实验一   自来水硬度的测定

姓名：邵明军     专业：应用化学     班级：091     学号：2009014068

实验日期：20##年6月12日           成绩：

摘要：

水的硬度主要是由于水中存在钙和镁盐所引起的。其测定可以分为水的总硬度测定和钙镁硬度测定两种。总硬度的测定是测定Ca、Mg总量，以钙化物含量表示，后者是分别测定Ca和Mg的含量。我国采用mmol×L-1 或mg×L-1 (CaCO₃)为单位表示水的硬度。我国生活饮用水规定，总硬度以 CaCO₃计，不得超过450 mg×L-1。

关键词：

总硬度测定  钙镁硬度测定  总硬度不得超过450 mg×L-1。

1.引言：

本实验用EDTA配位滴定法测定水的总硬度。在pH=l0的氨性缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用三乙醇胺 硫化钠掩蔽Fe³⁺，Al³⁺，Cu²⁺，Pb²⁺，Zn²⁺等共存离子。如果Mg²⁺的浓度小于Ca²⁺浓度的1/20，则需加入5mLMg²⁺-EDTA溶液。暂时硬度——水中含有钙、镁的酸式碳酸盐，遇热即成碳酸盐沉淀而失去其硬度。其反应如下：

Ca（HCO₃）₂  ——→ CaCO₃↓（完全沉淀） +  H₂O  + CO₂↑

Mg(HCO₃)₂  ——→  MgCO₃（不完全沉淀）+ H₂O  + CO₂↑

+H₂O∟Mg（OH）₂↓+CO₂↑

永久硬度——水中含有钙、镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐，在加热时亦不沉淀（但在锅炉运用温度下，溶解度低的可析出而成为锅垢）。暂硬和永硬的总和称为“总硬”。由钙离子形成的硬度称为“钙硬”，由镁离子形成的硬度称为“镁硬”。

2.实验仪器于试剂：

试剂：

EDTA-2Na  （固体）（天津市科密欧化学试剂有限公司AR）≥99.0%

NH₃-NH₄Cl   （固体）（天津凯通 AR）

ZnO        （固体）

氢氧化钠   （固体）（天津凯通 AR）

铬黑T指示剂（液体）

三乙醇钠（Fe³⁺、Al³⁺掩蔽剂）；

Na₂S(Cu²⁺、Zn²⁺等掩蔽剂)

仪器：

酸式滴定管（规格50ml）

烧杯大中小三个（规格500ml，250ml，50ml）

容量瓶三个（规格250ml）

移液管三个（规格100ml，50ml，10ml）

锥形瓶三个

量  筒三个（规格50ml，5ml）

试剂瓶

3.实验步骤：

3.1           EDTA标准溶液的配制与标定

3.1.1      0.005 mol·L^-1EDTA标准溶液的配制：

在台秤上称取EDTA1.0g，溶解于200 mL水中，再转移至500 mL试剂瓶中，加水至500mL，摇匀备用。

3.1.2       0.005mol·L^-1标准锌溶液的配制：

准确称取ZnO基准物质0.06~0.08 g（称准至小数点后第4位）于小烧杯中，从烧杯嘴边逐滴加入数毫升1+1HCl至完全溶解，再移入250 mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。

3.1.3                                                            EDTA的标定

用移液管移取10.00 mL标准锌溶液，置于锥形瓶中，加入约25 mL水、10mL氨缓溶液及几滴 EBT指示剂，摇匀，用EDTA溶液滴定。终点:酒红色  纯蓝色。平行3次。

3.2             水的硬度测定

3.2.1            总硬度的测定

移液管量取澄清的水样50.00mL放入250 mL锥形瓶中，加入3mL三乙醇胺，1mLNa₂S溶液，以及5 mL氨缓溶液，摇 匀。再加入几滴EBT指示剂，再摇匀，此时溶液呈酒红色，用配制的EDTA标准溶液滴定。终点:酒红色  纯蓝色。平行7次。                    3.2.2           钙硬的测定

量取澄清水样50mL，放入250 mL锥形瓶中，加4 mL100 g·L^-1 NaOH溶液（使溶液PH=12），摇匀，再加入约0.01 g钙指示剂，再摇匀。此时溶液呈淡红色。用EDTA标准溶液滴定。终点:酒红色  纯蓝色。平行7次。

3.23                              镁硬的测定

由总硬减去钙硬即得镁硬                     

4.结果与讨论：

在标定EDTA标准溶液的浓度的实验中，用分析天平称取了EDTA固体1.0g、ZnO固体0.0720g。用1+1HCl将ZnO完全溶解，配制得到锌标准溶液的浓度为0.00356mol·L^-1。标定EDTA过程中消耗EDTA的量如表4.1。

表4.1  标定EDTA的实验数据

以铬黑T为指示剂、标定好的EDTA为滴定剂，测定自来水的总硬度。

表4.2：测定水的的总硬度

由络合滴定的原理和EDTA与Ca²⁺、Mg²⁺的络合滴定的条件稳定常数（=10.24，=8.25）可知，滴定前，应该用NH₃—NH₄Cl缓冲溶液把试液的pH控制在10左右。以钙指示剂为指示剂、标定好的EDTA为滴定剂，测定自来水的钙硬及镁硬，结果如表4.3

表4.3：测定钙的硬度

 

 5 结论

自来水的总硬度为6.443×10^-4±0.01（mol/L）；钙硬为3.887×10^-4±0.01（mol/L）；镁硬为2.556×10^-4±0.01（mol/L）。

此自来水为中硬水。

6 注意事项

滴定时注意滴定终点颜色的变化，终点颜色必须为纯蓝色并且30秒内不变色。

7参考文献

[1]、《分析化学实验》第三版   四川大学化工系、浙江大学化学系

[2]、《无机及分析化学实验》   王仁国

[3]、《中华人民共和国国家标准GB5750—50. 生活饮用水标准检验法》

第二篇：实验报告例1

数理统计实验报告

班级： 机制12-1班 姓名：xxx 学号： 2012220067 成绩：

【实验设备】

pc机，2.6G/1G/60G,winxp/win2000; 统计软件EXCEL2003 【实验目的】

通过数理统计试验，学会用EXCEL软件解决数理统计中的计算问题。 【实验步骤】

１．用软件进行区间估计计算； ２．用软件进行假设检验计算； ３．用软件进行线性回归分析计算； 【实验过程】

一、人的身高服从正态分布，从某校大一女生中随机抽取20名，测得身高如下： （单位：cm）149 158.5 152.5 165 157 142 166 168 170 177 160 161.2 157.5 164 178 165 159 162 166 169 求某校大一女生平均身高的置信区间。

解：输入数据→单击插入→函数AVERAGE，求出所给数据平均值→单击插入→

函数VAR求出方差→根据公式 X均值±S*u*(n-1)/√n.求出置信区间为（166.36975 158.30025）.

置信区间：（166.36975158.30025二、某种混杂植物株高的标准差为14cm，经提纯后随机抽取10株，它们的株高(cm)为 90 105 101 95 100 100 101 105 93 97

考察提纯后群体是否比原群体整齐？取显著性水平0.01，并设株高服从正态分布。

90 105 101 95 100 100

均值

方差（o^2） a n

样本方差(s^2) 拒绝域 查表得a/2 查表得1-a/2

首先建立表格，输入数据。见上表

101 105 93 97 98.7 14 0.01 10 24.5 15.57857 23.587 1.735

其次计算表格，算出方差及样本方差分别为14 ，24.5；

最后，有题意可知n=10，o^2=14 ，s^2=24.5则有公式[(n-1)s^2]/ o^2=15.57857;

查表可知 Xa/2=23.587，X1-a/2=1.735；即可知拒绝域为15.57857 由于拒绝域15.57857<23.587;

所以可得出结论，接受H0，认为提纯后的群体比原群体整齐。 三

P267.9.(1)（2）（3）求相关系数r

（1） 画出散点图.

（2） 求线性回归方程y=a+bx （3） 求e的方差b ?的无偏估计

解：（1）

a. 打开Excle工作表，将数据输入单元格A1：A7和B1：B7。 b. 依次单击“插入”，“图表”，“XY散点图”，“下一步”，弹出对话框。在框中“数据区域”键入“A1:B7”，在“系列产生在”认定“列”。单击下一步，弹出对话框“图表选项”，在标题栏中写入标题，在X轴键入“A1：A7”Y轴键入“B1：B7”单击“完成”可得下图

（2）

x y x平方 Y平方 x*y

0.1 15 0.01 225 1.5 0.3 18 0.09 324 5.4 0.4 19 0.16 361 7.6 0.55 21 0.3025 441 11.55 0.7 22.6 0.49 510.76 15.82 0.8 23.8 0.64 566.44 19.04 0.95 26 0.9025 676 24.7 和 3.8 145.4 2.595 3104.2 85.61 和的平方 14.44 21141.16

x和乘y和 552.52

Sxy 6.682518

Sxx 0.532246

b 12.55532

a 13.95499

y=a+bx 13.95499+12.55532x

a) 打开Excle工作表，将数据输入单元格A1：A7和B1：B7。

b) 单击求和命令求出“x和”“y和”，利用输入公式（b2*b2）求出“x平方”

（c2*c2）求出“y的平方”。同样利用公式（b2*c2）求出“x*y”的值并求和。

c) 利用公式键入（b9*b9）得到“x和的平方”(c9*c9)得到“y和的平方”。

（b9*c9）得到“x和乘y和”的值

d) 利用公式，在键盘键入（d9-1/n*b10）,( D9-(1/n*B10),(e9-1/n*c10)分别求

出Sxy,Sxx,Syy

e) 利用公式b=Sxy/Sxx, a=1/n*c10-(1/n*b9),得出线性回归方程

y=13.95499+12.55532x

（3）

x y x平方 Y平方 x*y 0.1 15 0.01

0.3 18 0.09

0.4 19 0.16

0.55 21 0.3025

0.7 22.6 0.49

0.8 23.8 0.64

0.95 26 0.9025

和 3.8 145.4 2.595

和的平方 14.44 21141.16

x和乘y和 552.52

Sxy 6.682518 Syy

Sxx 0.532246 sqrtSxx

b 12.55532 sqrtSyy

a 13.95499

y=a+bx 13.95499+12.55532x

r 3.543348

由第二问得出的数据均可以求出Sxy,√Sxx, √Syy,

公式r=Sxy/（√Sxx*√Syy）得出相关系数r=3.543348.

225 324 361 441 510.76 566.44 676 3104.2 84.18529 0.729552 2.585057 1.5 5.4 7.6 11.55 15.82 19.04 24.7 85.61