实用化学实验讲义实验一NaOH标准溶液的配制与标定一、实验目的1、理解中和滴定的原理,掌握中和滴定中的各种计算。
2、练习中和滴定的实验操作。
二、实验原理将已知准确质量的基准物质的溶液,加入指示剂,用盛装待测液的滴定管滴加至终点,根据所消耗待测液的体积和基准物质的质量,计算待测液的标准浓度。
酸碱中和反应的实质是:H++OH- == H2O三、试剂NaOH(s)、邻苯二甲酸氢钾(s)、酚酞指示剂、HCl标准溶液。
四、实验方法1、NaOH溶液的配制0.5 mol·L-1 NaOH的配制称10克NaOH固体于150mL烧杯中,加蒸馏水500mL溶解后,将溶液转移到500mL试剂瓶中,加橡皮塞,摇匀。
2、NaOH标准溶液的标定准确称量邻苯二甲酸氢钾0.8克于锥形瓶中,加水50mL使其溶解,滴加酚酞指示剂1滴,用待测的NaOH溶液滴定至溶液由无色恰变为粉红色,且30秒内不褪色即为终点。
由滴定终点消耗NaOH溶液的体积来计算NaOH溶液的浓度,重复标定三次。
五、数据记录与处理由实验数据计算NaOH标准溶液的浓度。
六、思考题1、在进行中和滴定时,已用蒸馏水洗过的滴定管为什么还要用标准溶液再洗2~3次?用标准溶液洗后的滴定管,如再用蒸馏水洗一次,这种操作是否正确?2、滴定用的锥形瓶是否也要用待测的溶液洗涤?锥形瓶装待测液前是否必须保持干燥?为什么?3、滴定前为什么要注意赶除滴定管中尖嘴部分的气泡?如何赶除?实验二酸奶中总酸度的测定一、实验目的1、掌握乳浊液滴定终点的观察方法。
2、掌握用酸碱滴定测定酸奶酸度的方法。
3、了解实际样品的分析方法。
二、实验原理酸奶中的酸由多种有机酸组成,这些有机酸是优质酸牛奶经消毒后加入乳酸链球菌发酵而成的,可用酸碱滴定或电位滴定法测定其总酸度,以检测酸奶的发酵程度。
酸碱滴定法是用NaOH标准溶液滴定,用酚酞指示滴定终点。
电位滴定法是根据化学计量点附近的pH值突跃,经数据处理确定滴定终点。
两种方法都由滴定终点消耗NaOH标准溶液的体积来计算总酸度。
三、试剂与器材NaOH标准溶液(0.5mol·L-1)、酚酞乙醇溶液(0.2﹪)、邻苯二甲酸氢钾(基准物)、市售酸奶。
(100mL)烧杯、电炉、分析天平、台秤、锥形瓶、25mL(酸式)碱式滴定管、50mL量筒、25mL移液管。
四、实验方法(酸碱滴定法测定酸奶总酸度)(1)0.5mol·L-1 NaOH标准溶液的配制与标定(见实验一)(2)拟定用酸碱滴定法分析时酸奶的称量范围取250mL酸奶充分搅拌均匀,称5~6克,加15mL温热的(30~40℃)去离子水并搅拌均匀,加酚酞指示剂2~3滴,用NaOH标准溶液滴定至试液呈粉红色,且30秒内不褪色。
根据消耗NaOH溶液的体积重新确定酸奶的称量范围。
(3)酸奶中总酸度的测定准确称取消耗20~30mLNaOH标准溶液所需的酸奶质量,加50mL温热的(30~40℃)去离子水,重复上述滴定操作,测定三次。
五、数据记录与处理1、由实验数据计算NaOH标准溶液的浓度。
(见实验一)2、以100克酸奶消耗NaOH标准溶液的克数表示酸奶的总酸度。
3、计算NaOH标准溶液的浓度与酸奶的总酸度[以100克酸奶消耗NaOH的质量(g)表示。
六、思考题1、如何确定酸奶的称量范围?2、NaOH标准溶液的浓度与酸奶中总酸度的计算公式是什么?实验三实用胶水(聚乙烯醇缩甲醛)的制备一、实验目的1、了解制备实用胶水的化学反应及简单工艺过程。
2、学习胶水的合成及分析检验方法、实验仪器安装等。
二、实验原理本实验采用聚乙烯醇与甲醛进行缩合反应来制备实用胶水。
聚乙烯醇(polyvinyl alcohol简写PV A)分子中含有的羟基(—OH)是亲水基,因而PV A可溶于水,它的水溶液可作为粘接剂使用,但耐水性不太好。
为了提高PV A的耐水性,可通过PV A的缩醛化反应来改性。
聚乙烯醇缩甲醛实用胶水即是PV A在盐酸催化作用下,其中部分羟基与甲醛进行缩醛化反应,其反应式可表示如下:~CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—CH2~+ HCHO HCl Δ~CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—CH2~+ H2O OH OH OH OH O—CH2—OPV A 甲醛聚乙烯醇缩甲醛聚乙烯醇缩甲醛中的羟基(—OH)是亲水基,而缩醛基(—CH—CH2—CH—)则是憎水基。
O—CH2—O控制一定的缩醛度(聚乙烯醇缩甲醛中所含缩醛基的程度),可使生成的聚乙烯醇缩甲醛胶水既具有较好的耐水性,又具有一定的水溶性。
为了保证产品质量的稳定,缩醛化反应结束后,需用NaOH溶液中和胶水至中性。
聚乙烯醇缩甲醛胶水的粘度与PV A的用量有关,要获得适宜的缩醛度,必须严格控制反应物的配比、催化剂用量、反应时间和反应温度。
根据不同用途,控制不同的加料量、反应物的配比及反应条件,可得到不同粘度和缩醛度的胶水。
作为各种粘接剂,聚乙烯醇缩甲醛胶水广泛使用于建筑施工、鞋革、图书装订、文具及配制建筑涂料等方面。
对胶水质量的检验,主要是测定其粘度和缩醛度,受时间限制,本实验只测定粘度。
粘度的测定采用涂-4粘度计(一种简易粘度计)。
在20℃时,测定100mL胶水从规定直径(φ4㎜)的孔中流出所需的时间(s),并以流出时间表示粘度的大小程度。
本实验合成的胶水要求粘度约在70 s以上。
三、试剂与器材聚乙烯醇、NaOH(6 mol·dm-3)、甲醛HCHO(36%)、pH试纸、台秤、量筒、温度计、三口瓶(250mL)、玻璃搅棒、调速搅拌器、恒温水浴、秒表、涂-4粘度计等。
四、实验方法1、聚乙烯醇缩甲醛胶水的合成胶水合成装置如图所示。
(1)聚乙烯醇的溶解①接通恒温水浴锅(内装有水)电源,开启水浴锅的电源开关。
将水浴锅温度调节器先调至最大处,待水浴锅内水的温度升80~85℃时,再将温度调节器调小(为什么?)。
温度调节器、水浴锅、三口瓶内的温度数值并不相同,以控制三口瓶内温度90℃左右为准,并保持恒温。
②在加热水浴的同时,用台式天平称取13.5g PV A,并将它加入三口瓶中,再往三口瓶中加入150mL去离子水。
③按图所示,将三口瓶固定于水浴锅中(三口瓶内液面应低于水浴液面,为什么?)。
④将带有塞子的玻璃搅拌棒装入三口瓶中间的瓶口中,调节搅拌器的位置,安装玻璃搅拌棒于搅拌器的马达上并固定之。
轻轻用手旋转玻璃搅拌棒,以稍高于三口瓶底部且玻璃搅拌棒与三口瓶内壁无摩擦为正确位置。
⑤接通搅拌器的电源。
开启前调速器的旋扭必须处于最小挡,开启后再缓慢调至适当的转速。
⑥调节水浴锅温度调节器,使三口瓶的温度稳定在90℃左右,直到瓶内的PV A全部溶解(约15~20min)。
(2)聚乙烯醇的缩甲醛化反应①打开三口瓶上侧口的塞子,往三口瓶中滴加浓HCl溶液,调节PV A水溶液的pH值为2(如何检验?)。
②量取5mL 36%甲醛溶液,用滴管少量多次地将它滴入三口瓶中,装上塞子,继续搅拌25~30min。
③切断水浴锅的电源,停止加热。
打开侧口的塞子,滴加6 mol·L-1 NaOH溶液至聚乙烯醇缩甲醛胶水的pH值为7左右。
(3)降温出料①切断搅拌器的电源,停止搅拌。
卸下马达上的玻璃搅拌棒和三口瓶,取出三口瓶(操作要小心,以防玻璃仪器破损)。
②用自来水流淋洗三口瓶外壁,使瓶内的胶水冷却至室温。
倾取出胶水,然后将仪器洗净。
2、产品粘度的测定将洁净、干燥的涂-4粘度计放置于固定架上,用水平调节螺丝调节涂-4粘度计固定架,使之处于水平状态(怎样确认?)。
关闭粘度计下部小孔,将冷至室温(20℃)的待测胶水倒入涂-4粘度计至满后,用玻棒沿水平方向抹去多余部分,打开下部小孔,同时按秒表计时,测定胶水由细流状转变为滴流状流出所需的时间,并作记录。
五、思考题1、如何提高PV A的耐水性?怎样用PV A合成聚乙烯醇缩甲醛胶水?2、进行本实验合成时,应控制哪些操作条件?为什么?3、什么在开启搅拌器前,一定要先确定搅拌器的安装位置是否适当?实验四EDTA标准溶液的配制与标定一、实验目的1、学习配合滴定的原理和特点。
2、掌握标定EDTA的原理及方法。
3、掌握移液管和容量瓶等器皿的基本操作。
二、实验原理乙二胺四乙酸二钠盐简称EDTA,由于EDTA与大多数金属离子形成稳定的1:1型配合物,故常用作配合滴定的标准溶液。
标定EDTA溶液的基准物质有Zn、ZnO、CaCO3、Cu、Bi、MgSO4·7H2O、Ni、Pb等。
通常标定条件应尽可能与测定条件一致,以避免系统误差。
如果用被测元素的纯金属或化合物作基准物质,则更为理想。
一般用纯金属锌作基准物质标定EDTA,选铬黑T作指示剂,NH3·H2O-NH4Cl作缓冲溶液,在pH≈10进行标定。
三、试剂与器材乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y·2H2O)、金属锌Zn(A.R)、铬黑T(1﹪)、六次甲基四胺(20﹪)、二甲酚橙(0.5﹪)、HCl (1:1)、NH3·H2O (1:1)、NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液(pH≈10)。
烧杯(150mL)、容量瓶(250 mL)、表面皿、25mL移液管、10mL量筒、250mL锥形瓶、500mL试剂瓶或聚乙烯塑料瓶、台称、分析天平。
四、实验方法1、0.02mol·L-1 EDTA标准溶液的配制称取所需分析纯的乙二胺四乙酸二钠盐溶于200~300mL温水中,稀释至500mL,摇匀。
若有浑浊应过滤后使用,储存在聚乙烯塑料瓶中为佳。
2、标准锌溶液的配制准确称取纯锌若干于150mL烧杯中,滴加3mL 1:1 HCl ,盖上表面皿,放置至Zn全部溶解后,定量转移到250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
3、EDTA标准溶液浓度的标定准确吸取锌标准溶液或钙标准溶液25mL于锥形瓶中,滴加1:1氨水至开始出现白色沉淀,加10mL NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液(pH≈10),加水20mL,加铬黑T指示剂少许,用EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色恰变为纯蓝色,即达终点。
根据消耗的EDTA标准溶液的体积,计算其浓度C EDTA。
平行做三次。
五、思考题1、EDTA标准溶液和锌标准溶液的配制方法有何不同?2、配制锌标准溶液时应注意什么问题?3、试解释本实验中的几个现象。
(1)向锌标准溶液滴加氨水至开始出现白色沉淀。
(2)加入缓冲溶液后沉淀又消失。
(3)用铬黑T作指示剂,从EDTA标准溶液开始滴入至滴定终点时溶液由酒红色转变为纯蓝色。
4、配合滴定中为什么要加入缓冲溶液?实验五茶叶中微量元素的鉴定与定量测定一、实验目的1、学习实样定性定量分析的预处理方法。
2、掌握鉴定茶叶中某些微量元素的方法。
3、掌握测定茶叶中钙、镁、铁含量的原理和方法。