引言：

目前测定Bi3+-Fe3+混合溶液中各组分含量的方法有以下三种：

方案一：在Bi3+-Fe3+混合溶液中加入几滴二甲酚橙，用EDTA滴定，溶液由紫红色变为黄色时，记下消耗EDTA 的体积，此时测得即为Bi3+和Fe3+的总含量。然后重新移取混合溶液，加入抗坏血酸，将Fe3+还原为Fe2+，加入二甲酚橙指示剂，用EDTA滴定，溶液由紫红色变为黄色时，记下消耗EDTA的体积，即为溶液中Bi3+的含量。

方案二：在Bi3+-Fe3+混合溶液中加入几滴二甲酚橙，用EDTA滴定，溶液由紫红色变为黄色时，记下消耗EDTA 的体积，此时测得即为Bi3+和Fe3+的总含量。然后重新移取混合溶液，加入盐酸羟胺，将Fe3+还原为Fe2+，加入邻苯二酚紫指示剂，用EDTA标液滴定，当溶液由紫红色恰变为黄色时，即为Bi3+的滴定终点。

方案三：在混合溶液中加入抗坏血酸，滴加二甲酚橙指示剂，此时Fe3+被完全还原为Fe2+，然后直接用EDTA滴定，溶液由紫红色变为黄色时，即为Bi3+的滴定终点。再加入六亚甲基四胺至溶液变为稳定的紫红色时，再加入一定量的六亚甲基四胺，继续用EDTA滴定，当溶液再次变为黄色时，即为Fe2+的滴定终点。

本实验采用方案一测定Bi3+-Fe3+混合溶液中各组分含量。

关键词：EDTA溶液  络合滴定  Bi3+-Fe3+混合液  二甲酚橙  氨基乙酸-HCl缓冲溶液

六亚甲基四胺溶液  抗坏血酸

实验目的：

1、通过实验加深对理论课程的理解

2、了解酸度对EDTA选择性的影响

3、掌握用EDTA进行连续滴定的方法

实验原理：

Bi3+和Fe3+均能与EDTA形成稳定络合物且它们lgK分别为27.94、25.1。由于两者的lgK值相差不大，故不能直接通过控制酸度来进行滴定，但可以滴定出Bi3+和Fe3+的总含量。因为Fe2+的lgK=14.32，故可考虑将Fe3+还原为Fe2+，通过控制溶液的酸度滴定Bi3+的含量，从而求出Fe3+的含量。

当（KMYCM）/（KNYCN）>105时，可分步滴定：

因为KBiY- / KFeY-  = (1027.94/ 1025.1 ) ＜105 ,故Bi3+与Fe3+不可分步滴定；

因为KBiY- / KFeY2-   =(1027.94 /  1014.23) ＞105 ,故Bi3+与Fe2+可分步滴定。     

Bi3+被滴定时：

最高酸度：lgaY(H)=lgKBiY--8=27.94-8=19.94  即pH低=0.7

最低酸度：[OH-]=2×10-10

pH高 =14-pOH=14-9.47=4.53  

∴Bi3+被准确滴定的pH范围是：     0.7～4.53   

Fe3+被滴定时：

最高酸度：lgaY(H)=lgKFeY--8=25.1-8=17.1，即pH低=1.2

最低酸度：[OH-]=  ∴[OH-]=1.59×10-12 

 pH高=14-pOH=14-11.80=2.2 

∴Fe3+步被准确滴定的pH范围是：1.2～2.2

当pH=2时, lgK'(BiY-)= lgK(BiY- )-lgY(H)=27.94-13.51=14.43＞8 

  lgK'(FeY2-)=lgK(FeY2-)-lgY(H)=14.23-13.51＝0.72＜8

lgK'(FeY-)=lgK(FeY-)-lgY(H)=25.1-13.51＝11.59＞8

所以可以滴定Bi3+和Fe3+的总量，加入抗坏血酸后，Bi3+能被准确滴定而不受Fe2+的影响。

主要试剂及仪器：

1、乙二胺四乙酸二钠盐（Na2H2Y•2H2O,相对分子质量372.24）

2、六亚甲基四胺溶液（200g/L）

3、抗坏血酸(5%)

4、锌片(纯度为99.99%)

5、盐酸(6mol/L)

6、二甲酚橙（2g/L）

7、氨基乙酸-HCl(取150g氨基乙酸溶于500mL蒸馏水中后，加80mL浓盐酸，用蒸馏水稀释至1L。)

实验步骤：

1、Zn2+标准溶液的配制

在分析天平上秤取0.15-0.20g左右的锌片于干燥的50mL烧杯中，加入5mL6mol/L盐酸，立即盖上表面皿，待锌片完全溶解后，以少量蒸馏水冲洗表面皿，然后将溶液定量转移至250mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，计算Zn2+标准溶液的溶度。

2、EDTA溶液的配制及标定

称量1.8~2.0g乙二胺四乙酸二钠盐于200mL烧杯中，加蒸馏水使之溶解，然后倒入试剂瓶中，加水稀释至500mL左右，摇匀。

用移液管移取25.00mL锌标准溶液于250mL锥形瓶中，加入2滴2 g/L二甲酚橙指示剂，滴加200g/L六亚甲基四胺溶液至溶液呈现稳定的紫红色，再加5mL六亚甲基四胺，然后用待标定的EDTA滴定至溶液由紫红色刚好变为黄色，记下EDTA的体积。平行滴定三次，计算EDTA溶液的浓度。

3、混合溶液中Bi3+含量的测定

准确移取25ml Bi3+-Fe3+混合溶液于250ml锥形瓶中，加入5mL 5%抗坏血酸溶液，然后滴加2～3滴二甲酚橙指示剂，加入氨基乙酸-HCl缓冲溶液待溶液变为稳定的紫红色，再加入5 mL氨基乙酸-HCl缓冲溶液，用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为黄色时，即为Bi3+滴定终点，记下消耗EDTA的体积，如此平行滴定3份，计算Bi3+的浓度。

4、混合溶液中Bi3+和Fe3+总含量的测定

准确移取25ml Bi3+-Fe3+混合溶液于250ml锥形中，滴加2～3滴二甲酚橙指示剂，加入氨基乙酸-HCl缓冲溶液待溶液变为稳定的紫红色，再加入5 mL氨基乙酸-HCl缓冲溶液，然后用EDTA溶液滴定至溶液由紫红色变为黄色，即为滴定终点。如此平行滴定3份，计算Bi3+和Fe3+的总浓度。

实验数据记录表格：

表1  用Zn2+标准溶液标定EDTA(mZn= 0.1568g,二甲酚橙指示剂)

混合溶液中Bi3+的浓度为0.01044mol/L

Fe3+的浓度为0.020 mol/L -0.01044 mol/L =0.01045 mol/L

由于此混合溶液被稀释了十倍，故原溶液中Bi3+和Fe3+的浓度分别为0.1044mol/L、0.1045 mol/L。

参考文献：

《分析化学实验(第五版上)》 武汉大学主编 高等教务出版社

《分析化学(第五版上)》 武汉大学主编 高等教务出版社下载本文