13 净水剂中硫酸亚铁铵含量的测定（课件）- 《分析化学》同步教学（粤教版）

净水剂中硫酸亚铁铵含量的测定 【学习目标】 一、知识目标 1、掌握硫酸亚铁铵含量的测定原理。 2、理解指示剂的选择依据，自身指示剂的概念与原理。 3、掌握高锰酸钾溶液滴定的影响因素。 4、掌握提高高锰酸钾滴定反应速率的方法。 二、技能目标 1、能够正确配制样品溶液。 2、掌握自身指示剂的使用技能。 3、掌握提高氧化还原反应速率的技能。 4、能够正确处理数据。 5、掌握滴定管中深色溶液体积的读取技术。 三、素质目标 1、树立节约意识和环保意识。 2、确立按标准清洗工作仪器的良好习惯。 3、提升严格遵守工作安全规则的职业意识。 【任务导入】 同学小李回到农村老家，看到一口井，好奇之余打上来一桶井水，发现里面有些絮凝物。 你知道如何简便又有效地处理井水中的絮凝物吗？ 该如何测定这种净水剂的含量呢？ 【必备知识】 一、硫酸亚铁铵的性质 (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，有还原性 溶于水后，亚铁离子会水解，水解后的絮状沉淀能吸附水中的悬浮杂质，可作净水剂。 【必备知识】 二、硫酸亚铁铵的测定原理 （一）高锰酸钾的性质 KMnO4是一种强氧化剂，它的氧化能力和还原产物都与溶液的酸度有关系。 在强酸性溶液中，KMnO4被还原成Mn2+，其半反应为： 【必备知识】 二、硫酸亚铁铵的测定原理 （二）高锰酸钾法测定硫酸亚铁铵的原理 KMnO4在酸性介质中可将Fe2+氧化，离子方程式如下： 滴定过程生成黄色Fe3+，会影响终点的正确判断。在溶液中加入磷酸，可消除干扰，使终点易于观察。 【必备知识】 三、指示剂的选择 使用自身指示剂 计量点前，滴加的MnO4-被还原为近于无色的Mn2+ 计量点时，稍过量的MnO4-就使溶液呈粉红色，从而指示终点 【项目实施】 流程图 准确移取试液入锥形瓶 加入硫磷混酸溶液 用高锰酸钾溶液滴定 终点颜色为粉红色 20% 硫酸溶液的配制 量取 12 mL 浓硫酸 将浓硫酸缓慢注入70 mL水中，边加边搅拌，使热量及时扩散 冷却后，用水稀释至100 mL 【项目实施】 注 意 浓硫酸与水混溶时会剧烈放热。 使用浓硫酸时，必须佩戴防护口罩和防护手套，在通风橱中操作。 【项目实施】 样品溶液的配制 准确称取样品亚铁铵矾 加入20% 硫酸溶液，搅拌，溶解 转移至容量瓶，用 5% 硫酸溶液稀释至刻度，混匀。 质量分数 5% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 98% 密度/g·mL-1 1.03 1.07 1.14 1.22 1.30 1.40 1.50 1.61 1.73 1.81 1.84 硫酸的密度与质量分数对照表 硫磷混酸体积比：硫酸:磷酸:水= 1:2:2 量取 50 mL水加入烧杯 量取 50 mL磷酸加入水中，边加边搅拌 量取 25 mL浓硫酸，缓慢注入上述磷酸水溶液中，边加边搅拌 混匀，冷却 【项目实施】 硫磷混酸的配制 【项目实施】 准确移取试液于锥形瓶 加入蒸馏水 加入硫磷混酸，摇匀 用KMnO4标准溶液滴定 终点为粉红色 测 定 KMnO4溶液颜色属于深色系列，深色溶液体积的读取方法如下。 【项目实施】 无色 （终点前） 滴定终点前后颜色 粉红色 （终点后） 【报告单】 （硫酸亚铁铵）= 式中 （硫酸亚铁铵）  硫酸亚铁铵 (NH4)2SO4·FeSO4含量，%； 5  化学反应计量系数； c（KMnO4）  KMnO4标准溶液的物质量浓度，molL-1； V（KMnO4）  滴定消耗KMnO4溶液的体积，mL； 10-3  体积单位mL换算为L； M（硫酸亚铁铵）  硫酸亚铁铵(NH4)2SO4·FeSO4的摩尔质量，gmol-1； m（样品）  铁铵矾样品的质量，g； 25.00  移液管体积，mL； 250.0  容量瓶体积，mL。 【报告单案例】 （硫酸亚铁铵）= 式中 （硫酸亚铁铵）  硫酸亚铁铵 (NH4)2SO4·FeSO4含量，%； c（KMnO4）  KMnO4标准溶液的物质量浓度，0.02016molL-1； V（KMnO4）  滴定消耗KMnO4溶液的体积，28.31mL； M（硫酸亚铁铵）  硫酸亚铁铵(NH4)2SO4·FeSO4的摩尔质量，284.02gmol-1； m（样品）  铁铵矾样品的质量，11.5473g。 【报告单案例】 通过计算，二次平行测定结果为 70.26 % 、 70.19 % 极差 = 70.26% -70.19% = 0.07% 测定结果的平均值 相对极差 = ×100% = 0.1% 【项目评价】 考 评 点 知识点 结果评价 技能点