO4溶液于100m L烧杯中,加水30m L,加热至近沸,趁热将H2SO4溶液用胶头滴管逐滴加入到热的钡盐溶液中,并用玻璃棒不断搅拌,直至H2SO4加完为止;待Ba SO4沉淀下沉后,于上层清液中加入1~2滴0.1mol/LH2SO4溶液,仔细观察沉淀是否完全; 沉淀完全后, 盖上表面皿 (切勿将玻璃棒拿出杯外), 放置过夜陈化。

3. 沉淀的过滤与洗涤

用慢速或中速滤纸倾泻法过滤。用0.1mol/L的稀H2SO4洗涤沉淀3~4次,每次约10m L; 然后将沉淀定量转移到滤纸上, 用折叠滤纸时撕下的小片滤纸擦拭杯壁, 并将此小片滤纸放于漏斗中,再用0.1mol/L稀H2SO4洗涤4~6次,直至洗涤液中不含Cl为止。

4. 空坩埚的恒重

将洁净的瓷坩埚放在800℃的马弗炉中灼烧至恒重 (第一次灼烧40min, 第二次后每次只灼烧20min)。 灼烧也可在煤气灯下进行。

5. 沉淀的灼烧和恒重

将折叠的沉淀滤纸包置于已恒重的瓷坩埚中, 经烘干、 碳化、 灰化后在800℃马弗炉中灼烧至恒重,计算Ba Cl2·2H2O中Ba的含量。

五、 数据记录 (表4.11)

表4.11 数据记录

六、 思考题

1. 滤纸如何进行灰化?

2. 温度上升, 硫酸钡溶解度有所升高, 但为什么还需要在热溶液中进行沉淀?

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