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高中化学人教版 (新课标)选修6 实验化学第三单元 物质的检测实验3-5 比色法测定抗贫血药物中铁的含量精品课件ppt
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这是一份高中化学人教版 (新课标)选修6 实验化学第三单元 物质的检测实验3-5 比色法测定抗贫血药物中铁的含量精品课件ppt，共21页。
1.练习用比色管配制一定物质的量浓度的溶液,并用目视比色法测定待测溶液中某组分的含量。2.练习利用滴定管、容量瓶量取、配制一定物质的量浓度的溶液。3.灵活运用有关化学计算的技能,进行实验结果的分析。
一、比色法1.定义许多物质本身具有明显的颜色,如KMnO4溶液显紫色,CuSO4溶液显蓝色;有些溶液本身无明显的颜色,但加入其他试剂后,具有明显的颜色,如Fe3+中加入SCN-,显血红色。上述溶液颜色的深浅和溶液的浓度有关,在一定条件下,这些溶液的颜色越深,浓度越大,故可以通过比较颜色的深浅来测定有色物质的含量,这样的方法叫比色分析法。2.步骤比色法主要有显色和比色两个步骤。
3.分类及特点(1)比色法分为目视比色法和仪器测量法。目视比色法是用眼睛来观察比较,设备简单、操作方便,在常规分析中占有一席之地。(2)比色法的优点是灵敏度高,缺点是误差较大。(3)比色法适于微量组分的测定,不适于常量组分的测定。
二、比色法的应用1.比色法测定自制硫酸亚铁铵的纯度(1)原理:常以硫酸亚铁铵中的含Fe3+量来衡量硫酸亚铁铵的纯度。Fe3+与硫氰酸根(SCN-)可生成血红色的硫氰化铁,反应的离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3。因此,产品溶液中加入SCN-后,如果含Fe3+较多,呈较深的红色,表明样品纯度较低,反之则表明纯度较高。(2)配制标准溶液(也叫标准色阶):分别量取0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL 0.10 g·L-1 Fe3+标准溶液至三支25 mL的比色管(即质地、大小、厚薄相同且具有塞的平底试管)中,各加入2 mL 3 ml·L-1 HCl溶液和1 mL 质量分数为25% KSCN溶液,用去离子水稀释至刻度,摇匀,得一级、二级和三级试剂的标准溶液。
(3)配制待测产品溶液:称取自制硫酸亚铁铵晶体1.0 g,放入25 mL的比色管中,用15 mL去离子水溶解后,分别加入2 mL 3 ml·L-1 HCl溶液和1 mL质量分数为25% KSCN溶液,再用去离子水稀释至刻度,摇匀。在制备色阶和待测溶液的过程中,由于Fe3+存在水解的可能,所以应当加入适量盐酸。 (4)比色确定产品纯度。本实验中,标准溶液的配制对仪器的精确度要求较高,而待测溶液的配制对仪器精确度要求较低,为什么?提示:标准溶液是用比色法定量测定待测溶液所含待测溶质的量的依据,所配标准溶液的物质的量浓度是比较准确的,所以对仪器的精确度要求较高。而待测溶液的浓度要与标准溶液比色后确定,因此待测溶液的配制对仪器的精确度要求不高。
2.比色法测定抗贫血药物中铁的含量(1)实验原理:某些抗贫血药物里含有铁元素,如硫酸亚铁、葡萄糖酸亚铁等。利用反应Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,将含铁药物经必要处理后(如溶解、加入硝酸使Fe2+氧化为Fe3+)与SCN-反应,通过目视比色法测定含Fe3+的浓度,再经必要的计算、推导,确定药物的含铁量。(2)色阶溶液浓度的计算:若Fe3+标准溶液的物质的量浓度为c0,每次量取该标准溶液的体积为V mL,比色管容积为25 mL,则比色管内标准溶液的物质的量浓度(3)若测得待测溶液物质的量浓度为c(Fe3+),药片质量为m,则该药片中铁元素的含量
一、采用比色法测定物质的含量实验注意事项1.不能使用托盘天平称量药片的质量,要使用分析天平,保证称取的药片质量准确。2.以复方硫酸亚铁片为例,每片药片说明书标示含量(以Fe2+计算)为50 mg,即铁元素的物质的量约为8.9×10-4 ml,配制成100 mL溶液,其物质的量浓度约为8.9×10-3 ml·L-1。色阶溶液的配制应保证其处于色阶范围之内。3.配制一定物质的量浓度的溶液使用比较精密的容量瓶,操作中注意操作规范,以减小操作误差的发生。使用容量瓶时注意使用玻璃棒引流,以避免溶液的损失,提高实验的准确性。4.比色管的每次定容要准确。定容时,加入蒸馏水靠近刻度线1~2 cm,改用胶头滴管滴加蒸馏水,使凹液面与刻度线相切。
5.所有反应过程要保持条件一致。反应时,加入的溶液量要准确、一致。6.比色时最好以白色背景为参照,可以有效地观察比色管的颜色。如果待测液的颜色深浅介于两种标准溶液之间,则该溶液的物质的量浓度取两种溶液物质的量浓度的算术平均值。
二、比色法以可见光作光源,以生成有色化合物的显色反应为基础,通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量(浓度)的方法。1.常用的目视比色法是标准系列法,即用不同量的待测物标准溶液在完全相同的一组比色管中,先配成颜色逐渐递变的标准色阶。试样溶液也在完全相同条件下显色,和标准色阶作比较,目视找出色泽最相近的那一份标准,由其中所含标准溶液的量,计算确定试样中待测组分的含量。2.光电比色法是在光电比色计上测量一系列标准溶液的吸光度,将吸光度对浓度作图,绘制工作曲线,然后根据待测组分溶液的吸光度在工作曲线上查得其浓度或含量。与目视比色法相比,光电比色法消除了主观误差,提高了测量准确度。
3.中和滴定法和比色法的实验原理,特点、操作步骤和适用范围比较:
知识点 比色法的应用
(Ⅰ)配制标准溶液:称取0.30 g NaNO2,溶于水后在容量瓶中稀释至1 L得溶液A,移取5 mL溶液A,稀释至1 L得溶液B。(Ⅱ)配制标准色阶:取6只规格为10 mL的比色管,分别加入体积不等的溶液B,并稀释至10 mL,再加入少许(约0.30 g)氨基苯磺酸( )粉末,实验结果如下表所示。
(Ⅲ)检测:取10 mL水样倒入比色管中,加少许氨基苯磺酸,显色后与标准色阶对比。请填写以下空白:a.比色法的基本依据是 。
c.用NaNO2直接配制溶液B的缺点是 。 d.如果水样显色后比6号还深,应采取的措施是 。
答案:a.溶液颜色的深浅与浓度的大小成正比b.1.2 c.1 L B溶液中只含NaNO2 1.5 mg,不易称量,直接配制溶液B时误差大 d.将水样先稀释一定倍数后再重复实验
点拨比色法的原理简单,计算也不复杂,计算主要涉及溶液稀释的计算,c1V1=c2V2(c1、c2为稀释前后的物质的量浓度,V1、V2为稀释前后溶液的体积),关键是抓住溶质守恒。
1 2 3
1某补铁剂中含+2、+3价铁元素,欲用比色法测定其中铁元素的含量,应向样品溶液中加入试剂后,再与标准比色液对比,应加入的试剂是( )A.足量KMnO4溶液,KSCN溶液B.足量氯水,KSCN溶液C.足量H2SO4溶液,KSCN溶液D.足量H2O2溶液,KSCN溶液解析:比色时,应排除干扰颜色对测定结果的影响,A、B中过量的KMnO4、氯水都可能对比色操作造成干扰,故A、B不正确;C中不能测得总铁含量,只能测出Fe3+的含量;D正确。答案:D
2在做比色法实验时,配制的标准液的浓度合理的是 ( )A.1.0 ml·L-1B.1.5 ml·L- ml·L-1 ml·L-1解析:标准溶液浓度太大,会使比色管中色阶差变大,增加实验误差;浓度太小,使比色管中色阶差变小,不利于观察。比较四个选项中的浓度,C较合理。答案:C
3补铁剂中铁元素的含量是质检部门衡量其质量的重要指标,实验主要包括如下步骤:①配制0.01 ml·L-1、0.008 ml·L-1等一系列浓度的[Fe(SCN)6]3-(血红色)标准比色液。②样品处理:③准确量取一定体积的待测液于比色管中,加入稍过量的KSCN溶液,并稀释到10 mL。④比色,直到与选取的标准颜色一致或相近即可。
试回答下列问题:(1)配制100 mL 0.01 ml·L-1溶液,需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒,还需要: 、 。 (2)步骤②脱色过程包括加入: (填脱有机色素的吸附剂名称)→搅拌煮沸→冷却→ (填操作)。 (3)比色法确定待测液的浓度的原理是 。 (4)若某补铁剂是由乳酸[CH3CH(OH)COOH]与铁粉作用生成的,请写出该反应的化学方程式: 。
解析:(1)配制100 mL 0.01 ml·L-1溶液,需要的仪器有:分析天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管,所以玻璃仪器还缺少100 mL容量瓶和胶头滴管。(2)脱色过程中加入的脱有机色素的吸附剂为活性炭,最后过滤出活性炭得到的溶液经氧化和显色后进行比色。(3)比色法确定待测液的浓度的原理是:溶液颜色的深浅和溶液的浓度有关,在一定条件下,这些溶液的颜色愈深,浓度愈大,故可以通过比较颜色的深浅来测定有色物质的含量。(4)乳酸[CH3CH(OH)COOH]是一元酸,与铁粉作用的化学方程式:
1.练习用比色管配制一定物质的量浓度的溶液,并用目视比色法测定待测溶液中某组分的含量。2.练习利用滴定管、容量瓶量取、配制一定物质的量浓度的溶液。3.灵活运用有关化学计算的技能,进行实验结果的分析。
一、比色法1.定义许多物质本身具有明显的颜色,如KMnO4溶液显紫色,CuSO4溶液显蓝色;有些溶液本身无明显的颜色,但加入其他试剂后,具有明显的颜色,如Fe3+中加入SCN-,显血红色。上述溶液颜色的深浅和溶液的浓度有关,在一定条件下,这些溶液的颜色越深,浓度越大,故可以通过比较颜色的深浅来测定有色物质的含量,这样的方法叫比色分析法。2.步骤比色法主要有显色和比色两个步骤。
3.分类及特点(1)比色法分为目视比色法和仪器测量法。目视比色法是用眼睛来观察比较,设备简单、操作方便,在常规分析中占有一席之地。(2)比色法的优点是灵敏度高,缺点是误差较大。(3)比色法适于微量组分的测定,不适于常量组分的测定。
二、比色法的应用1.比色法测定自制硫酸亚铁铵的纯度(1)原理:常以硫酸亚铁铵中的含Fe3+量来衡量硫酸亚铁铵的纯度。Fe3+与硫氰酸根(SCN-)可生成血红色的硫氰化铁,反应的离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3。因此,产品溶液中加入SCN-后,如果含Fe3+较多,呈较深的红色,表明样品纯度较低,反之则表明纯度较高。(2)配制标准溶液(也叫标准色阶):分别量取0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL 0.10 g·L-1 Fe3+标准溶液至三支25 mL的比色管(即质地、大小、厚薄相同且具有塞的平底试管)中,各加入2 mL 3 ml·L-1 HCl溶液和1 mL 质量分数为25% KSCN溶液,用去离子水稀释至刻度,摇匀,得一级、二级和三级试剂的标准溶液。
(3)配制待测产品溶液:称取自制硫酸亚铁铵晶体1.0 g,放入25 mL的比色管中,用15 mL去离子水溶解后,分别加入2 mL 3 ml·L-1 HCl溶液和1 mL质量分数为25% KSCN溶液,再用去离子水稀释至刻度,摇匀。在制备色阶和待测溶液的过程中,由于Fe3+存在水解的可能,所以应当加入适量盐酸。 (4)比色确定产品纯度。本实验中,标准溶液的配制对仪器的精确度要求较高,而待测溶液的配制对仪器精确度要求较低,为什么?提示:标准溶液是用比色法定量测定待测溶液所含待测溶质的量的依据,所配标准溶液的物质的量浓度是比较准确的,所以对仪器的精确度要求较高。而待测溶液的浓度要与标准溶液比色后确定,因此待测溶液的配制对仪器的精确度要求不高。
2.比色法测定抗贫血药物中铁的含量(1)实验原理:某些抗贫血药物里含有铁元素,如硫酸亚铁、葡萄糖酸亚铁等。利用反应Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,将含铁药物经必要处理后(如溶解、加入硝酸使Fe2+氧化为Fe3+)与SCN-反应,通过目视比色法测定含Fe3+的浓度,再经必要的计算、推导,确定药物的含铁量。(2)色阶溶液浓度的计算:若Fe3+标准溶液的物质的量浓度为c0,每次量取该标准溶液的体积为V mL,比色管容积为25 mL,则比色管内标准溶液的物质的量浓度(3)若测得待测溶液物质的量浓度为c(Fe3+),药片质量为m,则该药片中铁元素的含量
一、采用比色法测定物质的含量实验注意事项1.不能使用托盘天平称量药片的质量,要使用分析天平,保证称取的药片质量准确。2.以复方硫酸亚铁片为例,每片药片说明书标示含量(以Fe2+计算)为50 mg,即铁元素的物质的量约为8.9×10-4 ml,配制成100 mL溶液,其物质的量浓度约为8.9×10-3 ml·L-1。色阶溶液的配制应保证其处于色阶范围之内。3.配制一定物质的量浓度的溶液使用比较精密的容量瓶,操作中注意操作规范,以减小操作误差的发生。使用容量瓶时注意使用玻璃棒引流,以避免溶液的损失,提高实验的准确性。4.比色管的每次定容要准确。定容时,加入蒸馏水靠近刻度线1~2 cm,改用胶头滴管滴加蒸馏水,使凹液面与刻度线相切。
5.所有反应过程要保持条件一致。反应时,加入的溶液量要准确、一致。6.比色时最好以白色背景为参照,可以有效地观察比色管的颜色。如果待测液的颜色深浅介于两种标准溶液之间,则该溶液的物质的量浓度取两种溶液物质的量浓度的算术平均值。
二、比色法以可见光作光源,以生成有色化合物的显色反应为基础,通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量(浓度)的方法。1.常用的目视比色法是标准系列法,即用不同量的待测物标准溶液在完全相同的一组比色管中,先配成颜色逐渐递变的标准色阶。试样溶液也在完全相同条件下显色,和标准色阶作比较,目视找出色泽最相近的那一份标准,由其中所含标准溶液的量,计算确定试样中待测组分的含量。2.光电比色法是在光电比色计上测量一系列标准溶液的吸光度,将吸光度对浓度作图,绘制工作曲线,然后根据待测组分溶液的吸光度在工作曲线上查得其浓度或含量。与目视比色法相比,光电比色法消除了主观误差,提高了测量准确度。
3.中和滴定法和比色法的实验原理,特点、操作步骤和适用范围比较:
知识点 比色法的应用
(Ⅰ)配制标准溶液:称取0.30 g NaNO2,溶于水后在容量瓶中稀释至1 L得溶液A,移取5 mL溶液A,稀释至1 L得溶液B。(Ⅱ)配制标准色阶:取6只规格为10 mL的比色管,分别加入体积不等的溶液B,并稀释至10 mL,再加入少许(约0.30 g)氨基苯磺酸( )粉末,实验结果如下表所示。
(Ⅲ)检测:取10 mL水样倒入比色管中,加少许氨基苯磺酸,显色后与标准色阶对比。请填写以下空白:a.比色法的基本依据是 。
c.用NaNO2直接配制溶液B的缺点是 。 d.如果水样显色后比6号还深,应采取的措施是 。
答案:a.溶液颜色的深浅与浓度的大小成正比b.1.2 c.1 L B溶液中只含NaNO2 1.5 mg,不易称量,直接配制溶液B时误差大 d.将水样先稀释一定倍数后再重复实验
点拨比色法的原理简单,计算也不复杂,计算主要涉及溶液稀释的计算,c1V1=c2V2(c1、c2为稀释前后的物质的量浓度,V1、V2为稀释前后溶液的体积),关键是抓住溶质守恒。
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1某补铁剂中含+2、+3价铁元素,欲用比色法测定其中铁元素的含量,应向样品溶液中加入试剂后,再与标准比色液对比,应加入的试剂是( )A.足量KMnO4溶液,KSCN溶液B.足量氯水,KSCN溶液C.足量H2SO4溶液,KSCN溶液D.足量H2O2溶液,KSCN溶液解析:比色时,应排除干扰颜色对测定结果的影响,A、B中过量的KMnO4、氯水都可能对比色操作造成干扰,故A、B不正确;C中不能测得总铁含量,只能测出Fe3+的含量;D正确。答案:D
2在做比色法实验时,配制的标准液的浓度合理的是 ( )A.1.0 ml·L-1B.1.5 ml·L- ml·L-1 ml·L-1解析:标准溶液浓度太大,会使比色管中色阶差变大,增加实验误差;浓度太小,使比色管中色阶差变小,不利于观察。比较四个选项中的浓度,C较合理。答案:C
3补铁剂中铁元素的含量是质检部门衡量其质量的重要指标,实验主要包括如下步骤:①配制0.01 ml·L-1、0.008 ml·L-1等一系列浓度的[Fe(SCN)6]3-(血红色)标准比色液。②样品处理:③准确量取一定体积的待测液于比色管中,加入稍过量的KSCN溶液,并稀释到10 mL。④比色,直到与选取的标准颜色一致或相近即可。
试回答下列问题:(1)配制100 mL 0.01 ml·L-1溶液,需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒,还需要: 、 。 (2)步骤②脱色过程包括加入: (填脱有机色素的吸附剂名称)→搅拌煮沸→冷却→ (填操作)。 (3)比色法确定待测液的浓度的原理是 。 (4)若某补铁剂是由乳酸[CH3CH(OH)COOH]与铁粉作用生成的,请写出该反应的化学方程式: 。
解析:(1)配制100 mL 0.01 ml·L-1溶液,需要的仪器有:分析天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管,所以玻璃仪器还缺少100 mL容量瓶和胶头滴管。(2)脱色过程中加入的脱有机色素的吸附剂为活性炭,最后过滤出活性炭得到的溶液经氧化和显色后进行比色。(3)比色法确定待测液的浓度的原理是:溶液颜色的深浅和溶液的浓度有关,在一定条件下,这些溶液的颜色愈深,浓度愈大,故可以通过比较颜色的深浅来测定有色物质的含量。(4)乳酸[CH3CH(OH)COOH]是一元酸,与铁粉作用的化学方程式:
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