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文档简介

1、实验一酸碱标准溶液的配制与标定实验目的1 .掌握标准溶液的配制方法。2 .掌握滴定法定量测定溶液浓度的原理,熟悉滴定管、移液管的准备、使用及滴 定操作。3 .熟悉甲基橙与酚吹指示剂的使用与终点的确定。实验原理酸碱滴定法就是化学定量分析中最基本的分析方法。一般能与酸或碱直接(或间接)发生酸碱反应的物质大多可用酸碱滴定法测定她们的浓度。按酸碱反应方程式中的化学计量系数之比,酸与碱完全中与时的pH值称为 化学计量点,达到化学计量点时,应满足如下基本关系:cAV AcBVB式中,cA、Va a分别为酸的“物质的量”浓度、体积、化学计量系数 ;cB、Vb、 b分别为碱的“物质的量”浓度、体积、化学计量系

2、数。其中 ,酸、碱的化 学计量系数由酸碱反应方程式决定。由于酸、碱的强弱程度不同,因此酸碱滴定的化学计量点不一定在 pH=7处。 通常,酸碱溶液为无色,酸碱中与就是否完全,需用指示剂的变色来判断。指示剂往 往就是一些有机的弱酸或弱碱,它们在不同pH值条件下颜色不同。用作指示剂时, 其变色点(在化学计量点附近)的pH值称为滴定终点。选用指示剂要注意:变色 点与化学计量点尽量一致:颜色变化明显;指示剂用量适当。酸碱滴定中常用 HCl与NaOH溶液作为标准溶液,但由于浓HCl容易挥 发,NaOH固体容易吸收空气中的H2O与CO2,直接配成的溶液其浓度不能达到标 准溶液的精度,只能用标定法加以标定。基

3、准物质H2c2O4的分子式确定,化学性质 稳定,不易脱水或吸水,可以准确称量,所以,本实验采用(H2c2O4-2H2O,摩尔质量为 126、07g mol-1)为基准物质,配成H2c2。4标准溶液。以酚酥为指示剂,用H2c2。4 标准溶液标定NaOH溶液;再以甲基橙为指示剂,用标定后的NaOH标准溶液滴定 HCl溶液,从而得到HCl标准溶液。仪器与试剂电子天平,酸式滴定管(50 mL),碱式滴定管(50 mL),容量瓶(250 mL),移液管 (25 mL),吸耳球,锥形瓶(250 mL),试剂瓶,量筒,洗瓶,滴定台,蝴蝶夹,烧杯,玻棒,滴 瓶,滴管。H2c2O4标准溶液(约0、05 mol

4、L-1,学生通过直接法1自行配制),HCl溶液(0、 1 mol L-1),NaOH 溶液(0、1 mol L-1),酚猷(1%),甲基橙(0、1%)。实验内容1.准备用自来水冲洗酸式滴定管、碱式滴定管、容量瓶、移液管 ,再用去离子水洗 涤23次,备用。用去污粉洗涤锥形瓶、量筒、烧杯,依次用自来水,去离子水洗净。 2.0、1 molL-1HCl溶液与0、1 molL-1NaOH溶液的配制(实验室备好)HCl溶液的配制:用洁净的量筒量取浓盐酸 44、5 mL,倒入洁净的试剂瓶中, 用水稀释至500 mL,盖上玻璃塞,摇匀,贴上标签备用。NaOH溶液的配制:通过计算求出配制1 L NaOH溶液所需

5、固体NaOH数量, 在电子天平上用小烧杯称氢氧化钠,加水溶解,然后将溶液倾入洁净的试剂瓶中, 用水稀释至1 L,以橡皮塞塞紧,摇匀,贴上标签备用。3. NaOH标准溶液的浓度标定先以少量H2c2O4标准溶液润洗25 mL移液管23次,用该移液管吸取25、 00 mL H2c2O4标准溶液于250 mL锥形瓶中,加入23滴酚吹指示剂2。碱式滴定 管用少量待标定的NaOH溶液润洗23次后,装满NaOH溶液,赶走碱式滴定管的 乳胶管内的气泡,使NaOH液面处于零刻度或略低于零刻度的位置,记下准确读 数。开始滴定,滴液的起始速度以3-4滴/ s,边滴边摇,至溶液呈浅红色,但经振摇 后消失,滴液速度必须

6、放慢,应一滴一滴地加入NaOH溶液。当溶液呈浅红色,并在 振摇30 s后不消失时,即为滴定终点。记下读数。再平行标定2次。实验数据记录于实验表1-1中。计算3次滴定所消耗的NaOH体积的平均值,并计算NaOH标准溶液的浓度 30表1-1 NaOH标准溶液的浓度标定H2c2O4标准溶液的浓度 / mol L-1平行滴定次数123H2c2O4标准溶液的体积 / mL25、0025、0025、00NaOH溶液的初读数 / mLNaOH溶液的终读数 / mLNaOH溶液的用量 / mL .-1NaOH标准溶液的浓度 / mol L 1测定值平均值4. HCl标准溶液的浓度标定用碱式滴定管准确放取20、

7、00 mL NaOH标准溶液于250 mL锥形瓶内,加23 滴甲基橙指示剂溶液4。以少量HCl溶液润洗酸式滴定管23次,酸式滴定管内 装满HCl溶液,并赶走气泡,使HCl液面处于零刻度或略低于零刻度的位置,记下准 确读数。开始滴定,滴液的起始速度以34滴/ s,边滴边摇,至溶液呈橙色,但经振 摇后消失,滴液速度必须放慢,应一滴一滴地加入HCl溶液。当溶液呈橙红色,即为 滴定终点。记下读数。再平行标定2次。实验数据记录于表1-2中。计算3次滴定所消耗的HCl体积的平均值,并计算HCl标准溶液的浓度。表1-2 HCl标准溶液的浓度标定NaOH标准溶液的浓度 / mol L-1平行滴定次数123Na

8、OH标准溶液的体积 / mL20、0020、0020、00HCl溶液的初读数/ mLHCl溶液的终读数/ mLHCl溶液的用量 / mLHCl标准溶液的浓度 / mol L-1测定值平均值注释1标准溶液的浓度可由直接法与标定法获得1)基准溶液的配制容量瓶的使用容量瓶常与移液管联用,主要用于配制基准溶液或定量稀释浓的标准溶液,带有专 用的磨口玻璃塞或塑料塞,颈上有一标线,瓶身标有容积,有多种规格,其具体操作 规程如下:使用前,应检查瓶塞就是否漏水。为避免打破或丢失瓶塞 ,应该用一根线绳或橡 皮筋把塞子系到瓶颈上。使用容量瓶配制溶液参见下面的“基准溶液配制”。在容量瓶中不宜久贮标准溶液,尤其就是碱

9、性溶液,应转移到试剂瓶中保存。若固体就是经过加热溶解的,溶液必须先冷却,再转移到容量瓶中。容量瓶长期不用时,洗净后,瓶口与瓶塞间应垫上纸片,以防粘结。(2)移液枪当使用容量瓶稀释标准溶液时,可用移液管或吸量管吸取一定体积的标准溶液,转 移至容量瓶中,定容至标线,目前,实验室中也用移液枪(图1 一 1)代替吸量管量取 少量甚至微量的液体。1 一按钮;2 一外壳;3 一吸液杆;4 一定位部件;5 一活塞套;6 一活塞;7 一计数器图1一1移液枪示意图(3)基准溶液配制在定量分析实验中,需要配制基准溶液。基准溶液(也可称“标准溶液”)就是由基 准试剂配制而成。常用的基准试剂有:邻苯二甲酸氢钾、重铭酸

10、钾、氧化镁等。其配制方法就是:用加量法(或减量法)在分析天平上称取一定量的基准试剂于烧 杯中,加人适量蒸储水完全溶解,转人容量瓶内。转移时要使溶液沿玻璃棒缓慢流 入并中,注意玻璃棒下端贴靠在瓶颈内壁,但上端不可触碰容量瓶口(图1 一 2)。用 少量的蒸储水洗涤烧杯与玻璃棒 34次,洗涤液一并转移至容量瓶中(此过程称定 量转移)。加蒸储水至标线以下1 cm处,等待1 min左右,再用洗瓶或滴管缓缓加 水,直至溶液凹液面最低处与标线相切,旋紧瓶塞,左手捏住瓶颈上端,食指压住瓶塞,右手三指托瓶底,将容量瓶反复倒转数次,并同时震荡,使溶液充分混匀(图1 3)。所得溶液的浓度可准确到4位有效数字。图1-

11、 3容量瓶内溶液的混匀3)标准溶液的配制有些化学试剂虽然能在分析天平上准确称重,在容量瓶里准确定容,但就是它们受 纯度、吸潮、稳定性等因素的制约,所得浓度无法达到化学定量分析规定的精度。例如,由于固体NaOH易吸收空气中水分与CO2,所以,NaOH标准溶液的浓度只能 通过标定法获得。因此,标准溶液的配制除直接法(见基准溶液的配制)外,大量采 用标定法。己知准确浓度的溶液都可称为标准溶液。标准溶液还可由浓的标准溶液稀释而成具体操作如下:用移液管或移液枪吸取一定体积的浓标准溶液,转移至容量瓶中,定容至标线,摇3)配制溶液的注意事项(1)配好的溶液应盛放在细口试剂瓶中。见光易分解的溶液盛于棕色瓶中,

12、如AgNO3、KMnO4, KI溶液。盛挥发性试剂的试剂瓶瓶塞要严密,长期存放时,可用 石蜡封住。浓碱液须用塑料瓶装,如果装在玻璃瓶中则不能使用玻璃瓶塞。(2)配制易水解盐类的溶液如 SnCl2、SbCl3、Bi(NO3)3等,应先加相应的酸(HCl或 HNO3)溶解后,再以一定浓度的稀酸稀释,以抑制水解。(3)配制水中溶解度较小的固体试剂,如I2时,可选用合适的溶剂(如KI溶液)溶解。对于液态试剂,如HCl、HNO3、HAc、 H2SO4等,先用量筒量取适量的浓酸(浓 盐酸约为12 mol?L-1、浓硝酸约为15、8 mol?L-1、冰醋酸约为17、5 mol?L-1、 浓硫酸约为18、4 mol?L-1),然后用适量的蒸储水稀释。(5)配制硫酸等放热量大的溶液时,必须在不断搅拌下,将浓硫酸沿烧杯壁缓缓倒 人蒸储水中,切不可将操作顺序颠倒过来。(6)配制饱与溶

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