一、学时:
1、共3学时
2、15分钟复习仪器操作、理论知识;30分钟讲解实验内容;后学生练习操作和写实验报告。
二、教学的方法及教学手段:
讲解法,学生实验法,巡回指导法,演示法。
三、实验目的:
1、掌握NaOH标准溶液的配制、保存以及标定方法。
2、通过练习滴定操作,初步掌握半滴操作和酚酞指示剂确定终点的方法。
3、掌握分析天平的称量方法(差减法)。
四、教学重点:
1、NaOH标准溶液的配制及标定方法。
2、半滴操作和酚酞指示剂确定终点的方法。
3、分析天平的称量方法(差减法)。
五、教学难点:
1、NaOH标准溶液的配制及标定方法。
2、半滴操作和酚酞指示剂确定终点的方法。
3、分析天平的称量方法(差减法)。
六、实验内容
1、 实验原理
1)、NaOH标准溶液的配制(标准溶液是指已知准确浓度的溶液)
由于NaOH固体易吸收空气中的CO2和水分,故只能选用标定法(间接法)来配制,即先配成近似浓度的溶液,再用基准物质或已知准确浓度的标准溶液标定其准确浓度。其浓度一般在0.01~1mol·L-1之间,通常配制0.1mol·L-1的溶液。(思考:如何配制不含CO32-的NaOH溶液?)
方法(1)用小烧杯于台秤上称取较理论计算量稍多的NaOH固体,用不含CO2馏水迅速冲洗两次,溶解并定容。(2)制备饱和NaOH(50%, Na2CO3基本不溶)待Na2CO3下沉后,取上层清液用不含CO2的蒸馏水稀释。(3)于NaOH溶液中,加少量Ba(OH)2或BaCI2,取上层清液用不含CO2的蒸馏水稀释。
2)、0.1 mol·L-1HCL和0.1mol·L-1NaOH的相互滴定
反应方程式: H+ + OH- = H2O
滴定的突跃范围: pH=4.3-9.7
指示剂:甲基橙(pH=3.1红-4.4黄)或酚酞(pH=8.0无-9.6红)
当指示剂一定时,用一定浓度的HCI和NaOH相互滴定,指示剂变色时,所消耗的体积比VHCI/VNaOH不变,与被滴定溶液的体积无关。借此可检验滴定操作技术和判断终点的能力。
3、基准物质标定(标定氢氧化钠的基准物质常用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)和草酸(H2C2O42·H2O)如:
2、主要试剂和仪器
试剂:浓HCI; HCI溶液:6mol.L-1; 固体NaOH ; 甲基橙溶液:1g.L-1; 酚酞:2g.L-1乙醇溶液;
仪器:500 ml试剂瓶2个(一个带玻璃塞,另一个带橡胶塞)
3、实验步骤
1)、0.1 mol.L-1NaOH标准溶液的配制
计算:mNaOH=0.1 mol/L×0.5L×40g/mol=2.0g
操作:用台秤迅速地称取大约2.1gNaOH(为什么?)于100mL小烧杯中,加大约30mL无CO2的去离子水溶解,然后转移至试剂瓶中,用去离子水稀释至100mL,摇匀后,用橡皮塞塞紧。贴好标签,备用。
2)、NaOH标准溶液(邻苯二甲酸氢钾标定)
(1) 在分析天平上准确称取邻苯二甲酸氢钾0.12-0.15g两份,分别置于两只三角瓶中,加入蒸馏水30ml溶解后,加入2滴酚酞指示剂。
(2) 用碱管装满NaOH溶液滴定至微红色,半分钟内不褪色,即为终点。.
注意:(1)体积读数要读至小数点后两位
(2)滴定速度:不要成流水线
(3)近终点时,半滴操作---洗瓶冲洗
4、数据记录与结果的处理(采用表格式)
1)称量数据及处理:
称量号码
记录项目
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1
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2
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KHC8H4O4和称量瓶重M1
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倾倒后KHC8H4O4和称量瓶重M2
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KHC8H4O4重m
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2) 滴定数据及处理:
滴定号码
记录项目
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1
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2
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NaOH初读数(ml)
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NaOH终读数(ml)
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VNaOH(mol/L)
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(mol/L)
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相对偏差/%
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3)、计算公式:
七、思考题
1).配制NaOH溶液时,应选用何种天平称取试剂?为什么?
2).HCI和NaOH溶液能直接配制准确浓度吗?为什么?
3).在滴定分析实验中,滴定管和移液管为何需用滴定剂和待移取的溶液润洗几次?锥形瓶是否也要用滴定剂润洗?
4).HCI和NaOH溶液定量反应完全后,生成NaCI和水,为什么用HCI滴定NaOH时,采用甲基橙指示剂,而用NaOH滴定HCI时,使用酚酞或其它合适的指示剂?
答案:1).感量为0.1g的台秤.因为是粗配溶液
2).不能.因浓HCI易挥发,浓度不确定.NaOH易吸收空气中的CO2和水分。
3).(1)防止待移取的溶液浓度被稀释(2)不能。相当于多加了滴定剂,在滴定之前,这部分滴定剂已和待测物质发生了反应,影响分析结果的准确度。
4).因为用HCI
NaOH 指示剂:甲基橙 黄
橙 突跃范围PH=4.3-9.7
摇动锥形瓶中的NaOH时, CO2影响大(PH
5时),用甲基橙可有效消除CO2的影响。用酚酞指示剂,会多消耗NaOH,产生较大误差。用NaOH
HCL, CO2影响小(滴定管液面与空气接触少),指示剂:酚酞由无色
红色,易观察;而甲基橙,由红色
黄色,难观察。
八、实验指导
1.强调 HCL和NaOH溶液的配制方法间接法,计算,称量(台秤)或量取(量筒), 粗配,贴标签。
2.加强滴定操作及终点确定的指导。
3.强调实验报告的书写分析数据和结果的处理-有效数字-单位-计算式-误差分析。
九、实验中可能出现的意外
1)、可能出现滴定前溶液为混浊,此为学生将指示剂酚酞加多了。