四氧化三铅组成的测定4页.doc

四氧化三铅组成的测定一、实验目的1．测定Pb3O4的组成2．进一步练习碘量法操作3．学习用EDTA测定溶液中的金属离子二、实验原理Pb3O4为红色粉末状固体，欲称铅丹或红丹该物质为混合价态氧化物，其化学式可写成Pb2PbO4，即式中氧化数为+2的Pb占2/3，而氧化数为+4的Pb占1/3但根据其结构，Pb3O4应为铅酸Pb2PbO4或者2PbO•PbO2 Pb3O4与HNO3反应时，由于PbO2的生成，固体的颜色很快从红色变为棕黑色：很多金属离子均能与多齿配体EDTA以1：1的比例生成稳定的螯合物，以+2价金属离子M2+为例，其反应如下：因此，只要控制溶液的pH，选用适当的指示剂，就可用EDTA标准溶液，对溶液中的特定金属离子进行定量测定本实验中Pb3O4经HNO3作用分解后生成的Pb2+，可用六亚甲基四胺控制溶液的pH为5~6，以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标准液进行测定PbO2是种很强的氧化剂，在酸性溶液中，它能定量地氧化溶液中的I-：从而可用碘量法来测定所生成的PbO2三、实验药品及仪器固体药品：四氧化三铅（A.R.）、碘化钾（A.R.）HNO3（6M）、EDTA (A.R)、Na2S2O(A.R) 、 K2Cr2O7(A.R)、ZnSO4(A.R)液体药品：NaAc-HAc(1:1)混合液、氨水（1:1）、六亚甲基四胺（20%）、淀粉（2%）、HCl(6 molL-1)、二甲酚橙（0.2%）仪器：天平、称量纸、量筒（10mL，100mL）、烧杯（50mL）、锥形瓶（250mL）、碘量瓶（250mL）、酸式滴定管（50mL）、碱式滴定管（50mL）、洗瓶四、实验步骤1．Pb3O4的分解 用差量法准确称取干燥的Pb3O4 0.5g转移至离心试管中，加入2mL6molL-1的HNO3溶液，用毛细玻璃棒搅拌，使之充分反应，可以看到红色的Pb3O4很快变为棕黑色的PbO2。

然后用离心机离心分离，离心液转移至锥形瓶中，并用蒸馏水少量多次地洗涤固体，洗涤液一并转入锥形瓶中，沉淀供下面实验用2．PbO含量的测定 把1中离心液和洗涤液全部转入锥形瓶中，往其中加入6~8滴二甲酚橙指示剂，并逐滴加入1：1的氨水，至溶液由黄色变为橙色，再加入20%的六亚甲基四胺至溶液呈稳定的紫红色（或橙红色），再过量5mL，此时溶液的pH为5~6然后以EDTA标准液滴定溶液由紫红色变为设宴黄色时，即为终点记下所消耗的EDTA溶液的体积3．PbO2含量的测定 将上述固体PbO2连同滤纸一并置于另一只锥形瓶中，往其中加入30mL HAc与NaAc混合液，再向其中加入0.8g固体KI，摇动锥形瓶，使PbO2全部反应而溶解，此时溶液呈透明棕色以Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时，加入1ml2%淀粉液，继续滴定至溶液蓝色刚好褪去为止，记下所用去的Na2S2O3溶液的体积五、备注标准溶液的配制和标定1．0.02 molL-1EDTA标准溶液配制和标定EDTA难溶于水，22℃时其溶解度为0.02g/100mL（约为0.005molL-1），通常使用其二钠盐配制标准溶液乙二胺四乙酸二钠盐的溶解度为11.1g/100mL(22℃)，可以配成浓度为0.3molL-1以上的溶液，其水溶液的pH＝4.4，通常采用间接法配制标准溶液。

1）配制0.02molL-1EDTA溶液用台秤称取2.0 g乙二胺四乙酸二钠盐（Na2H2Y2H2O）于200 mL温热水中，溶解，稀释至250 mL，摇匀长期放置时，应贮存于聚乙烯瓶中2）配制0.020 molL-1Zn2+标准溶液 准确称取ZnSO47H2O 1.2～1.5 g于250 mL烧杯中，加入100mL水溶解后，定量转移至250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀,计算其标准溶液的准确浓度3）EDTA溶液浓度的标定 用移液管移取25.00 mL锌标准溶液于250mL锥形瓶中，加入2mL1:5HCl及15mL20%六次甲基四胺缓冲溶液， 加1～2滴0.2％二甲酚橙指示剂，用EDTA滴定至溶液由紫红色变为亮黄色，即为终点记录所消耗的EDTA体积平行滴定三次计算EDTA的准确浓度 2．0.05 molL-1Na2S2O3标准溶液配制和标定固体试剂Na2S2O35H2O通常含有一些杂质，且易风化和潮解，因此，Na2S2O3标准溶液采用标定法配制通常采用K2Cr2O7作为基准物，以淀粉为指示剂，用间接碘量法标定Na2S2O3溶液因为K2Cr2O7与Na2S2O3的反应产物有多种，不能按确定的反应式进行，故不能用K2Cr2O7直接滴定Na2S2O3。

而应先使K2Cr2O7与过量的KI反应,析出与K2Cr2O7计量相当的I2，再用Na2S2O3溶液滴定I2，反应方程式如下：Cr2O72-与I-的反应速度较慢，为了加快反应速度，可控制溶液酸度为0.2～0.4molL-1，同时加入过量的KI，并在暗处放置一定时间但在滴定前须将溶液稀释以降低酸度，以防止Na2S2O3在滴定过程中遇强酸而分解1）0.05 molL-1Na2S2O3溶液称取6.5g Na2S2O35H2O，溶于500mL新煮沸的冷蒸馏水中，加0.1g Na2CO3，保存于棕色瓶中，放置一周后进行标定2）配制K2Cr2O7标准溶液准确称取在140～150℃下烘干2 h的基准试剂K2Cr2O7约0.7 g于烧杯中，加适量水溶解后定量移入250 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀计算其准确浓度3）Na2S2O3溶液的标定用移液管吸取25 mL K2Cr2O7标准溶液于250 mL锥形瓶中，加6mL6mo1/L HCl，加入1g固体 KI摇匀后盖上表面皿，于暗处放置5min然后用100mL水稀释，用Na2S2O3溶液滴定至浅黄绿色后加入2 mL淀粉指示剂，继续滴定至溶液蓝色消失并变为绿色即为终点。

平行测定3次六、实验数据及处理1．EDTA的滴定表1 EDTA的滴定次数项目12V(Zn2+)/mLC(Zn2+)/molL-1V(EDTA)终读数/mL V(EDTA)初读数/mLV(EDTA)/mLC(EDTA) molL-1平均C(EDTA) molL-12．Na2S2O3滴定表2 Na2S2O3的滴定次数项目12V(K2Cr2O7)/mLC(K2Cr2O7)/molL-1V(Na2S2O3)终读数/mL V(Na2S2O3)初读数/mLV Na2S2O3)/mLC(Na2S2O3) molL-1平均C(Na2S2O3) molL-13．Pb3O4的分解表3 Pb3O4的分解药品Pb3O4/gHNO3/ 6molL-1用量4．PbO含量的测定表4 PbO含量的测定药品二甲酚橙1:1的氨水六亚甲基四胺EDTA/mL用量或现象5．PbO2含量的测定表5 PbO2含量的测定药品HAc NaAc混合液KI（s）2%淀粉液Na2S2O3用量6．计算由上述实验计算出试样中 +2 价铅与 +4 价铅的摩尔比，以及Pb3O4在试样中的质量分数本实验要求，+2价铅与 +4价铅摩尔比为2 0.05，Pb3O4在试样中的质量分数应大于或等于95%方为合格。