在日常生活中，水的硬度是一个重要的水质指标。水的硬度主要由其中的钙离子和镁离子浓度决定，而这些离子的存在会影响水的使用性能以及对设备和管道可能造成的结垢问题。因此，准确测定自来水的总硬度具有重要意义。本实验旨在通过化学分析方法，测定自来水中的总硬度，并了解其对生活用水的影响。

实验目的

1. 学习并掌握测定水样中总硬度的基本原理与操作技能。

2. 理解水硬度的概念及其对环境和工业应用的影响。

3. 掌握EDTA滴定法测定水中钙、镁离子含量的方法。

实验原理

水的总硬度是指水中钙、镁离子的总量，通常以碳酸钙（CaCO3）的质量浓度表示。本实验采用络合滴定法，利用乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）作为标准溶液，与水样中的钙、镁离子发生络合反应：

\[ \text{Ca}^{2+} + \text{EDTA}^{4-} \rightarrow [\text{Ca-EDTA}]^{2-} \]

\[ \text{Mg}^{2+} + \text{EDTA}^{4-} \rightarrow [\text{Mg-EDTA}]^{2-} \]

通过加入过量的铬黑T指示剂，在pH值为10左右时，溶液呈现紫红色；当EDTA过量时，颜色转变为蓝色，从而确定滴定终点。

实验材料与仪器

- 自来水样品若干毫升

- EDTA标准溶液

- 铬黑T指示剂

- pH缓冲溶液（pH=10）

- 滴定管

- 锥形瓶

- 移液管

- 烧杯

- 磁力搅拌器

实验步骤

1. 准备阶段：将自来水样品倒入干净的锥形瓶中，加入适量的pH缓冲溶液调节至pH约10。

2. 滴定过程：用移液管取一定体积的自来水样品放入锥形瓶内，加入几滴铬黑T指示剂。然后开始用EDTA标准溶液进行滴定，边滴加边摇动锥形瓶，直至溶液颜色从紫红色变为稳定的蓝色为止，记录所消耗的EDTA溶液体积V。

3. 计算总硬度：根据公式 \( \text{硬度} = \frac{C \times V}{m} \times 1000 \)，其中C为EDTA标准溶液浓度(mol/L)，V为滴定时消耗的EDTA溶液体积(mL)，m为取样量(g)。

注意事项

- 在整个实验过程中，确保所有玻璃器皿清洁无污染。

- 控制好滴定速度，避免因操作不当导致误差。

- 记录数据时应仔细核对，保证准确性。

结论

通过本次实验，我们不仅掌握了测定自来水总硬度的具体方法，还加深了对于水质检测重要性的认识。水的总硬度直接影响到人们的日常生活质量及工业生产效率，因此定期监测并控制好水的硬度水平是非常必要的。

以上便是关于“实验7：自来水总硬度的测定”的全部内容。希望每位同学都能认真完成实验，并从中获得宝贵的知识经验！