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酸碱滴定氢氧化钠标准溶液

发布时间:2021-10-12 16:29 作者:北纳生物编辑-陈丹

一、实验目的

1、了解盐酸和氢氧化钠标准溶液的配制方法(间接法)

2、学习滴定管的准备、使用以及滴定操作

3、学会标定酸碱标准溶液浓度的方法

4、熟悉甲基橙和酚酞指示剂的使用和终点的确定

二、实验原理

酸碱滴定中常用盐酸和氢氧化钠溶液作为标准溶液,但是浓盐酸易挥发,而氢氧化钠溶液易吸收空气中的二氧化碳,所以需用间接法配置,即先配置一个近似浓度的溶液,然后用基准物质来标定他们的确切浓度。本实验中用于标定盐酸的是无水碳酸钠,应该采用甲基橙作为终点指示剂。反应式如下:Na2CO3 + 2HCl =2NaCl +H2CO3

本实验中用于标定碱液的是邻苯二甲酸氢钾,这是一种二元弱酸的共轭碱,其酸性较弱,Ka2=2.9×10-6,与氢氧化钠的反应式如下:邻苯二甲酸氢钾+ NaOH = 邻苯二甲酸钾钠+ H2O 邻苯二甲酸钾钠在水中呈现微碱性,所以选择酚酞作为终点指示剂。甲基橙本身为碱性,变色范围是pH:3.1~4.4;pH<3.1时变红,pH>4.4时变黄,pH在3.1~4.4时呈现橙色。本实验中被滴定溶液由黄色恰变成橙色为终点。酚酞,变色范围是8.2~10.0,只能检验碱不能检验酸,在酸性和中性溶液中为无色,在碱性溶液中伟紫红色,在极强酸性溶液中为橙色,极强碱性溶液中为无色。本实验中褪为粉红色且半分钟不变色滴定达到终点。

三、实验仪器与试剂

1、仪器

(1)分析天平(0.0001g)(2)电子天平(0.01g)(3)酸式滴定管(25~50mL)一支(4)碱式滴定管(25~50mL)一支(5)烧杯(100mL)2个 (6)容量瓶100mL1个、250mL2个 (7)锥形瓶(250mL)5个 (8)磨口试剂瓶(500mL)2个 (9)移液管(25~50mL)、1mL、2mL、5mL、10mL各1支 (10)洗瓶1个,洗耳球1个 2、试剂: (1)氢氧化钠(GR,s),0.1mol/L NaOH标准溶液 (2)浓盐酸(1.19g/cm3,AR),0.1mol/L HCl标准溶液 (3)邻苯二甲酸氢钾(基准级) (4)无水碳酸钠(Na2CO3,GR,基准级,s) (5)甲基橙指示剂(配制0.1%甲基橙水溶液) (6)酚酞指示剂(配制0.2%酚酞乙醇溶液) (7)无水乙醇

四、实验内容

1、0.1%甲基橙水溶液配置

将0.1g甲基橙溶于100mL热水中,搅拌均匀,冷却至室温,装入棕色硬质滴瓶中。

2、0.2%酚酞乙醇溶液配置

将0.1g酚酞溶于90mL无水乙醇中,加水稀释至100mL,混匀,转移至棕色硬质滴瓶中。

3、0.1mol/L HCl标准溶液配置

在干净的烧杯中加入496mL去离子水,用干净的量筒量取4~4.5mL浓盐酸,然后边搅拌边将盐酸缓缓加入到去离子水中,搅拌均匀后,倒入500mL硬质玻璃瓶中于阴凉处保存。

4、0.1mol/L NaOH标准溶液配置

用干净的小烧杯准确称取4.00g氢氧化钠固体,用去离子水溶解并转移至1L的大烧杯中,小烧杯多次洗涤,洗涤液一并转入大烧杯中,然后定容至1L,混匀后装入500mL聚乙烯瓶子中密封保存,备用。 

5、邻苯二甲酸氢钾基准物质的准备

将邻苯二甲酸氢钾装入称量瓶中,在105~110℃条件下干燥2h,然后置于干燥器中备用。烘干时温度不能过高,不然会脱水变成邻苯二甲酸酐。

6、无水碳酸钠准物质的准备

将无水碳酸钠装入称量瓶中,在105~110℃条件下干燥2h,然后置于干燥器中备用。

7、HCl标准溶液的标定

(1)用减量法(将称量瓶中的试剂慢慢倾入按直接法已经准确称出质量m1的小空烧杯中。倾试剂时,由于初次称量,缺乏经验,先试称,第一次倾出少许,粗称此量,根据倾出的量估计,继续倾出一定量,然后再准确称重m2。根据m1- m2计算出烧杯中倾出的试剂的量)准确称取碳酸钠三份,每份0.0650g左右,置于250mL锥形瓶中,各加入蒸馏水25mL,使之溶解,加1滴甲基橙。

(2)用待标定的盐酸溶液滴定,临近终点时,改为逐滴或是半滴的方式滴加,直到被滴定的溶液颜色由黄色恰好变为橙色,即为终点。读取数据并正确记录在表格内,重复上述操作,滴定其余两份基准物。

(3)根据碳酸钠的质量m和消耗盐酸的体积V,按照如下公式计算出待标定的盐酸的浓度C:

 C(HCl)= m×2000/M(Na2CO3)·V(HCl)

8、NaOH标准溶液的标定

(1)减量法准确称取邻苯二甲酸氢钾0.1000g于锥形瓶中,同时称取三份。各加入10mL蒸馏水溶解,必要时可稍稍加热溶解,冷却后加酚酞指示剂2滴。

(2)用待标定的氢氧化钠标准溶液滴定,临近终点时改为逐滴或是半滴的方式滴定,直到溶液颜色有无色变为粉红色,且摇动后30s内颜色不退去,即为滴定终点。

(3)根据邻苯二甲酸氢钾质量m和消耗的氢氧化钠溶液的体积,按照如下公式计算氢氧化钠的浓度C: C(NaOH)= m×1000/M(邻苯二甲酸氢钾)·V(NaOH) 每次标定体积与平均值偏差不能大于±0.3%,否则需重新滴定。

五、实验数据处理 

(1)计算出待标定的盐酸的浓度C: C(HCl)= m×2000/M(Na2CO3)·V(HCl)

(2)计算氢氧化钠的浓度C: C(NaOH)= m×1000/M(邻苯二甲酸氢钾)·V(NaOH)

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