石灰石或碳酸鈣中鈣的測定

1、1實驗目的學習用均勻沉淀法制備大顆粒晶形沉淀；了解重量分析法對沉淀的要求；學習重量分析法的部分操作，要求掌握：(1)試樣的溶解；(2)漏斗的準備（洗滌漏斗、濾紙貼緊漏斗、做水柱）；(3)沉淀（控制沉淀條件、檢查沉淀完全與否）；(4)沉淀的過濾、洗滌；學習用氧化還原間接法測定鈣含量。實驗原理石灰石的主要成份是碳酸鈣，含氧化鈣約40~50%，較好的石灰石含CaO約45~53%。此外還有SiO2、Fe2O3、Al2O3及MgO等雜質。測定石灰

2、石中鈣的含量時將樣品溶于鹽酸，加入草酸銨溶液，在中性或堿性介質中生成難溶的草酸鈣沉淀(CaC2O4H2O)，將所得沉淀過濾、洗凈，用硫酸溶解，用標準高錳酸鉀溶液滴定生成的草酸，通過鈣與草酸的定量關系，間接求出鈣的含量。Ca2C2O42=CaC2O4CaC2O4H2SO4=CaSO4H2C2O45H2C2O42MnO46H=2Mn210CO28H2OCaC2O4沉淀顆粒細小，易沾污，難于過濾。為了得到純凈而粗大的結晶，通常在含Ca2的酸性

3、溶液中加入飽和(NH4)2C2O4，由于C2O42濃度很低，而不能生成沉淀，此時向溶液中滴加氨水，溶液中C2O42濃度慢慢增大，可以獲得顆粒比較粗大的CaC2O4沉淀。沉淀完畢后，pH應在3.5~4.5，這樣可避免其他難溶鈣鹽析出，又不使CaC2O4溶解度太大。1）晶形沉淀的沉淀條件）晶形沉淀的沉淀條件a沉淀作用應當在適當稀的溶液中進行這樣，在沉淀過程中，溶液的相對過飽和度不大，均相成核作用不顯著，容易得到大顆粒的晶形沉淀。同時，由于溶

4、液稀，雜質的濃度減小，共沉淀現象也相應減少，有利于得到純凈的沉淀。但是，對于溶解度較大的沉淀，溶液不宜過分稀釋。3緩慢地、均勻地析出，避免局部過濃現象。例如，用均勻沉淀法沉淀Ca2時，在含有Ca2的酸性溶液中加入H2C2O4，由于酸效應的影響，此時不能析出CaC2O4沉淀。向溶液中加入尿素，加熱至363K左右時，尿素發(fā)生水解:CO(NH2)2H2O＝CO2↑2NH3水解產生的NH3均勻地分布在溶液的各個部分。隨著NH3的不斷產生，溶液的

5、酸度漸漸降低，C2O42的濃度漸漸增大，最后均勻而緩慢地析出CaC2O4沉淀。在沉淀過程中，溶液的相對過飽和度始終是比較小的，所以得到的是粗大晶粒的CaC2O4沉淀。用均勻沉淀法得到的沉淀，顆粒較大，表面吸附雜質少，易濾，易洗。用均勻沉淀法，甚至可以得到結晶形的Fe2O3nH2O，Al2O3nH2O等水合氧化物沉淀。但應該指出，用均勻沉淀法仍不能避免后沉淀和混晶共沉淀現象。1)在均勻沉淀法中，加入到溶液中的試劑是通過化學反應，逐步地、均

6、勻地在溶液中產生出來（構晶陽離子或陰離子），避免了局部過濃現象，使溶液的相對過飽和度始終比較小，因而沉淀在整個溶液中緩慢地、均勻地析出，得到的是大顆粒的晶形沉淀。在一般沉淀法中，盡管采用了不斷攪拌、滴加沉淀劑的反應條件，還是難于避免局部過濃的現象而產生小顆粒沉淀。(2)優(yōu)點：沉淀顆粒較大，表面吸附雜質少，易過濾、易洗滌。但應該指出，用均勻沉淀法仍不能避免后沉淀和混晶共沉淀的現象。思考題1、為了得到大顆粒的草酸鈣晶形沉淀，本實驗采用在酸性

7、溶液中加草酸銨后滴加氨水至甲基橙變黃色的反應條件。因沉淀劑(NH4)2C2O4在酸性溶液中，[C2O42]較小，不能形成CaC2O4沉淀。但隨著氨水的慢慢加入，溶液酸度逐漸變小，使[C2O42]慢慢增大。也就是說，通過氨水與H的反應，逐步地增大溶液中的[C2O42]，使CaC2O4沉淀在整個溶液中緩慢地形成，從而得到了大顆粒的晶形沉淀。滴加氨水至溶液中甲基橙呈黃色是為了控制溶液的pH=4.4左右，保證生成的沉淀是CaC2O4，而不是其他