实验4 酸、碱标准溶液浓度的标定_无机化学实验-QQ阅读仙侠女生网

上QQ阅读APP看本书，新人免费读10天

设备和账号都新为新人

实验4　酸、碱标准溶液浓度的标定

【实验目的】

熟悉酸、碱滴定常用指示剂的变色原理及选择。

【实验原理】

1.标准溶液的配制方法

标准溶液的配制方法有直接法和间接法（也称标定法）两种。

①直接法　用分析天平准确称取一定量的基准试剂于烧杯中，加入适量蒸馏水使之溶解，然后转入容量瓶，再用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

②标定法　不符合基准试剂条件的物质，不能用直接法配制标准溶液，但可先配成近似于所需浓度的溶液。然后用基准试剂或已知准确浓度的标准溶液来标定。

2.酸、碱标准溶液浓度的标定

对于酸碱中和反应满足关系式

采取中和滴定的方法测定酸或碱的浓度，用指示剂的颜色变化来确定滴加的溶液是否与被测溶液定量反应，以此判断滴定终点。

盐酸易挥发出HCl气体，NaOH则容易吸收空气中的水蒸气及CO2。故它们都不能用直接法配制标准溶液，只能用间接法配制，然后用基准物质标定其准确浓度。

①标定HCl标准溶液常用的基准物是无水Na2CO3和硼砂。以无水碳酸钠标定HCl时，可采用甲基橙作为指示剂，反应式如下：

以硼砂Na2B4O7·10H2O为基准物时，反应产物是硼酸（Ka=5.7×10-10），溶液呈微酸性，因此选用甲基红为指示剂，反应如下：

②标定氢氧化钠溶液常用的基准物是邻苯二甲酸氢钾或草酸。邻苯二甲酸氢钾是一种二元弱酸的共轭碱，它的酸性较弱，，与NaOH的反应式如下：

反应产物是邻苯二甲酸钾钠，在水溶液中显微碱性，因此应选用酚酞作为指示剂。

草酸H2C2O4·2H2O是二元酸，由于与值相近，不能分步滴定，反应产物为Na2C2O4，在水溶液中呈微碱性，也可采用酚酞作为指示剂。

【仪器与试剂】

仪器：分析天平，台秤，容量瓶（250mL、100mL），移液管（25mL），吸量管（10mL），试剂瓶（500mL），胶头滴管，烧杯（100mL），酸式和碱式滴定管（50mL），锥形瓶（250mL），量筒（10mL，250mL），铁架台，火柴，称量纸，石棉网，玻璃棒，洗瓶，皮筋，标签纸，药匙，乳胶手套。

试剂：浓HCl（12mol·L-1），NaOH（s，CP），无水Na2CO3（s，AR），邻苯二甲酸氢钾（s，AR），0.1％甲基橙水溶液，0.2％酚酞乙醇溶液。

【实验步骤】

1.0.1mol·L-1 HCl和0.1mol·L-1 NaOH溶液的配制

（1）0.1mol·L-1 HCl溶液的配制

用洁净小量筒量取需要的浓HCl（2.0～2.5mL），装有250mL蒸馏水的烧杯中，混合均匀。将溶液转入试剂瓶中，贴上标签备用。

（2）0.1mol·L-1 NaOH溶液的配制

在台秤上用小烧杯称取所需质量的固体NaOH，加50mL蒸馏水溶解，待冷却后将溶液转入装有约200mL蒸馏水的烧杯中，混合均匀。将溶液转入试剂瓶中，贴上标签备用。

标签写明：试剂名称、浓度、配制日期。

2.0.1mol·L-1 HCl标准溶液的标定

用分析天平准确称取1.33g无水Na2CO3于小烧杯中，加蒸馏水约50.0mL溶解，然后转入250mL容量瓶中，摇匀定容。用25mL移液管吸取三份分别置于250mL锥形瓶中。在3个盛有Na2CO3溶液的锥形瓶中各加甲基橙1～2滴，用欲标定的HCl溶液滴定。近终点时，应逐滴或半滴加入，直至溶液由黄色恰变橙色即为终点。

根据Na2CO3的质量m和消耗HCl溶液的体积VHCl可按下式计算HCl标准溶液的浓度cHCl：