实验六 全自动电位滴定法测定混合酸
1 实验目的
（1）初步了解和掌握自动电位滴定仪的原理和操作；
（2）掌握多元酸或混合酸分步滴定的有关规律；
（3）用NaOH 溶液滴定由HCl 与H 3PO 4组成的混合溶液，分别测出这两种酸的浓度。

2 实验仪器和试剂
2.1 实验仪器
798MPT （或702SM ）自动电位滴定仪，氢离子选择性复合电极（滴定仪和电极均由瑞士万通公司生产）。

100mL 烧杯，100mL 量筒，10mL （或5mL ）移液管，洗耳球。

2.2 实验试剂
0.1031mol/L NaOH 标准溶液（已用基准邻苯二甲酸氢钾标定）；由HCl 与H 3PO 4组成的待测混合溶液。

3 实验原理和步骤
3.1 实验原理
由于HCl 是强酸，H 3PO 4的p K a1、p K a2及p K a3分别为2.12、7.20及12.36，用NaOH 溶液滴定由HCl 与H 3PO 4组成的混合溶液，滴定曲线有两个突跃。

第一个突跃对应的NaOH 溶液的体积记作V 1，相应的滴定产物是H 2O 和H 2PO 4-，滴定反应是
H + + OH - = H 2O （1）
和
H 3PO 4 + OH - = H 2PO 4- （2）
第二个突跃对应的NaOH 溶液的体积记作V 2，相应的滴定产物是HPO 42-，滴定反应是
H 2PO 4- + OH - = HPO 42- （3）
在上述滴定中，V 2 -V 1是滴定H 2PO 4- 所消耗的NaOH 溶液的体积（见反应（3）），也是滴定H 3PO 4所消耗的NaOH 溶液的体积（见反应（2））；V 1 -（V 2 - V 1）= 2V 1 - V 2 是滴定HCl 所消耗的NaOH 溶液的体积（见反应（1））。

因此，利用上述两个突跃对应的滴定终点V 2和 V 1 ，按以下两式，可以分别求出混合溶液中HCl 和H 3PO 4的浓度：
00
.5)2(NaOH 21HCl c V V c ⨯-= （4）
00
.5)(NaOH 12PO H 43c V V c ⨯-=
（5） 3.2 实验步骤 实验步骤：在100mL 烧杯中，用移液管吸入5.00mL HCl 和H 3PO 4混合溶液，加50mL H 2O ，加入搅拌子，放好电极，用0.1031mol/L NaOH 标准溶液电位滴定。

仪器自动记录滴定曲线和滴定数据，并测出滴定终点V 1和V 2。

仪器的设置：选择Met （等体积）滴定模式，滴定步长0.10mL ，平衡时间30s ，滴定至加入的标准溶液体积为10.00mL 。

4 实验结果和讨论
测定结果（见下表）；
表1 HCl 和H 3PO 4混合溶液的测定结果
V 1/mL V 2/mL 混合溶液中HCl 的浓度/(mol·L -1) 混合溶液中H 3PO 4的浓度/(mol·L -1) 6.035
8.955 0.06423 0.06021
5 思考题 （1）多元酸（二元酸或三元酸）分步滴定的条件是什么？混合酸（如由HCl 与H 3PO 4组成的混合酸）分步滴定的条件是什么？
答：多元酸分步滴定的条件是其相邻两级离解常数相差足够大（大等于10000），且C ×Ka1≥10∧-9,C ×Ka2≥10∧-9;
混合酸分步滴定的条件是：
（C1×Ka1）/（C2×Ka2）≥10∧-4；C ×Ka1≥10∧-9,C ×Ka2≥10∧-9;两个滴定突跃。

（C1×Ka1）/（C2×Ka2）≥10∧-4；C ×Ka1≥10∧-9,C ×Ka2＜10∧-9;一个滴定突跃。

（C1×Ka1）/（C2×Ka2）＜10∧-4；C ×Ka1≥10∧-9,C ×Ka2≥10∧-9;一个滴定突跃。

（2）电位滴定法确定滴定终点有哪些方法？这些方法的依据是什么？
答：1、绘E-V 曲线图，曲线上折点即化学计量点； 2、一级微商法，曲线尖峰即滴定终点；，此法较准确，但手续复杂，且尖峰有实验点外推出，所以也有一定误差。

3、三级微商法，二级微商为零时为终点。

（3）自动电位滴定仪确定滴定终点的依据是什么？
答：通过测量电极电位变化，来测量离子浓度。

被测离子的浓度不断发生变化，因而指示电极的电位随之变化。

在滴定终点附近，被测离子的浓度发生突变，引起电极电位的突跃，因此根据电极电位的突跃可确定滴定终点，并给出测定结果。

（4）本实验所用的氢离子选择性复合电极的构造和原理是怎样的？
答：构造：电极内一定浓度的HCl溶液（内参比溶液），插入银-氯化银电丝（内参比电极），电极玻璃泡的下端是一层特殊的玻璃膜（电极膜）；
原理：玻璃膜中的Na+于溶液中的H+可以发生交换，对H+有选择性响应。

（5）在本实验的滴定过程中，若存在CO2的干扰，对测定结果有什么影响？
答：若存在CO2，使消耗的碱量V2增大所以盐酸浓度偏小，磷酸浓度偏大。