【武大】三价铁、铋离子混合液中各组分含量的测定.pdf

2012级分析化学设计实验
Bi3+-Fe3+混合溶液各组分含量的测定

孙阳勇

（武汉大学化学与分子科学学院湖北武汉430072）

摘要:对于Bi3+和Fe3+与EDTA形成稳定络合物，它们的稳定常数分别为lgK=27.94、lgK
BiYFe

=25.1.由于ΔlgK=2.84〈5，故不能直接用EDTA进行分部滴定，考虑到Fe2+与EDTA形
（Ⅲ）Y
成的络合物的稳定常数为14.32，这时对于Bi3+和Fe2+与EDTA形成的络合物，有ΔlgK=13.62

﹥5.故可考虑使用还原剂来还原Fe3+，从而可以滴定Bi3+的含量。实验时首先加入抗坏血酸

还原Fe3+，以二甲酚橙为指示剂，在氨基乙酸-HCl缓冲体系中，以二甲酚橙为指示剂，用

EDTA标准溶液滴定Bi3+的含量，之后加入六亚甲基四胺-HCl缓冲溶液，用EDTA标准溶

液滴定Fe2+的含量，通过两次滴定可分别求出Bi3+与Fe3+的浓度。

关键词：Bi3+-Fe3+混合溶液二甲酚橙抗坏血酸氧化还原掩蔽法

引言：络合滴定又称为配位滴定，是以络合反应为基础的滴定分析法。络合反应也是路易

斯酸碱反应（金属离子是路易斯酸，可接受路易斯碱所提供的未成键电子对而形成化学键），

对于提高络合滴定选择性的途径有：络合掩蔽法、沉淀掩蔽法、氧化还原掩蔽法等。当某种

价态的共存离子对滴定有干扰时，利用氧化还原反应改变干扰离子的价态以消除干扰的方

法，称之为氧化还原掩蔽法。

试剂及仪器：纯锌片，乙二胺四乙酸二钠盐（，相对分子质量372.2）（），
Na2H2Y·2H2OAR

2g/L二甲酚橙水溶液，抗坏血酸溶液，蒸馏水，50mL烧杯，六亚甲基四胺溶液，甘氨酸固

体，200mL烧杯，25mL移液管，表面皿，250mL锥形瓶，聚乙烯塑料瓶，酸式滴定管，玻

璃棒，250mL容量瓶（2个），电子天平
实验部分

1.实验原理：

1.1.当为单一离子测定时，由于lgK’=lgK-lgα-lgα，在高酸度下，可忽略lgα，
MYMYY(H)M(OH)M(OH)

因此有lgα=lgK-lgK’，对于C=0.01mol/L，当ΔpM’=±0.2，Et=±0.1%，有lgK’≥8，
Y(H)MYMYMMY
因此对于Fe3+的滴定有最高酸度为lgα=25.1-8=17.1时，对应pH=1.2,其最低酸度为Fe3+不水
Y(H)
解时，有此时[OH-]=1.59*10-12mol/L,那么此时pH=2.2,故滴定Fe3+时应该控制pH=1.2-2.2。

同理对于滴定Bi3+时应该控制pH=0.7-4.53，滴定Fe2+时应该使pH=5.1-7.46，由于滴定时均是

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2012级分析化学设计实验

在酸性条件下，故用二甲酚橙作指示剂，其作用范围pH﹤6，其中XO在pH>6.3时，它呈现

红色；pH<6.3时，呈现黄色；pH=pK=6.3时，呈现中间颜色，二甲酚橙与金属离子形成的
a
配合物都是紫红色。但是Fe3+对XO有封闭作用，用抗坏血酸掩蔽Fe3+即可解决，此时为

Bi3+-Fe2+的混合液，最高酸度时为lgαY（H）=lgαY（Fe2+）=12.32,此时最高酸度为pH=2.4，

最低酸度为Bi3+不水解时pH=4.53，那么在Bi3+-Fe2+混合液中滴定Bi3+使pH=2.4―4.53。

1.2.对于Bi3+和Fe3+与EDTA形成稳定络合物，它们的稳定常数分别为lgK=27.94、lgK
BiYFe

=25.1.当ΔpM’=±0.2，Et=±0.3%由于ΔlgK=2.84〈5，故不能直接用EDTA进行分部滴定，
（Ⅲ）Y
但是可以用EDTA一次滴定出Bi3+和Fe3+的总量（但是要注意三价铁离子对指示剂的封闭作

用,结果误差较大）；利用抗坏血酸的还原性可将Fe3+还原成Fe2+，由于lgK=14.32，此
Fe（Ⅱ）Y
时对于Bi3+和Fe2+与EDTA形成的络合物，有ΔlgK=13.62﹥5，故可准确滴定Bi3+而Fe2+不

干扰。对于Bi3+-Fe2+体系，当C（Bi3+）=0.01mol/L时，到达滴定终点时，有pBi=5.4，pBi=1/2*
epsp

（pCsp+lgK’）,而lgK’=lgK-lg（α+α-1）-lgα=27.94-12.62-1.4=13.92，故有
BiBiYBiYBiYY(H)Y(N)Bi
pBi=7.96，因此有ΔpBi=-2.56,那么有终点误差为Et=-0.04%，表示可以准确滴定。
sp

1.3.维生素C（VitaminC，AscorbicAcid）又叫L-抗坏血酸，具有较强的还原性，加热或

在溶液中易氧化分解，在碱性条件下更易被氧化，为己糖衍生物，可还原三价铁离子。
2.实验步骤：

2+
2