实验3-6 铅铋混合液中Pb2+、Bi3+含量的连续测定

一、实验目的

（1）进一步熟练滴定操作和滴定终点的判断。

（2）掌握Pb2+、Bi3+的测定原理、方法和计算方法。

二、实验原理

Bi3+、Pb2+均能与EDTA形成稳定的络合物，其lgK值分别为27.94和18.04，两者稳定性相差很大（ΔpK=9.90＞6）。因此，可以用控制酸度的方法在一份试液中连续滴定Bi3+和Pb2+。在测定过程中，均以二甲酚橙（XO）作指示剂，XO在pH＜6时呈黄色，在pH＞6.3时呈红色；而它与Bi3+、Pb2+所形成的络合物呈紫红色，该络合物的稳定性与Bi3+、Pb2+和EDTA所形成的络合物相比要低，且KBi-XO＞KPb-XO。

测定时，先用HNO3调节溶液pH=1.0，用EDTA标准溶液滴定溶液使其由紫红色突变为亮黄色，即为滴定Bi3+的终点；然后加入六次甲基四胺溶液，使溶液pH为5～6，此时Pb2+与XO形成紫红色络合物；最后用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色突变为亮黄色，即为滴定Pb2+的终点。

三、仪器与试剂

1．仪器

（1）烧杯。

（2）表面皿。

（3）滴定管。

（4）移液管。

（5）锥形瓶。

2．试剂

（1）0.02mol/L EDTA标准溶液。

（2）HNO30.10mol/L。

（3）六次甲基四胺溶液200g/L。

（4）铅铋混合液：Bi3+和Pb2+的含量均为0.010mol/L。

（5）0.15mol/L HNO3。

（6）2g/L的二甲酚橙水溶液。

（7）NH3-NH4Cl缓冲溶液。

（8）铬黑T指示剂（质量百分比为0.5%）。

四、实验步骤

1．EDTA标准溶液的标定

准确称取在120℃烘干的碳酸钙0.5～0.55g 1份，置于250mL的烧杯中，用少量蒸馏水润湿，盖上表面皿，缓慢加1:1 HCl 10mL，将加热溶解定量地转入容积为250mL的容量瓶中，定容后摇匀。吸取25mL，注入锥形瓶中，分别加入20mL NH3-NH4Cl缓冲溶液、铬黑T指示剂2～3滴，用欲标定的EDTA标准溶液滴定到由紫红色变为纯蓝色，即为终点，计算EDTA标准溶液的准确浓度。

2．铅铋混合液中Pb2+、Bi3+含量的连续测定

用移液管移取25.00mL铅铋混合液于250mL锥形瓶中，分别加入10mL 0.10mol/L HNO3、2滴二甲酚橙，用EDTA标准溶液滴定溶液由紫红色突变为亮黄色，即为终点，记为V1（mL）；然后加入10mL 200g/L六次甲基四胺溶液，溶液变为紫红色，继续用EDTA标准溶液滴定溶液由紫红色突变为亮黄色，即为终点，记为V2（mL）。平行测定3份，计算混合液中Bi3+和Pb2+的含量（mol/L）及V1/V2的值。

注：因Bi3+易水解，开始配制混合液时所含的HNO3浓度较高，故临使用前应先加水样稀释至0.15mol/L左右。

五、数据处理

1．EDTA标准溶液的浓度

请将实验数据及结果填入表3-12。

2．Bi3+的含量

请将实验数据及结果填入表3-13。

3．Pb2+的含量

请将实验数据及结果填入表3-14。

六、思考题

（1）按本实验操作时，滴定Bi3+的起始酸度是否超过滴定Bi3+的最高酸度？滴定至Bi3+的终点时，溶液中的酸度为多少？此时，若再加入10mL 200g/L六亚四基四胺，则溶液的pH约为多少？

（2）能否取等量混合试液两份，一份控制pH≈1.0来滴定Bi3+，另一份控制pH为5～6来滴定Pb2+、Bi3+总量？为什么？

（3）在滴定Pb2+时，为什么要用六亚四基四胺而非醋酸钠来调节溶液pH？