主题：【实验】无机实验之可溶性硫酸盐中硫的测定

可溶性硫酸盐中硫的测定

目的原理

实验目的

  1. 了解晶形沉淀的沉淀条件、原理和沉淀方法；

2. 练习沉淀的过滤、洗涤和灼烧的操作技术；

3. 测定可溶性硫酸盐中硫的含量，并用换算因数计算测定结果。

实验原理

测定硫酸根所用的经典方法，都是用Ba2+离子将SO42-离子沉淀为BaSO4沉淀经过滤、洗涤和灼烧后，以BaSO4形式称量，从而求得S或SO42-离子含量，但费时较多。用各种滴定分析方法进行测定，准确度均不及重量法，精密度也不太好。多年来，分析工作者对重量法测定SO42-离子曾作过不少改进，克服了烦琐、费时的缺点，因此重量法仍为一种较准确而重要的标准方法。

BaSO4的溶解度很小Ksp = 8.7×10-11，100ml溶液中在25℃时仅溶解0.25mg，在过量沉淀剂存在下，溶解度更小，一般可以忽略不计。BaSO4性质非常稳定，干燥后的组成与分子式符合。但是BaSO4沉淀初生成时，一般形成细小的晶体，过滤时易穿过滤纸，引起沉淀的损失，因此进行沉淀时，必须注意创造和控制有利于形成较大晶体的条件。

为了防止生成BaCO3、Ba3(PO4)2(或BaHPO4)及Ba(OH)2等沉淀，应在酸性溶液中进行沉淀。同时适当提高酸度，增加BaSO4的溶解度，以降低其相对过饱和度，有利于获得颗粒较大的纯净而易于过滤的沉淀，一般在0.05mol/L左右HCl溶液中进行沉淀。溶液中也不允许有酸不溶物和易被吸附的离子(如Fe3+、NO3-等离子)存在，否则应预先予以分离或掩蔽。Pb2+、Sr2+ 离子干扰测定。

应用玻璃砂芯坩埚抽滤BaSO4沉淀，然后烘干、称重，这样可缩短分析时间，其准确度比灼烧法稍差，但可用于工业生产的快速分析。

用BaSO4重量法测定SO42-离子这一方法应用很广。磷肥、萃取磷酸、水泥以及有机物中硫含量等都可用此法分析。

仪器药品

瓷坩埚2只，坩埚钳1把。

2mol/dm3 1% HCl溶液，10% BaCl2溶液，0.1mol/ dm3AgNO3溶液，6mol/ dm3溶液，定性滤纸 (7-9cm)1张，定量滤纸。

过程步骤

准确称取在100-120℃干燥过的试样0.2-0.3g ，(有些水合盐类试样不能放放烘箱中干燥。本实验可用无水芒硝Na2SO4作试样。)置于400ml烧杯中，用水25ml溶解，(若有水不溶残渣，应该将它过滤除去，并用稀盐酸洗涤残渣数次，再用水洗至不含Cl-离子为止。)加入2mol/dm3HCl溶液5ml，用水稀释至约200ml。加热至沸，在不断搅拌下逐滴滴加5-6mL10%热BaCl2溶液。为了控制晶形沉淀的条件，除试液应稀释和加热外，沉淀剂BaCl2溶液也可先加水适当稀释并加热。

试样中若含有Fe3+离子等干扰离子，在加BaCl2溶液沉淀之前，可加入1%EDTA溶液5ml加以掩蔽。

静置1-2min让沉淀沉降，然后在上层清液中加1-2滴BaCl2溶液，检查沉淀是否完全。此时若无沉淀或浑浊产生，表示沉淀已经完全，否则应再加1-2ml BaCl2稀溶液，直至沉淀完全。然后将溶液微沸10min，在约90℃保温陈化约1h。冷至室温，用慢速定量滤纸过滤，再用热蒸馏水洗涤沉淀至无Cl-离子为止。

检查洗液中有无Cl-离子的方法是加硝酸酸化了的AgNO3溶液，若无白色浑浊产生，表示Cl-离子已洗尽。

将沉淀和滤纸移入已在800—850℃灼烧至恒重的瓷坩埚中，烘干、灰化后，再在800—850℃下灼烧至恒重。坩埚放入电炉前，应用滤纸吸去其底部和周围的水，以免坩埚因骤热而炸裂。沉淀在灼烧时，若空气不充足，则BaSO4易被滤纸的碳还原为BaS,将使结果偏低，此时可将沉淀用浓H2SO4润湿，仔细升温，灼烧，使其重新转变BaSO4。

根据所得BaSO4质量，计算试样中含硫(或SO3)的百分率。



分析思考

1 重量法所称试样重量应根据什么原则计算?加10%BaCl2溶液5-6ml沉淀剂用量应该怎样计算?如果用H2SO4沉淀Ba2+离子，H2SO4用量应如何计算?

2 为什么试液和沉淀剂都要预先稀释，而且试液要预先加热?


  3 加入沉淀剂后，沉淀是否完全，应如何检查?沉淀完毕后，为什么要保温放置一段时间后才进行过滤?


4 洗涤至无Cl-离子的目的和检查Cl-离子的方法如何?为什么要控制在一定酸度的盐酸介质中进行沉淀?

5 用倾泻法过滤有什么优点?

6 什么叫恒重?怎样才能把灼烧后的沉淀称准？

7 用SO3表示硫酸根的含量(百分率)，应如何计算?