资源简介

沉淀重量法概述
学习目标：
1.理解沉淀重量法的含义。
沉淀重量法是重量分析的主要方法。该法是利用沉淀反应使被测组分生成溶解度很小的沉淀，将沉淀过滤、洗涤后，烘干或灼烧成为组成一定的物质，然后称其质量，再计算被测组分的含量。
沉淀重量法沉淀的制备
学习目标：
1.熟悉沉淀重量法沉淀的制备。
1.溶解 根据试样性质的不同，选择适当的溶剂，将试样溶解制成溶液。
2.沉淀 在适宜的条件下，向上述溶液中加入适当的沉淀剂，使其与待测组分发生沉淀反应，生成沉淀并析出。
3.过滤和洗涤 使沉淀与母液分离的过程，称为过滤，一般采用无灰滤纸或微孔玻璃过滤器过滤。洗涤沉淀是为了除去不挥发的盐类杂质和母液。洗涤沉淀时应遵循“少量多次”的原则。
4.烘干或灼烧 烘干可除去沉淀中的水分和挥发性物质，同时使沉淀组成达到恒定。灼烧除了可除去沉淀中的水分和挥发性物质外，还可使沉淀由沉淀形式转化为称量形式。沉淀经烘干或灼烧后，必须达到恒重。
5.称量、计算 利用分析天平称重经烘干或灼烧后的沉淀，由所得沉淀的质量计算出分析结果。
沉淀重量法的沉淀形式与称量形式
学习目标：
1.掌握沉淀重量法对沉淀形式、称量形式的要求。
在沉淀重量法，向试液中加入适当的沉淀剂，使被测组分沉淀出来，这样获得的沉淀称为沉淀形式。沉淀形式经过滤、洗涤、烘干或灼烧后，供最后称量的物质，称为称量形式。沉淀形式和称量形式的化学组成可以相同，也可以不同。以测定SO42-和Ca2+ 的含量为例。
测定SO42-的含量：
测定Ca2+ 的含量：
用BaSO4沉淀重量法测定SO42-沉淀形式和称量形式都是BaSO4，两者相同；但用CaC2O4沉淀重量法测定Ca2+ 时，沉淀形式是CaC2O4·H2O，经灼烧后称量形式为CaO，沉淀形式和称量形式两者不同。
沉淀形式和称量形式在重量分析法中，对分析结果的准确度有着十分重要的影响，因此对这两种形式都有具体的要求。
1.对沉淀形式的要求
（1）沉淀的溶解度必须很小，这样才能保证待测组分沉淀完全。由沉淀溶解造成的损失量，应不超过分析天平的称量误差范围（即沉淀的溶解损失不超过0.2mg）。
（2）沉淀必须纯净，尽量避免其它杂质的沾污。制成称量形式时，所含杂质的量不得超出称量误差所允许的范围。如果沉淀形式不纯净，含有杂质，就会使测定结果偏高。
（3）沉淀应易于过滤和洗涤，便于操作。因此，在进行沉淀时，希望得到粗大的晶形沉淀。如果只能得到无定形沉淀，则必须控制一定的沉淀条件，改变沉淀的性质，以便得到易于过滤和洗涤的沉淀。
（4）沉淀应易于转化为称量形式，这样可以降低能耗和简化操作手续，也应是沉淀选择的理想目标。
2.对称量形式的要求
（1）组成必须确定并与化学式完全相符，否则无法计算分析结果。
（2）化学稳定性要高，不易吸收空气中的水分和二氧化碳，也不易被空气中的氧所氧化。
（3）摩尔质量要大，这样可增大称量形式的质量，减小称量的相对误差，提高分析结果的准确度。
沉淀重量法测定硫酸钠的含量
一、测定需掌握的知识和技能
1.了解晶形沉淀的沉淀条件。
2.熟悉沉淀重量法的基本操作。
二、仪器与试剂
仪器： 烧杯（100、400mL） 玻璃棒 表面皿 滴管 量筒（10、100mL） 定量滤纸（9cm） 长颈漏斗 坩埚（25mL，灼烧至恒重） 坩埚钳 干燥器 电炉 石棉网 马弗炉 分析天平（万分之一）
试剂： 硫酸钠样品（Na2SO4 10H2O） 稀盐酸（6mol/L） BaCl2溶液（0.1mol/L） AgNO3溶液（0.1mol/L）
三、测定原理
在酸性溶液中，以BaCl2做沉淀剂使硫酸盐成为晶形沉淀析出，经陈化、过滤、洗涤、灼烧后，以BaSO4沉淀形式称量，即可计算样品中Na2SO4的含量。
在HCl酸性溶液中进行沉淀，可防止CO32-、C2O42-等离子与Ba2+沉淀，但酸度可增加BaSO4的溶解度，降低其相对过饱和度，有利于获得较好的晶形沉淀。由于过量Ba2+的同离子效应存在，所以溶解度损失可忽略不计。
Cl-、NO3-、ClO3-等阴离子和K+、Na+、Ca2+等阳离子均可参与共沉淀，故应在热稀溶液中进行沉淀，以减少共沉淀的发生。因BaSO4的溶解度受温度影响较小，可用热水洗涤沉淀。
四、操作指导与测定步骤
（一）操作指导
1.样品的称取与溶解
精密称取样品Na2SO4约0.4g， 置于400mL烧杯中，加25mL蒸馏水使其溶解，稀释至200mL。
2.沉淀的制备
在上述溶液中加稀HCl 1mL，盖上表面皿，置于电炉石棉网上，加热近沸腾。
取BaCl2溶液30-35mL于小烧杯中，加热至近沸，然后用滴管将热BaCl2溶液逐滴加入样品溶液中，同时不断搅拌溶液。当BaCl2溶液即将加完时，静置，于BaSO4上清液中加入1-2滴BaCl2溶液，观察是否有白色浑浊出现，用以检验沉淀是否已完全。盖上表面皿，置于电炉（或水浴）上，在搅拌下继续加热，陈化约半小时，然后冷却至室温。
3.沉淀的过滤和洗涤
将上清液用倾注法倒入漏斗中的滤纸上，用一洁净烧杯收集滤液（检查有无沉淀穿滤现象。若有，应重新换滤纸）。用少量热蒸馏水洗涤沉淀3-4次（每次加入热水10-15mL），然后将沉淀小心地转移至滤纸上。用洗瓶吹洗烧杯内壁，洗涤液并入漏斗中，并用撕下的滤纸角擦拭玻璃棒和烧杯内壁，将滤纸角放入漏斗中，再用少量蒸馏水洗涤滤纸上的沉淀（约10次），至滤液不显Cl-反应为止（用AgNO3溶液检查）。
（4）沉淀的干燥和灼烧
取下滤纸，将沉淀包好，置于已恒重的坩埚中，先用小火烘干炭化，再用大火灼烧至滤纸灰化。然后将坩埚转入马弗炉中，800-850℃灼烧约30min。取出坩埚，待红热退去，置于干燥器中，冷却30min后称量。再重复灼烧20min，冷却，取出，称量，直至恒重。
取平行操作3份的数据，根据BaSO4重量计算Na2SO4的百分含量。
五、数据记录及处理
测定次数 1 2 3
样品的质量S（g） 0.4810 0.4766 0.4792
空坩埚重W0（g） 51.6564 53.6012 50.3217
灼烧至恒重W（g） （坩埚+BaSO4） 52.4348 54.3666 51.0910
BaSO4的质量（g） 0.7784 0.7654 0.7693
Na2SO4的质量（g） 0.4737 0.4658 0.4682
Na2SO4的含量（%） 98.48 97.73 97.70
Na2SO4的平均含量（%） 97.97
相对平均偏差（%） 0.35
解：设生成硫酸钠的质量为m g，根据硫酸钡的质量可求出硫酸钠的质量。
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
142.04 233.39
m mBaSO4
=
根据硫酸钡的质量即可计算出硫酸钠的质量。
Na2SO4(%)=×100%
Na2SO4的平均含量%=×100%=97.97%
相对平均偏差=0.35%
【注意事项】
1．实验前，预习和本实验有关的基本操作内容。2．溶液加热近沸，但不应煮沸，防止溶液溅失。
3．BaSO4沉淀的灼烧温度应控制在800-850℃，否则，BaSO4将与碳作用而被还原。
4.检查滤液中的Cl-时，用小表面皿收集10-15滴溶液，加2滴AgNO3溶液，观察是否出现浑浊，若有浑浊，则需继续洗涤。
思考：
1．结合实验说明晶形沉淀最适条件有哪些？
2．使沉淀完全和沉淀纯净的措施有哪些？

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