有关分析化学的实验基础操作1.称量2.搅拌溶解3.定容4.容量瓶相对校正:用25 mL移液管移蒸馏水至250 mL容量瓶,移取10次,看液面是否和容量瓶的刻度一致。
5.滴定实验1 酸碱标准溶液的配制和浓度的比较一、目的1.练习滴定操作,初步掌握准确地确定终点的方法。
2.练习酸碱标准溶液的配制和浓度的比较。
3.熟悉甲基橙和酚酞指示剂的使用和终点的变化。
初步掌握酸碱指示剂的选择方法。
二、原理浓盐酸易挥发,固体NaOH容易吸收空气中的水分和CO2,因此不能直接配制准确浓度的HCl和NaOH标准溶液;只能先配制近似浓度的溶液,然后用基准物质标定其准确浓度。
也可用另一已知准确浓度的标准溶液滴定该溶液,再根据它们的体积比求得该溶液的浓度。
酸碱指示剂都具有一定的变色范围。
0.1 mol·L-1NaOH和HCl 溶液的滴定(强碱与强酸的滴定),其突跃范围为pH 4~10,应当选用在此范围内变色的指示剂,例如甲基橙或酚酞等。
NaOH溶液和HOAc溶液的滴定,是强碱和弱酸的滴定,其突跃范围处于碱性区域,应选用在此区域内变色的指示剂(如酚酞)。
三、试剂1. 浓盐酸2. 固体NaOH3. 0.1 mol·L-1醋酸4. 0.1%(质量分数)的甲基橙指示剂5. 酚酞指示剂(用6+4乙醇—水溶液配制)6.甲基红指示剂(用6+4乙醇一水溶液配制)四.步骤1. 0.1mol·L-1HCl溶液和0.1mol·L-1NaOH溶液的配制通过计算求出配制250mL浓度为0.1mol·L-1的HCl溶液所需浓盐酸(相对密度1.19,约12mol·L-1)的体积。
然后,用小量筒量取此量的浓盐酸,加入水中(分析实验中所用的水,一般均为蒸馏水或去离子水,故除特别指明者外,所说的“水”,意即蒸馏水或去离于水),并稀释成250mL,贮于玻塞细口瓶中,充分摇匀。
同样,通过计算求出配制250mL浓度为0.1mol·L-1的NaOH溶液所需的固体NaOH的量,在台秤上迅速称出(NaOH应置于什么器皿中称?为什么?)置于烧杯中,立即用250mL(用量筒量取蒸馏水即可)水溶解,配制成溶液,贮于具橡皮塞的细口瓶中,充分摇匀。
固体氢氧化钠极易吸收空气中的CO2和水分,所以称量必须迅速。
市售固体氢氧化钠常因吸收CO2而混有少量Na2CO3,以致在分析结果中引入误差,因此在要求严格的情况下,配制NaOH溶液时必须设法除去CO32-离子,常用方法有二:(1)在台秤上称取一定量固体NaOH于烧杯中,用少量水溶解后倒入试剂瓶中,再用水稀释到一定体积(配成所要求浓度的标准溶液),加人1~2mL 200g·L-1BaCl2溶液,摇匀后用橡皮塞塞紧,静置过夜,待沉淀完全沉降后,用虹吸管把清液转入另一试剂瓶中,塞紧,备用。
(2)饱和的NaOH溶液(约500g·L)具有不溶解Na2CO3的性质,所以用固体NaOH配制的饱和溶液,其中的Na2CO3可以全部沉降下来。
在涂蜡的玻璃器皿或塑料容器中先配制饱和的NaOH溶液,待溶液澄清后,吸取上层溶液,用新煮沸并冷却的水稀释至一定浓度。
试剂瓶应贴上标签,注明试剂名称,配制日期,使用者姓名,并留一空位以备填入此溶液的准确浓度。
在配制溶液后均须立即贴上标签,注意应养成此习惯。
长期使用的NaOH标准溶液,最好装入小口瓶中,瓶塞上部最好装一碱石灰管。
(为什么?)2. NaOH溶液与HCl溶液的浓度的比较,按照“玻璃量器及其使用”中介绍的方法洗净酸碱滴定管各一支(检查是否漏水)。
先用水将滴定管内壁冲洗2~3次。
然后用配制好的盐酸标准溶液将酸式滴定管润洗2~3次,再于管内装该酸溶液;用NaOH标准溶液将碱式滴定管润洗2~3次,再于管内装满该碱溶液。
然后排出两滴定管管尖空气泡。
(为什么要排出空气泡?如何排出?)分别将两滴定管液面调节至0.00刻度,或零点稍下处,(为什么?),静止1min后,精确读取滴定管内液面位置(能读到小数点后几位?)并立即将读数记录在实验报告本上。
(1)酸滴定碱:取锥形瓶(250mL)一只,洗净后放在碱式滴定管下,以每分钟约10mL的速度放出约20mL的NaOH溶液于锥形瓶中,加入一滴甲基橙指示剂,用HCl溶液滴定至溶液由黄色变橙色为止,读取并记录NaOH溶液及HCl溶液的精确体积。
分别向两滴定管中加入酸、碱溶液并调节液面至零刻度附近。
重复以上操作,反复滴定几次,记下读数,分别求出体积比(V NaOH/V HCl)直至三次测定结果的相对平均偏差在0.1%之内,取其平均值。
(2)碱滴定酸:以胖肚移液管准确移取25mL的HCl到250mL锥形瓶中,以酚酞为指示剂,用NaOH溶液滴定HCl溶液,终点由无色变微红色,30秒内不退色即到终点。
其他步骤同上。
五、记录和计算见以下实验报告示例。
六、实验报告示例在预习时要求在实验记录本上写好下列示例之(一)、(二),画好(三)之表格和做好必要的计算。
实验过程中把数据记录在表中,实验后完成计算及讨论(一般实验均要求这样)。
实验1酸碱标准溶液的配制和浓度的比较实验日期:年月日(一)实验原理(扼要叙述)(二)简要步骤1.配制1L 0.1mol·L-1HCl溶液2.配制1L 0.1mol·L-1NaOH溶液3.以甲基橙、酚酞为指示剂进行HCl溶液与NaOH浓度比较滴定,反复练习。
4.计算NaOH溶液与HCl溶液的体积比。
(三)记录和计算:1. 0.1mol·L-1NaOH溶液和0.1molHCl溶液的配制浓HCl溶液的体积=固体NaOH的质量=(列出算式并算出答案) 2. NaOH溶液和HCl溶液浓度的比较(1)以甲基橙为指示剂对指导教师或实验室的意见和建议等)。
思考题1. 滴定管在装入标准溶液前为什么要用此溶液润洗内壁2~3次?用于滴定的锥形瓶是否需要干燥?要不要用标准溶液润洗?为什么?2.为什么不能用直接配制法配制NaOH标准溶液?3.配制HCl溶液及NaOH溶液所用水的体积,是否需要准确量取?为什么?4.用HCl溶液滴定NaOH标推溶液时是否可用酚酞作指示剂? 5.在每次滴定完成后,为什么要将标准溶液加至滴定管零点或近零点,然后进行第二次滴定?6.在HCl溶液与NaOH溶液浓度比较的滴定中,以甲基橙和酚酞作指示剂,所得的溶液体积比是否一致?为什么?实验2 酸碱标准溶液浓度的标定及醋酸溶液的滴定一、目的1.进一步练习滴定操作。
2.学习酸碱溶液浓度的标定方法。
二、原理标定酸溶液和碱溶液所用的基准物质有多种,本实验中各介绍一种常用的基准物质。
用基准物邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)以酚酞为指示剂标定NaOH标准溶液的浓度。
邻苯二甲酸氢钾的结构式为:(见实验指导)其中只有一个可电离的H+离子。
标定时的反应式为:KHC8H4O4 + NaOH = KNaC8H4O4+H2O邻苯二甲酸氢钾用作为基准物的优点是:①易于获得纯品;②易于干燥,不吸湿;③摩尔质量大,可相对降低称量误差。
用无水Na2CO3为基准物标定HCl标准溶液的浓度。
由于Na2CO3,易吸收空气中的水分,因此采用市售基准试剂级的Na2CO3时应预先于180℃下使之充分干燥,并保存于干燥器中。
标定时常以甲基橙为指示剂。
NaOH标准溶液与HCI标准溶液的浓度,一般只需标定其中一种,另一种则通过NaOH溶液与HCI溶液滴定的体积比算出。
标定NaOH溶液还是标定HCl溶液,要视采用何种标准溶液测定何种试样而定。
原则上,应标定测定时所用的标准溶液,标定时的条件与测定时的条件(例如指示剂和被测成分等)应尽可能一致。
三、试剂1.0.1mol·L-1HCl标准溶液2.0.1mol·L-1NaOH标准溶液3.邻苯二甲酸氢钾(AR)4.无水碳酸钠(AR)5.甲基橙指示剂6,酚酞指示剂四、步骤以下标定实验,只选做其中一个①。
(本次实验选做NaOH溶液浓度的标定)1.NaOH标准溶液浓度的标定:在分析天平上准确称取3份已在105—110℃烘过l h以上的分析纯的邻苯二甲酸氢钾,每份0.4~0.6g(取此量的依据是什么?)。
放人250mL锥形瓶中,用20~30mL 煮沸后刚刚冷却的水使之溶解(如没有完全溶解,可稍微加热)。
冷却后加入2滴酚酞指示剂,用NaOH标准溶液滴定至呈微红色半分钟内不褪,即为终点。
3份测定的相对平均偏差应小于0.2%,否则应重复测定。
2.HCl标准溶液浓度的标定:准确称取已烘干的无水碳酸钠3份(其质量按消耗20—40mL 0.1 mol·L-1HCI溶液计,请自己计算),置于3只250mL锥形瓶中,加水约30mL,温热,摇动使之溶解,以甲基橙为指示剂,以0.1 mol·L-1HCl标准溶液滴定至溶液由黄色转变为橙色。
记下HCl标准溶液的耗用量,计算出HCI标准溶液的浓度(V HCl)并计算出三次测定的平均值。
3. 以NaOH标准溶液滴定HOAc溶液:用移液管吸取2份25mL约0.1mol·L-1HOAc溶液于2个250mL锥形瓶中,分别以酚酞为指示剂进行滴定,滴定至呈微红色半分钟内不褪,即为终点。
2份测定的相对平均偏差应小于0.2%,否则应重复测定。
计算出HOAc 溶液的浓度(C HOAc)并计算出二次测定的平均值及相对平均偏差。
五、记录和计算1.NaOH(或HCl)溶液的标定。
2.讨论(从略)。
思考题1.溶解基准物KHC8H4O4或Na2CO3所用水的体积的量取,是否需要准确?为什么?2.用于标定的锥形瓶,其内壁是否要预先干燥?为什么?3.用邻苯二甲酸氢钾为基准物标定0.1mol·L-1NaOH溶液时,基准物称取量如何计算?4.用Na2CO3为基准物标定0.1 mol·L-1HCl溶液时,基准物称取量如何计算?5.用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液时,为什么用酚酞作指示剂?而用Na2CO3为基准物标定HCl溶液时,却不用酚酞作指示剂? 6.如果NaOH标准溶液在保存过程中吸收了空气中的CO2,用该标准溶液滴定盐酸,以甲基橙为指示剂,用NaOH溶液原来的浓度进行计算会不会引入误差?若用酚酞为指示,进行滴定,又怎样? 7.标定NaOH溶液可用KHC8H4O4为基准物,也可用HCl标准溶液作比较。
试比较此两法的优缺点。
8.KHC8H4O4是否可用作标定HCl溶液的基准物?Na2C2O4能否用作基准物来标定NaOH溶液?①标定哪种溶液,需根据后面试样的分析来选定。
若做铵盐中氨的测定,应标定NaOH溶液。
实验3 氯化物中氯含量的测定一、原理某些可溶性氯化物中氯含量的测定常采用银量法。
常用的银量法为莫尔法。
此方法是在中性或弱碱性溶液中,以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液进行滴定。