实验类型： 验证 要求：必修 学时：4
教学重点及难点：混合金属离子溶液的连续测定
一、实验目的
1.了解由调节酸度提高EDTA选择性的原理；掌握常用的标定EDTA的基本原理及方法。
2. 掌握用EDTA进行连续滴定的方法。
二、实验原理
由于lgKBiY＝27.94，lgKPbY=18.04，两者的lgK相差很大，故可以用控制pH的方法在同一份溶液中进行连续滴定。在Pb 2+、Bi 3+混合液中，先调节pH=1，以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标准溶液滴定Bi 3+，然后在滴定Bi 3+后的溶液中，加入六次甲基四胺溶液，使pH=5—6，再用EDTA标准溶液滴定Pb 2+。终点均呈亮黄色。
混合离子的滴定常用控制酸度法、掩蔽法进行，可根据有关副反应系数原理进行计算，论证对它们分别滴定的可能性。
Bi3＋，Pb2＋均能与EDTA形成稳定的1:1络合物，lgK分别为27.94和18.04。由于两者的lgK相差很大，故可利用酸效应，控制不同的酸度，进行分别滴定。在pH≈1时滴定Bi3＋，在pH≈5～6时滴定Pb2＋。
在Bi3＋～Pb2＋混合溶液中，首先调节溶液的pH≈1，以二甲酚橙为指示剂，Bi3＋与指示剂形成紫红色络合物（Pb2＋在此条件下不会与二甲酚橙形成有色络合物），用EDTA标液滴定Bi3＋，当溶液由紫红色恰变为黄色，即为滴定Bi3＋的终点。
在滴定Bi3＋后的溶液中，加入六亚甲基四胺溶液，调节溶液pH＝5～6，此时Pb2＋与二甲酚橙形成紫红色络合物，溶液再次呈现紫红色，然后用EDTA标液继续滴定，当溶液由紫红色恰转变为黄色时，即为滴定Pb2＋的终点。
三、主要试剂与仪器
1、EDTA溶液；2、二甲酚橙2 g·L-1；3、六亚甲基四胺溶液 200 g·L-1；
4、HCl溶液（1＋1）；5、 Bi3＋，Pb2＋混合液 含Bi3＋，Pb2＋各约0.01 mol·L-1；6、锌片（99.99%）；7、电子天平；8、移液管；9、容量瓶；10、滴定管；11、表面皿
四、实验步骤
1、以Zn2+为基准物质标定0.01 mol·L-1EDTA标准溶液：
准确称取锌片 0.06~0.07g左右置于50mL烧杯中，加入5mL(1:1)HCl，盖上表面皿溶解，定容于100mL容量瓶。
2. EDTA标准溶液浓度的标定
用二甲酚橙作指示剂。用移液管吸取锌标准溶液10mL于100mL锥形瓶中，加水20mL，加0.5%二甲酚橙指示剂2～3滴，然后20%六亚甲基四胺至溶液呈稳定的红紫色，再多加3mL。用EDTA标准溶液滴定至溶液有红紫色刚变亮黄色，即达终点，按EDTA溶液消耗的体积，算出其浓度
.
3.Bi3＋－Pb2＋混合液的测定：
用移液管移取10.00mLBi3＋－Pb2＋溶液3份于100mL锥形瓶中，加入1-2滴二甲酚橙指示剂，用EDTA标液滴定，当溶液由紫红色恰变为黄色，即为Bi3＋的终点。根据消耗的EDTA体积，计算混合液中Bi3＋的含量(以g·L-1表示)。
在滴定Bi3＋后的溶液中，滴加六亚甲基四胺溶液，至呈现稳定的紫红色后，再过量加入5mL，此时溶液的pH约5-6。用EDTA标准溶液滴定，当溶液由紫红色恰变为黄色，即为终点。根据滴定结果，计算混合液中Pb2＋的含量（以g·L-1表示）。
五、数据记录与处理
| 实验号码 记录项目 |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
| m（Zn）/g |
|
| VZn2+/mL |
|
|
|
| V1EDTA/mL |
|
|
|
| cEDTA（mol/L） |
|
|
|
| 平均值cEDTA（mol/L） |
|
| V混合液/ mL |
|
|
|
| V2EDTA/mL |
|
|
|
| ωBi3+ (g×L-1) |
|
|
|
| 平均值ωBi3+ (g×L-1) |
|
| V3EDTA (mL) |
|
|
|
| ωPb2+ (g×L-1) |
|
|
|
| 平均值ωPb2+ (g×L-1) |
|
| 相对偏差% |
|
|
|
| 平均相对偏差% |
|
|
|
六、注意事项：
1. 络合反应速度较慢，滴定时滴加速度不能太快，特别是临近终点时，要边滴边摇晃。
2.每次滴定前要注满滴定管，以减少读数误差。
3. 能否以先滴定Pb 2+、而后滴定Bi 3+ ？
4.本次实验中能否用以CaCO3为基准物质标定EDTA?
七、思考题：
1.描述连续滴定Bi3＋，Pb2＋过程中，锥形瓶中颜色变化的情形，以及颜色变化的原因。
2.为什么不用NaOH， NaAc或NH3·H2O，而要用六亚甲基四胺调节pH到5～6？
在选择缓冲溶液时，不仅要考虑它的缓冲范围或缓冲容量，还要注意可能引起的副反应。再滴定Pb2+时，若用NaAc调酸度时，Ac-能与Pb2+形成络合物，影响Pb2+的准确滴定，所以用六亚四基四胺调酸度。
六次甲基四胺与盐酸反应为：(CH2)6N4+HCl==(CH2)6N+H+·Cl-
反应中盐酸的物质的量： 
六次甲基四胺的物质的量： 
故六次甲基四胺过量。
缓冲体系中剩余六次甲基四胺的浓度为：
六次甲基四胺盐的浓度为：
根据一般缓冲溶液计算公式：
得：
（六次甲基四胺pKb=8.85）
3.本实验中，能否先在pH＝5～6的溶液中，测定Bi3＋和Pb2＋的合量，然后再调整pH≈1时测定Bi3＋含量。
不能在pH为5～6时滴定Bi3+、Pb2+总量，因为当溶液的pH为5～6时，Bi3+水解，不能准确滴定。
