溶液的配制与酸碱滴定
化学试剂,九料化工商城 / 2020-10-21
一、溶液的配制与酸碱滴定实验目的
1.了解配制一定浓度的溶液的方法;
2.了解用滴定法测定溶液浓度的原理和操作方法;
3.学习滴定管、移液管和容量瓶的使用方法。
1.一定浓度溶液的配制
配制一定浓度的溶液的方法有多种,一般根据溶质的性质而定。对于某些易于提纯而稳定不变的物质如草酸(H2C2O4.2H2O)、碳酸钠(na2CO3等),可以精确称取其纯晶体,并通过容量瓶等仪器直接配制成所需一定体积的精确浓度的溶液。对于某些不易提纯的物质如氢氧化钠(NaOH)或市售的浓溶液(如硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)等〕,可先配制近似浓度的溶液,然后用已知精确浓度的溶液(叫做标准溶液)来测定它们的浓度。
2.溶液浓度的滴定
滴定是常用的测定溶液浓度的方法。将标准溶液由滴定管加入到待测溶液中去(也可以反过来加),使它们相互作用达到等当点(两种溶液的溶质的当量数恰好相等),这种操作叫做滴定。若待测溶液的体积是精确量取的,则其浓度可借滴定而精确求得,这种滴定常叫做标定。
滴定终点经常是用指示剂来确定的,选用的指示剂能在等当点附近发生颜色变化。例如,在酸碱滴定中用NaOH溶液滴定草酸时,可用酚酞作指示剂。酚酞在酸性溶液中是无色的,当全部草酸与NaOH作用完毕时,由于一滴过量的NaOH溶液,酚酞即显呈紫红色。此时表明已达到滴定的终点。
H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O
根据当量定律公式:N1V1=N2V2,如果酸的浓度N1是标准的,酸的体积V1用移液管(或滴定管)精确地量出,而碱的体积V2则可由滴定管精确地读出。有了这三个数据,碱的浓度即可按上式算出。
三、仪器和药品
1.仪器
容量瓶(100ml)、碱式滴定管、酸式滴定管、移液管(20ml或25ml)、吸气橡皮球、锥形瓶、洗瓶、铁架、滴定管夹、瓷板、烧杯、玻璃棒、小滴管
2.药品
草酸H2C2O4.2H2O(固、分析纯或化学纯)(学生在实验三“分析天平的使用”中自己称量的）
盐酸HC或硫酸H2SO4(O.1N)
氢氧化钠NaOH(.1N)
酚酞(1%)
甲基橙(0.1%)
四、溶液的配制与酸碱滴定实验内容
1.标准草酸溶液的配制[注]
将实验三中称好的草酸倒入烧杯中,加入约20ml水,用玻璃棒搅拌,使草酸完全溶解。将此溶液沿着玻璃棒注入洁净的100ml容量瓶中,再用少量水淋洗烧杯及玻璃棒数次,并将每次淋洗的水也注入容量瓶中;最后加水到刻度,塞好瓶塞,将瓶内溶液混和均匀(容量瓶的使用方法参看13页)。
根据草酸的实际重量,计算配制的草酸溶液的当量浓度(计算到4位有效数字)。
[注]亦可用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4克当量为204.23克)作为基准物质,按同样操作,配制0.1000N标准溶液(试计算配制100ml溶液,需用 KHC8H4O4多少克?);用酚酞作指示剂。
若未做过分析天平中草酸的称量的实验,可直接用实验预备室所配制的0.5000N草酸溶液，按下面操作进行稀释:依次用水和草酸溶液洗涤洁净的20ml(或25ml)移液管各2~3次，然后精确吸取20.00ml(或25.00ml)草酸溶液(移液管的洗涤和使用方法参看15页)。将此溶液注入100ml容量瓶中,加水稀释至刻度,混和均匀。
2.氢氧化钠溶液浓度的标定
(1)滴定前的准备工作依次用水和待精确测定浓度的NaOH溶液(0.1N)洗涤洁净的碱式滴定管各2~3次(滴定管的洗涤和使用方法参看13页),然后注入NaOH溶液到刻度零以上。赶去滴定管阀门下端的气泡,调节液面使降至刻度零或略低于零的位置。准确记下此定管中液面的读数到小数点后第二位。
依次分别用水及上面已配好的草酸溶液洗涤洁净的移液管各2~3次,然后精确吸取20.00ml(或25.00ml)草酸溶液,放入已经用水洗净的锥形瓶中(注意:不必也不应当用草酸溶液洗涤锥形瓶。为什么?),再加入2滴酚酞溶液。
(2)滴定 将盛有草酸溶液的锥形瓶放在滴定管下面,然后用NaOH溶液滴定。滴定时用手控制滴定管阀门,滴入NaOH溶液,用右手拿住锥形瓶颈,并不断转动或摇荡锥形瓶,使溶液温和均匀。滴定开始时可加得稍快些,溶液中出现浅红色经摇荡后即消失时,必须一滴地滴入,直到加入1滴NaOH溶液所显浅红色经摇荡后在半分钟内不消失,即到达了滴定终点。记下液面位置,它与滴定前液面位置之差即为滴定中用去溶液的体积。
另取20.00ml(或25.00ml)草酸溶液,重复用NOH溶液滴定。若两次滴定所用NaOH溶液体积之差值不大(一般不应超过0.2m1)即可取平均值,计算NaOH溶液的浓度(计算到4位有效数字)（九料化工https://www.999gou.cn/）。
3.强酸溶液浓度的标定
向指导教师领取约60ml待精确测定浓度的硫酸(或盐酸)溶液(0.1N)将此溶液注入已经洗涤(怎样洗?用哪些液体洗?)的酸式滴定管中。将上面已经标定好浓度的NaOH溶液从滴定管中放出20.00ml于1只洁净的锥形瓶中,再加入2滴甲基橙溶液。
用H2SO4溶液滴定NaOH溶液(滴定时应不断摇荡锥形瓶),直到滴入1滴H2SO4溶液,使瓶内溶液恰好由黄色变为橙色,记下所用溶液的体积。另外再从碱式滴定管中放出20.00ml NaOH溶液于1只洁净的锥形瓶中,重复用HSO4溶液滴定。取两次滴定数值(两者差值一般不应超过0.2ml)的平均值,计算H2SO4溶液的当量浓度(计算到4位有效数字)。
五、溶液的配制与酸碱滴定实验前准备的思考题
(1)如果用已失去部分结晶水的草酸晶体配制草酸溶液,是否会影响该溶液浓度的精确度?为什么?
(2)为什么移液管和滴定管必须用欲装入的液体洗涤?而锥形瓶只用水洗涤?
(3)在滴定以前,若在盛有20ml草酸溶液的锥形瓶中加入20ml水稀释之,则滴定所需NaOH溶液的量与未稀释前有无不同?
(4)使用容量瓶、移液管和滴定管各有哪些应注意之处?为什么?
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