分析化学中常用的分离和富集方法教案

第一篇：分析化学中常用的分离和富集方法教案

第8章 分析化学中常用的分离和富集方法

教学目的：学习各种常用分离和富集方法的原理、特点及应用，掌握复杂体系的分离与分析；分离法的选择、无机和有机成分的分离与分析。

教学重点：掌握各种常用分离和富集方法的原理、特点及应用。教学难点：萃取分离的基本原理、实验方法和有关计算。

8.1 概述

干扰组分指样品中原有杂质（溶解）或加入试剂引入的杂质，当杂质量少时可加掩蔽剂消除干扰，量大或无合适掩蔽剂时可采用分离的方法。分离完全的含义：（1）干扰组分少到不干扰；（2）被测组分损失可忽略不计。完全与否用回收率表示

回收率＝分离后测得的量100％

原始含量对回收率的要求随组分含量的不同而不同：

含量（质量分数）

回收率

1％以上

>99.9％

0.01－1％

>99%

0.01%以下

90－95％

常用的分离方法：沉淀、挥发和蒸馏、液－液萃取、离子交换、色谱等。8.1.1沉淀分离法

1.常量组分的分离（自己看书：5分钟）（1）利用生成氢氧化物

a.NaOH法

＋b.NH3法（NH4存在）

c.有机碱法

六次（亚）甲基四胺

pH＝5-6 d.ZnO悬浮液法

pH＝6（2）硫化物沉淀（3）有机沉淀剂

2.痕量组分的共沉淀分离和富集（1）无机共沉淀分离和富集

＋a.利用表面吸附进行共沉淀

CuS可将0.02ug的Hg2从1L溶液中沉淀出 b.利用生成混晶

（2）有机共沉淀剂 灼烧时共沉淀剂易除去，吸附作用小，选择性高，相对分子质量大，体积也大，分离效果好。a.利用胶体的凝聚作用进行共沉淀：辛可宁，丹宁，动物胶b.利用形成离子缔合物进行共沉淀：甲基紫，孔雀绿，品红，亚甲基蓝c.利用“固体萃取剂”进行共沉淀。8.1.2挥发和蒸馏分离法

挥发法：选择性高

As的氢化物，Si的氟化物，As、Sb、Sn、Ge的氯化物

＋蒸馏法：N－NH4－NH3（酸吸收）

利用沸点不同，进行有机物的分离和提纯。

8.2 液－液萃取分离法

8.2.1萃取分离法的基本原理

萃取：把某组分从一个液相（水相）转移到互不相溶的另一个液相（有机相）的过程。反萃取：有机相水相 •优点：1.萃取分离法设备简单；2.操作快速；3.分离效果好；

•缺点：1.费时，工作量较大；2.萃取溶剂常是易挥发、易燃和有毒的物质。1．萃取过程的本质

亲水性：易溶于水而难溶于有机溶剂的性质。金属离子在水中形成水合离子，具有亲水性，常见亲水基团有：-OH，-SO3H，-NH2，NH。疏水性：难溶于水而易溶于有机溶剂的性质。常见疏水基团有：烷基，卤代烷基，芳香基萃取过程的本质就是将物质由亲水性转化为疏水性的过程。2．分配系数和分配比

一定温度下，溶质A在水相和有机相达平衡，A(水)A（有机）

KDA有A水――分配定律

KD－分配系数，只与温度有关。

分配定律适用条件：(1).稀溶液，可用浓度代替活度；

(2).溶质在两相中均以单一的相同形式存在，没有其他副反应。

c有c水＝D

D－分配比。

（1）当D>1时，说明溶质进入有机相的量比留在水中的量多。在两相中以单一形式存在，溶液较稀时，KD＝D。

（2）配比并不是常数，与溶液的酸度、溶质的浓度等因素有关。3．萃取百分率：表示萃取的完全程度

EE和D的关系 被萃取物质在有机相中的总量100%

被萃取物质的总量coVoDD100%等体积萃取，E100%（1）当coVocwVwDVw/VoD1 E分配比不高时，可采用多次连续萃取的方法来提高萃取率。2.当D=1时，萃取一次的萃取百分率为50%；若要求萃取率大于90%，则D必须大于9；

•设Vw（ml）溶液内含有被萃取物m0（g），用Vo（ml）溶剂萃取一次，水相中剩余被萃取物m1（g），则进入有机相的质量是（m0-m1）（g），此时分配比为D故：m1m0Vw

DVoVwncom0m1/Vo cwm1/VwVw•若用Vo（ml）溶剂萃取n次，水相中剩余被萃取物为mn（g）：mnm0

DVVow8.2.2重要的萃取体系

1.螯合物萃取体系 2.离子缔合物萃取体系 3.溶剂化合物萃取体系 4.简单分子萃取体系

8.2.3萃取条件的选择（I）萃取平衡

• 金属离子Mn+与螯合剂HR作用生成螯合物MRn被有机溶剂所萃取，设HR易溶于有机相而难溶于水相，则萃取平衡表示： n++（M）W + n（HR）O=====（MRn）O + n（H）W

平衡常数称为萃取平衡常数Kex：

+n [MRn] O  [H] W Kex = —————————（8-8）

n+n [M]W  [HR] O

n [MRn] O Kex[HR] O

D = ———— = —————（8-9）

n++n [M]W [H] W

由式(8—9)可见，金属离子的分配比决定于Kex，螯合剂浓度及溶液的酸度。（II）萃取条件的选择主要考虑以下几点： a．螯合剂的选择 b．溶液的酸度 c.萃取溶剂的选择 d．干扰离子的消除 a．螯合剂的选择

• • • 螯合剂与金属离子生成的螯合物越稳定，即Kex越大，萃取效率就越高； 螯合剂含疏水基团越多，亲水基团越少，[HR] O越大，萃取效率就越高。螯合剂浓度

nb．溶液的酸度

• 溶液的酸度越低，则D值越大，就越有利于萃取。

• 当溶液的酸度太低时，金属离子可能发生水解，或引起其他干扰反应，对萃取反而不利。• 结论：必须正确控制萃取时溶液的酸度。

• 示例：用二苯基卡巴硫腙—CCl4萃取金属离子，都要求在一定酸度条件下才能萃取完全。

2+2-萃取Zn时，适宜pH为6.5一l0，溶液的pH太低：难于生成螯合物 pH太高：形成Zn02。

c.萃取溶剂的选择 • 原则：

（1）金属螯合物在溶剂中应有较大的溶解度。通常根据螯合物的结构，选择结构相似的溶剂。

（2）萃取溶剂的密度与水溶液的密度差别要大，粘度要小（3）萃取溶剂最好无毒、无特殊气味、挥发性小。• 例如：

含烷基的螯合物用卤代烷烃(如CCl4，CHCl3)作萃取溶剂 含芳香基的螯合物用芳香烃(如苯、甲苯等)作萃取溶剂 d．干扰离子的消除

（a）控制酸度： 控制适当的酸度，有时可选择性地萃取一种离子，或连续萃取几种离子

2+3+2+2+ 示例：在含Hg，Bi，Pb，Cd溶液中，控制酸度用二苯硫腙—CCl4萃取不同金属离子。

3（b）使用掩蔽剂： 当控制酸度不能消除干扰时，可采用掩蔽方法。

+2+ 示例：用二苯硫腙—CCl4萃取Ag时，若控制pH为2，并加入EDTA，则除了Hg，Au(III)外，许多金属离子都不被萃取。

8.2.4萃取分离技术 1.萃取方式

在实验室中进行萃取分离主要有以下三种方式。

a．单级萃取 又称间歇萃取法：通常用60一125mL的梨形分液漏斗进行萃取，萃取一般在几分种内可达到平衡，分析多采用这种方式。

b．多级萃取 又称错流萃取：将水相固定，多次用新鲜的有机相进行萃取，提高分离效果。c．连续萃取： 使溶剂得到循环使用，用于待分离组分的分配比不高的情况。这种萃取方式常用于植物中有效成分的提取及中药成分的提取研究。

• 萃取时间，一般从30s到数分钟不等。

2.分层

• 萃取后应让溶液静置数分钟，待其分层，然后将两相分开。• 注意：在两相的交界处，有时会出现一层乳浊液

产生原因：因振荡过于激烈或反应中形成某种微溶化合物

消除方法：增大萃取剂用量、加入电解质、改变溶液酸度、振荡不过于激烈 3.洗涤

• 所谓洗涤：就是将分配比较小的其它干扰组分从有机相中除去。

• 洗涤方法：洗涤液的基本组成与试液相同，但不含试样。将分出的有机相与洗涤液一起振荡。

• 注意：此法使待测组分有一些损失，故适用于待测组分的分配比较大的条件下，且一般洗涤1—2次。4.反萃取

• 反萃取：破坏被萃物的疏水性后，将被萃物从有机相再转入水相，然后再进行测定。• 反萃取液：酸度一定（与原试液不同），或加入一些其它试剂的水溶液。

• 选择性反萃取：采用不同的反萃液，可以分别反萃有机相中不同待测组分．提高了萃取分离的选择性。

8.3 离子交换分离法

利用离子交换树脂与溶液中的离子发生交换反应而进行分离的方法。此法可用于：（1）分离（2）富集微量物质（3）除去杂质，高纯物质的制备（去离子水）8.3.1离子交换剂的种类和性质

离子交换树脂是一种高分子聚合物。1．种类：

阳离子交换树脂：a.强酸型：活性基团-SO3H，在酸性、中性和碱性溶液中都能使用。国产#732树脂。

b。弱酸型：活性基团-COOH，-OH，在中性、碱性中使用。国产#724 阴离子交换树脂：a.强碱型：活性基团为季胺基[-N(CH3)3Cl]，在酸性、中性和碱性溶液中都能使用。国产#717

b.弱碱型：活性基团为伯、仲、叔胺基，在中性和酸性中使用。国产#707螯合树脂：含有特殊的活性基团，可与某些金属离子形成螯合物。－N(CH2COOH)2,国产#401 大孔树脂：氧化还原树脂：萃淋树脂：纤维交换剂：

2．结构：离子交换树脂为具有网状结构的高分子聚合物。例如，常用的聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂，就是以苯乙烯和二乙烯苯聚合后经磺化制得的聚合物。

3．交联度：指树脂中含交联剂（二乙烯苯）的质量分数。是树脂的重要性质之一。

交联度小：网眼大，对水膨胀性好，交换速度快，选择性差，机械性能差。

交联度大：网眼小，对水膨胀性差，交换速度慢，选择性好，机械性能高。树脂的交联度一般以4－14％为宜。4.交换容量：指每克干树脂所能交换的一价离子的物质的量(mmol)。是树脂性质的另一指标。

它决定于树脂网状结构内所含活性基团的数目。一般树脂的交换容量为3-6mmol/g。8.3.3离子交换分离操作 1.树脂的处理和装柱

先浸泡在水中－溶胀后－盐酸浸泡－洗至中性

2．交换：以一定速度由上向下经柱交换，“交界层”下移，几种离子中亲和力大的在上层，每种离子集中在柱的某以区域。

3.洗脱：洗脱(淋洗)就是将交换到树脂上的离子，用洗脱剂(或淋洗剂)置换下来的过程，是交换过程的逆过程。

4．树脂再生：

8.3.4离子交换分离法的应用 1.水的净化

2.微量组分的富集 3.阴阳离子的分离 4.相同电荷离子的分离

8.4 液相色谱分离法

何为色谱法？

其利用物质在两相中的分配系数（由物理化学性质：溶解度、蒸汽压、吸附能力、离子交换能力、亲和能力及分子大小等决定）的微小差异进行分离。当互不相溶的两相做相对运动时，被测物质在两相之间进行连续多次分配，这样原来微小的分配差异被不断放大，从而使各组分得到分离。8.4.1 纸上色谱分离法 1．方法原理

• • • • • 原理：纸上色谱分离法是根据不同物质在固定相和流动相间的分配比不同而进行分离的。固定相：滤纸——利用纸上吸着的水分(一般的纸吸着约等于自身质量20％的水分)流动相：有机溶剂 简单装置如图8—5所示

操作：点样、展开、干燥、显色得到如图8 — 6所示的色谱图、测定（定性和定量）

展开方式

• 上行法：展开速度慢、容易达到平衡，分离效果好 • 下行法：展开速度快、适用于易分离的组分分离

• 双向法：使用两种展开剂、90度展开、适用于难分离的混合物的分离 2．比移值

• 比移值〔R)：R＝a／b ff a为斑点中心到原点的距离cm b为溶剂前沿到原点的距离cm（1）Rf值最大等于1，最小等于零。（2）Rf值是衡量各组分的分离情况的数值（3）Rf值相差越大，分离效果越好（4）使用Rf值定性 3.应用

（1）甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸混合氨基酸的分离

展开剂：正丁醇：冰醋酸：水＝4：1：2 显色：三茚酮

（3）萄糖、麦芽糖和木糖混合糖类的分离

展开剂：正丁醇：冰醋酸：水＝4：1：5 显色：用硝酸银氨溶液喷洒，即出现Ag的褐色斑点。

定性：由Rf值可判断是哪种糖；葡萄糖的Rf为0.16，麦芽糖的Rf为0.11．木糖的Rf是0.28。

8.4.2薄层色谱分离法 1.方法原理

原理： 薄层色谱分离法是将固定相吸附剂均匀地涂在玻璃上制成薄层板，试样中的各组分在固定相和作为展开剂的流动相之间不断地发生溶解、吸附、再溶解、再吸附的分配过程。不同物质上升的距离不一样而形成相互分开的斑点从而达到分离。操作方法：同纸上色谱法 展开方法： 1.固定相：

（1）硅胶：微酸性极性固定相，适用于酸性、中性物质分离（可以制备成酸度不同或碱性硅胶扩大使用范围）

（2）氧化铝：碱性极性固定相，适用于碱性、中性物质分离（可以制备成中性或酸性氧化铝扩大使用范围）

（3）聚酰胺：含有酰胺基极性固定相，适用于酚类、醇类化合物的分离（4）纤维素：含有羟基的极性固定相，适用于分离亲水性物质

• 根据制备方法不同，吸附剂又可以分为不同的活性，如：硅胶和氧化铝可以分为五级 2.展开剂：

（4）展开剂对被分离物质有一定的解吸能力和溶解度。（5）极性比被分离物质略小。吸附剂和展开剂的一般选择原则是：

• 非极性组分的分离选用活性强的吸附剂，用非极性展开剂；极性组分的分离，选用活性弱的吸附剂，用极性展开剂。实际工作中要经过多次实验来确定。

8.5 气浮分离法

8.5.1方法原理 何谓气浮分离法：

• 采用某种方式，向水中通入大量微小气泡，在一定条件下使呈表面活性的待分离物质吸附或粘附于上升的气泡表面而浮升到液面，从而使某组分得以分离的方法，称气浮分离 6 法或气泡吸附分离法。（浮选分离或泡沫浮选）。

• 分离和富集痕量物质的一种有效方法。

一.方法原理

• 原理：表面活性剂在水溶液中易被吸附到气泡的气—液界面上。表面活性剂极性的—端向着水相，非极性的一端向着气相(如图8—9)，含有待分离的离子、分子的水溶液中的表面活性剂的极性端与水相中的离子或其极性分子通过物理(如静电引力)或化学（如配位反应）作用连接在一起。当通入气泡时，表面活性剂就将这些物质连在一起定向排列在气—液界面，被气泡带到液面，形成泡沫层，从而达到分离的目的。二.分离的类型 1．离子气浮分离法

• 在含有待分离离子(或配离子)的溶液中．加入带相反电荷的某种表面活性剂，使之形成疏水性物质。通入气泡流，表面活性剂就在气—液界面上定向排列。同时表面活性剂极性的一端与待分离的离子连结在一起而被气泡带至液面。2．沉淀气浮分离法

• 在含有待分离离子的溶液中，加入一种沉淀剂(无机或有机沉淀剂)使之生成沉淀，再加入表面活性剂并通入氮气或空气，使表面活性剂与沉淀一起被气泡带至液面。3．溶剂气浮分离法

在水溶液上覆盖一层与水不相混溶的有机溶剂，当采取某种方式使水中产生大量微小气泡后，已显表面活性的待分离组分就会被吸附和粘附在这些正在上升的气泡表面。溶入有机相或悬浮于两相界面形成第三相．从而达到分离溶液中某种组分的目的。三.影响气浮分离效率的主要因素 a．溶液的酸度 b．表面活性剂浓度 c．离子强度

d．形成络合物或沉淀的性质 e．其他因素 一般要求气泡直径在0.1一0.5mm之间，气泡流速为l一2mL/cmmm为宜。气体通常用氮气或空气 四.应用

• 特点：

气浮分离法富集速度快，比沉淀或共沉淀分离快得多，富集倍数大，操作简便。

• 应用：环境治理、痕量组分的富集等。沉淀气俘分离法已成功地用于给水净化和工业规模的废水处理等。离子气浮分离法和溶剂气浮分离法目前在分析化学上应用较多。如用于环境监测中富集。

8.6 其它分离富集方法

8.6.1 固相微萃取分离法

固相微萃取分离法属于非溶剂型萃取法。其中直接固相微萃取分离法是将涂有高分子固相液膜的石英纤维直接插入试祥溶液或气样中，对待分离物质进行萃取，经过一定时间在固相涂层和水溶液两相中达到分配平衡．即可取出进行色谱分析。

1.压杆 2．筒体 3．压杆卡持螺钉 4.Z形槽 5.简体视窗 6．调节针头长度的定位器 7.拉伸弹簧 8.密封隔膜 9．注射针管 10.纤维联结管 11．熔融石英纤维

8.6.2 超临界流体萃取分离法

1.超临界流体是介于气液之间的一种既非气态又非液态的物态．它只能在物质的温度和压力超过临界点时才能存在。

2.超临界流体的密度较大，与液体相仿．所以它与溶质分子的作用力很强，像大多数液体一样，很容易溶解其他物质。另一方面，它的粘度较小，接近于气体，所以传质速率很高；加上表面张力小，容易渗透固体颗粒，并保持较大的流速，可使萃取过程在高效、快速又经济的条件下完成。3.二氧化碳与氨

8.6.3 液膜萃取分离法

由浸透了与水互不相溶的有机溶剂的多孔聚四氟乙烯薄膜把水溶液分隔成两相—萃取相与被萃取相；其中与流动的试样水溶液系统相连的相为被萃取相，静止不动的相为萃取相。试样水溶液的离子流入被萃取相与其中加入的某些试剂形成中性分子(处于活化态)。这种中性分子通过扩散溶人吸附在多孔聚四氟乙烯上的有机液膜中，再进一步扩散进入萃取相，一旦进入萃取相，中性分子受萃取相中化学条件的影响又分解为离子(处于非活化态)而无法再返回液膜中去。其结果使被萃取相中的物质——离子通过液膜进入萃取相中。8.6.4 毛细管电泳分离法

电泳分离是依据在电场中溶质不同的迁移速率。毛细管电泳分离法是在充有合流动电解质的毛细管两端施加高电压，利用电位梯度及离子淌度的差别，实现流体中组分的电泳分离。对于给定的离子和介质，淌度是该离子的特征常数，是由该离子所受的电场力与其通过介质时所受的摩擦力的平衡所决定的 8.6.5 微波萃取分离法

微波萃取分离法是利用微波能强化溶剂萃取的效率，使固体或半固体试样中的某些有机物成分与基体有效地分离，并能保持分析对象的原本化合物状态。微波萃取分离法包括试样粉碎、与溶剂混合、微波辐射、分离萃取等步骤，萃取过程一般在特定的密闭容器中进行。微波萃取分离法具有快速、节能、节省溶剂、污染小、仪器设备简单廉价，并可同时处理多份试样等优点，所以应用很广。

本章作业

P305 4 P306 9 , 10 , 12 ,15

第二篇：9分离富集习题及其答案

第9章 分析化学中的分离与富集方法

思考题答案

1.分析化学中，为何要进行分离富集？如何评价分离效果？

答：将被测组分从复杂体系中分离出来后测定；把对测定有干扰的组分分离除去；将性质相近的组分相互分开；把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的，提高测定灵敏度。用回收率（回收因子）和分离率（分离因子）评价分离效果。

2.某水样溶液中含有Fe3+、Al3+、Ca2+、Mn2+、Mg2+、Cr3+、Zn2+和Cu2+等离子，加入NH4Cl和氨水后，哪些离子以什么形式存在于沉淀中？哪些离子以什么形式存在于溶液中？如果加入NaOH溶液呢？

答：加入NH4Cl-NH3缓冲液，pH在8-9间，因此溶液中有Ca2+，Mg2+,，Cu(NH3)42-、Zn(NH3)42+等离子和少量Mn2+，而沉淀中有Fe(OH)3，Al(OH)3和Cr(OH)3和少量Mn(OH)2沉淀。试液中Fe3+，A13+，Cr3+可以与Ca2+，Mg2+，Cu2+和Zn2+等离子完全分开，而Mn2+分离不完全。

3.相对于无机共沉淀剂，有机共沉淀剂有何优点？其进行共沉淀分离有哪些方式？

答：与无机共沉淀剂相比，有机共沉淀剂可经灼烧而除去，被测组分则被留在残渣中，用适当的溶剂溶解后即可测定；有机共沉淀剂的相对分子质量较大，体积也大，有利于微量组分的共沉淀；与金属离子生成的难溶性化合物表面吸附少，沉淀完全，沉淀较纯净，选择性高，分离效果好。

进行共沉淀分离的方式：利用胶体的凝聚作用进行共沉淀；利用形成离子缔合物进行共沉淀；利用惰性共沉淀剂。

4.试说明分配系数和分配比的物理意义，两者有何关系？分配比与萃取率有何联系？如何提高萃取率？

答：分配系数：是溶质在两相中型体相同组分的浓度比（严格说应为活度比）。而分配比：是溶质在两相中的总浓度之比。在给定的温度下，KD是一个常数。但D除了与KD有关外，还与溶液酸度、溶质浓度等因素有关，它是一个条件常数。

D与KD的关系：DcHA,ocHA,w[HA]oHA,o[HA]wHA,wKDHA,oHA,w

D与E的关系：ED100%

DVW/VO提高萃取效率方法：增加有机溶剂量；增加分配比；少量多次萃取。5.何谓相似相溶原理？它在液-液萃取和液相色谱中有何作用？

答：“相似相溶”原则：极性物质易溶于极性溶剂中，非极性物质易溶于非极性溶剂中，碱性物质易溶于酸性溶剂中，酸性物质易溶于碱性溶剂。6.液-液萃取中产生乳浊液的原因是什么？破乳的方法有哪些？

答：因振荡过于激烈，使一相在另一相中高度分散，形成乳浊液；或反应中形成某种微溶化合物，既不溶于水，也不溶于有机相，以致在界面上出现沉淀，形成乳浊液。一般通过采用增大萃取剂用量，加入电解质，改变溶液酸度，振荡不过于激烈等措施，使相应的乳浊液消失。

7.用离子交换法分离两种酸（pKa分别为3和4）的混合试样，问：应选用何种类型的的离子交换树脂？哪一种酸先被洗脱？

答：用阴离子交换树脂，pKa为4的酸先被洗脱。对强酸型阳离子交换树脂交换柱，请预测下列离子用H+洗脱的顺序。①Th4+，Na+，Ca2+，Al3+；②Li+，Na+，K+，Cs+。

答：①Na+>Ca2+>Al3+>Th4+

②Li+> Na+>K+>Cs+

9.离子交换树脂按活性功能基团分类有哪些类型？其交换能力与溶液pH有何关系？什么是离子交换树脂的交联度和交换容量？

答：阳离子交换树脂：强酸型（—SO3H），弱酸型（—COOH、—OH，pH越高，交换能力越大）。阴离子交换树脂：强碱型（季铵基）、弱碱型（伯胺基等），pH越低，交换能力越大）。交换容量是指每克干树脂能交换离子的物质的量（mmol），其大小取决于树脂网的结构上活性基团的数目。交联剂在树脂单体总量中所占质量分数称为交联度。

10.如用BaSO4重量分析法测定SO42-时，大量Fe3+会产生共沉淀，如何消除Fe3+干扰？如用BaSO4重量分析法测定Ba2+时，大量PO43-会干扰，又如何消除？

答：测定SO42-时，Fe3+会产生共沉淀，可通过H+型强酸性阳离子交换树脂，交换除去Fe3+。测定Ba2+时，PO43-有干扰，可通过Cl-型强碱性阴离子交换树脂，交换除去PO43-。11.样品在薄层色谱中展开，5 cm处有一斑点，则10 cm处的斑点是哪一个？

①Rf加倍； ②Rf加倍不变；③样品移行距离加倍；④样品移行距离增加，但小于2倍；⑤样品移行距离增加，但大于2倍。答：①③

12.已知某混合试样A、B、C三组分的分配系数分别为400、450、500，则三组分在液相色谱上的Rf值的大小顺序如何？ 答：Rf(A)< Rf(B)< Rf(C)

习题及其答案

1.在HCl介质中，用乙醚萃取Ga离子时，分配比D=18，若萃取Ga时Vw = Vo，则Ga的萃取率E为多少 ?

ED18100%100%94.7%

DVW/V01812．有100 mL含有I2 10 mg的水溶液，用90 mL CCl4分别按照下列情况进行萃取：(1)全量一次萃取；(2)分三次萃取。求萃取率各为多少？结果说明了什么？（D＝85）解：（1）m1m0VW100100.13mg

DVoVW8590100 E98.7%m0m1100.13100％100％m010（2）m3m0(E100V水)35.4104mg)310(8530100DV有V水m0m1105.4104100％100％99.99%m010少量多次萃取，但萃取次数不易过多。

3.含有OsO4的50.0 mL水溶液，欲用CHCl3进行萃取，要求萃取率达到99.8％以上。若每次使用的CHCl3的体积为10.0 mL，则至少需要萃取多少次？（D＝19.1）解：Em0m1100%99.8% m0∴m1<0.002 m0500.002 19.11050nnm1VWm0DVoVWn4

故至少应萃取4次才能达到题设要求

4.计算相比为0.75、1.5和4时，分配比D分别等于0.1、1.0、10和50时的萃取率，并以E为纵坐标，lgD为横坐标，根据此图，归纳出相比和分配比对溶质萃取率的影响规律。解：(1)

D0.1VW11.76% 0.75 D=0.1时，EDVW/V00.10.75VO同理：D=1.0 时，E=57.14% D=10 时，E=93.02% D=50 时，E=98.52%(2)VW1.5 D=0.1时，E=6.25% VO同理：D=1.0 时，E=40% D=10 时，E=86.96% D=50 时，E=97.09%(3)VW4 D=0.1时，E=2.44% VO同理：D=1.0 时，E=20% D=10 时，E=71.43% D=50 时，E=92.59% 1008060E40200-1012相比：0.75相比：1.5相比：4lgD

相比一定时，D增大，E增大；D相同时，相比增大，E减小。

5．从水溶液中萃取铜离子和钴离子，假定相比为1：3，单次萃取后，实测两相中金属离子浓度为[Cu]o=32.4 g ∙L-1，[Cu]w=0.21 g ∙L-1，[Co]o=0.075 g ∙L-1，[Co]w=0.47 g ∙L-1，试分别计算这两种金属离子的分配比、萃取率和分离系数，并判断此两种金属离子是否被定量分离。解：对Cu2+：D=Co32.4==154.3 Cw0.21ED100%DVW/V0D1D3100%99.79%

对Co2+：D=0.075=0.16 0..47E=32.65% βCu2+ /Co2+=DCu2=964<104 DCo2故：两种金属离子不能被定量分离。

6.称取某R4N+OH-型阴离子交换树脂2.00 g，置于锥型瓶中，加入0.2000 mol ∙L-1 HCl-1 100 mL 浸泡一昼夜。用移液管吸取25.00 mL, 以甲基红为指示剂，用0.1000 mol ∙L-1 NaOH溶液滴定，消耗20.00 mL。计算此阴离子交换树脂的交换容量。解：

交换容量=CHClVHClCNaOHVNaOH2.0100250.20001000.1000204=6 mol ∙g-1

2.07.用8-羟基喹啉氯仿溶液于pH=7.0时，从水溶液中萃取La3+。已知它在两相中的分配比D=43，今取含La3+的水溶液（1 mg ∙mL-1）20.0 mL，计算用萃取液10.0 mL 一次萃取和用同量萃取液分两次萃取的萃取率。

解：已知

m0=20.0mg，Vw=20.0mL，Vo=10.0mL，D=43 用10.0mL萃取液一次萃取时：

m1m0VW20200..89mg

DVoVW431020Em0m1100%=95.55% m0每次用5.0mL萃取液连续萃取两次时：

20=0.14mg m120431020E200.14100%=99.30% 2028.某一弱酸的HA的Ka=2×10-5，它在某种有机溶剂中的分配系数为30.0，当水溶液的（1）pH=1；（2）pH=6时，分配比各为多少？用等体积的有机溶剂萃取，萃取效率各为多少？ 解：(1)pH =1 时，δHA,0 =1 δHA,WH≈1 =KHaHA,WD=KDKD30.0 HA,OE=D100%=96.77% D1(2)(1)pH =6 时，δHA,0 =1 δHA,W=H=0.048 KHaD=KD0.048=1.44 1E=59.02% 9.今有两种性质相似的组分A和B。用纸色谱分离时，它们的比移值分别为0.50和0.68。欲使分离后两斑点中心间的距离为2 cm，滤纸条应取用多长? 解：

a0.50lba=0.18 lbRfB0.68lRfA又b-a=2cm ∴ l> 11.1cm 滤纸条至少为12cm。

10.称取0.5000g氢型阳离子交换树脂，装入交换柱中，用NaCl溶液冲洗，至流出液使甲基橙呈橙色为止。收集全部洗出液，用甲基橙作指示剂，以0.1000 mol∙L-1 NaOH标准溶液滴定，用去24.51 mL，计算树脂的交换容量。

解：用去NaOH溶液的物质的量等于被交换到树脂上Na+的物质的量，也等于树脂上被交换下来的H+的物质的量。

交换容量CNaOHVNaOHG0.100024.514.902(mmol/g)0.5000

第三篇：分析化学实验教案 (5000字)

分析化学实验教案

对教师的要求：

必须仔细阅读实验教材，认真备课。准时出席集体备课会，若因事不能出席必须事先请假。

每次实验应提前 10 分钟进入实验室，检查实验设施，熟悉药品摆放，准备试剂、试样。检查天平水平、预热情况。实验过程中不得擅自离开，若临时有事须向领班主讲教师教员请假。实验结束后，提醒学生归还钥匙；检查水、电、气、门窗、钥匙柜。

着白色实验服（夏天不可穿短裤、拖鞋上岗）。关闭手机、呼机。

热情、负责地对待每一位学生。严格要求，态度和蔼，为人师表。

课程目的 1 ．正确、熟练地掌握定量化学分析实验的基本操作技能，学习并掌握典型的分析方法。

．充分运用所学的理论知识指导实验；培养手脑并用能力和统筹安排能力。3 ．确立 “ 量 ”、“ 误差 ”、和 “ 有效数字 ” 的概念；学会正确、合理地选择实验条件和实验仪器，以保证实验结果的可靠性。

．通过自拟方案实验，培养综合能力。如信息、资料的收集与整理，数据的记录与分析，问题的提出与证明，观点的表达与讨论；树立敢于质疑，勇于探究的意识。

．培养严谨的科学态度和实事求是、一丝不苟的科学作风；培养科学工作者应有的基本素质。

课程要求

．课前必须认真预习。理解实验原理，了解实验步骤，探寻影响实验结果的关键环节，做好必要的预习笔记。未预习者不得进行实验。

．所有实验数据，尤其是各种测量的原始数据，必须随时记录在专用的、预先编好页码的实验记录本上。不得记录在其他任何地方，不得涂改原始实验数据。3 ．认真阅读 “ 实验室安全制度 ” 和 “ 化学实验课学生守则 ”，遵守实验室的各项规章制度。了解消防设施和安全通道的位置。树立环境保护意识，尽量降低化学物质（特别是有毒有害试剂以及洗液、洗衣粉等）的消耗。

．保持实验室内安静、实验台面清洁整齐。爱护仪器和公共设施，树立良好的公共道德。

5.每次实验不得迟到。迟到超过 15 分钟取消此次实验资格。因病、因事缺席，必须请假。

实验课评分标准： 实验数据及结果 30%

实验操作及技能 35%

预习、记录及其他 30%

纪律与卫生 5%

实验

一、分析化学实验基本技能讲授（仪器的认识、洗涤）

一、实验目的 1 ．熟悉分析化学实验室规则和安全守则，了解分析化学实验课的基本要求 2 ．通过看录像和教师讲解，熟悉常用滴定分析仪器的使用方法和容量器皿的校正方法

3.熟悉常用仪器的洗涤和干燥方法。

请预先认真阅读实验教材中分析天平页的内容以及相关资料。

本次实验是学生第一次进实验室。介绍、说明、检查以下事宜：

1、水、电、煤气开关以及洗眼器的使用。

2、灭火器、安全通道的位置。

3、钥匙的存放与使用，要求实验结束后还回。

在学生中推选一名 “ 实验组长 ”，负责安排值日。每次四名值日生。值日生的职责是：擦拭所有台面，包括窗台；清扫、擦洗地面；清洁天平室台面、地面（勿用湿布）；检查煤气开关；检查柜门及钥匙；检查门窗是否关好。最后须经老师允许后方能离开。

实验室内不得大声喧哗，不得吃东西。必须将手机、呼机关闭。

检查学生的实验记录本是否编号。

本次实验分别进行天平称量练习和清点、洗涤仪器。但事先一起介绍如何清点、洗涤玻璃仪器、如何使用天然气灯等事宜。

演示所需仪器物品： 烧杯、锥形瓶、容量瓶、移液管、酸、碱式滴定管、称量瓶、干燥器

二、清点仪器： 对照 “ 仪器清单 ”，核查各类仪器的规格、数量、质量。首先在实验室内 “ 多退少补 ”，互相补充。若不能满足则去实验准备室领取。若此次不清点好，以后再有缺损情况，按赔偿条例处理。

三、仪器洗涤 ：

1.按照实验教材常用洗涤剂的 “ 铬酸洗液 ” 和 “ 合成洗涤剂 ” 中介绍的方法分别讲解不同玻璃器皿的洗涤。注意碱式滴定管的洗涤方法。强调 “ 少量多次 ” 的冲洗原则。强调使用铬酸洗液的注意事项（铬酸洗液为公用）。

2.演示如何为酸式滴定管的旋塞涂渍凡士林和试漏；演示如何为碱式滴定管排气泡和试漏。滴定管中灌水至最高标线，10 分钟后观察是否漏水。若有滴漏，酸式滴定管须重新涂油；碱式滴定管需更换玻璃珠或乳胶管。强调滴定管上口与下端出口尖部的保护。

100ml 容量瓶洗干净后，倒挂空干，为下次实验的仪器校准做准备。

四、分析用水

蒸馏水、去离子水、石英亚沸蒸馏水 去离子后又蒸馏的水

五、化学试剂规格

iupac 分五级： a b c d e

我国化学试剂规格及标识：

试剂级别 中文名称 英文名称 标签颜色

一级试剂 优级纯 gr 深绿色

红色

蓝色

咖啡色

特殊用途的化学试剂：光谱纯试剂、色谱纯试剂

实验

二、分析天平称量练习用途 精密分析实验 二级试剂纯 ar 一般分析实验 三级试剂 化学纯 生化试剂 cr br 一般化学实验实验

分析生化

一、实验目的 1.通过看录像，熟悉半自动电光分析天平的构造和使用方法

．掌握半自动电光分析天平和电子分析天平的基本操作及常用的称量方法，做到快而准。

3.培养准确.整齐.简明的记录实验原始数据的习惯。

二、实验原理

．半自动电光分析天平的构造原理及使用 

天平是根据杠杆原理制成的，它用已知质量的砝码来衡量被称物体的质量。基本构造：

(1)天平梁 

是天平的主要部件，在梁的中下方装有细长而垂直的指针，梁的中间和等距离的两端装有三个玛瑙三棱体，中间三棱体刀口向下，两端三棱体刀口向上，三个刀口的棱边完全平行且位于同一水平面上。梁的两边装有两个平衡螺丝，用来调整梁的平衡位置(也即调节零点)。

(2)吊耳和称盘 

两个承重刀上各挂一吊耳，吊耳的上钩挂着称盘，在称盘和吊耳之间装有空气阻尼器。空气阻尼器的内筒比外筒略小，两圆筒间有均匀的空隙，内筒能自由地上下移动。当天平启动时，利用筒内空气的阻力产生阻尼作用，使天平很快达到平衡。

(3 开关旋钮(升降枢)和盘托 

升降枢：用于启动和关闭天平。

启动时，顺时针旋转开关旋钮，带动升降枢，控制与其连接的托叶下降，天平梁放下，刀口与刀承相承接，天平处于工作状态。关闭时，逆时针旋转开关旋钮，使托叶升起，天平梁被托起，刀口与刀承脱离，天平处于关闭状态。

盘托：安在称盘下方的底板上，受开关旋钮控制。关闭时，盘托支持着称盘，防止称盘摆动，可保护刀口。

(4)机械加码装置 

通过转动指数盘加减环形码(亦称环码)。

环码分别挂在码钩上。称量时，转动指数盘旋钮将砝码加到承受架上。环码的质量可以直接在砝码指数盘上读出。指数盘转动时可经天平梁上加 10-990mg 砝码，内层由 10-90mg 组合，外层由 100-900mg 组合。大于 1g 的砝码则要从与天平配套的砝码盒中取用(用镊子夹取)。

(5)光学读数装置 

固定在支柱的前方。称量时，固定在天平指针上微分标尺的平衡位置，可以通过光学系统放大投影到光屏上。标尺上的读数直接表示 10mg 以下的质量，每一大格代表 1mg，每一小格代表 0.1mg。

从投影屏上可直接读出 0.1-10mg 以内的数值。

(6)天平箱 

能保证天平在稳定气流中称量，并能防尘、防潮。

天平箱的前门一般在清理或修理天平时使用，左右两侧的门分别供取放样品和砝码用。箱座下装有三个支脚，后面的一个支脚固定不动，前面的两个支脚可以上下调节，通过观察天平内的水平仪，使天平调节到水平状态。

使用方法 

天平室要保持干燥清洁。进入天平室后，对照天平号坐在自己需用的天平前，按下述方法进行操作： 

(1)掀开防尘罩，叠放在天平箱上方。

检查天平是否正常：天平是否水平；称盘是否洁净，否则，用软毛刷小心清扫；指数盘是否在 “000” 位；环码有无脱落；吊耳是否错位等。

(2)调节零点 接通电源，轻轻顺时针旋转升降枢，启动天平，光屏上标尺停稳后，其中央的黑线若与标尺中的 “0” 线重合，即为零点(天平空载时平衡点)。如不在零点，差距小时，可调节微动调节杆，移动屏的位置，调至零点；如差距大时，关闭天平，调节横梁上的平衡螺丝，再开启天平，反复调节，直至零点。

（3)称量 零点调好后，关闭天平。把称量物放在左盘中央，关闭左门；打开右门，根据估计的称量物的质量，把相应质量的砝码放入右盘中央，然后将天平升降枢半打开，观察标尺移动方向(标尺迅速往哪边跑，哪边就重)，以判断所加砝码是否合适并确定如何调整。当调整到两边相关的质量小于 1g 时，应关好右门，再依次调整 100mg 组和 10mg 组环码，按照 “ 减半加减码 ” 的顺序加减砝码，可迅速找到物体的质量范围。调节环码至 10mg 以后，完全启动天平，准备读数。

称量过程中必须注意以下事项： 

a.称量未知物的质量时，一般要在台秤上粗称。这样即可以加快称量速度，又可保护分析天平的刀口。

b.加减砝码的顺序是：由大到小，折半加入。在取、放称量物或加减砝码时(包括环码)，必须关闭天平。启动开关旋钮时，一定要缓慢均匀，避免天平剧烈摆动。以保护天平刀口不受损伤。

c.称量物和砝码必须放在称盘中央，避免称盘左右摆动。不能称量过冷或过热的物体，以免引起空气对流，使称量的结果不准确。称取具腐蚀性、易挥发物体时，必须放在密闭容器内称量。

d.同一实验中，所有的称量要使用同一架天平，以减少称量的系统误差。e.天平称量不能超过最大载重，以免损坏天平。

f.加减砝码必须用镊子夹取，不可用手直接拿取，以免沾污砝码。砝码只能放在天平称盘上或砝码盒内，不得随意乱放。在使用机械加码旋钮时，要轻轻逐格旋转，避免环码脱落。

(4)读数

砝码＋环码的质量＋标尺读数(均以克计)＝被称物质量。

天平平衡后，关闭天平门，待标尺在投影屏上停稳后再读数，并及时记录在记录本上。读数完毕，应立即关闭天平。

(5)复原 称量完毕，取出被称物放到指定位置，将砝码放回盒内，指数盘退回到 “000” 位，关闭两侧门，盖上防尘罩。登记，教师签字，凳子放回原处，再离开天平室。

．电子天平的构造原理及特点

据电磁力平衡原理直接称量。

特点：性能稳定、操作简便、称量速度快、灵敏度高。

能进行自动校正、去皮及质量电信号输出。

． 型电子天平的使用方法

（1）水平调节 水泡应位于水平仪中心。

（2）接通电源，预热 30 分钟。

（3）打开关 on，使显示器亮，并显示称量模式 0.0000g

（4）称量 按 tar 键，显示为零后。将称量物放入盘中央，待读数稳定后，该数字即为称物体的质量。

（5）去皮称量 按 tar 键清零，将空容器 放在盘中央，按 tar 键 显示零，即去皮。将称量物放入 空容器中，待读数稳定后，此时天平所示读数即为所称物体的质量。

三、称量方法

．直接称量法

用于直接称量某一固体物体的质量。如小烧杯。

要求：所称物体洁净、干燥，不易潮解、升华，并无腐蚀性。

方法： 天平零点调好以后，关闭天平，把被称物用一干净的纸条套住(也可采用戴专用手套)，放在天平左盘中央。调整砝码使天平平衡，所得读数即为被称物的质量。

? 2 ．固定质量称量法

用于称量指定质量的试样。如称量基准物质，来配制一定浓度和体积的标准溶液。要求：试样不吸水，在空气中性质稳定，颗粒细小（粉末）。

方法：先称出容器的质量，关闭天平。然后加入固定质量的砝码于右盘中，再用牛角勺

将试样慢慢加入盛放试样的容器中，半开天平进行称重。当所加试样与指定质量相差不到 10mg 时，完全打开天平，极其小心地将盛有试样的牛角勺伸向左称盘的容器上方约 2-3cm 处，勺的另一端顶在掌心上，用拇指、中指及掌心拿稳牛角勺，并用食指轻弹勺柄，将试样慢慢抖入容器中，直至天平平衡。此操作必须十分仔细。

．递减称量法

用于称量一定质量范围的试样。适于称取多份易吸水、易氧化或易于和 co 2 反应的物质。

方法：（1）用小纸条夹住 已 干燥好的称量瓶，在 用台秤上粗称其质量（2）将稍多于需要量的试样用牛角匙加入称量瓶，在台秤上粗称。

（3）将称量瓶放到天平左盘的中央，在右盘上加适量的砝码或环码使之平衡，称出称量瓶及试样的准确质量(准确到 0.1mg)，记下读数，设为 m 1 g。关闭天平，将右盘砝码或环码减去需称量的最小值。将称量瓶从拿到接受器上方，右手用纸片夹住瓶盖柄，打开瓶盖。将瓶身慢慢向下倾斜，并用瓶盖轻轻敲击瓶口，使试样慢慢落入容器内（不要把试样撒在容器外）。当估计倾出的试样已接近所要求的质量时(可从体积上估计)，慢慢将称量瓶竖起，并用盖轻轻敲瓶口，使粘附在瓶口上部的试样落入瓶内，盖好瓶盖，将称量瓶放回天平左盘上称量。若左边重，则需重新敲击，若左边轻，则不能再敲。准确称取其质量，设此时质量为 m 2 g。则倒入接受器中的质量为(m 1-m 2)g。重复以上操作，可称取多份试样。

四、主要试剂和仪器

nacl，k 2 c r o 7

分析天平，表面皿 , 台秤 , 称量瓶，50 ml 小烧杯，牛角匙

五、实验步骤 

1.固定质量称量法

称取 0.5000g k 2 c r o 7 两份。

（1）将干燥洁净的表面皿或小烧杯，在台秤上粗称其质量，再在天平上准确称出其质量，记录称量数据。

（2）在右盘增加 500 mg 的砝码或环码。

（3）用药匙将试样慢慢加到左盘表面皿的中央，直到平衡点与称量表面皿的平衡点一致（误差范围 ≦ 0.2mg）。记录称量数据和试样的实际质量。反复练习几次，至熟练。

． 递减称量法

称取 0.3-0.4g naci 两份。

（1）在天平上准确称取两个干燥洁净的小烧杯的质量，记录称量数据 m 0 和 m 0 / g。

（2）将干燥洁净的称量瓶，在台秤上粗称其质量，再加入约 1.2g 试样，在天平上准确称出其质量，记录称量数据 m 1 g。

转移 0.3-0.4g naci（约占试样总体积的）至第一个已称量的小烧杯中，称量并记录称量瓶和剩余试样的质量 m 2 g。用相同的方法，再称出 0.3-0.4g 的 naci 于第二个已称量的小烧杯中。

六、数据记录与结果的处理

有效数字的记录与处理

七、思考题 

．称量结果应记录至几位有效数字 ? 为什么 ?

2.称量时 , 应每次将砝码和物体放在天平盘的中央，为什么 ?

3.本实验中要求称量偏差不大于 0.4 mg, 为什么 ?

答案 :1.小数点后 4 位.因 称量误差 ≦ 0.1%

2.因为是等臂天平.放在天平盘的中央 , 才能保证等臂 , 使称量准确.3. 因为 称量一次 , 允许产生 ±0.2 mg 的偏差 , 用 递减称量法 称量一份试样时 , 需要连续两次称取容器 + 试样的质量 , 故允许产生 ±0.4 mg 的偏差

八、实验指导

1.强调 加减物体或砝码 , 一定要先关闭天平.2.强调 保持天平洁净.实验

三、滴定分析仪器基本操作练习

一、实验目的 1 ．通过看录像和教师讲解，熟悉常用滴定分析仪器的使用方法和容量器皿的校正方法

2.熟悉常用仪器的洗涤和干燥方法。

二、主要试剂和仪器

k 2 cr 2 o 7(s),h 2 so 4(浓)、naoh(s)、去污粉、丙酮、无水乙醇、乙醚。

酸式滴定管，碱式滴定管，锥形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，烧杯，试剂瓶，分析天平，称量瓶

* 请预先认真阅读实验教材中的玻璃量器和实验二的内容及相关资料。总结上一次实验的情况（包括纪律、卫生）。再次强调天平的操作规程和操作中出现的问题。

本实验的目的是学习滴定操作和滴定终点判断；半滴滴定剂即可改变终点是此次实验的要求。

．首先复习天然气灯的空气量、天然气量的调节（普化实验中已使用过）。在铁架台下铺垫橡皮板；在铁架台上安装铁环，放上石棉网；将天然气灯放在铁架台台面上。点火前，先将风口调至最小。

．用 1000ml 烧杯煮沸 500ml 水（盖表皿）。冷却至室温后，倒入带有橡皮塞的试剂瓶中。所用水可直接用量筒到通风橱内的塑料桶中取。

问题：此水做何用？用自来水还是去离子水？

．烧水的同时，配制 naoh 和 hcl 溶液。告诫 : 永远是将相对较浓的 naoh 和 hcl 溶液倒入水中，尤其不能将水倒入酸中！naoh 和 hcl 溶液稀释后一定要摇匀；试剂瓶磨口处不能沾有浓溶液！

．演示如何用所配的溶液润洗滴定管和移液管，如何调零和读数（背景的选择）。每次润洗滴定管的溶液体积应在 10ml 左右。润洗移液管的溶液，每次为 3ml 左右。移液管取放溶液时，注意尖部紧贴盛放溶液的器皿壁，且呈一定角度。溶液放完后，等候 15 秒方可取出移液管。若用滤纸片擦去移液管外壁的溶液，则必须先擦，再调零。

滴定操作是容量分析的重要基本功之一。要求同学们利用一切可能的机会练习滴定操作。

注意（1)体积读数要读至小数点后两位

(2)滴定速度 : 不要成流水线

(3)近终点时 , 半滴操作有效数字计算式溴甲酚绿混合指示剂，硼砂，置于含有 nacl 和蔗糖的饱和液的干燥器内保存。

酸式滴定管，锥形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，烧杯，试剂瓶，分析天平，称量瓶

四、分析步骤

． 0.1 mol/l hcl 溶液的标定

（1）用无水 na 2 co 3 标定

用差减法准确称取 0.15 ～ 0.20 克无水碳酸钠三份(称样时 , 称量瓶要带盖)，分别放在 250ml 锥形瓶内，加水 30 毫升溶解，加甲基橙指示剂１～２滴，然后用盐酸溶液滴定至溶液由黄色变为橙色，即为终点，由碳酸钠的质量及实际消耗的盐酸体积 , 计算 hcl 溶液的浓度 和测定结果的相对偏差。

(2)用硼砂标定

用差减法准确称取 0.4 ～ 0.6 克 硼砂 三份，分别放在 250ml 锥形瓶内，加水 50 毫升 , 微热溶解，冷却后 , 加２滴甲基红指示剂，然后用盐酸溶液滴定至溶液由黄色变为浅红色，即为终点，由 硼砂 的质量及实际消耗的盐酸体积 , 计算 hcl 溶液的浓度 和测定结果的相对偏差。

． 工业纯碱中总碱度的测定

准确称取 2 克试样于小烧杯中，用适量蒸馏水溶解(必要时，可稍加热以促进溶解 , 冷却后), 定量地转移至 250 ml 溶量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。用移液管移取试液 25 ml 于锥形瓶中，加 20 ml 水 , 加１～２滴甲基橙指示剂，用 0.1 mol/l 的 hcl 标准溶液滴定至恰变为橙色 , 即为终点.记录滴定所消耗的 hci 溶液的体积，平行做 3 次。计算试样中 na 2 o 或 na 2 co 3 的含量 , 即为 总碱度 , 测定各次的相对偏差应在 ±0.5% 内。

五、思考题

1.无水 na 2 co 3 保存不当 , 吸收了 1% 的水分 , 用此 基准物质标定盐酸溶液的浓度时 , 对其结果产生何种影响 ?

2.标定盐酸的两种基准物质 无水 na 2 co 3 和硼砂 , 各有什么优缺点 ? 答案 : 1.未 吸水分时 ，吸收了 1% 的水分后 ，v hci / =99%v

结果偏高 1%

2.硼砂 : 前处理麻烦 , 但称量容易 , 摩尔质量大 , 称样的相对误差小 , 且性质稳定.无水 na 2 co 3 : 前处理简单 , 但易吸水和二氧化碳 , 需带盖称量.六、实验指导

1.强调甲醛中的游离酸和(nh 4)2 so 4 试样中的游离酸的处理方法

2.强调 试样中含氮量的测定中终点颜色的变化。

．强调 工业纯碱 中含有杂质和水分 , 组成不太均匀 , 应多称一些 , 使之具有代表性.并应预先在 270 ～ 300 ℃中处理成干基试样。

实验

六、edta 标准溶液的配制和标定

水硬度的测定

一、实验目的 1 ．了解水的硬度的概念，测定水硬度的意义，以及水的硬度的表示方法。2 ．理解 edta 测定水中钙、镁含量的原理和方法，包括酸度控制和指示剂的选择。

．测定过程中加入 mg-edta 的作用及其对测定结果的影响。

二、实验原理

水的硬度最初是指钙、镁离子沉淀肥皂的能力。水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度，其中包括碳酸盐硬度(即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子，故又叫暂时硬度)和非碳酸盐硬度(即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子，又称永久硬度)。

硬度的表示方法尚未统一，目前我国使用较多的表示方法有两种：一种是将所测得的钙、镁折算成 cao 的质量，即每升水中含有 cao 的毫克数表示，单位为 mg2l-1 ；另一种以度(°)计：１硬度单位表示 10 万份水中含１份 cao(即每升水中含 10mgcao)，1° ＝ 10ppm cao。这种硬度的表示方法称作德国度。

【工业用水和生活饮用水对水的硬度的要求】我国生活饮用水卫生标准规定以 caco3 计的硬度不得超过 450mg2l-1。

ca 2+ + edta = ca-edta

mg 2+ + edta = mg-edta

三、主要试剂和仪器

0.02mol/ledta，nh3-nh4cl 缓冲溶液（ph~10），10%naoh 溶液，铬黑 t 指示剂

碱式滴定管，锥形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，烧杯，试剂瓶，分析天平，称量瓶

四、分析步骤

在一份水样中加入 ph=10.0 的氨性缓冲溶液和少许铬黑 t 指示剂，溶液呈红色；用 edta 标准溶液滴定时，edta 先与游离的 ca2+ 配位，再与 mg2+ 配位；在计量点时，edta 从 mgin-中夺取 mg2+，从而使指示剂游离出来，溶液的颜色由红变为纯蓝，即为终点。

当水样中 mg2+ 极少时，由于 cain-比 mgin-的显色灵敏度要差很多，往往得不到敏锐的终点。为了提高终点变色的敏锐性，可在 edta 标准溶液中加入适量的 mg2+（在 edta 标定前加入，这样就不影响 edta 与被测离子之间的滴定定量关系），或在缓冲溶液中加入一定量的 mg—edta 盐。

水的总硬度可由 edta 标准溶液的浓度 cedta 和消耗体积 v1（ml）来计算。以 cao 计，单位为

mg/l.以德国度计，单位为

(o)

五、思考题

．本实验中移液管是否要用去离子水润洗？锥形瓶是否要用去离子水润洗？ 2 ．络合滴定近终点时，edta 置换 m-in 中的指示剂的反应速度略慢，因此需多摇慢滴。

．剩余的 edta 溶液回收（塑料回收桶在通风橱内），将用于设计实验。实验

七、铅、铋混合液中各组分含量的测定

一、实验目的 1 ．混合溶液中两个金属离子能否分别准确滴定，如何控制溶液的酸度进行连续滴定，是本实验要达到的目的之一。

．采用何种试剂，控制酸度及选用什么指示剂指示两个滴定终点，是本实验的重点。

．了解二甲酚橙指示剂的性质及在混合液中应用的 ph 值范围，解释滴定过程中溶液颜色变化的原因。

．分析结果以 g.l-1 计，要求学生分析结果的精密度和准确度在允许误差范围之内。

二、实验原理

溶液中 bi 3+ 和 pb 2+ 均可与 edta 形成稳定的络合物，但其稳定性有相当大的差别，bi 3+ 和 pb 2+ 同时存在时，可利用控制溶液酸度的方法滴定 bi 3+ 而 pb 2+ 不干扰。

测定量，先调节酸度至 ph~1, 进行 bi 3+ 离子的滴定，溶液由紫红色变为亮黄色，即为终点。然后再用六次甲基四胺为缓冲剂，控制溶液 ph~5-6，进行 pb 2+ 离子的滴定。此时溶液再次呈现紫红色，以 edta 溶液继续滴定至亮黄色，即为终点。

三、主要试剂和仪器

0.02mol/l edta 标准溶液，20% 六次甲基四胺溶液，zno(基准用)，0.1mol?l 硝酸溶液，0.5 mol/l naoh 溶液，0.2% 二甲酚橙指示剂 , ph 试纸

碱式滴定管，锥形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，烧杯，试剂瓶，分析天平，称量瓶

四、分析步骤

． bi 3+ 离子的滴定

． pb 2+ 离子的滴定

五、思考题

．滴定 溶液中 bi 3+ 和 pb 2+ 时，溶液酸度各控制在什么范围？怎样调节？ 2 ．能否在同一份试液中先滴定 pb 2+ 离子？尔后滴定 bi 3+ 离子？ 实验

八、白云石中钙、镁含量的连续测定

一、实验目的 1 ．练习酸溶法的溶样方法

．掌握络合滴法测定混合离子的方法

．了解沉淀分离法在络合滴法中的应用

二、实验原理

白云石的主要成分为 caco 3 和 mgco 3，此外，还常常含有其它碳酸盐、石英、硫化亚铁、粘土、硅酸盐、磷酸盐等。溶样后，滴定时应消除干扰。ca 2+ + edta = ca-edta

mg 2+ + edta = mg-edta

三、主要试剂和仪器

0.02mol/l edta 标准溶液，1+1 盐酸，nh 3-nh 4 cl 缓冲溶液（ph~10），10%naoh 溶液，钙指示剂，铬黑 t 指示剂，k-b 指示剂，0.2% 甲基红指示剂，1+1 三乙醇胺溶液

碱式滴定管，锥形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，烧杯，试剂瓶，分析天平，称量瓶

四、分析步骤

．试样的溶解和制备

．干扰的消除

白云石试样中常含铁、铝等到干扰元素，蓝天其量不多，可在 ph5.5~6.5 的条件下使之沉淀为氢氧化物沉淀。在此条件下，由于沉淀少，吸附现象极微不致影响分析结果。

．钙、镁含量的测定

五、思考题

．本法测定钙、镁含量时，试样中存在的少量铁、铝等到物质有干扰吗？用什么方法可消除干扰？

实验

九、高锰酸钾标准溶液的配制、标定

过氧化氢含量的测定

一、实验目的 1 ．掌握 0.1mol.l-1 kmno 4 溶液的配制方法

．掌握用 na 2 c 2 o 4 基准物质标定 kmno 4 的条件

．注意用 kmno 4 标准溶液滴定 h 2 o 2 溶液时，滴定速度控制

二、实验原理

商品双氧水中 h 2 o 2 的含量，可在室温硫酸中用高锰酸钾法测定。在酸性溶液中，h 2 o 2 还原

mno 4-:

三、主要试剂和仪器

0.02mol/l kmno 4 标准溶液，1mol/l 硫酸溶液

酸式滴定管，锥形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，烧杯，试剂瓶，分析天平，称量瓶

四、分析步骤

．配制样品溶液：定量移取少量双氧水样品溶液于 100ml 溶量瓶中

锰酸钾法测定？

． h 2 o 2 含量测定

五、思考题 ．为什么含有乙酰苯胺的等有机物作稳定剂的双氧水样品不能用高实验

十、水中化学耗氧量（cod）的测定

一、实验目的 ．了解测定水样化学耗氧量的意义 ．掌握 kmno 4 法测定水样中 cod 的原理和方法

二、实验原理

化学耗氧量(cod-chemical oxygen demand)是量度水体受还原性物质(主要是有机物)污染程度的综合性指标。它是指水体中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量，换算成氧的含量(以 mg/l 计)。测定时在水样(v s)中加入 h 2 so 4 及一定量的 kmno 4 溶液(v 1)，置沸水浴中加热，使

其中的还原性物质氧化，剩余的 kmno 4 用一定过量 nac 2 o 4 还原(v)，再以 kmno 4 标准溶液(v 2)返滴定过量部分。

三、主要试剂和仪器

0.02mol/l kmno 4 标准溶液，1mol/l 硫酸溶液

酸式滴定管，锥形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，烧杯，试剂瓶，分析天平，称量瓶

四、分析步骤

．水样的收集

． cod 测定

五、思考题

．水体污染后对水体生物有何影响？

实验

十一、na 2 s 2 o 3 标准溶液的配制和标定

硫酸铜中铜含量的测定

一、实验目的 1 ．掌握 na 2 s 2 o 3 标准溶液的配制和校定方法。

．掌握间接碘量法测定铜盐中铜含量的原理和方法。

二、实验原理

． na 2 s 2 o 3 标准溶液的配制和标定

．硫酸铜中铜含量的测定

三、主要试剂和仪器

0.05 mol/lna 2 s 2 o 3 溶液，1mol/l 硫酸溶液，10%kscn 溶液 ,10%ki 溶液，1% 淀粉溶液

酸式滴定管，锥形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，烧杯，试剂瓶，分析天平，称量瓶

四、分析步骤

．样品制备

．铜含量测定

注意：

1）反应必须在 ph ＝ 3.5 ～ 4 的弱酸性溶液中进行，以防止 cu 2+ 的水解及 i 2 的歧化。酸化时常用 h 2 so 4 或 hac，不易用 hcl 和 hno 3 2）防止 fe 3+ 对测定的影响；

3）使 cui 沉淀转化为溶解度更小的 cuscn 沉淀，以减小吸附

五、思考题

．为什么标定 na 2 s 2 o 3 和测定 cu 2+ 时，一定要在临近终点时再加入。2 ．间接碘量法测定铜时，为什么要加入 kscn? 什么时候加 kscn 最适宜？ 3 ．硫酸铜易溶于水，为什么溶解时要加入硫酸？

实验

十二、漂白粉中有效氯含量的测定

一、实验目的 1 ．掌握间接碘量法测定铜盐中铜含量的原理和方法。

第四篇：分析化学实验一教案

分析化学实验教案

刘晓庚2006 实验一

认领仪器并学习分析实验室规章制度

实验目的和要求 了解本实验室的设施(水、电闸和通风设施)，重视实验室安全和急救措施及方法，整洁实验室环境。学习分析化学实验室规则和安全守则。领取并熟悉基础化学实验常用仪器，熟悉其名称、规格、用途、性能及其使用方法。4 学会并练习常用仪器的洗涤和干燥方法。

一、分析化学实验课程特点、设施介绍，安全教育、大扫除 介绍任课教师 本实验课和特点(实验时间长，难度大，需细心、认真、实事求是，做好预习，及时记录，认真报告；讲、学方式：重视预习、提问检查，扼要讲解，集体与个别指导相结合、以个别指导为主。)。实验室安全(安全的重要性，安全的内容；本实验室水、电闸位置的处置方法)。4 本实验室特点(优点、不足)5 大扫除各小组的分工和结束验收。

二、清点、清洗仪器 发放仪器清单，按清单核查，不足注明，有多上交，并经教师逐个核对，及时做好补充、调剂。清洗定性分析仪器，并检查。3 布置下次实验内容 玻璃仪器加工的简单方法

阅读教材1-67 页，预习教材17-

21、68-71页，写好预习报告。注意事项(1 去污汾的发放及保管，抹布发放及费用的开支；2 实验完毕后须经教师检查合格方可离开实验室。)附：

1.玻璃仪器的洗涤

化学实验所用的玻璃仪器必须是十分洁净的，否则会影响实验效果，甚至导致实验失败。洗涤时应根据污物性质和实验要求选择不同方法。洁净的玻璃仪器的内壁应能被水均匀地湿润而不挂水珠，并且无水的条纹。一般而言，附着在仪器上的污物既有可溶性物质，也有尘土、不溶物及有机物等。常见洗涤方法有：

(1)刷洗法：用水和毛刷刷洗仪器，可以去掉仪器上附着的尘土、可溶性物质及易脱落的不溶性物质，注意使用毛刷刷洗时，不可用力过猛，以免戳破容器。

(2)合成洗涤剂法：去污粉是由碳酸钠、白土、细砂等混合而成的。它是利用Na2CO3的碱性具有强的去污能力，细砂的磨擦作用，白土的吸附作用，增加了对仪器的清洗效果。

分析化学实验教案

刘晓庚2006 先将待洗仪器用少量水润湿后，加入少量去污粉，再用毛刷擦洗，最后用自来水洗去去污粉颗粒，并用蒸馏水洗去自来水中带来的钙、镁、铁、氯等离子，每次蒸馏水的用量要少(本着“少量、多次”的原则)。其它合成洗涤剂也有较强的去污能力，使用方法类似于去污粉。(3)铬酸洗液法：这种洗液是由浓H2SO4和K2Cr2O7配制而成的(将25g K2Cr2O7置于烧杯中，加50mL水溶解，然后在不断搅拌下，慢慢加入450mL浓H2SO4)，呈深褐色，具有强酸性、强氧化性，对有机物、油污等的去污能力特别强。太脏的仪器应用水冲洗并倒尽残留的水后，再加入铬酸洗液润洗，以免洗液被稀释。洗液可反复使用，用后倒回原瓶并密闭，以防吸水。当洗液由棕红色变为绿色时即失效。可再加入适量K2Cr2O7加热溶解后继续使用。实验中常用的移液管、容量瓶和滴定管等具有精确刻度的玻璃器皿，可恰当地选择洗液来洗。但铬酸洗液具有很强腐蚀性和毒性，故近年来较少使用。NaOH/乙醇溶液洗涤附着有机物的玻璃器皿，效果较好。

(4)“对症”洗涤法：针对附着在玻璃器皿上不同物质性质，采用特殊的洗涤法，如硫磺用煮沸的石灰水；难溶硫化物用HNO3/HCl；铜或银用HNO3；AgCl用氨水；煤焦油用浓碱；粘稠焦油状有机物用回收的溶剂浸泡；MnO2用热浓盐酸等。

光度分析中使用的比色皿等，系光学玻璃制成，不能用毛刷刷洗，可用HCl-乙醇浸泡、润洗。

2.玻璃仪器的干燥

(1)空气晾干，叫又风干，是最简单易行的干燥方法，只要将仪器在空气中放置一段时间即可。

(2)烤干：将仪器外壁擦干后用小火烘烤，并不停转动仪器，使其受热均匀。该法适用于试管、烧杯、蒸发皿等仪器的干燥。

(3)烘干：将仪器放入烘箱中，控制温度在105℃左右烘干。待烘干的仪器在放入烘箱前应尽量将水倒净并放在金属托盘上。此法不能用于精密度高的容量仪器。

(4)吹干：用电吹风吹干。

(5)有机溶剂法：先用少量丙酮或无水乙醇使内壁均匀润湿后倒出，再用乙醚使内壁均匀润湿后倒出。再依次用电吹风冷风和热风吹干，此种方法又称为快干法。

思考题

1.烤干试管时为什么管口要略向下倾斜？

2.按能否用于加热、容量仪器与非容量仪器等将所领取的仪器进行分类。 3.比较玻璃仪器不同洗涤方法的适用范围和优缺点。

第五篇：五、海水分析化学模块教案

《海洋科学基础实验》-“海水分析化学”模块实验教案

1.课程总学时：36 2.使用教材及参考书：（1）《海水分析的化学和生物学方法》（陈慈美等译，T R Parsons等著，厦门大学出版社，1990）；（2）《化学海洋学》（郭锦宝，厦门大学出版社，1997）；（3）《水污染的监测与控制》（吴国琳，科学出版社，2003）；（4）《海水养殖化学》（王宪，厦门大学出版社，2006）；（5）《海水化学要素调查手册》（韩舞鹰，海洋出版社，1986）；（6）《An introduction to marine biogeochemistry》（Libes S M著，Amsterdam;Boston : Elsevier/Academic Press, c2009）；（7）《An introduction to the chemistry of the sea》（Pilson M Q著，Prentice Hall出版，1998）；（8）《海洋调查规范GB12763》（中华人民共和国国家标准）；（9）《海洋监测规范GB17378》（中华人民共和国国家标准）。

3.课程性质、目的：

本实验主要是为了巩固学生海洋化学基础课的基本知识，掌握海洋化学的基本要素的测定，增强学生实验的技能技巧，为从事海洋工作打下基础。4.教学内容：

4.1海水盐度和氯度测定

4.1.1教学要求：

（1）掌握硝酸银滴定法测氯度的方法。（2）掌握氯度和盐度的关系。

4.1.2教学学时：4 4.1.3实验内容：硝酸银滴定法测氯度；由氯度计算盐度。4.1.4重点及难点：硝酸银滴定法测氯度。

4.2 海水溶解氧测定

4.2.1教学要求：

（1）掌握测定溶解氧的标准方法。

（2）巩固溶解氧瓶、滴定管等玻璃仪器的基本操作。

4.2.2教学学时：4 4.2.3实验内容：

（1）硫代硫酸钠浓度的标定，（2）水样的固定，（3）用溶解氧瓶测定溶解氧。4.2.4重点及难点：基本操作的训练与巩固。

4.3 海水酸度和碱度测定

4.3.1教学要求：学会海水pH值的原理及方法。4.3.2教学学时：4

4.3.3实验内容：海水pH值的测定。4.3.4重点及难点：pH的使用。

4.4海水CODMn测定

4.4.1教学要求：

（1）掌握海水CODMn测定原理（2）掌握测定海水CODMn测定方法。

4.4.2教学学时：4

4.4.3实验内容：测定海水CODMn标准方法。4.4.4重点及难点：基本操作的训练。

4.5锌镉还原法测定海水硝酸盐

4.5.1教学要求：

（1）了解锌镉还原法测定海水硝酸盐实验原理。（2）掌握锌镉还原法测定海水硝酸盐方法。

4.5.2教学学时：4 4.5.3实验内容：锌镉还原法测定海水硝酸盐的工作曲线、空白及样品测定。4.5.4重点及难点：锌镉还原法测定海水硝酸盐方法。

4.6 次溴酸钠法测定海水铵盐

4.6.1教学要求：

（1）掌握次溴酸钠法测定海水铵盐实验原理。（2）掌握用分光光度法测海水铵盐的实验方法。

4.6.2教学学时：4

4.6.3实验内容：次溴酸钠法测定海水铵盐。4.6.4重点及难点：分光光度计的使用。

4.7海水活性磷酸盐的测定

4.7.1教学要求：

（1）掌握海水活性磷酸盐的测定原理；

（2）掌握分光光度法测定海水活性磷酸盐的方法。

4.7.2教学学时：4 4.7.3实验内容：分光光度法测定海水活性磷酸盐的原理；工作曲线及样品的测定。4.7.4重点及难点：分光光度计的使用及工作曲线的测定。4.8厦门西海域及九龙江口海上综合调查实习

4.8.1教学要求：

掌握现场取样、站位选择、便携式盐度计的使用等在海上应用的实用技术和营养元素-氮、磷等的测定方法。

4.8.2教学学时：8

4.8.3实验内容：现场从海区至河端采样，返回后立即在实验室测定DO、COD、盐度、氮、磷等参数。

4.8.4重点及难点：战位的选择，现场取样等在海上应用的实用技术。