溶液的配制與酸堿滴定
化學(xué)試劑,九料化工商城 / 2020-10-21
一、溶液的配制與酸堿滴定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
1.了解配制一定濃度的溶液的方法;
2.了解用滴定法測(cè)定溶液濃度的原理和操作方法;
3.學(xué)習(xí)滴定管、移液管和容量瓶的使用方法。
1.一定濃度溶液的配制
配制一定濃度的溶液的方法有多種,一般根據(jù)溶質(zhì)的性質(zhì)而定。對(duì)于某些易于提純而穩(wěn)定不變的物質(zhì)如草酸(H2C2O4.2H2O)、碳酸鈉(na2CO3等),可以精確稱取其純晶體,并通過容量瓶等儀器直接配制成所需一定體積的精確濃度的溶液。對(duì)于某些不易提純的物質(zhì)如氫氧化鈉(NaOH)或市售的濃溶液(如硫酸(H2SO4)、鹽酸(HCl)等〕,可先配制近似濃度的溶液,然后用已知精確濃度的溶液(叫做標(biāo)準(zhǔn)溶液)來測(cè)定它們的濃度。
2.溶液濃度的滴定
滴定是常用的測(cè)定溶液濃度的方法。將標(biāo)準(zhǔn)溶液由滴定管加入到待測(cè)溶液中去(也可以反過來加),使它們相互作用達(dá)到等當(dāng)點(diǎn)(兩種溶液的溶質(zhì)的當(dāng)量數(shù)恰好相等),這種操作叫做滴定。若待測(cè)溶液的體積是精確量取的,則其濃度可借滴定而精確求得,這種滴定常叫做標(biāo)定。
滴定終點(diǎn)經(jīng)常是用指示劑來確定的,選用的指示劑能在等當(dāng)點(diǎn)附近發(fā)生顏色變化。例如,在酸堿滴定中用NaOH溶液滴定草酸時(shí),可用酚酞作指示劑。酚酞在酸性溶液中是無色的,當(dāng)全部草酸與NaOH作用完畢時(shí),由于一滴過量的NaOH溶液,酚酞即顯呈紫紅色。此時(shí)表明已達(dá)到滴定的終點(diǎn)。
H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O
根據(jù)當(dāng)量定律公式:N1V1=N2V2,如果酸的濃度N1是標(biāo)準(zhǔn)的,酸的體積V1用移液管(或滴定管)精確地量出,而堿的體積V2則可由滴定管精確地讀出。有了這三個(gè)數(shù)據(jù),堿的濃度即可按上式算出。
三、儀器和藥品
1.儀器
容量瓶(100ml)、堿式滴定管、酸式滴定管、移液管(20ml或25ml)、吸氣橡皮球、錐形瓶、洗瓶、鐵架、滴定管夾、瓷板、燒杯、玻璃棒、小滴管
2.藥品
草酸H2C2O4.2H2O(固、分析純或化學(xué)純)(學(xué)生在實(shí)驗(yàn)三“分析天平的使用”中自己稱量的）
鹽酸HC或硫酸H2SO4(O.1N)
氫氧化鈉NaOH(.1N)
酚酞(1%)
甲基橙(0.1%)
四、溶液的配制與酸堿滴定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.標(biāo)準(zhǔn)草酸溶液的配制[注]
將實(shí)驗(yàn)三中稱好的草酸倒入燒杯中,加入約20ml水,用玻璃棒攪拌,使草酸完全溶解。將此溶液沿著玻璃棒注入潔凈的100ml容量瓶中,再用少量水淋洗燒杯及玻璃棒數(shù)次,并將每次淋洗的水也注入容量瓶中;最后加水到刻度,塞好瓶塞,將瓶內(nèi)溶液混和均勻(容量瓶的使用方法參看13頁)。
根據(jù)草酸的實(shí)際重量,計(jì)算配制的草酸溶液的當(dāng)量濃度(計(jì)算到4位有效數(shù)字)。
[注]亦可用鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4克當(dāng)量為204.23克)作為基準(zhǔn)物質(zhì),按同樣操作,配制0.1000N標(biāo)準(zhǔn)溶液(試計(jì)算配制100ml溶液,需用 KHC8H4O4多少克?);用酚酞作指示劑。
若未做過分析天平中草酸的稱量的實(shí)驗(yàn),可直接用實(shí)驗(yàn)預(yù)備室所配制的0.5000N草酸溶液，按下面操作進(jìn)行稀釋:依次用水和草酸溶液洗滌潔凈的20ml(或25ml)移液管各2~3次，然后精確吸取20.00ml(或25.00ml)草酸溶液(移液管的洗滌和使用方法參看15頁)。將此溶液注入100ml容量瓶中,加水稀釋至刻度,混和均勻。
2.氫氧化鈉溶液濃度的標(biāo)定
(1)滴定前的準(zhǔn)備工作依次用水和待精確測(cè)定濃度的NaOH溶液(0.1N)洗滌潔凈的堿式滴定管各2~3次(滴定管的洗滌和使用方法參看13頁),然后注入NaOH溶液到刻度零以上。趕去滴定管閥門下端的氣泡,調(diào)節(jié)液面使降至刻度零或略低于零的位置。準(zhǔn)確記下此定管中液面的讀數(shù)到小數(shù)點(diǎn)后第二位。
依次分別用水及上面已配好的草酸溶液洗滌潔凈的移液管各2~3次,然后精確吸取20.00ml(或25.00ml)草酸溶液,放入已經(jīng)用水洗凈的錐形瓶中(注意:不必也不應(yīng)當(dāng)用草酸溶液洗滌錐形瓶。為什么?),再加入2滴酚酞溶液。
(2)滴定 將盛有草酸溶液的錐形瓶放在滴定管下面,然后用NaOH溶液滴定。滴定時(shí)用手控制滴定管閥門,滴入NaOH溶液,用右手拿住錐形瓶頸,并不斷轉(zhuǎn)動(dòng)或搖蕩錐形瓶,使溶液溫和均勻。滴定開始時(shí)可加得稍快些,溶液中出現(xiàn)淺紅色經(jīng)搖蕩后即消失時(shí),必須一滴地滴入,直到加入1滴NaOH溶液所顯淺紅色經(jīng)搖蕩后在半分鐘內(nèi)不消失,即到達(dá)了滴定終點(diǎn)。記下液面位置,它與滴定前液面位置之差即為滴定中用去溶液的體積。
另取20.00ml(或25.00ml)草酸溶液,重復(fù)用NOH溶液滴定。若兩次滴定所用NaOH溶液體積之差值不大(一般不應(yīng)超過0.2m1)即可取平均值,計(jì)算NaOH溶液的濃度(計(jì)算到4位有效數(shù)字)（九料化工http://f670.cn/）。
3.強(qiáng)酸溶液濃度的標(biāo)定
向指導(dǎo)教師領(lǐng)取約60ml待精確測(cè)定濃度的硫酸(或鹽酸)溶液(0.1N)將此溶液注入已經(jīng)洗滌(怎樣洗?用哪些液體洗?)的酸式滴定管中。將上面已經(jīng)標(biāo)定好濃度的NaOH溶液從滴定管中放出20.00ml于1只潔凈的錐形瓶中,再加入2滴甲基橙溶液。
用H2SO4溶液滴定NaOH溶液(滴定時(shí)應(yīng)不斷搖蕩錐形瓶),直到滴入1滴H2SO4溶液,使瓶內(nèi)溶液恰好由黃色變?yōu)槌壬?記下所用溶液的體積。另外再從堿式滴定管中放出20.00ml NaOH溶液于1只潔凈的錐形瓶中,重復(fù)用HSO4溶液滴定。取兩次滴定數(shù)值(兩者差值一般不應(yīng)超過0.2ml)的平均值,計(jì)算H2SO4溶液的當(dāng)量濃度(計(jì)算到4位有效數(shù)字)。
五、溶液的配制與酸堿滴定實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備的思考題
(1)如果用已失去部分結(jié)晶水的草酸晶體配制草酸溶液,是否會(huì)影響該溶液濃度的精確度?為什么?
(2)為什么移液管和滴定管必須用欲裝入的液體洗滌?而錐形瓶只用水洗滌?
(3)在滴定以前,若在盛有20ml草酸溶液的錐形瓶中加入20ml水稀釋之,則滴定所需NaOH溶液的量與未稀釋前有無不同?
(4)使用容量瓶、移液管和滴定管各有哪些應(yīng)注意之處?為什么?
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