设计性实验

设计实验内容（建议每班平均选三个，1与4有点重复）

1、蛋壳中钙镁含量的测定（酸碱滴定或配位滴定法，任选一种）

2、HCl-H3BO3混合液中各组分浓度的测定

3、蕃茄中维生素C含量的测定（分光光度法或氧化还原滴定法，任选一种）

4、牛奶酸度和钙含量的测定

实验分组：4~5人一组，每组学生自己配试剂，自己确定实验步骤、设计记录表格、成功做完实验内容、完成实验报告。

设计实验相关方法（建议）

设计实验一 蛋壳中钙镁含量的测定（酸碱滴定配位滴定法）

（一）酸碱滴定法

1、实验原理

蛋壳中的碳酸盐能与HCl发生反应

CaCO32HCa2CO2H2O

过量的酸可用标准NaOH回滴，据实际与CaCO3反应标准盐酸体积求得蛋壳中CaO含量，以CaO质量分数表示。

2、仪器试剂

浓HCl，NaOH固体，0.1%甲基橙。

台秤，酸式滴定管50mL，锥形瓶250mL，容量瓶250mL，试剂瓶500mL，烧杯100mL，移液管25mL，量筒。

3、实验步骤

（1）0.5molL-1NaOH配制

称10gNaOH固体于小烧杯中，加H2O溶解后移至试剂瓶中用蒸馏水稀释至500mL，加橡皮塞，摇匀。

（2）0.5molL-1HCl配制

用量筒量取浓盐酸21mL于500mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至500mL，加盖，摇匀。

（3）酸碱标定

准确称取基准Na2CO3 0.55-0.65g 3份于锥形瓶中，分别加入50mL煮沸去CO2并冷却的去离子水，摇匀，温热使溶解，后加入1～2滴甲基橙指示剂，用以上配制的HCl溶液滴定至橙色为终点。计算HCl溶液的精确浓度。再用该HCl标准溶液标定NaOH溶液的浓度。（邻苯二甲酸氢钾2-3g）

（4）蛋壳的预处理

将蛋壳洗净后，去掉蛋壳内表层的蛋白薄膜，然后把蛋壳放于烧杯中，置于加热套中用小火烘干（10min~15min）。然后转移到研钵中研成粉末。

（5）CaO含量测定

准确称取经预处理的蛋壳0.3g（精确到0.1mg）左右，于3个锥形瓶内，用酸式滴定管逐滴加入已标定好的HCl标准溶液40mL左右（需精确读数），小火加热溶解，冷却，加甲基橙指示剂1～2滴，以NaOH标准溶液回滴至橙黄，记录消耗体积V（NaOH）。

（5）按下式计算CaO含量（W）（质量分数）： 3000*m(蛋壳样品)

（二）配位滴定法

1、实验原理

鸡蛋壳的主要成分为CaCO3，其次为MgCO3、蛋白质、色素以及少量的Fe、Al。由于试样中含酸不容物较少，可用盐酸将其溶解制成试液。试样经过溶解，Ca2+、Mg2+共存于溶液中。为提高络合选择性，在pH=10时，加入掩蔽剂三乙醇胺使之与Fe3+，Al3+等离子生成更为稳定的配合物，以排除它们对Ca2+、Mg2+离子的干扰。调节溶液的酸度至pH≥12，使Mg2+生成氢氧化物沉淀，以钙指示剂做指示剂，用EDTA标准溶液滴定，可单独测定钙的含量。领取一份试样，调解其酸度至pH=10，用铬黑T做指示剂，EDTA标准溶液可直接测定溶液中钙镁的总量。由总量减去钙量即得镁量。

2、仪器与试剂

电热套、容量瓶（250mL）、移液管（25ml）、量筒、滴定管（50mL）、电子分析天平、烧杯、胶头滴管、锥形瓶（250mL）、研钵、称量纸

0.5mol/L EDTA溶液、铬黑T试剂、钙指示剂、2.5mol/LNaOH溶液、无水乙醇、蛋壳、6mol/L HCl溶液、1:2三醇胺水溶液、NH4Cl-NH3H2O缓冲溶液(pH=10)

4、实验步骤

（1）蛋壳的预处理

将蛋壳洗净后，去掉蛋壳内表层的蛋白薄膜，然后把蛋壳放于烧杯中，置于加热套中用小火烘干（10min~15min）。然后转移到研钵中研成粉末。

（2）试样的溶解及试液的制备

使用分析天平准确称取上述试样1.0~1.5g，置于250mL烧杯中，加少量水润湿，盖上表面皿，从烧杯嘴处用滴管滴加HCl 溶液6mL，再加入10mL 蒸馏水，置于电热套中小火加热使其完全溶解。冷却，转移至250mL容量瓶中，稀释至接近刻度线，若有泡沫，滴加2~3滴无水乙醇，泡沫消除后，加水至刻度线处摇匀。

（3）Ca，Mg总量的测定

用移液管准确吸取试液25.00mL，置于250mL锥形瓶中，分别加入蒸馏水20mL，三乙醇胺5mL，再加入NH4Cl-NH3H2O缓冲溶液10mL摇匀。放入少许铬黑T试剂，用0.5mol/L EDTA溶液滴定至溶液由酒红色恰变为纯蓝色，及达到终点。平行滴定两次。记录初始体积读数与滴定后的读数。

（4）钙含量的测定

用移液管准确吸取试液25.00mL，置于250mL锥形瓶中，分别加入蒸馏水20mL，三乙醇胺5mL，再加入2.5mol/LNaOH溶液10ml摇匀。放入少许钙指示剂，用0.5mol/L EDTA溶液滴定至溶液由酒红色恰变为纯蓝色，及达到终点。平行滴定两次。记录初始体积读数与滴定后的读数。

设计实验二 HCl-H3BO3混合液中各组分浓度的测定

1、实验原理

①由于HCl是强酸，全部电离，可以直接被NaOH滴定。滴定的反应式为：

NaOH+HCl==NaCl+H2O

以甲基橙为指示剂，滴定终点时溶液由红色变为黄色。强碱直接滴定弱酸的判别式为：cKa≥10-8，查表得：硼酸的Ka=7.3×10-10。因此，要使硼酸能直接被滴定NaOH滴定，CH3BO3≥13.7mol/L。20℃时，硼酸的溶解度为5 g/100g水，即0.8mol/L；100℃时，溶解度为37 g/100g水，即6.0 mol/L，所以硼酸在液态水中的浓度不可能达到13.7mol/L，意味着它不能被NaON直接滴定，故滴定HCl时，H3BO3的损失忽略不计。

②H3BO3虽然不能用强碱直接滴定，但它可以与某些多羟基化合物（乙二醇，丙三醇，甘露醇等）反应，生成络合酸，产物的Ka≈10-6，从而强化H3BO3的酸性，由判断式可得，络合酸的最低浓度为0.01mol/L。实验可以丙三醇与H3BO3反应，其反应式为：

H+OH ＝ H2O

以酚酞为指示剂，滴定至终点时，溶液由黄色变为微红。

③用丙三醇与H3BO3生成络合酸，其理论用量可用以下公式计算：

n( H3BO3 )=n(2C3H8O3)

右图为25.00mL0.1000 mol/L H3BO3 随着

丙三醇加入的量逐渐增加，溶液pH值的变化，

由图可得当加入2.765g丙三醇时，溶液pH值

降到最低点，继续加丙三醇的量，溶液pH值

趋于稳定，此时，可认为硼酸以定量转化为络

合酸，而与25.00ml 0.1000 mol/ L H3BO3反应

所需的丙三醇的理论用量为0.4600g，故当丙

三醇用量为理论值的6倍，或n（H3BO3):n(2

C3H8O3)=1:6时，可认为硼酸以定量转化为络

合酸，此时硼酸的浓度即为生成络合酸的浓度,故本次试验以n( H3BO3 ):n(2 C3H8O3)=1:6的物质的量比来取丙三醇。 +-

2、实验仪器:

试剂瓶、烧杯、量筒、锥形瓶、碱式滴定管、滴瓶、胶头滴管、恒温水浴锅、电子天平。

3、实验药品及试剂

NaOH(S)、浓HCl、无水硼酸、酚酞2g/L乙醇溶液、甲基橙1g/L水溶液、丙三醇、邻苯二甲酸氢钾

4、试剂的配制

（1）甲基橙：称取0.1g甲基橙定容于100mL蒸馏水中，转入滴瓶，贴标签备用；

（2）酚酞：称取0.2g酚酞定容于100mL乙醇溶液中，转入滴瓶，贴标签备用；

（3）0.1mol/L NaOH标准溶液的配制和标定

:

称取4gNaOH固体于烧杯中，加少量水溶解，将溶液转移至1000mL烧杯中，加水稀释至刻度线，摇匀。

准确称取邻苯二甲酸氢钾0.4~0.5g于250mL锥形瓶中，加入2滴酚酞，用NaOH溶液滴定至溶液呈微红且半分钟内不褪色，即终点。

平行标定三份，计算NaOH标准溶液浓度，其相对平均偏差不应大于0.2%。

（4）HCl-H3BO3的配制：准确量取10mL 6mol/L HCl与称取3.75g 含量为99%的硼酸固体于1000mL的烧杯，加去离子水稀释使溶液体积为600mL，搅拌，移至洗干净的空瓶中。 CHCl理论=10*10L*6mol/L/600*10=0.1 mol/L

CH3BO3理论值=3.75/(61.83*600*10) mol/L=0.1011 mol/L 333

5、实验步骤：

（1）以双指示剂测混合酸中盐酸和硼酸的浓度

用移液管移取20.00mL混合液于250mL锥形瓶中，加1滴甲基橙，用标定得到浓度的NaOH标准溶液滴定至溶液由红色变为黄色，为。记下NaOH标准溶液体积V1，接下来将锥形瓶放入60~70℃的恒温水浴锅（先加热2分钟，然后每隔半分钟加入两滴丙三醇，并不断搅拌，一共加25次，再加热分半钟.），取出锥形瓶，待试液冷却后加2滴酚酞，继续用NaOH标准溶液滴定至溶液由黄色变为微红色，为第二终点。记下第二次用去NaOH标准溶液体积V2。平行测定三次，计算各组分的浓度。

（2）以酚酞为指示剂分别单独测盐酸浓度和混合酸总浓度

用移液管移取20.00mL混合液于250mL锥形瓶中，加2滴酚酞，用标定得到浓度的NaOH标准溶液滴定至溶液由变微红，且半分钟不褪色，即为滴定终点。NaOH标准溶液体积V，平行测定三次。

用移液管移取20.00mL混合液于250mL锥形瓶中，将锥形瓶放入60~70℃的恒温水浴锅（先加热2分钟，然后每隔半分钟加入两滴丙三醇，并不断搅拌，一共加25次，再加热分半钟.），取出锥形瓶，待试液冷却后加2滴酚酞，继续用NaOH标准溶液滴定至溶液变为微红，且半分钟不褪色，即为滴定终点。NaOH标准溶液体积V，平行测定三次。

设计实验三 蕃茄中维生素C含量的测定

（一）分光光度法

可以参看教材P110。

（二）氧化还原滴定法

1、实验原理

维生素C具有很强的还原性，能将碘还原成碘离子。碘遇淀粉变蓝色，而碘离子不能使淀粉溶液改变颜色；因此，在含有维生素C的溶液中，加入淀粉溶液，就可以用碘溶液来滴定被检测样品中的维生素C。记录滴定用去的碘溶液量，再根据已知的每毫升碘溶液可以与多少毫克的维生素C发生反应，就可以计算出被检测样品的维生素C含量。 滴定反应式：C6H6O6+I2=C6H6O6+2HI

通过消耗碘溶液的体积及其浓度，计算试样中维生素C的含量：

M(Vc)176.1g/mol

游离I2容易挥发损失，这是影响碘溶液稳定性的原因之一。因此溶液中应维持适当过量的I-离子，以减少I2的挥发。空气能氧化I-离子，引起I2浓度增加：

4I-+O2+4H+=2I2+2H2O

I2 溶液的标定用Na2S2O3标定。而Na2S2O3一般含有少量杂质，在pH=9-10间稳定，所以在Na2S2O3溶液中加入少量的Na2CO3。Na2S2O3见光易分解可用棕色瓶储于暗处。经8-14天,用K2Cr2O7做基准物间接碘量法标定Na2S2O3溶液的浓度。其过程为：K2Cr2O7与KI先反应析出I2；析出的I2再用标准的Na2S2O3溶液滴定；从而求得Na2S2O3的浓度。这个标定Na2S2O3的方法为间接碘量法。

碘量法的基本反应式碘量法的基本反应式碘量法的基本反应式碘量法的基本反应式：

2S2O32-+I2=S4O62-+2I-

标定Na2S2O3溶液时有：6I-+Cr2O72-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O

2S2O32-+I2=S4O62-+2I-

标定维生素时有：C6H8O6+I2=C6H6O6+2HI

标定时比例关系如下： K2Cr2O7:KI=1:6

Na2S2O3:I2=2:1

K2Cr2O7:I2=1:3

(K2CrO72-): (Na2S2O3)=1:6

由于Vc的还原性很强，较容易被溶液和空气中的氧氧化，在碱性介质中这种氧化作用更强。因此滴定宜在酸性介质中进行，以减少副反应的发生。考虑到I2在强酸性中也易被氧化，故一般选在pH为3-4的弱酸性溶液中进行滴定。

3、实验设备与材料

番茄若干，容量瓶 (250mL)，酸式滴定管(25 mL)，碱式滴定管（25 mL），锥形瓶，量筒，玻璃棒，天平，榨汁机，烧杯，Na2S2O3 固体，K2Cr2O7 固体，I2溶液，KI固体，浓盐酸（1:1）

4、实验步骤

（1）Na2S2O3 溶液的配制及标定

设计实验三 蕃茄中维生素C含量的测定

（一）分光光度法

可以参看教材P110。

（二）氧化还原滴定法

1、实验原理

维生素C具有很强的还原性，能将碘还原成碘离子。碘遇淀粉变蓝色，而碘离子不能使淀粉溶液改变颜色；因此，在含有维生素C的溶液中，加入淀粉溶液，就可以用碘溶液来滴定被检测样品中的维生素C。记录滴定用去的碘溶液量，再根据已知的每毫升碘溶液可以与多少毫克的维生素C发生反应，就可以计算出被检测样品的维生素C含量。 滴定反应式：C6H6O6+I2=C6H6O6+2HI

通过消耗碘溶液的体积及其浓度，计算试样中维生素C的含量：

M(Vc)176.1g/mol

游离I2容易挥发损失，这是影响碘溶液稳定性的原因之一。因此溶液中应维持适当过量的I-离子，以减少I2的挥发。空气能氧化I-离子，引起I2浓度增加：

4I-+O2+4H+=2I2+2H2O

I2 溶液的标定用Na2S2O3标定。而Na2S2O3一般含有少量杂质，在pH=9-10间稳定，所以在Na2S2O3溶液中加入少量的Na2CO3。Na2S2O3见光易分解可用棕色瓶储于暗处。经8-14天,用K2Cr2O7做基准物间接碘量法标定Na2S2O3溶液的浓度。其过程为：K2Cr2O7与KI先反应析出I2；析出的I2再用标准的Na2S2O3溶液滴定；从而求得Na2S2O3的浓度。这个标定Na2S2O3的方法为间接碘量法。

碘量法的基本反应式碘量法的基本反应式碘量法的基本反应式碘量法的基本反应式：

2S2O32-+I2=S4O62-+2I-

标定Na2S2O3溶液时有：6I-+Cr2O72-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O

2S2O32-+I2=S4O62-+2I-

标定维生素时有：C6H8O6+I2=C6H6O6+2HI

标定时比例关系如下： K2Cr2O7:KI=1:6

Na2S2O3:I2=2:1

K2Cr2O7:I2=1:3

(K2CrO72-): (Na2S2O3)=1:6

由于Vc的还原性很强，较容易被溶液和空气中的氧氧化，在碱性介质中这种氧化作用更强。因此滴定宜在酸性介质中进行，以减少副反应的发生。考虑到I2在强酸性中也易被氧化，故一般选在pH为3-4的弱酸性溶液中进行滴定。

3、实验设备与材料

番茄若干，容量瓶 (250mL)，酸式滴定管(25 mL)，碱式滴定管（25 mL），锥形瓶，量筒，玻璃棒，天平，榨汁机，烧杯，Na2S2O3 固体，K2Cr2O7 固体，I2溶液，KI固体，浓盐酸（1:1）

4、实验步骤

（1）Na2S2O3 溶液的配制及标定

用电子称准确秤取0.5584~0.7445gNa2S2O3 固体，在烧杯中溶解并定量转移至250ml容量瓶中，定容，摇匀；

用K2Cr2O7 标准溶液标定Na2S2O3：

①用电子称准确称取0.1103~0.1430g的K2Cr2O7 固体于小烧杯中，加20毫升蒸馏水溶解，定量转移入250毫升容量瓶，定容，摇匀；

②用电子秤准确称取0.3735~0.4980gKI固体于小烧杯中，加蒸馏水稀释然后定量转移至250ml容量瓶中，定容，摇匀；

③取10毫升浓盐酸，加水稀释至20毫升；

④移取20.00mL K2Cr2O7 溶液于250毫升锥形瓶，加入5毫升KI，再加入2毫升1:1HCl，置于暗处反应5分钟，然后加蒸馏水50毫升，用Na2S2O3 滴定至黄绿色，加入2毫升淀粉溶液，继续滴定至溶液呈亮绿色为终点，记下消耗Na2S2O3 体积，平行滴定三次。

（2）标准碘液的配制及标定

（1）先在小烧杯中加入2~3g（2~3药匙）用少量水溶解，然后用电子秤准确秤取0.2855~0.5076I2固体于溶解有KI的小烧杯中加适量蒸馏水搅拌至溶解完全，定量转移至250ml容量瓶中，定容，摇匀，置于避光处保存。

（2）移取Na2S2O3 标准溶液20毫升于250毫升锥形瓶中，加50毫升水，5ml 0.5%淀粉溶液，然后用I2溶液滴定至溶液呈浅蓝色，30s内不褪色即为终点.平行三次，计算I2溶液的浓度。

（3）番茄中VC含量的测定

①将大约300多克的番茄放入多功能食物粉碎机中，然后进行粉碎。 ②将粉碎后的蕃茄酱用布什漏斗减压过滤，弃去碎渣保留滤液备用；

③秤取约100g的蕃茄滤液于洁净的锥形瓶中。加入2mL淀粉溶液，立即用标准碘液滴定至刚呈现蓝色，30秒内不退色为终点。记下消耗碘液体积。平行滴定三次。

注意事项：

1、试样溶解后应立即进行滴定，以防止维生素C被空气所氧化；

2、接近终点时的滴定速度不宜过快，溶液呈显稳定的蓝色即为终点。

3、配制I2溶液前先溶解2g左右的KI固体，再加I2固体定容，这样有助于加快I2固体的溶解。

备注计算部分：

已知(294.18g/mol)K2Cr2O7:0.0015~0.020mol/L

配制的溶液均定容为250ml

所以由各物质比列（见实验原理）及公式m=cMV得各物质的量浓度及其质量范围为：

K2Cr2O7: 0.0015~0.020mol/L 0.1103~0.1430g

I2(253.81g/mol): 0.0045~0.008mol/L 0.2855~0.5076g

Na2S2O3(248.17g/mol): 0.009~0.012mol/L 0.5584~0.7445g

KI(166g/mol): 0.009~0.012mol/L 0.3735~0.4980g

设计实验四 牛奶酸度和钙含量的测定

1、实验原理

酸度的测定

通过测定牛奶的酸度即可确定牛乳的新鲜程度，同时可反映出乳质的实际状况。牛乳的酸度以°T表示，牛乳°T：指滴定100 mL 牛乳样品，消耗0.1 mol/L NaOH 溶液的mL数，或滴定10 mL 样品，结果再乘10。正常牛乳的酸度随乳牛的品种、饲料、泌乳期的不同而略有差异，但一般均在14~18°T之间，新鲜牛乳的酸度常为16~ 18°T之间。如果牛乳放置时间过长，因细菌繁殖而致使牛乳酸度降低。因此牛乳的酸度是反映乳质量的一项重要指标。

钙含量的测定

测定牛奶中的钙采取配位滴定法，用二乙胺四乙酸二钠盐（EDTA）溶液滴定牛奶中的钙。用EDTA测定钙，一般在pH = 12~13的碱性溶液中，以钙试剂（络蓝黑R）为指示剂，计量点前钙与钙试剂形成粉红配合物，当用EDTA溶液滴定至计量点时，游离出指示剂，溶液呈现蓝色。

滴定时Fe3+、Al3+干扰时用三乙醇胺掩蔽。

2、仪器和药品

仪器：量筒、锥形瓶、碱式滴定管、pHS-25型酸度计；移液管（25 mL）、锥形瓶（250 mL）、滴定管。

药品：1% 酚酞指示剂，0.1 mol·L-1 氢氧化钠标准溶液，pH = 6.88标准缓冲溶液；EDTA标准溶液（0.02 mol·L-1）、NaOH（20 %）、铬蓝黑R（0.5%）或MgY-EBT作指示剂。

3、实验内容

（1）酸度的测定方法

①滴定法：量取50 mL鲜乳，注入250 mL锥形瓶中，用50 mL中性蒸馏水稀释，加入1% 酚酞指示剂5滴，混匀。用0.1 mol·L-1 氢氧化钠标准溶液滴定，不断摇动，直至微红色在1min内不消失为止。量取250 mL酸牛乳，充分搅拌均匀，然后准确量取此酸牛乳15~20mL于250 mL锥形瓶中，加入50 mL 热至40℃ 的蒸馏水（摇匀），加0.1% 酚酞指示剂3滴，用0.1 mol·L-1 NaOH 标准溶液滴至微红色在30s内不消失，即为终点，重复三次，计算酸度。

②酸度计法：按照pH计的使用说明用标准缓冲溶液pH = 6.88定位，用蒸馏水洗净电极，擦干。取50 mL鲜牛奶放入100 mL烧杯中，在酸度计上测定pH值。

（2）钙含量的测定

①EDTA溶液的标定（用标准锌溶液标定）

②钙含量的测定

准确移取牛奶试样25.00 mL三份分别加入250 mL锥形瓶中，加入蒸馏水

25 mL，加入2 mL 20% NaOH 溶液，摇匀、再加入10~15滴铬蓝黑R指示剂，用标准EDTA滴定至溶液由粉红色至明显灰蓝色，即为终点，平行测定三次，计算牛奶中的含钙量，以每100mL牛奶含钙的毫克数表示。将纯鲜牛奶换成高钙牛奶，重复做三次，计算高钙牛奶中的含钙量。

Ca(mg/100mL)cEDTAVEDTA40100 25

设计实验内容（建议每班平均选三个，1与4有点重复）

1、蛋壳中钙镁含量的测定（酸碱滴定或配位滴定法，任选一种）

2、HCl-H3BO3混合液中各组分浓度的测定

3、蕃茄中维生素C含量的测定（分光光度法或氧化还原滴定法，任选一种）

4、牛奶酸度和钙含量的测定

实验分组：4~5人一组，每组学生自己配试剂，自己确定实验步骤、设计记录表格、成功做完实验内容、完成实验报告。

设计实验相关方法（建议）

设计实验一 蛋壳中钙镁含量的测定（酸碱滴定配位滴定法）

（一）酸碱滴定法

1、实验原理

蛋壳中的碳酸盐能与HCl发生反应

CaCO32HCa2CO2H2O

过量的酸可用标准NaOH回滴，据实际与CaCO3反应标准盐酸体积求得蛋壳中CaO含量，以CaO质量分数表示。

2、仪器试剂

浓HCl，NaOH固体，0.1%甲基橙。

台秤，酸式滴定管50mL，锥形瓶250mL，容量瓶250mL，试剂瓶500mL，烧杯100mL，移液管25mL，量筒。

3、实验步骤

（1）0.5molL-1NaOH配制

称10gNaOH固体于小烧杯中，加H2O溶解后移至试剂瓶中用蒸馏水稀释至500mL，加橡皮塞，摇匀。

（2）0.5molL-1HCl配制

用量筒量取浓盐酸21mL于500mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至500mL，加盖，摇匀。

（3）酸碱标定

准确称取基准Na2CO3 0.55-0.65g 3份于锥形瓶中，分别加入50mL煮沸去CO2并冷却的去离子水，摇匀，温热使溶解，后加入1～2滴甲基橙指示剂，用以上配制的HCl溶液滴定至橙色为终点。计算HCl溶液的精确浓度。再用该HCl标准溶液标定NaOH溶液的浓度。（邻苯二甲酸氢钾2-3g）

（4）蛋壳的预处理

将蛋壳洗净后，去掉蛋壳内表层的蛋白薄膜，然后把蛋壳放于烧杯中，置于加热套中用小火烘干（10min~15min）。然后转移到研钵中研成粉末。

（5）CaO含量测定

准确称取经预处理的蛋壳0.3g（精确到0.1mg）左右，于3个锥形瓶内，用酸式滴定管逐滴加入已标定好的HCl标准溶液40mL左右（需精确读数），小火加热溶解，冷却，加甲基橙指示剂1～2滴，以NaOH标准溶液回滴至橙黄，记录消耗体积V（NaOH）。

（5）按下式计算CaO含量（W）（质量分数）： 3000*m(蛋壳样品)

（二）配位滴定法

1、实验原理

鸡蛋壳的主要成分为CaCO3，其次为MgCO3、蛋白质、色素以及少量的Fe、Al。由于试样中含酸不容物较少，可用盐酸将其溶解制成试液。试样经过溶解，Ca2+、Mg2+共存于溶液中。为提高络合选择性，在pH=10时，加入掩蔽剂三乙醇胺使之与Fe3+，Al3+等离子生成更为稳定的配合物，以排除它们对Ca2+、Mg2+离子的干扰。调节溶液的酸度至pH≥12，使Mg2+生成氢氧化物沉淀，以钙指示剂做指示剂，用EDTA标准溶液滴定，可单独测定钙的含量。领取一份试样，调解其酸度至pH=10，用铬黑T做指示剂，EDTA标准溶液可直接测定溶液中钙镁的总量。由总量减去钙量即得镁量。

2、仪器与试剂

电热套、容量瓶（250mL）、移液管（25ml）、量筒、滴定管（50mL）、电子分析天平、烧杯、胶头滴管、锥形瓶（250mL）、研钵、称量纸

0.5mol/L EDTA溶液、铬黑T试剂、钙指示剂、2.5mol/LNaOH溶液、无水乙醇、蛋壳、6mol/L HCl溶液、1:2三醇胺水溶液、NH4Cl-NH3H2O缓冲溶液(pH=10)

4、实验步骤

（1）蛋壳的预处理

将蛋壳洗净后，去掉蛋壳内表层的蛋白薄膜，然后把蛋壳放于烧杯中，置于加热套中用小火烘干（10min~15min）。然后转移到研钵中研成粉末。

（2）试样的溶解及试液的制备

使用分析天平准确称取上述试样1.0~1.5g，置于250mL烧杯中，加少量水润湿，盖上表面皿，从烧杯嘴处用滴管滴加HCl 溶液6mL，再加入10mL 蒸馏水，置于电热套中小火加热使其完全溶解。冷却，转移至250mL容量瓶中，稀释至接近刻度线，若有泡沫，滴加2~3滴无水乙醇，泡沫消除后，加水至刻度线处摇匀。

（3）Ca，Mg总量的测定

用移液管准确吸取试液25.00mL，置于250mL锥形瓶中，分别加入蒸馏水20mL，三乙醇胺5mL，再加入NH4Cl-NH3H2O缓冲溶液10mL摇匀。放入少许铬黑T试剂，用0.5mol/L EDTA溶液滴定至溶液由酒红色恰变为纯蓝色，及达到终点。平行滴定两次。记录初始体积读数与滴定后的读数。

（4）钙含量的测定

用移液管准确吸取试液25.00mL，置于250mL锥形瓶中，分别加入蒸馏水20mL，三乙醇胺5mL，再加入2.5mol/LNaOH溶液10ml摇匀。放入少许钙指示剂，用0.5mol/L EDTA溶液滴定至溶液由酒红色恰变为纯蓝色，及达到终点。平行滴定两次。记录初始体积读数与滴定后的读数。

设计实验二 HCl-H3BO3混合液中各组分浓度的测定

1、实验原理

①由于HCl是强酸，全部电离，可以直接被NaOH滴定。滴定的反应式为：

NaOH+HCl==NaCl+H2O

以甲基橙为指示剂，滴定终点时溶液由红色变为黄色。强碱直接滴定弱酸的判别式为：cKa≥10-8，查表得：硼酸的Ka=7.3×10-10。因此，要使硼酸能直接被滴定NaOH滴定，CH3BO3≥13.7mol/L。20℃时，硼酸的溶解度为5 g/100g水，即0.8mol/L；100℃时，溶解度为37 g/100g水，即6.0 mol/L，所以硼酸在液态水中的浓度不可能达到13.7mol/L，意味着它不能被NaON直接滴定，故滴定HCl时，H3BO3的损失忽略不计。

②H3BO3虽然不能用强碱直接滴定，但它可以与某些多羟基化合物（乙二醇，丙三醇，甘露醇等）反应，生成络合酸，产物的Ka≈10-6，从而强化H3BO3的酸性，由判断式可得，络合酸的最低浓度为0.01mol/L。实验可以丙三醇与H3BO3反应，其反应式为：

H+OH ＝ H2O

以酚酞为指示剂，滴定至终点时，溶液由黄色变为微红。

③用丙三醇与H3BO3生成络合酸，其理论用量可用以下公式计算：

n( H3BO3 )=n(2C3H8O3)

右图为25.00mL0.1000 mol/L H3BO3 随着

丙三醇加入的量逐渐增加，溶液pH值的变化，

由图可得当加入2.765g丙三醇时，溶液pH值

降到最低点，继续加丙三醇的量，溶液pH值

趋于稳定，此时，可认为硼酸以定量转化为络

合酸，而与25.00ml 0.1000 mol/ L H3BO3反应

所需的丙三醇的理论用量为0.4600g，故当丙

三醇用量为理论值的6倍，或n（H3BO3):n(2

C3H8O3)=1:6时，可认为硼酸以定量转化为络

合酸，此时硼酸的浓度即为生成络合酸的浓度,故本次试验以n( H3BO3 ):n(2 C3H8O3)=1:6的物质的量比来取丙三醇。 +-

2、实验仪器:

试剂瓶、烧杯、量筒、锥形瓶、碱式滴定管、滴瓶、胶头滴管、恒温水浴锅、电子天平。

3、实验药品及试剂

NaOH(S)、浓HCl、无水硼酸、酚酞2g/L乙醇溶液、甲基橙1g/L水溶液、丙三醇、邻苯二甲酸氢钾

4、试剂的配制

（1）甲基橙：称取0.1g甲基橙定容于100mL蒸馏水中，转入滴瓶，贴标签备用；

（2）酚酞：称取0.2g酚酞定容于100mL乙醇溶液中，转入滴瓶，贴标签备用；

（3）0.1mol/L NaOH标准溶液的配制和标定

:

称取4gNaOH固体于烧杯中，加少量水溶解，将溶液转移至1000mL烧杯中，加水稀释至刻度线，摇匀。

准确称取邻苯二甲酸氢钾0.4~0.5g于250mL锥形瓶中，加入2滴酚酞，用NaOH溶液滴定至溶液呈微红且半分钟内不褪色，即终点。

平行标定三份，计算NaOH标准溶液浓度，其相对平均偏差不应大于0.2%。

（4）HCl-H3BO3的配制：准确量取10mL 6mol/L HCl与称取3.75g 含量为99%的硼酸固体于1000mL的烧杯，加去离子水稀释使溶液体积为600mL，搅拌，移至洗干净的空瓶中。 CHCl理论=10*10L*6mol/L/600*10=0.1 mol/L

CH3BO3理论值=3.75/(61.83*600*10) mol/L=0.1011 mol/L 333

5、实验步骤：

（1）以双指示剂测混合酸中盐酸和硼酸的浓度

用移液管移取20.00mL混合液于250mL锥形瓶中，加1滴甲基橙，用标定得到浓度的NaOH标准溶液滴定至溶液由红色变为黄色，为。记下NaOH标准溶液体积V1，接下来将锥形瓶放入60~70℃的恒温水浴锅（先加热2分钟，然后每隔半分钟加入两滴丙三醇，并不断搅拌，一共加25次，再加热分半钟.），取出锥形瓶，待试液冷却后加2滴酚酞，继续用NaOH标准溶液滴定至溶液由黄色变为微红色，为第二终点。记下第二次用去NaOH标准溶液体积V2。平行测定三次，计算各组分的浓度。

（2）以酚酞为指示剂分别单独测盐酸浓度和混合酸总浓度

用移液管移取20.00mL混合液于250mL锥形瓶中，加2滴酚酞，用标定得到浓度的NaOH标准溶液滴定至溶液由变微红，且半分钟不褪色，即为滴定终点。NaOH标准溶液体积V，平行测定三次。

用移液管移取20.00mL混合液于250mL锥形瓶中，将锥形瓶放入60~70℃的恒温水浴锅（先加热2分钟，然后每隔半分钟加入两滴丙三醇，并不断搅拌，一共加25次，再加热分半钟.），取出锥形瓶，待试液冷却后加2滴酚酞，继续用NaOH标准溶液滴定至溶液变为微红，且半分钟不褪色，即为滴定终点。NaOH标准溶液体积V，平行测定三次。

设计实验三 蕃茄中维生素C含量的测定

（一）分光光度法

可以参看教材P110。

（二）氧化还原滴定法

1、实验原理

维生素C具有很强的还原性，能将碘还原成碘离子。碘遇淀粉变蓝色，而碘离子不能使淀粉溶液改变颜色；因此，在含有维生素C的溶液中，加入淀粉溶液，就可以用碘溶液来滴定被检测样品中的维生素C。记录滴定用去的碘溶液量，再根据已知的每毫升碘溶液可以与多少毫克的维生素C发生反应，就可以计算出被检测样品的维生素C含量。 滴定反应式：C6H6O6+I2=C6H6O6+2HI

通过消耗碘溶液的体积及其浓度，计算试样中维生素C的含量：

M(Vc)176.1g/mol

游离I2容易挥发损失，这是影响碘溶液稳定性的原因之一。因此溶液中应维持适当过量的I-离子，以减少I2的挥发。空气能氧化I-离子，引起I2浓度增加：

4I-+O2+4H+=2I2+2H2O

I2 溶液的标定用Na2S2O3标定。而Na2S2O3一般含有少量杂质，在pH=9-10间稳定，所以在Na2S2O3溶液中加入少量的Na2CO3。Na2S2O3见光易分解可用棕色瓶储于暗处。经8-14天,用K2Cr2O7做基准物间接碘量法标定Na2S2O3溶液的浓度。其过程为：K2Cr2O7与KI先反应析出I2；析出的I2再用标准的Na2S2O3溶液滴定；从而求得Na2S2O3的浓度。这个标定Na2S2O3的方法为间接碘量法。

碘量法的基本反应式碘量法的基本反应式碘量法的基本反应式碘量法的基本反应式：

2S2O32-+I2=S4O62-+2I-

标定Na2S2O3溶液时有：6I-+Cr2O72-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O

2S2O32-+I2=S4O62-+2I-

标定维生素时有：C6H8O6+I2=C6H6O6+2HI

标定时比例关系如下： K2Cr2O7:KI=1:6

Na2S2O3:I2=2:1

K2Cr2O7:I2=1:3

(K2CrO72-): (Na2S2O3)=1:6

由于Vc的还原性很强，较容易被溶液和空气中的氧氧化，在碱性介质中这种氧化作用更强。因此滴定宜在酸性介质中进行，以减少副反应的发生。考虑到I2在强酸性中也易被氧化，故一般选在pH为3-4的弱酸性溶液中进行滴定。

3、实验设备与材料

番茄若干，容量瓶 (250mL)，酸式滴定管(25 mL)，碱式滴定管（25 mL），锥形瓶，量筒，玻璃棒，天平，榨汁机，烧杯，Na2S2O3 固体，K2Cr2O7 固体，I2溶液，KI固体，浓盐酸（1:1）

4、实验步骤

（1）Na2S2O3 溶液的配制及标定

设计实验三 蕃茄中维生素C含量的测定

（一）分光光度法

可以参看教材P110。

（二）氧化还原滴定法

1、实验原理

维生素C具有很强的还原性，能将碘还原成碘离子。碘遇淀粉变蓝色，而碘离子不能使淀粉溶液改变颜色；因此，在含有维生素C的溶液中，加入淀粉溶液，就可以用碘溶液来滴定被检测样品中的维生素C。记录滴定用去的碘溶液量，再根据已知的每毫升碘溶液可以与多少毫克的维生素C发生反应，就可以计算出被检测样品的维生素C含量。 滴定反应式：C6H6O6+I2=C6H6O6+2HI

通过消耗碘溶液的体积及其浓度，计算试样中维生素C的含量：

M(Vc)176.1g/mol

游离I2容易挥发损失，这是影响碘溶液稳定性的原因之一。因此溶液中应维持适当过量的I-离子，以减少I2的挥发。空气能氧化I-离子，引起I2浓度增加：

4I-+O2+4H+=2I2+2H2O

I2 溶液的标定用Na2S2O3标定。而Na2S2O3一般含有少量杂质，在pH=9-10间稳定，所以在Na2S2O3溶液中加入少量的Na2CO3。Na2S2O3见光易分解可用棕色瓶储于暗处。经8-14天,用K2Cr2O7做基准物间接碘量法标定Na2S2O3溶液的浓度。其过程为：K2Cr2O7与KI先反应析出I2；析出的I2再用标准的Na2S2O3溶液滴定；从而求得Na2S2O3的浓度。这个标定Na2S2O3的方法为间接碘量法。

碘量法的基本反应式碘量法的基本反应式碘量法的基本反应式碘量法的基本反应式：

2S2O32-+I2=S4O62-+2I-

标定Na2S2O3溶液时有：6I-+Cr2O72-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O

2S2O32-+I2=S4O62-+2I-

标定维生素时有：C6H8O6+I2=C6H6O6+2HI

标定时比例关系如下： K2Cr2O7:KI=1:6

Na2S2O3:I2=2:1

K2Cr2O7:I2=1:3

(K2CrO72-): (Na2S2O3)=1:6

由于Vc的还原性很强，较容易被溶液和空气中的氧氧化，在碱性介质中这种氧化作用更强。因此滴定宜在酸性介质中进行，以减少副反应的发生。考虑到I2在强酸性中也易被氧化，故一般选在pH为3-4的弱酸性溶液中进行滴定。

3、实验设备与材料

番茄若干，容量瓶 (250mL)，酸式滴定管(25 mL)，碱式滴定管（25 mL），锥形瓶，量筒，玻璃棒，天平，榨汁机，烧杯，Na2S2O3 固体，K2Cr2O7 固体，I2溶液，KI固体，浓盐酸（1:1）

4、实验步骤

（1）Na2S2O3 溶液的配制及标定

用电子称准确秤取0.5584~0.7445gNa2S2O3 固体，在烧杯中溶解并定量转移至250ml容量瓶中，定容，摇匀；

用K2Cr2O7 标准溶液标定Na2S2O3：

①用电子称准确称取0.1103~0.1430g的K2Cr2O7 固体于小烧杯中，加20毫升蒸馏水溶解，定量转移入250毫升容量瓶，定容，摇匀；

②用电子秤准确称取0.3735~0.4980gKI固体于小烧杯中，加蒸馏水稀释然后定量转移至250ml容量瓶中，定容，摇匀；

③取10毫升浓盐酸，加水稀释至20毫升；

④移取20.00mL K2Cr2O7 溶液于250毫升锥形瓶，加入5毫升KI，再加入2毫升1:1HCl，置于暗处反应5分钟，然后加蒸馏水50毫升，用Na2S2O3 滴定至黄绿色，加入2毫升淀粉溶液，继续滴定至溶液呈亮绿色为终点，记下消耗Na2S2O3 体积，平行滴定三次。

（2）标准碘液的配制及标定

（1）先在小烧杯中加入2~3g（2~3药匙）用少量水溶解，然后用电子秤准确秤取0.2855~0.5076I2固体于溶解有KI的小烧杯中加适量蒸馏水搅拌至溶解完全，定量转移至250ml容量瓶中，定容，摇匀，置于避光处保存。

（2）移取Na2S2O3 标准溶液20毫升于250毫升锥形瓶中，加50毫升水，5ml 0.5%淀粉溶液，然后用I2溶液滴定至溶液呈浅蓝色，30s内不褪色即为终点.平行三次，计算I2溶液的浓度。

（3）番茄中VC含量的测定

①将大约300多克的番茄放入多功能食物粉碎机中，然后进行粉碎。 ②将粉碎后的蕃茄酱用布什漏斗减压过滤，弃去碎渣保留滤液备用；

③秤取约100g的蕃茄滤液于洁净的锥形瓶中。加入2mL淀粉溶液，立即用标准碘液滴定至刚呈现蓝色，30秒内不退色为终点。记下消耗碘液体积。平行滴定三次。

注意事项：

1、试样溶解后应立即进行滴定，以防止维生素C被空气所氧化；

2、接近终点时的滴定速度不宜过快，溶液呈显稳定的蓝色即为终点。

3、配制I2溶液前先溶解2g左右的KI固体，再加I2固体定容，这样有助于加快I2固体的溶解。

备注计算部分：

已知(294.18g/mol)K2Cr2O7:0.0015~0.020mol/L

配制的溶液均定容为250ml

所以由各物质比列（见实验原理）及公式m=cMV得各物质的量浓度及其质量范围为：

K2Cr2O7: 0.0015~0.020mol/L 0.1103~0.1430g

I2(253.81g/mol): 0.0045~0.008mol/L 0.2855~0.5076g

Na2S2O3(248.17g/mol): 0.009~0.012mol/L 0.5584~0.7445g

KI(166g/mol): 0.009~0.012mol/L 0.3735~0.4980g

设计实验四 牛奶酸度和钙含量的测定

1、实验原理

酸度的测定

通过测定牛奶的酸度即可确定牛乳的新鲜程度，同时可反映出乳质的实际状况。牛乳的酸度以°T表示，牛乳°T：指滴定100 mL 牛乳样品，消耗0.1 mol/L NaOH 溶液的mL数，或滴定10 mL 样品，结果再乘10。正常牛乳的酸度随乳牛的品种、饲料、泌乳期的不同而略有差异，但一般均在14~18°T之间，新鲜牛乳的酸度常为16~ 18°T之间。如果牛乳放置时间过长，因细菌繁殖而致使牛乳酸度降低。因此牛乳的酸度是反映乳质量的一项重要指标。

钙含量的测定

测定牛奶中的钙采取配位滴定法，用二乙胺四乙酸二钠盐（EDTA）溶液滴定牛奶中的钙。用EDTA测定钙，一般在pH = 12~13的碱性溶液中，以钙试剂（络蓝黑R）为指示剂，计量点前钙与钙试剂形成粉红配合物，当用EDTA溶液滴定至计量点时，游离出指示剂，溶液呈现蓝色。

滴定时Fe3+、Al3+干扰时用三乙醇胺掩蔽。

2、仪器和药品

仪器：量筒、锥形瓶、碱式滴定管、pHS-25型酸度计；移液管（25 mL）、锥形瓶（250 mL）、滴定管。

药品：1% 酚酞指示剂，0.1 mol·L-1 氢氧化钠标准溶液，pH = 6.88标准缓冲溶液；EDTA标准溶液（0.02 mol·L-1）、NaOH（20 %）、铬蓝黑R（0.5%）或MgY-EBT作指示剂。

3、实验内容

（1）酸度的测定方法

①滴定法：量取50 mL鲜乳，注入250 mL锥形瓶中，用50 mL中性蒸馏水稀释，加入1% 酚酞指示剂5滴，混匀。用0.1 mol·L-1 氢氧化钠标准溶液滴定，不断摇动，直至微红色在1min内不消失为止。量取250 mL酸牛乳，充分搅拌均匀，然后准确量取此酸牛乳15~20mL于250 mL锥形瓶中，加入50 mL 热至40℃ 的蒸馏水（摇匀），加0.1% 酚酞指示剂3滴，用0.1 mol·L-1 NaOH 标准溶液滴至微红色在30s内不消失，即为终点，重复三次，计算酸度。

②酸度计法：按照pH计的使用说明用标准缓冲溶液pH = 6.88定位，用蒸馏水洗净电极，擦干。取50 mL鲜牛奶放入100 mL烧杯中，在酸度计上测定pH值。

（2）钙含量的测定

①EDTA溶液的标定（用标准锌溶液标定）

②钙含量的测定

准确移取牛奶试样25.00 mL三份分别加入250 mL锥形瓶中，加入蒸馏水

25 mL，加入2 mL 20% NaOH 溶液，摇匀、再加入10~15滴铬蓝黑R指示剂，用标准EDTA滴定至溶液由粉红色至明显灰蓝色，即为终点，平行测定三次，计算牛奶中的含钙量，以每100mL牛奶含钙的毫克数表示。将纯鲜牛奶换成高钙牛奶，重复做三次，计算高钙牛奶中的含钙量。

Ca(mg/100mL)cEDTAVEDTA40100 25