编辑:自由小五001
目录
1、 氢氧化钠标准溶液标定 2、 混合碱的测定(双指示剂法) 3、 0.2mol/L HCl标准溶液标定 4、 工业醋酸含量测定
5、 0.1mol/L Na2CO3标准溶液的配制 6、 混合碱的测定
氢氧化钠标准溶液标定
一. 实验目的
1. 学习碱标准溶液浓度的标定方法。 2. 进一步练习滴定操作和减量法称量。 3. 初步掌握酸碱指示剂的选择方法。 二. 实验原理
酸碱标准溶液是采用间接法配制的,其准确浓度必须依靠基准物进行标定。标定碱溶液用的基准物很多,下面为最为常用的邻苯二甲酸氢钾方法:
邻苯二甲酸氢钾,是一种二元弱酸的共轭碱,它的酸性较弱,在标定 NaOH溶液到达等当点时反应产物是邻苯二甲酸钾钠,在水溶液中显微碱性,化学计量点pH=9.1,pH图越范围在8.1~10.1, 因此可用酚酞为指示剂,反应如下:
COOHCOOK
COONaCOOK
+NaOH
+H2O
结果计算:
CNaOH
m
)邻苯二甲酸氢钾?1000?mol.L?1
VNaOH
(
M=204.2g/mol
三. 仪器与试剂
仪器:电光分析天平(0.1mg),滴定管 (碱式,50mL)。
试剂:NaOH 标准溶液 (0.2mol / L),邻苯二甲酸氢钾(基准试剂),酚酞指示剂(0.2%)。 四. 实验步骤
1. 按仪器洗涤的标准方法,将所要使用的锥形瓶、碱式滴定管、移液管、量筒洗干净,并检查碱式滴定管是否漏水,移液管是否完整。
2. 用减量法准确称取邻苯二甲酸氢钾1g(准确至小数点后4位),置于250 ML洗净的锥形瓶中。
3. 加入50 ML 蒸馏水溶解, 必要时可用小火温热溶解。冷却后,加酚酞指示剂1~2 滴。
4. 用氢氧化钠溶液洗涤碱式滴定管三次,每次使用约5-8mL,洗涤时,将氢氧化钠溶液从尖嘴放出,洗涤结束后,加入氢氧化钠溶液到0刻度线上方,观察是否有气泡,若有,按正确排气泡方式,赶出气泡,调节液面到0刻度。
5. 将滴定管放在裴氏夹的右边,一边摇荡,一边滴定用氢氧化钠溶液滴定,滴定速度不易太快,最快只能成串滴出。直至溶液呈浅红色,且摇动后在半分钟内不褪色,即为终点。
根据邻苯二甲酸氢钾的质量m 和所用氢氧化钠标准溶液的体积VNaOH,计算氢氧化钠标准溶液的浓度c。
放置空气中时间长了,溶液呈现的淡红色会慢慢褪去,这是由于溶液吸收了CO2,溶液的碱性减弱,使酚酞红色褪去。 五. 实验结果
列表记录实验数据及计算结果 记录与报告示例如下:
实验数据记录表
六. 思考题
1. 标定氢氧化钠溶液时,基准物质邻苯二甲酸氢钾为什么要称1 g 左右?
称得太多或太少有何不好?
2. 作为标定用的基准物质应该具备哪些条件?
3. 本实验中所使用的称量瓶、锥形瓶是否必须都烘干?为什么?
实验 混合碱的测定(双指示剂法)
一.目的要求
1. 了解多元弱碱在滴定过程中pH值变化及指示剂的选择。
2. 掌握双指示剂法测定Na2CO3和NaHCO3混合物的原理和方法。
二.实验原理
食碱主要成分是Na2CO3,但常含少量的NaHCO3,如果要测定它们的含量,可用双指示剂法,即在滴定中,用两种指示剂来指示两个不同的终点。
因为CO32-的Kb1θ=1.8×10-4,Kb2θ=2.4×10-8;Kb1θ/ Kb2θ=104。故可用HCl分步滴定Na2CO3,第一计量点终点产物为NaHCO3,pH=8.31;第二计量点终点的产物为H2CO3,pH=3.88。所以,在混合碱溶液中用HCl溶液滴定时,首先Na2CO3与HCl反应,只有当CO32-完全转变为HCO3-后,HCl才能进一步跟NaHCO3反应。因此,测定到第一等量点时,用HCl滴定使CO32-完全变为HCO3-,此时溶液pH=8.33,所以选酚酞作指示剂,达到终点时,溶液由红色变为淡红色;测第二等量点时,加入甲基橙为指示剂,继续滴定至溶液中全部的HCO32-完全变为CO32-,溶液由黄色变为橙红色,即到达终点,此时溶液pH=3.88。反应如图所示:
Na2CO3 CO32-
V1 mL(酚酞终点) V1)mL
CO2 V2 mL(甲基橙终点)
实验图 用HCl滴定Na2CO3和NaHCO3示意图
双指示剂法还常用来测定盐碱土中Na2CO3和NaHCO3的含量。 三.实验用品 1. 仪器
分析天平 碱式滴定管(50mL)1支 酸式滴定管(50mL) 1支 锥形瓶(250mL) 2只 洗瓶1个 2. 药品
混合碱样品 HCl标准溶液 0.2%甲基橙水溶液 0.2%酚酞乙醇溶液 四. 操作步骤
准确称取0.18g左右的混合碱样品两份,分别置于锥形瓶;加50mL蒸馏水溶解,必要时稍加热。加2滴酚酞溶液,溶液呈红色。用HCl标准溶液一滴一滴地滴定且不断地剧烈摇动,至浅粉红色,即第一终点到达。记录用去HCl的体积V1mL;在此溶液中,再加甲基橙指示剂2滴,继续用HCl滴定,至溶液刚由黄色变为浅橙红色,即第二终点的到达。记录用去HCl的体积V2mL。平行测定三份。
五. 数据处理
-3
10 试样重 式中:
V1(HCl)—— 滴定至酚酞终点时消耗HCl溶液的体积(mL) M(1/2Na2CO3)—— 基本单元1/2Na2CO3的摩尔质量(g·mol-1) C(HCl)—— 所用HCl标准溶液的准确浓度(mol·L-1) m 试样重——- 测定所用混合碱试样的质量(g)
3)×10-3
式中: V1(HCl)—— 滴定至酚酞终点时消耗HCl溶液的体积(mL) V2(HCl)—— 滴定至甲基橙终点时消耗HCl溶液的体积(mL) M(NaHCO3)—— 基本单元NaHCO3的摩尔质量(g·mol-1) C(HCl)—— 所用HCl标准溶液的准确浓度(mol·L-1) m 试样重——- 测定所用混合碱试样的质量(g)
C(HCl)×(V2+V1)×M(1/2Na2+m试样重
1HCl)—— 滴定至酚酞终点时消耗mL) V2(HCl)—— 滴定至甲基橙终点时消耗HCl溶液的体积(mL) M(1/2Na2CO3)—— 基本单元1/2Na2CO3的摩尔质量(g·mol-1) C(HCl)—— 所用HCl标准溶液的准确浓度(mol·L-1) m 试样重——- 测定所用混合碱试样的质量(g)
将实验中测得的有关数据填入下表:
混合碱溶液的测定
六. 思考题
a) 滴定过程中,为什么HCl标准溶液要一滴一滴地加入且剧烈摇动下进行? b) 有甲、乙、丙三种溶液,分别是Na2CO3、 NaHCO3及二者的混合溶液。用以下方法实验:
溶液甲:加入酚酞指示剂不变色;
溶液乙:以酚酞为指示剂用HCl标准溶液滴定,用去V1mL时,溶液红色消失。然后再加甲基橙指示剂,所需V2mL使甲基橙溶液变色且V2>V1。
溶液丙:以酚酞及甲基橙为指示剂,用HCl标准溶液滴定时,分别耗去V1mL 和V2mL且V1=V2。
问甲、乙、丙各是什么溶液?
0.2mol/L HCl标准溶液标定
一. 实验目的
1. 学习酸标准溶液浓度的标定方法。 2. 进一步练习滴定操作和减量法称量。 3. 初步掌握酸碱指示剂的选择方法。 二. 实验原理
标定是准确测定标准溶液浓度的操作过程。间接法配制的标准溶液浓度是近似浓度,其准确浓度需要进行标定。
标定HCl标准溶液的基准物质有:无水碳酸钠、硼砂(Na2B4O7·10H2O)等,这两种物质比较,硼砂更好些,因为它摩尔质量比较大。硼砂标定HCl的反应式为:
Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O = 4H3BO3 + 2NaCl
由于硼砂在空气中易失去部分结晶水而风化,因此应保存在相对湿度在60%的干燥器中。
本实验采用无水Na2CO3标定HCl,其反应式为 Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2
等当点时溶液pH 3.8~3.9,可选用甲基橙为指示剂。由于Na2CO3易吸水,因而预先于180 ℃下充分干燥,并保存于干燥器中。
结果计算:
M=106.0g/mol
三. 仪器与试剂
仪器:电光分析天平(0.1mg),滴定管 (酸式,50mL)。
试剂:HCl 标准溶液 (0.2mol / L),无水碳酸钠(基准试剂),甲基橙指示剂(0.1%)。 四. 实验步骤
1. 按仪器洗涤的标准方法,将所要使用的锥形瓶、酸式滴定管、移液管、量筒洗干净,并检查酸式滴定管是否漏水,移液管是否完整。
2. 用减量法准确称取碳酸钠0.3g(准确至0.0001g),置于250 mL 锥形瓶中。 3. 加入50 mL 蒸馏水溶解,加甲基橙指示剂1~2 滴。
4. 用欲标定的HCl溶液洗涤酸式滴定管三次,每次使用约5-8mL,洗涤时,就将HCl溶液从滴嘴放出,洗涤结束后,加入HCl溶液到0刻度线上方,调节液面到0刻度。
5. 将滴定管放在裴氏夹的右边,一边摇荡,一边滴定用HCl 溶液滴定,滴定速度不易太快,最快只能成串滴出。用欲标定的HCl 溶液滴定,直至溶液由黄色恰好变为橙色即为终点。
根据碳酸钠的质量m 和所用HCl 标准溶液的体积VHCl,计算 HCl标准溶液的浓度c。
在CO2 存在下,终点变色不够敏锐,可在滴定进行至近终点时,将溶液加
热煮沸以除去CO2,冷却后继续滴定,此时终点由黄色变为橙色十分明显。 五. 实验结果
列表记录实验数据及计算结果 记录与报告示例如下:
实验数据记录表
六. 思考题
1.加入50mL蒸馏水需要准备量取吗? 2.为什么本实验使用甲基橙作指示剂?
3.如果碳酸钠吸有少量水后,测得的盐酸标准溶液浓度是偏高还是偏低?
工业醋酸含量测定
一. 实验目的
1. 熟练掌握滴定管,容量瓶,移液管的使用方法和滴定操作技术 2. 了解强碱滴定弱酸的反应原理及指示剂的选择 3. 学会工业醋酸含量的测定方法 二. 实验原理
工业醋酸中的主要成分是醋酸,此外还含有少量的其他弱酸如乳酸等,用NaOH标准溶液滴定,在化学计量点是呈弱碱性,选用酚酞作指示剂,测得的是总酸度
结果计算:
cHAc?
cNaOH?VNaOH?10?MHAc
VHAc
M=60.05g/mol
三. 仪器与试剂
仪器:滴定管 (碱式,50mL)、移液管、容量瓶。
试剂:NaOH 标准溶液 (0.2mol / L),酚酞指示剂(0.2%)。 四. 实验步骤
1. 按仪器洗涤的标准方法,将所要使用的锥形瓶、碱式滴定管、移液管、容量瓶洗干净,并检查碱式滴定管是否漏水,移液管是否完整。
2. 用移液管准确移取25.00mL的醋酸试样置于250mL容量瓶中,用蒸馏水稀释到刻度、摇匀。
3. 用另一支25mL移液管移取一份上述溶液,置于250mL的锥形瓶中,加入酚酞指示剂1~2 滴。
4. 用NaOH标准溶液洗涤碱式滴定管三次,每次使用约5-8mL,洗涤时,将NaOH溶液从滴嘴放出,洗涤结束后,加入NaOH溶液到0刻度线上方,观察是否有气泡,若有,按正确排气泡方式,赶出气泡,调节液面到0刻度。
5. 将滴定管放在裴氏夹的右边,一边摇荡,一边滴定用NaOH 溶液滴定,滴定速度不易太快,最快只能成串滴出。直至溶液呈浅红色,且摇动后在半分钟内不褪色,即为终点。
根据NaOH 标准溶液的体积VNaOH,计算工业醋酸含量c。 五. 实验结果
列表记录实验数据及计算结果 记录与报告示例如下:
实验数据记录表
六. 思考题
1.如果容量瓶的醋酸溶液没有摇匀,对测定结果有何影响? 2.滴定结束后,锥形的溶液的红色褪去是什么原因?
3.移取25mL的醋酸试样到锥形瓶中,如果加入50mL的水,对结果有否影响?
0.1mol/L Na2CO3标准溶液的配制
一. 实验目的
1. 掌握基准物质直接配制标准溶液的方法
2. 掌握容量瓶的使用方法 3. 熟悉天平称量的方法 二. 实验原理
Na2CO3是常用的基准物质,其标准溶液可以通过直接配制的方法来完成。用分析天平准确称取一定量的Na2CO3,用水溶解后,转到容量瓶中,再用蒸馏水稀释到刻度,便可完成配制。
结果计算:
cNa2CO3?
mNa2CO3
MNa2CO3?0.250

MNa2CO3?106.0g/mol
三. 仪器与试剂
仪器:烧杯、玻棒、容量瓶、电光分析天平(0.1mg)。 四. 实验步骤
1. 按仪器洗涤的标准方法,将所要使用的烧杯、玻棒、容量瓶洗干净,并检查容量瓶是否漏水。
2. 用差减法准确称取基准碳酸钠2.65g(准确至0.0001g),置于100mL烧杯中,加40mL左右的蒸馏水溶液,用玻棒轻轻搅拌。
3. 将溶解后的碳酸钠溶液转移至容量瓶中,转移时遵循溶液转移方法。 4. 用20mL左右蒸馏水洗涤烧杯,并将洗涤后的溶液转移到容量瓶中,洗涤保持3次以上,每次洗涤后,都必须将洗涤的溶液转移到容量瓶中。
5. 继续用烧杯将蒸馏水加到容量瓶中,当溶液的液面到达刻度线1cm下时,改用滴瓶滴加蒸馏水,直到液面的弯面与刻度线相切。
6. 盖好塞子,摇匀。 五. 实验结果
列表记录实验数据及计算结果 记录与报告示例如下:
实验数据记录表
六. 思考题
1.如果用100mL蒸馏水来洗涤烧杯,是分3次洗好还是一次性洗好?
2.什么物质可以直接配制标准溶液?
3.在移取时,不小心将少量的溶液撒在容量瓶外面,则配制好的溶液的浓度比计算出来的浓度是偏高还是偏低,为什么?
混合碱的测定
一、试剂与仪器
0.1mol/L HCl标准溶液、0.2%甲基橙指示剂 、0.2%酚酞指示剂、混合碱液。 50 ml酸式滴定管、250 ml三角锥形瓶、25 ml移液管、250 ml容量瓶、50ml量筒、洗耳球、洗瓶。 三、基本原理
碱液易吸收空气中CO2形成Na 2CO3,苛性碱实际上往往含有Na2CO3,,故称为混合碱。工业产品碱液中NaOH和Na2CO3的含量,可在同一份试液中用两种不同的指示剂分别测定,此种方法称为“双指示剂法”。
测定时,混合碱中NaOH和Na 2CO3,是用HCl标准溶液滴定的,其反应式如下:
NaOH+HCl=Na2Cl+HO
NaCl2CO3+H?NaH3CO +NaCl
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O
可用酚酞及甲基橙来分别指示滴定终点,当酚酞变色时NaOH巳全部被中和,而Na2CO3只被滴定到NaHCO3,即只中和了一半。在此溶液中再加甲基橙指示剂,继续滴定到终点,则生成的NaHCO3进一步中和为CO2。
设酚酞变色时,消耗HCl溶液的体积为V1,此后,至甲基变色时又用去HCl溶液的体积为V2,则V1必大于V2。根据V1一V2来计算NaOH含量,再根据2V2计算Na2CO3含量。 三、 测定步骤:
1.混合碱液的稀释 准确吸取混合碱液25.00ml,于250ml容量瓶中, 用洗瓶加蒸馏水稀释至近刻度,改用滴定管加蒸馏水至准刻度,摇匀。
2.混合碱液的测定 用移液管吸取混合碱液的稀释试液25.00ml三份, 分别
置于250ml三角锥形瓶中, 加25ml蒸馏水,再加1-2滴酚酞指示剂,用 HCl标准溶液滴定至溶液由红色刚变为无色,即第一终点,记下V1,然后加入2滴甲基橙指示剂于此溶液中,继续用HCl标准溶液定,直至溶液出现橙色,即为第二终点,记下为V2,根据V1和V2体积,计算NaOH和Na2CO3的质量分数。(要求最大相对偏差≤0.5%) 四、计算公式:
WNaOH g/L =
cHCl?(V1?V2)?MNaOH
25
25.00?
250
cHCl?V2?MNa2CO3
25
25.00?
250
WNa2CO3 g/L=
五、实验数据记录 :
思考题
1.什么叫“双指示剂法”?
2.什么叫混合碱?Na2CO3和NaHCO3的混合能不能用“双指示剂法”?测定结果如何表示?
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