实验名称：水样的碱度测定（双指示剂连续滴定法）
指导老师：曹晓霞专业：给排水科学与工程班级：1302姓名：吕嘉杰
一、目的要求
1． 学习分析天平的使用和样品的称量； 2． 学习标准溶液的配制和标定； 3． 学习和掌握滴定分析的基本操作；
4． 掌握酸碱滴定法测水中碱度的原理和方法。
二、实验原理
1． 盐酸溶液的标定
首先配制约0.1mol/L 的盐酸溶液，以甲基橙为指示剂，用已知准确浓度的Na 2CO 3标准溶液来标定盐酸的准确浓度，溶液由黄色变至橙红色即为滴定终点。
反应式：Na 2CO 3+2HCl ＝2NaCl+H 2O+CO 2 2． 水中碱度的测定
碱度是指水中含有能与强酸发生中和作用的物质的总量，是衡量水体变化的重要指标，是水的综合性特征指标。
碱度主要来自水样中存在的碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物。
1） 酚酞碱度 酚酞作指示剂，用盐酸标准溶液滴定至溶液颜色由红色变为无色为止，盐酸滴定体积为V 1mL 。
等当点时的pH 约为8.3，酚酞的变色范围pH 为8－10。
反应式： OH -+H +＝H 2O CO 32-+H +＝HCO 3-
()水样
＝
酚酞碱度V V •C L /mol 1
HCl ()1000×V V •C L /mg CaO 1
HCl 水样
＝
计，以酚酞碱度 2） 总碱度
再加入甲基橙指示剂，用盐酸标准溶液继续滴定至溶液由黄色变为橙红色为止，设盐酸滴定体积为V 2 mL 。
等当点时的pH 约为4.4，甲基橙的变色范围为3.1－4.4。
反应式：HCO 3-+H +＝H 2O+CO 2
()水样
＋＝
总碱度V )
V V (•C L /mol 21HCl
()1000×V )
V V (•C L /mg CaO 21HCl 水样
＋＝
计，以总碱度
三、主要仪器及试剂 主要仪器：
电子天平（0.0001g ），称量瓶，烧杯，玻璃棒，250mL 容量瓶，锥形瓶，酸式滴定管（50mL ），25mL 移液管，250 mL 移液管，吸耳球 主要试剂： 12mol/L 浓盐酸 0.1％甲基橙指示剂 0.1％酚酞指示剂
四、实验步骤
1． 洗净所有玻璃器皿，并试漏； 2． Na 2CO 3标准溶液的配制
采用差量法准确称取预先干燥过的无水Na 2CO 3固体1.2～1.4g （精确到0.0001g ）于小烧杯中；加约50mL 蒸馏水，用玻璃棒搅拌溶解后，转移至250mL 容量瓶中，用少量蒸馏水润洗烧杯3～4次，全部转移至容量瓶中，定容。
3． 0.1mol/L 盐酸标准溶液的配制和标定
（1） 用量筒取8.4mL 的浓盐酸于500mL 试剂瓶中，加蒸馏水至约500mL ，加塞混匀；
（2） 用移液管准确移取25mL Na 2CO 3标准溶液于250mL 锥形瓶中，加2滴甲基橙指示剂，
混匀，用盐酸标准溶液滴定至黄色刚好变为橙红色，且摇动不消失为止，计算V 0。
平行测定至少三次，计算盐酸标准溶液的浓度。
4． 用移液管准确移取25mL Na 2CO 3标准溶液于250mL 锥形瓶中，加1滴甲基橙指示剂，混
匀，用盐酸标准溶液滴定至黄色刚好变为橙红色，且摇动不消失为止，计算V 0。
平行测定至少三次，计算盐酸标准溶液的浓度。
水样碱度的测定
（1） 用100mL 移液管准确移取水样于250mL 锥形瓶中，加1滴酚酞指示剂，混匀，用盐
酸标准溶液滴定至红色变为无色为止，记录并计算V 1。
平行测定至少三次。
（2） 再加1滴甲基橙指示剂，混匀，用盐酸标准溶液滴定至黄色变为橙红色为止，记录
消耗HCl 标液的总体积总V ，21V V -V =总。
按下式计算含量：平行测定至少三次。
W .C )V V (W .C )V V (%NaOH HCl HCl 004010010002502500402
121⨯⨯-=⨯⨯⨯⨯⨯-=
W C V W C V CO Na HCl HCl 0
.1061002000250
250.1062%2
232⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=
W .C )V V (W .C )V V (NaOH %HCl HCl 00401001000250
00401
212⨯⨯+=⨯⨯⨯⨯⨯+=
计）（以总碱度
五、数据的记录与处理
盐酸标准溶液的标定
HCl
CO Na CO Na HCl V M W C 23221000⨯⨯=
相对标准偏差d=0.13%<0.2%
总碱度的测定
○1W
C V V W C V V NaOH HCl HCl 00.40)(1001000250
25
00.40)(%12
12⨯⨯+=⨯⨯⨯
⨯⨯+=计）（以总碱度=22.12 ○2W
.C )V V (W .C )V V (NaOH %HCl HCl 00401001000250
25
00401
212⨯⨯+=⨯⨯⨯
⨯⨯+=计）（以总碱度=22.10 其中w 是水样的质量为3.7092g
六、思考题
1. 为什么可用HCl 直接滴定Na 2CO 3与NaHCO 3，而不能直接滴定NaAc ？
醋酸钠强碱弱酸盐在水中发生电离平衡，加入盐酸使得电离平衡向正方向转移，生成醋酸和氯化钠，这时溶液就是酸性了
2. 双指示剂法测定碱液的结果，可能有下列五种情况： (1) V 1>V 2 (2) V 1=V 2 (3) V 1<V 2 (4) V 1=0,只有V 2（5）V 2=0，只有V 1 问各种情况下，水样中存在何种碱度？
○
1V 1>V 2时，组成为：CO 32-+ OH - ② V 1=V 2时，组成为： CO 32-
③ V 1<V 2时，组成为：HCO 3- +CO 32- ④ V 1=0 V 2>0时，组成为：HCO 3- ⑤ V 1>0 V 2=0时，组成为：OH -
四．实验内容
1．0.01mol·dm -3EDTA 溶液的配制：称取1.9克EDTA 二钠盐，溶于500 cm 3水中，必要时可温热以加快溶解(若有残渣可过滤除去)。
2．0.01mol·dm -3Zn 2+标准溶液的配制：将ZnO 在800℃灼烧至恒重，干燥器中冷却。
准确称取ZnO0.20~0.25g ，置于100 cm 3小烧杯中，加5 cm 36 mol·dm -3HCl 溶液，盖上表面皿，使ZnO 完全溶解。
吹洗表面皿及杯壁，小心转移于250 cm 3容量瓶中，用水稀释至刻度标线，摇匀。
计算Zn 2+标准溶液的浓度(C Zn 2+)。
3．EDTA 溶液浓度的标定：用25cm 3移液管吸取Zn 2+标准溶液置于250cm 3锥形瓶中，逐滴加入 6 mol·dm -3NH 3·H 2O ，同时不断摇动直至开始出现白色Zn(OH)2沉淀。
再加5cm 3NH 3·H 2O-NH 4Cl 缓冲溶液、50 cm 3水和少量固体铬黑T ，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。
记下EDTA 溶液的用量V EDTA (cm 3)。
重复一次，计算EDTA 的浓度(C EDTA )。
4、Ca 2+的测定：用移液管准确吸取水样50.00cm 3于250.00cm 3锥形瓶中，加入50cm 3
蒸馏水，2cm 3 6mol ⋅dm -3 NaOH 溶液（pH=12-13），少量固体钙指示剂。
用EDTA 溶液滴定，不断摇动锥形瓶，当溶液变为纯蓝色时，即为终点。
记下所用毫升数V 1。
用同样方法重复一次。
5、Ca 2+、Mg 2+总量的测定：准确吸取水样50.00cm 3于250cm 3锥形瓶中，加50cm 3蒸馏水，加2cm 3三乙醇胺掩蔽剂，5cm 3 NH 3⋅H 2O-NH 4Cl ，少量固体铬黑T 指示剂。
用EDTA 溶液滴定，当溶液由酒红色变为纯蓝色时，即使终点。
记下所有毫升数据V 2.用同样方法再测定一份。
按下式分别计算Ca 2+、Mg 2+总量（以CaOmg ⋅dm -3表示）及Ca 2+和Mg 2+的分量（mg ⋅dm -
1000
00.50)()(132⨯⨯=
⋅-+Ca
EDTA M CV dm mg Ca 100000
.50)()(23⨯⨯=
⋅-CaO
EDTA M CV dm mg CaO
100000
.50)()(123
2⨯⨯-=
⋅-+Mg
EDTA M V V C dm mg Mg
1．仪器分析天平、滴定管（碱式）、移液管（25.00cm 3）、容量瓶（250 cm 3） 2．药品NH 3·H 2O －NH 4Cl 缓冲溶液（pH=10）：取6.75克NH 4Cl 溶液于20 cm 3水中。
加入57 cm 315mol·dm -3 NH 3·H 2O ，用水稀释到100 cm 3。
铬黑T 指示剂、钙指示剂、纯ZnO ，EDTA 二钠盐（A.R ）、6 mol·dm -3HCl 溶液、6 mol·dm -3氨水。