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双指示剂法测定混合碱样的含量

双指示剂法测定混合碱样的含量
2.1实验原理
混合碱是Na 2CO 3 与NaOH 或 Na 2CO 3与NaHCO 3的混合物。

可采用双指示剂法进行分析,测定各组分的含量。

在混合碱的试液中加入酚酞指示剂用HCL 标准溶液滴定至溶液呈微红色。

此时试液中所含NaOH 完全被中和。

Na 2CO 3也被滴定成NaHCO 3。

此时是第一个化学计量点,PH=8.31反应方程式如下:
NaOH+HCl=NaCl+H 2O Na 2CO 3+HCl=NaHCO 3+NaCl
设滴定体积V 1ml ,再加入甲基橙指示剂,继续用HCl 标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色即为终点,此时NaHCO 3被中和成H 2CO 3,此时是第二个化学计量点,PH=3.88 反应方程式如下: NaHCO 3+HCl=NaCl+H 2O+CO 2
设此时消耗HCl 标准溶液的体积为V 2 ml 根据V 1和V 2可以判断出混合碱的组成。

当V 1>V 2时,试液为Na 2CO 3 与NaOH 的混合物。

当V 1<V 2时,试液为Na 2CO 3与NaHCO 3的混合物。

2.1实验试剂
酚酞(1%酚酞的酒精溶液,溶解1g 酚酞于90ml 乙醇及10ml 水中);甲基橙(0.1%甲基橙的水溶液,溶解1g 甲基橙于1000ml 热水中);Na 2CO 3基准物质;混合碱 ;HCl (12 mol/L ) 2.2实验步骤
2.2.1 0.1mol/L HCl 标准溶液的配制
量取4.5ml HCl (12mol/L),倒入500ml 烧杯中,加入300ml 蒸馏水摇匀再稀释至500ml,移入试剂瓶中,继续摇匀,贴上标签待标定。

2.2.2 0.1mol/L HCl 溶液浓度的标定
在分析天平上准确称取基准物Na 2CO 3 0.15~0.2g 于锥形瓶中,加25ml 水使其溶解。

加甲基橙指示剂2滴。

用待标定的HCl 滴定至溶液由黄色变为橙黄色即为指示终点。

(近终点时剧烈摇动,或加热至沸,使CO 2分解)记下消耗溶液的体积,计算HCl 标准溶液的准确浓度C HCl 计算公式如下: (另做一份空白实验,数据见表一)
3
102323
2-⨯=
HCl CO Na CO Na HCl V M mC C
2.2.3 混合碱样的测定
在分析天平上准确称取0.15~0.2g 于锥形瓶中,加入少量水使其溶解,定量转移至500ml 的容量瓶中,加水稀释至刻度线,摇匀。

用25.00ml 移液管移取25.00ml 溶液于锥形瓶中,加2~3滴酚酞,以HCl 标准溶液滴定至红色变微红色,为第一终点,记下HCl 标准溶液体积V 1,再加入2滴甲基橙,继续用HCl 标准溶液滴定,液体由黄色恰变橙色,为第二终点,记下HCl 标准溶液体积V 2。

平行测定三次。

根据V 1 ,V 2的大小判断混合物的组成,并计算各组分的含量,计算公式如下:(另做一份空白实验,数据见表二,滴定曲线见图一)
当V 1>V 2时,试液为NaOH 和Na 2CO 3的混合物,NaOH 和Na 2CO 3的含量(以质量浓度g·L -
1表示)可由下式计算:
%
1001000)
(%21m
M V V C NaOH NaOH
-=

%1001000212%3
2232m M V C CO Na CO Na ⨯
⨯=
当V 1<V 2时,试液为Na 2CO 3和NaHCO 3的混合物,NaOH 和Na 2CO 3的含量(以质量浓度g·L -1
表示)
可由下式计算:
%1001000212%3
2132m M V C CO Na CO Na ⨯⨯=; m M V V C NaHCO NaHCO %
1001000)(%3123-=
3、 数据记录与处理
4. 结果
本次实验中V1>V2 ,所以可以判定混合碱的成分是NaOH与Na2CO3的混合物。

计算出NaOH的含量为45.64%,Na2CO3的含量为51.27%;最后得知NaOH的实际含量为45.70%, Na2CO3的实际含量为51.30%,最后分别计算出NaOH, Na2CO3的回收率
NaOH的回收率=(45.64/45.70)×100%=99.87%
Na2CO3的回收率=(51.27/51.30) ×100%=99.94%
5. 注意点
1、实验中盐酸的标定要注意终点时生成的是H2CO3饱和溶液,pH为3.9,为了防止终点提前,必须尽可能驱除CO2,接近终点时要剧烈振荡溶液,或者加热;本文采用的是剧烈振荡溶液。

2、碱测定在第一终点时生成NaHCO3应尽可能保证CO2不丢失,滴定速度一定不能过快!否则会造成HCl局部过浓,引起CO2的丢失,摇动应该缓慢不要剧烈振动。

3、实验是采用双指示剂法测定混合碱的含量,由于使用了酚酞(由红色至无色),甲基橙(由黄色至橙色),颜色变化不是太明显,并存在主观因素,分析结果的误差较大,本文采用对照的方法提高分析结果的准确度。

6. 结论
混合碱含量的测定,使用双指示剂,利用溶液化学计量点时颜色的明显变化,判断两个终点所消耗的盐酸的体积计算混合碱中的组分与含量,整个操作经济实用,步骤简单快捷,测定结果较为准确,值得推广。

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