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实验3-4酸碱滴定曲线的测绘

实验报告
沈红莲(玉溪市民族中学)
一、实验题目
《数字化实验室应用于酸碱中和滴定》
二、实验目的
借助数字化实验装置进行酸碱中和滴定,用已知浓度溶液测定未知溶液浓度,本实用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠。

三、实验原理
定过程中,滴定剂(HCl)与被滴定剂(NaOH)反应生成水,使溶液的pH 降低。

借助PH计及PH传感器将数据实时传至计算机,结合计数器的实时滴数纪录,并用软件编辑体积的计算公式,实时自动绘制PH-体积滴定曲线图,通过滴定曲线图,直观体验滴定突跃的存在,并确定出滴定终点滴定剂(HCl)所消耗的体积,结合方程式计算出待测液的浓度。

HCl + NaOH = NaCl + H2O
C已知V测定= C待测V待测C待测= (C已知V测定)/ V待测
四、实验仪器及药品
仪器:滴数传感器(Dislab系列)、PH复合电极、pH传感器(WCY-U-P-2031)、数据采集器(笔记本电脑)、磁力搅拌器(含磁子)、酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、100mL烧杯、铁架台
药品:0.2000mol/l的盐酸溶液、未知浓度的氢氧化钠溶液、酚酞
五、实验内容及步骤
(1)如图1组装实验装置:将PH计连入pH 传感器再与数据线相连,接入计算机(学生接入分线器后用数据线接入平板电脑),再将计数器与数据线相连,接入计算机(学生接入分线器后在与平板电脑相连)。

图1 图2
(2)打开计算机,进入WCYDislab实验软件系统。

系统将自动识别所接入的传感器,并在左侧任务栏中显示计数器和PH计。

(3)软件设置:右键单击左边任务栏新增计算公式:0.04*(右键选择计数器)命名为滴定设置,右键单击PH计设置为仪器图表,右键单击计数器设置为点线图,并设置X轴为体积,索引量为堤顶设置。

如图2.
(3)用碱式滴定管准确量取20.00 mL未知浓度的NaOH 溶液,将其加入到100 mL 烧杯中。

向烧杯中放入搅拌磁子,并滴加1~2 滴酚酞溶液,将烧杯置于磁力搅拌器上。

(4)将pH 传感器放入盛有NaOH 溶液的烧杯中,调整pH 传感器的高度至溶液的液面完全没过pH传感器中电极的玻璃泡。

(5)用酸式滴定管向滴数传感器的储液器中缓慢逐滴滴入0.1000 mol/L 盐酸。

(6)启动磁力搅拌器,开始采集数据。

待测得的pH 数据稳定后,打开滴数传感器储液器的活塞,向NaOH 溶液中匀速滴加0.1000 mol/L 盐酸(1~2 滴/s)。

(7)待烧杯中的溶液变成无色后,再继续滴加盐酸至pH 不再显著变化为
止,停止数据采集。

(8)取出PH计,清水冲洗并用滤纸擦干,重复试验2-3次,通过滴定曲线上的跃迁确定体积。

六、实验记录,数据处理及结果
(1)实验现象现象
1.酸碱中和滴定的第一阶段
宏观表征:随着盐酸的不断滴入,溶液的碱性逐渐减弱,溶液由红色慢慢变浅。

曲线表征:曲线由起始点(A点,pH>7)开始呈下降趋势,起初变化比较缓慢,后来开始突变。

随着盐酸体积的增大,溶液的pH 减小,pH 大约在11 左右(B 点)开始急剧减小,发生“突跃”现象。

2.酸碱中和滴定第二阶段
宏观表征:随着盐酸体积的增大,溶液的碱性逐渐减弱。

当溶液的pH 接近7 时,一瞬间溶液由红色变为无色。

曲线表征:曲线继续下降,由B点开始呈直线式突变,溶液的pH 急剧减小,出现“突跃”现象。

3.酸碱中和滴定第三阶段
宏观表征:继续滴加盐酸,盐酸过量,溶液的酸性逐渐增强,溶液无明显变化,仍为无色。

曲线表征:曲线依然呈下降趋势,先是直线下降(BD 段),后变化平缓(DE 段)。

在酸碱恰好完全反应时(C 点,pH=7),即使是滴入少量的盐酸也会使溶液pH 急剧减小。

而DE 段,滴入的盐酸对溶液pH 影响逐渐变小。

(2)实验图表记录
图1
图2 图3
图4
图2 图3
图4
(7.4,6.94)
A
B D
E
C
图4
(3)数据记录
(4)数据处理
HCl + NaOH = NaCl + H2O
C已知V测定= C待测V待测C待测= (C已知V测定)/ V待测
C NaOH=0.2mol.L-1*7.3mL/20mL=0.073 mol.L-1
七、误差分析
(1)滴定计数器需校正,否则会出现滴定不准确现象。

(2)溶液取用后立即进行滴定,否则盐酸易挥发,氢氧化钠会与空气中二氧化
碳反应。

(3)PH复合电极使用后需用水冲洗,并擦干,否则会稀释溶液。

八、注意事项
(1)溶液的液面需完全没过pH 传感器中电极的璃泡,同时电极不能接触搅拌磁子或烧杯内壁。

(2)为保证使用滴数传感器时滴下的每一滴液滴的体积准确,实验前必须校准滴数传感器。

九、收获与体验。

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