实验八EDTA溶液的配制与标定
（铬黑T法）
一、实验目的
1、学习配制Zn2+标准溶液,EDTA标准溶液；
2、学会以Zn为工作基准试剂,铬黑T为指示剂标定EDTA标准溶液；
3、巩固直接称量、准确配制溶液、准确移取溶液、滴定等基本操作。
二、实验原理
1、用EDTA二钠盐配制EDTA标准溶液的原因；
EDTA是四元酸，常用H4Y表示，是一种白色晶体粉末，在水中的溶解度很小，室温溶解度为0.02g/100g H2O。因此，实际工作中常用它的二钠盐Na2H2Y·2H2O, Na2H2Y·2H2O 的溶解度稍大,在22℃（295K）时，每100g水中可溶解11.1g.
2、标定EDTA标准溶液的工作基准试剂，基准试剂的预处理；
实验中以纯金属Zn为工作基准试剂。预处理：称量前一般应先用稀盐酸洗去氧化层，然后用水洗净，烘干。
3、滴定用的指示剂，指示剂的作用原理；
实验中以铬黑T作为指示剂。
作用原理：在pH=l0的条件下，滴定前，Zn2+与指示剂反应:
HIn2- + Zn2+ZnIn- + In3-
纯蓝色酒红色
滴定至终点时，反应为：
ZnIn- + H2Y2-HIn2- + ZnY2- + H+
酒红色纯蓝色
此时，溶液从酒红色变为纯蓝色，变色敏锐。
4、用何种缓冲溶液及其原因；
实验是以NH3·H2O-NH4Cl为缓冲溶液。原因：实验中所用的指示剂是铬黑T，
p K a2=6.3 p K a3=11.55
H2In-HIn2-In3-
紫红蓝橙
若pH<6.3或pH>11.5，由于指示剂本身接近于红色而不能使用。根据实验结果，使用铬黑T的最适宜酸度是pH=9～10.5，pH=10的缓冲液符合要求。
5、计算式。
C EDTA=mV Zn/0.25M Zn V EDTA
三、实验步骤
四、实验数据记录与处理
五问题与思考题
1.说明工作基准试剂锌在使用前的表面处理的方法和目的。
答：（1）处理方法：取适量锌片放在100mL烧杯中，用0.1mol·L-1 HCl溶液（自配）清洗1min，（时间不宜过长，以免溶蚀过多的锌）再用自来水、纯水洗净，烘干（不可过分烘烤）、冷却。
（2）目的：除去表面的氧化物。
2.配制锌标准液的时候，若锌液转移至容量瓶中有部分流失了，会使标定的结果偏高还
是偏低？如在容量瓶中稀释超过刻度，将使浓度的标定的结果是偏低还是偏高？
答：两种结果均使标定的结果偏高，因为两种情况都是锌标准液的浓度的降低，所以标定的时候所需的EDTA溶液的体积也将降低，从而导致计算的EDTA的浓度偏高。
3.若配好的锌溶液没有摇匀，将对标定产生什么后果？
答：将会使结果偏高。
4.为什么用乙二胺四乙酸的二钠盐配制EDTA溶液，而不用其酸？
答：乙二胺四乙酸H4Y（本身是四元酸），由于在水中的溶解度很小，通常把它制成二钠盐（Na2H2Y·2H2O），也称为EDTA或EDTA二钠盐。EDTA相当于六元酸，在水中有六级离解平衡。与金属离子形成螯合物时，络合比皆为1：1。
5.当用二甲酚橙为指示剂时，它变色的最适宜的酸度范围在何处？用何种缓冲溶液？
答：pH =5-6范围内，一般用六亚甲基四胺—HCl缓冲溶液。
6.标定EDTA浓度的常用工作基准物质有哪些?应如何选择？
答;基准物质有很多：金属Zn、Cu、Bi以及ZnO、CaCO3、MgSO4·7H2O等。金属锌的纯度很高，在空气中又稳定，Zn2+与ZnY2-均无色，既能在pH5-6以二甲酚橙为指示剂标定，又可以再pH 9-10的氨性溶液中以铬黑T为指示剂标定，终点都很敏锐，所以一般多采用金属锌为基准物质。
3．怎样溶解锌片，配制Zn2+标准溶液？
从烧杯口用滴管滴加5 mL1:1HCl（体积比），避免因剧烈反应而溅出溶液，放置。待反应完全后，用洗瓶吹洗表面皿和杯壁，将溶液定量转移到250 mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。
4．怎样配制EDTA标准溶液？
EDTA二钠盐溶解速度较慢，溶解需要一定时间。可在实验开始时，先称好EDTA，放在250 mL烧杯中，加入150 mL左右纯水，搅拌后盖上表面皿，放置，待EDTA全溶后再转移到试剂瓶中，稀释到所需体积，摇匀。EDTA标准溶液也可以提前一周配制。
5．、配制EDTA溶液时，为什么先在烧杯中溶解后转移到试剂中，能否直接在试剂瓶中溶解？
7．配位滴定中，为什么要用缓冲溶液？
因为EDTA本身是有机酸，在与Mn+的配位反应中有H+放出：
H2Y2- + Mn+ = MYn-4 + 2H+
随着反应的进行，溶液的酸度会增大，酸度的增加会影响已生成配合物的稳定性，也不
能满足指示剂变色要求的最适宜酸度范围，导致产生很大的误差。因此，在测定中必须加入适量的缓冲溶液。
8．为什么要在pH=10的缓冲溶液中使用铬黑T？
金属指示剂通常是具有酸碱性质的有机染料，几乎都是有机多元酸，同时具有酸碱性，而且指示剂的不同物种又常具有不同的颜色。铬黑T在溶液中存在下列酸碱平衡：
(p K a2=6.3)(p K a3=11.55）
H2In-HIn2-In3-
紫红纯蓝橙
由于铬黑T与金属离子形成的配合物显红色，从酸碱指示剂的变色原理看，指示剂可在pH=6.3～11.5的条件下使用。但根据实验结果，使用铬黑T的最适宜的酸度是9～10.5。通常使用pH=10的氨性缓冲溶液。
9．如何调节溶液的pH为10？
在溶液中滴加1:1的氨水，边滴边搅，直至出现Zn(OH)2的白色沉淀，此时溶液的pH约为6.4，加入5 mL NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液（pH=10），此时溶液的pH为10。
10．为什么要先用1:1 氨水调节，后加pH=10的氨性缓冲溶液？
Zn2+标准溶液中酸过量，需先用1:1 氨水中和将pH提高。若用缓冲溶液中和提高pH，因只用了缓冲对中的碱NH3·H2O，同时浪费了NH4Cl，又由于NH4Cl的存在，溶液pH的上升将比单用1:1氨水中和来得慢，因而费时费试剂。因此，先用1:1氨水中和至一定的pH 值，再加缓冲溶液。
11、、如何滴加1:1氨水调节pH？
在Zn2+标准溶液中，滴加1:1氨水的速度要慢，滴1滴，搅几下。因金属氢氧化物沉淀的形成需要时间，当颗粒小时，肉眼观察不到，往往是在不断搅拌的过程中慢慢出现白色混浊。由于氨水既是弱碱，又是配体NH3的提供者，
NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH-
若氨水加快了，会造成白色沉淀尚未出现，后加的氨水已进入溶液，Zn2+与过量的氨水配位：4NH3 + Zn2+Zn(NH3)42+
导致再加氨水，沉淀不出现的现象，因此滴加时的要领是慢滴、多搅。
12．怎样掌握好终点？
加入铬黑T指示剂后，溶液为酒红色，是ZnIn-的颜色，随着EDTA标准溶液的滴入，EDTA 先与游离Zn2+配位，近终点时，夺取部分ZnIn-中的Zn2+，释放出HIn2-，因此，当溶液颜色
