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实验三 酸碱标准溶液的配制和标定


基础化学实验教案

一、授课计划
授课章节名称

实验三

酸碱标准溶液的配制和标定

授 课 时 数

4

教 学 目 的 要 求 教 学 重 点 教 学 难 点 教学 方法与 手段 作业与 思考题

1.复习巩固天平的使用方法

2.掌握酸碱溶液的配制和标定方法 3.巩固酸式滴定管与碱式滴定管的使用方法和操作姿势 4.巩固容量瓶的使用方法

滴定操作、酸碱的标定方法

滴定操作

讲授

讨论

示教

指导

实验报告

教 学 后 记

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基础化学实验教案

二、课时教学内容
教 学 内 容 小结

实验三 酸碱标准溶液的配制和标定
一、实验目的 1、掌握 NaOH、HCl 标准溶液的配制、保存方法 2、通过练习滴定操作,初步掌握半滴操作和用甲基橙、酚酞指示剂确定 终点的方法 二、实验原理 浓盐酸因含有杂质而且易挥发,氢氧化钠因易吸收空气中的水分和 CO2,不能直接配制成准确浓度的溶液,只能先配成近似浓度的溶液,然 后用其他基准物质进行标定。 常用于标定酸溶液的基准物质有:碳酸钠 Na2CO3 常用于标定碱溶液的基准物质有:邻苯二甲酸氢钾 KHC8H4O4 用 Na2CO3 标 定 HCl 溶 液 反 应 方 程 式 如 下 : HCl 正好与

Na2CO3+2HCl==CO2+2NaCl+H2O,由反应式可知,1mol

1/2mol Na2CO3 完全反应。由于生成的 H2CO3 是弱酸,溶液呈酸性,可选 用甲基橙作指示剂,溶液由黄色变为橙色即为终点。根据 c(HCl)V(HCl)= 即可计算出 HCl 的准确的浓度。 式中 m(Na2CO3) 2m(Na2CO3)/M(Na2CO3)。 为每次滴定时所用的质量,g;M(Na2CO3)为 Na2CO3 的摩尔质量,g/mol; V(HCl)为每次滴定时所消耗盐酸标准溶液的体积, ml; c(HCl)为所求盐酸 溶液的准确浓度。 用 KHC8H4O4 标 定 NaOH 的 反 应 方 程 式 如 下 : C8H5KO4+ NaOH = C8H4NaKO4+H2O,由反应式可知,1mol NaOH 正好与 C8H5KO4 完全反

应,滴定终点呈碱性,可选用酚酞作指示剂,溶液由无色变为浅粉色即 为终点。根据 c(NaOH)V(NaOH)= m(C8H5KO4)/M(C8H5KO4)。即可计算出 NaOH 的准确的浓度。式中 m(C8H4NaKO4)为每次滴定时所用的质量,g; M(C8H4NaKO4)为 C8H4NaKO4 的摩尔质量,g/mol;V(NaOH)为每次滴定 时所消耗盐酸标准溶液的体积, c(NaOH)为所求盐酸溶液的准确浓度。 ml; 通常我们也可以采用已知浓度的 HCl(NaOH)标准溶液来标定未知浓度的

2

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教 学 内 容
NaOH (HCl)溶液。酸碱反应的实质是 H3O +OH-===H2O,终点产物为 NaCl,pH 为 7,选用甲基橙或酚酞作指示剂均可。当 HCl 和 NaOH 完全 反应时 n(HCl)和 n(NaOH),c(HCl)V(HCl)=c(NaOH)V(NaOH),可以由上 式计算出 NaOH 溶液的准确浓度。思考:如何配制不含 CO32-的 NaOH 溶 液? 方法:(1) 用小烧杯于台秤上称取较理论计算量稍多的 NaOH,用不含 CO2 蒸馏水迅速冲洗两次,溶解并定溶。 (2) 制备饱和 NaOH(50%, Na2CO3 基本不溶)待 Na2CO3 下沉后,取上层 清液用不含 CO2 的蒸馏水稀释 (3) 于 NaOH 溶液中,加少量 Ba(OH)2 或 BaCl2,取上层清液用不含 CO2 的 蒸馏水稀释. 三. 主要试剂和仪器 1、仪器 量筒(10ml 50ml 100ml);试剂瓶;电子分析天平;锥形瓶;滴定管;
+

小结

滴定台;洗瓶;烧杯;滴管;容量瓶;洗耳球;玻璃棒; 2、药品 浓盐酸(相对密度 1.19, A.R); NaOH 固体; 无水 Na2CO3; 8H4NaKO4; C 甲基橙指示剂;酚酞指示剂。 四.实验步骤 实验步骤 1、溶液的配制 、 (1) 0.1 mol/L HCl 溶液的配制 用洁净的 10ml 量筒量取浓盐酸 4.5ml,倒入已有少量蒸馏水的 500ml 试 剂瓶中,用蒸馏水稀释至 500ml,盖上玻璃盖,摇匀,贴好标签。 (2) 0.1 mol/L NaOH 溶液的配制 用洁净的 10ml 量筒量取 10 mol/L NaOH 4.0ml,倒入已有少量蒸馏水的 500ml 试剂瓶中,用蒸馏水稀释至 500ml,盖上玻璃盖,摇匀,贴好标 签。 2、滴定管的准备 、

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教 学 内 容
(1) 分别将酸管和碱管洗净,并检查是否漏水; (2) 若不漏水,则用蒸馏水和刚配制的 HCl 和 NaOH 分别润洗酸碱管, 三次,洗液分别从滴定管两端弃去,然后将滴定管装满待测液,赶去尖 端的气泡。 (3) 调节滴定管内溶液的凹月面在 0 刻度处,静置 1min,在记录本上记 录最初读数,准确读数至小数点后两位。 3、基准物质溶液的配制 、 (1) Na2CO3 基准物的配制 用递减法精确称取在 270℃干燥至恒重的无水 Na2CO3 1.2-1.3g,置

小结

于洁净的 150ml 的烧杯中,加入蒸馏水 80ml,用玻璃棒小心搅拌,使之 溶解,然后用玻璃棒引流将溶液转移入 250ml 容量瓶中,再用少量蒸馏 水淋洗烧杯 2-3 次, 每次淋洗液均要转移到容量瓶中, 再加蒸馏水至接近 容量瓶刻度标线处,用滴管小心加入蒸馏水至刻度标线,盖紧瓶盖,充 分摇匀。 (2) C8H4NaKO4 基准物的配制 用递减法精确称取已烘干备用的 C8H4NaKO4 g, 置

于洁净的 150ml 的烧杯中,加入蒸馏水 80ml,用玻璃棒小心搅拌,使之 溶解,然后用玻璃棒引流将溶液转移入 250ml 容量瓶中,再用少量蒸馏 水淋洗烧杯 2-3 次, 每次淋洗液均要转移到容量瓶中, 再加蒸馏水至接近 容量瓶刻度标线处,用滴管小心加入蒸馏水至刻度标线,盖紧瓶盖,充 分摇匀。 4、HCl 溶液浓度的标定 、 (1) 将已准备好的酸管放置好; (2) 取 25ml 移液管,用少量上述准确配制的 Na2CO3 基准物质溶液润洗 2-3 次后,吸取 Na2CO3 溶液 25.00ml 置于锥形瓶中,加甲基橙指示剂 2 滴,均匀混合; (3) 从滴定管中将 HCl 溶液滴入锥形瓶中,不断振摇。滴定接近终点时, 用洗瓶冲洗容器内壁,加热煮沸以除去 CO2,然后再继续逐滴加入 HCl

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教 学 内 容
溶液,滴至锥形瓶中溶液颜色由黄色恰好变为橙色。静置 15min,记录滴 定管最终读数。 (4) 按照上述方法,平行测定三次,分别计算出盐酸的浓度。 (5) 取 25ml 蒸馏水,按上述方法做空白试验。 5、NaOH 溶液的标定 、 (1) 将已准备好的碱管放置好; (2) 取 25ml 移液管,用少量准确配制的 C8H4NaKO4 基准物质溶液润洗 2-3 次后,吸取 C8H4NaKO4 溶液 25.00ml 置于锥形瓶中,加酚酞指示剂 2 滴,均匀混合; (3) 从滴定管中将 NaOH 溶液滴入锥形瓶中, 不断振摇。 滴至锥形瓶中溶 液颜色由无色恰好变为浅粉红色半分钟不褪色为终点。读数。 (4) 按照上述方法,平行测定三次,分别计算出氢氧化钠的浓度。 (5) 取 25ml 蒸馏水,按上述方法做空白试验。 五.数据记录与结果的处理 HCl 滴定 Na2CO3 (指示剂:甲基橙) 平行测定次数 记录项目 V Na2CO3/ml VHCI/ml VHCI/ V Na2CO3 HCl 浓度/mol.L-1 NaOH 滴定 C8H4NaKO4 (指示剂:酚酞) 平行测定次数 记录项目 VNaOH/ml V C8H4NaKO4/ml CNaOH /ml 六.思考题 1 2 3 1 2 3

小结

1.配制 NaOH 溶液时,应选用何种天平称取试剂?为什么? 2.HCl 和 NaOH 溶液能直接配制准确浓度吗?为什么? 3.在滴定分析实验中,滴定管和移液管为何需用滴定剂和待移取的溶液

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教 学 内 容
润洗几次?锥形瓶是否也要用滴定剂润洗? 4.HCl 和 NaOH 溶液定量反应完全后,生成 NaCl 和水,为什么用 HCl 滴定 NaOH 时,采用甲基橙指示剂,而用 NaOH 滴定 HCl 时,使用酚酞 或其它合适的指示剂? 5. 滴定管、 移液管、 容量瓶是滴定分析中量取溶液体积的三种准确量器, 记录时应记录至几位有效数字? 6.滴定管读数的起点为何每次最好都调至 0 刻度附近,其道理何在? 7.配制 HCl 和 NaOH 溶液时,需加蒸馏水,是否要准备量取其体积,为 什么?

小结

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