EDTA标准溶液的配制与标定（3学时）
一、目的要求
1．掌握EDTA标准溶液的配制和标定方法
2．理解配位滴定的原理及其滴定特点
3．学会用二甲酚橙指示剂和钙指示剂判断反应终点
二、实验原理
乙二胺四乙酸（简称EDTA，常用H4Y表示）难溶于水，分析化学中通常使用其二钠盐。乙二胺四乙酸二钠盐的溶解度为120g⋅L-1，可配制0.3mol⋅L-1以下的溶液。通常以间接法配制标准溶液。
标定EDTA溶液常用的基准物有Zn、ZnO、CaCO3、Bi、Cu、MgSO4⋅7H2O、Hg、Ni、Pb等。通常选用其中与被测物组分相同的物质作为基准物，这样，滴定条件一致，可减少系统误差。本实验主要学习CaCO3和Zn或ZnO作为基准物，以钙指示剂和二甲酚橙指示剂为金属指示剂标定EDTA标准溶液原理及方法。
金属指示剂是一些有色的有机配合剂，在一定条件下能与金属离子形成有色配合物，其颜色与游离指示剂的颜色不同，因此用它能指示滴定过程中金属离子浓度的变化情况，但其用量要适当。配位反应比酸碱反应进行慢，在滴定过程中，EDTA溶液滴加速度不能太快，尤其近终点时，应逐滴加入，充分摇动。
以CaCO3为基准物时，用钙指示剂作为指示剂。在pH≥12条件下，游离的钙指示剂为纯蓝色，Ca2+与钙指示剂（常以H3In表示）结合形成比较稳定的酒红色的CaIn-配位离子，使溶液呈现酒红色。当用EDTA标准溶液滴定时，由于EDTA能与Ca2+形成比CaIn-离子更稳定的无色的CaY2-离子，反应到达化学计量点时释放出游离的钙指示剂，溶液的颜色由酒红色变为纯蓝色，反应方程式为：
CaIn-(酒红色)+H2Y2-CaY2-(无色)+HIn2-(纯蓝色)+H+
当有Mg2+离子存在时，颜色变化更敏锐，因此在只有Ca2+存在时，常常加入少量Mg2+离子。用此方法标定的EDTA标准溶液，可用于测定石灰石或白云石中CaO、MgO
含量，也可以
用于测定水中钙硬度。
以Zn或ZnO为基准物时，用二甲酚橙作为指示剂。在pH=5～6条件下，游离的二甲酚橙为黄色，Zn2+与二甲酚橙结合形成比较稳定的紫红色配合离子，使溶液呈现紫红色。当用EDTA标准溶液滴定时，由于EDTA能与Zn2+形成更稳定的无色CaY2-离子，反应到达化学计量点时释放出游离的二甲酚橙指示剂，溶液的颜色由紫红色变为亮黄色。
用此方法标定的EDTA标准溶液，可用于铅、铋混合液中铅、铋含量的测定，也可以用于水总硬度测定。
三、仪器与试剂
1．仪器
分析天平，50mL酸式滴定管，25mL移液管，250mL容量瓶，常用玻璃仪器若干。
2．试剂
（1）以CaCO3为基准物时所用试剂
乙二胺四乙酸二钠(固体，分析纯)，CaCO3（基准试剂），NaOH溶液（10%），
氨缓冲溶液（pH≈10），钙指示剂（固体），氨水(1:1)，
镁溶液（溶解1gMgSO4⋅7H2O于水中，稀释至200mL），铬黑T
（2）以ZnO（或Zn）为基准物时所用试剂
乙二胺四乙酸二钠（固体，分析纯），ZnO（基准试剂），氨水(1:1)，六次甲基四胺（20%），二甲酚橙指示剂（0.5%），盐酸(1:1)
四、参考步骤
1．0.02mol⋅L-1EDTA标准溶液的配制
在台秤上称取3.8g乙二胺四乙酸二钠，溶于100mL去离子水中，微热溶解后，转移到500mL试剂瓶中，再加入400mL去离子水，摇匀。如有混浊，应过滤。
2．以CaCO3为基准物标定EDTA溶液
（1）0.02mol⋅L-1钙标准溶液的配制
准确地称取在110℃干燥的CaCO3基准物0.3～0.4g（准确至0.1mg）于小烧杯中，盖以表面皿，加少量去离子水润湿后，缓慢地滴加1:1的HCl3～5mL，用水把可能溅到表面皿上的溶液冲洗杯中，加热至完全溶解。冷却后，将溶液定量转移到250mL容量瓶中，稀
释至刻度，摇均匀。
（2）标定
a．强碱性介质中用此法
用25mL移液管移取钙标准溶液25.00mL于250mL的锥形瓶，加入25mL水、2mL镁溶液、5mL10%NaOH溶液和绿豆大小的钙指示剂，摇均匀后，用EDTA溶液滴定到溶液由红色变为蓝色，即为终点，记录消耗EDTA溶液的体积，平行三次，要求消耗体积的极差小于0.05mL。根据CaCO3的质量和消耗EDTA溶液的体积，计算EDTA标准溶液的准确浓度。
b.氨性缓冲溶液中用此法
用25mL移液管移取钙标准溶液25.00mL于250mL的锥形瓶，加入10mLpH≈10氨缓冲溶液和2滴铬黑T指示剂，摇均匀后，用EDTA溶液滴定到溶液由紫红色变为蓝绿色，即为终点，记录消耗EDTA溶液的体积，平行三次，要求消耗体积的极差小于0.05mL。根据CaCO3的质量和消耗EDTA溶液的体积，计算EDTA标准溶液的准确浓度。
3．以ZnO为基准物标定EDTA溶液
（1）0.02mol⋅L-1锌标准溶液的配制
准确称取在800～1000℃灼烧过的ZnO基准物0.2～0.3g（准确至0.1mg）于小烧杯中，加少量去离子水润湿后，缓慢地滴加1:1的HCl5mL，同时搅拌至完全溶解。然后，将溶液定量转移到250mL容量瓶中，稀释至刻度并摇均匀。
（2）标定
用25mL移液管移取锌标准溶液于250mL的锥形瓶，加入约30mL水，2滴二甲酚橙指示剂，摇均匀后，先加1:1的氨水至溶液由黄色刚变橙色，然后滴加20%六次甲基四胺至溶液呈稳定的紫红色后，再多加3mL。用EDTA溶液滴定到溶液由紫红色变为亮黄色，即为终点，记录消耗EDTA溶液的体积。平行三次，要求消耗体积的极差小于0.05mL。根据ZnO的质量和消耗EDTA溶液的体积，计算EDTA标准溶液的准确浓度。
五、实验数据记录与处理以ZnO为基准物标定EDTA溶液
编号
实验项目
(称量瓶+基准物)质量
倾出后(称量瓶+基准物)质量
取出基准物的质量
容量瓶的体积
移取基准液的体积
溶液终读数
溶液初读数
EDTA溶液体积
溶液的浓度
溶液的平均浓度
相对平均偏差
六、问题与思考
1．以ZnO为基准物，以二甲酚橙为指示剂标定EDTA溶液浓度的原理是什么？溶液的pH值应控制在什么范围？若溶液为强酸性，应怎样调节？
2．配位滴定法与酸碱滴定法相比，有哪些不同点？滴定操作过程中应注意哪些问题？
（任乃林）
EDTA标准溶液的配制与标定（3学时）
一、目的要求
1．掌握EDTA标准溶液的配制和标定方法
2．理解配位滴定的原理及其滴定特点
3．学会用二甲酚橙指示剂和钙指示剂判断反应终点
二、实验原理
乙二胺四乙酸（简称EDTA，常用H4Y表示）难溶于水，分析化学中通常使用其二钠盐。乙二胺四乙酸二钠盐的溶解度为120g⋅L-1，可配制0.3mol⋅L-1以下的溶液。通常以间接法配制标准溶液。
标定EDTA溶液常用的基准物有Zn、ZnO、CaCO3、Bi、Cu、MgSO4⋅7H2O、Hg、Ni、Pb等。通常选用其中与被测物组分相同的物质作为基准物，这样，滴定条件一致，可减少系统误差。本实验主要学习CaCO3和Zn或ZnO作为基准物，以钙指示剂和二甲酚橙指示剂为金属指示剂标定EDTA标准溶液原理及方法。
金属指示剂是一些有色的有机配合剂，在一定条件下能与金属离子形成有色配合物，其颜色与游离指示剂的颜色不同，因此用它能指示滴定过程中金属离子浓度的变化情况，但其用量要适当。配位反应比酸碱反应进行慢，在滴定过程中，EDTA溶液滴加速度不能太快，尤其近终点时，应逐滴加入，充分摇动。
以CaCO3为基准物时，用钙指示剂作为指示剂。在pH≥12条件下，游离的钙指示剂为纯蓝色，Ca2+与钙指示剂（常以H3In表示）结合形成比较稳定的酒红色的CaIn-配位离子，使溶液呈现酒红色。当用EDTA标准溶液滴定时，由于EDTA能与Ca2+形成比CaIn-离子更稳定的无色的CaY2-离子，反应到达化学计量点时释放出游离的钙指示剂，溶液的颜色由酒红色变为纯蓝色，反应方程式为：
CaIn-(酒红色)+H2Y2-CaY2-(无色)+HIn2-(纯蓝色)+H+
当有Mg2+离子存在时，颜色变化更敏锐，因此在只有Ca2+存在时，常常加入少量Mg2+离子。用此方法标定的EDTA标准溶液，可用于测定石灰石或白云石中CaO、MgO
含量，也可以
用于测定水中钙硬度。
以Zn或ZnO为基准物时，用二甲酚橙作为指示剂。在pH=5～6条件下，游离的二甲酚橙为黄色，Zn2+与二甲酚橙结合形成比较稳定的紫红色配合离子，使溶液呈现紫红色。当用EDTA标准溶液滴定时，由于EDTA能与Zn2+形成更稳定的无色CaY2-离子，反应到达化学计量点时释放出游离的二甲酚橙指示剂，溶液的颜色由紫红色变为亮黄色。
用此方法标定的EDTA标准溶液，可用于铅、铋混合液中铅、铋含量的测定，也可以用于水总硬度测定。
三、仪器与试剂
1．仪器
分析天平，50mL酸式滴定管，25mL移液管，250mL容量瓶，常用玻璃仪器若干。
2．试剂
（1）以CaCO3为基准物时所用试剂
乙二胺四乙酸二钠(固体，分析纯)，CaCO3（基准试剂），NaOH溶液（10%），
氨缓冲溶液（pH≈10），钙指示剂（固体），氨水(1:1)，
镁溶液（溶解1gMgSO4⋅7H2O于水中，稀释至200mL），铬黑T
（2）以ZnO（或Zn）为基准物时所用试剂
乙二胺四乙酸二钠（固体，分析纯），ZnO（基准试剂），氨水(1:1)，六次甲基四胺（20%），二甲酚橙指示剂（0.5%），盐酸(1:1)
四、参考步骤
1．0.02mol⋅L-1EDTA标准溶液的配制
在台秤上称取3.8g乙二胺四乙酸二钠，溶于100mL去离子水中，微热溶解后，转移到500mL试剂瓶中，再加入400mL去离子水，摇匀。如有混浊，应过滤。
2．以CaCO3为基准物标定EDTA溶液
（1）0.02mol⋅L-1钙标准溶液的配制
准确地称取在110℃干燥的CaCO3基准物0.3～0.4g（准确至0.1mg）于小烧杯中，盖以表面皿，加少量去离子水润湿后，缓慢地滴加1:1的HCl3～5mL，用水把可能溅到表面皿上的溶液冲洗杯中，加热至完全溶解。冷却后，将溶液定量转移到250mL容量瓶中，稀
释至刻度，摇均匀。
（2）标定
a．强碱性介质中用此法
用25mL移液管移取钙标准溶液25.00mL于250mL的锥形瓶，加入25mL水、2mL镁溶液、5mL10%NaOH溶液和绿豆大小的钙指示剂，摇均匀后，用EDTA溶液滴定到溶液由红色变为蓝色，即为终点，记录消耗EDTA溶液的体积，平行三次，要求消耗体积的极差小于0.05mL。根据CaCO3的质量和消耗EDTA溶液的体积，计算EDTA标准溶液的准确浓度。
b.氨性缓冲溶液中用此法
用25mL移液管移取钙标准溶液25.00mL于250mL的锥形瓶，加入10mLpH≈10氨缓冲溶液和2滴铬黑T指示剂，摇均匀后，用EDTA溶液滴定到溶液由紫红色变为蓝绿色，即为终点，记录消耗EDTA溶液的体积，平行三次，要求消耗体积的极差小于0.05mL。根据CaCO3的质量和消耗EDTA溶液的体积，计算EDTA标准溶液的准确浓度。
3．以ZnO为基准物标定EDTA溶液
（1）0.02mol⋅L-1锌标准溶液的配制
准确称取在800～1000℃灼烧过的ZnO基准物0.2～0.3g（准确至0.1mg）于小烧杯中，加少量去离子水润湿后，缓慢地滴加1:1的HCl5mL，同时搅拌至完全溶解。然后，将溶液定量转移到250mL容量瓶中，稀释至刻度并摇均匀。
（2）标定
用25mL移液管移取锌标准溶液于250mL的锥形瓶，加入约30mL水，2滴二甲酚橙指示剂，摇均匀后，先加1:1的氨水至溶液由黄色刚变橙色，然后滴加20%六次甲基四胺至溶液呈稳定的紫红色后，再多加3mL。用EDTA溶液滴定到溶液由紫红色变为亮黄色，即为终点，记录消耗EDTA溶液的体积。平行三次，要求消耗体积的极差小于0.05mL。根据ZnO的质量和消耗EDTA溶液的体积，计算EDTA标准溶液的准确浓度。
五、实验数据记录与处理以ZnO为基准物标定EDTA溶液
编号
实验项目
(称量瓶+基准物)质量
倾出后(称量瓶+基准物)质量
取出基准物的质量
容量瓶的体积
移取基准液的体积
溶液终读数
溶液初读数
EDTA溶液体积
溶液的浓度
溶液的平均浓度
相对平均偏差
六、问题与思考
1．以ZnO为基准物，以二甲酚橙为指示剂标定EDTA溶液浓度的原理是什么？溶液的pH值应控制在什么范围？若溶液为强酸性，应怎样调节？
2．配位滴定法与酸碱滴定法相比，有哪些不同点？滴定操作过程中应注意哪些问题？
（任乃林）