一、、实验目的:
1.学会用双指示剂法测定混合碱中各组分的含量的原理、方法和计算。
2.进一步掌握酸式滴定管的使用,熟悉容量瓶、移液管的使用方法。
3.进一步熟练滴定操作和滴定终点的判断。
二、实验内容
1、 实验原理
混合碱是Na2CO3与NaOH或Na2CO3与NaHCO3的混合物,可采用双指示剂法测定各组分的含量。
在混合碱的试液中加入酚酞指示剂,用HCl标准溶液滴定至溶液呈微红色,消耗HClV1ml。此时试液中所含NaOH完全被中和,Na2CO3也被滴定成NaHCO3,反应如下:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3
再加入甲基橙指示剂,继续用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色,消耗HClV2ml。此时NaHCO3被中和成H2CO3,反应为:
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑
根据V1和V2的大小,可以判断出混合碱的组成,并能计算出混合碱中各组分的含量。
当V1>V2时,试液为NaOH和Na2CO3的混合物,其含量(以质量浓度g•L-1表示)可由下式计算:
当V1<V2时,试液为Na2CO3和NaHCO3的混合物,其含量(以质量浓度g•L-1表示)可由下式计算:
2、
主要试剂和仪器
0.1 mol/L HCl标准溶液; 1g/L的甲基橙水溶液; g/L的酚酞乙醇溶液; 混合碱试液NaOH和Na2CO3或Na2CO3和NaHCO3。
3、实验步骤
1)试液的配制
准确称取混合碱试样0.5g于小烧杯中,加30mL去离子水使其溶解,必要时适当加热。冷却后,将溶液定量转移至100mL容量瓶中,稀释至刻度并摇匀。2)混合碱中各组分含量的测定
准确移取10.00mL上述试液于锥形瓶中,加入2滴酚酞指示剂,用HCl标准溶液滴定(边滴加边充分摇动,以免局部Na2CO3直接被滴至H2CO3(CO2和H2O))至溶液由红色变为无色,此时即为第一个终点,记下所用HCl体积V1(用酚酞指示剂作终点时,最好以NaHCO3溶液滴入相等量指示剂作对照确定)。再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl滴定溶液由黄色变为橙色,即为第二个终点,记下所用HCl溶液的体积V2。计算各组分的含量。测定相对平均偏差小于0.4%。
附:混合碱总碱量的测定
准确移取10.00mL上述试液于锥形瓶中,加入1~2滴甲基橙指示剂,用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色即为终点。计算混合碱的总碱度w(Na2O)。测定相对平均偏差小于0.4%。
4、实验记录与数据处理
次数
项目
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1
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2
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滴定时移取混合碱体积V试液(ml)
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CHCI (mol·L-1)
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VHCI(ml)
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或
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相对偏差
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平均相对偏差
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三、思考题
1.采用双指示剂法测定混合碱时,在同一份溶液中测定,试判断下列五种情况中混合碱的成分各是什么?
(1)V1=0,V2≠0; (2)V1≠0,V2=0; (3)V1>V2; (4)V1<V2; (5)V1=V2
2.用HCl滴定混合碱液时,将试液在空气中放置一段时间后滴定,将会给测定结果带来什么影响?若到达第一化学计算点前,滴定速度过快或摇动不均匀,对测定结果有何影响?
答案:1.(1) NaHCO3 (2) NaOH (3) NaOH和Na2CO3 (4) Na2CO3和NaHCO3 (5) Na2CO3
2. 吸收CO2,使NaHCO3的含量增加, NaOH或Na2CO3的含量减少.
四.实验指导
1. 混合碱系NaOH和Na2CO3组成时,酚酞指示剂可适当多加几滴,否则常因滴定不完全使NaOH的测定结果偏低,Na2CO3的测定结果偏高。
2. 近终点时,要充分摇动,以防形成CO2的过饱和溶液而使终点提前到达。