第四章 酸碱滴定实验
实验一 酸碱标准溶液的配制和浓度的比较
一、实验目的
1.掌握酸式、碱式滴定管的洗涤、准备和使用方法。
2.熟悉酚酞、甲基橙等常用指示剂的颜色变化,初步掌握确定终点的方法。
3.练习酸碱标准溶液的配制和浓度的比较。
二、实验原理
浓盐酸易挥发,固体NaOH容易吸收空气中的水分和CO2,因此不能直接配制准确浓度的HCl和NaOH标准溶液,只能先配制近似浓度的溶液,然后再用基准物质标定其准确浓度。亦可用另一已知准确浓度的标准溶液滴定该溶液,再根据它们的体积比求得该溶液的浓度。
酸碱指示剂都具有一定的变色范围。0.1mol·L-1NaOH和HCl溶液的滴定中,滴定的突跃范围为pH4.3~9.7,可选用酚酞(变色范围pH8.0~9.6)和甲基橙(变色范围为pH3.1~4.4)作指示剂。在使用同一指示剂的情况下,进行盐酸和氢氧化钠的互滴练习,不管被滴定溶液的体积如何变化,只要始终使用的是同一瓶溶液,则该体积比应保持不变。通过所消耗盐酸和氢氧化钠的体积比来计算测定的精密度。
三、主要仪器和试剂
1.盐酸(6mol·L-1)。
2.固体NaOH。
3.甲基橙指示剂(1g·L-1)。
4.酚酞指示剂(2g·L-1,乙醇溶液)。
四、实验步骤
1. 0.1mol·L-1HCl溶液和0.1mol·L-1NaOH溶液的配制
通过计算求出配制500mL 0.1mol·L-1HCl溶液所需6mol·L-1盐酸的体积。然后用小量筒量取此量的6mol·L-1盐酸,加入水中,并稀释成500mL,贮于玻璃塞试剂瓶中,充分摇匀。
同样,计算求出配制500mL 0.1mol·L-1NaOH溶液所需固体NaOH的量,在台秤上迅速称出,置于烧杯中,立即用水溶解,配制成500mL溶液,贮于具橡皮塞的试剂瓶中,充分摇匀。试剂瓶应贴上标签,注明试剂名称、配制日期、使用者姓名,并留一空位以备填入此溶液的准确浓度。
2.HCl溶液滴定NaOH溶液
按照玻璃仪器的洗涤要求和方法洗净酸、碱滴定管各一支(检查是否漏水,若漏水按要求处理)。先用水将滴定管内壁冲洗2~3次,然后用配制好的盐酸标准溶液将酸式滴定管淌洗2~3次,再于管内装满该酸溶液;用NaOH标准溶液将碱式滴定管淌洗2~3次,再于管内装满该碱溶液。然后排出两滴定管管尖空气泡。
分别将两支滴定管液面调节至“0.00”刻度,或零点刻度稍下处静置1min后,精确读取滴定管内液面位置并立即将读数记录在实验报告本上。
取洁净的锥形瓶一只,放在碱式滴定管下,以每分钟约10mL的速度放出20mL NaOH溶液于锥形瓶中,加入1滴甲基橙指示剂,用HCl溶液滴定至溶液由黄色变橙色为止,读取并记录NaOH溶液及HCl溶液的精确体积。反复平行滴定几次,记录读数,分别求出体积比(VHCl/VNaOH),直至三次测定结果的相对平均偏差在0.1%之内。
3.NaOH溶液滴定HCl溶液
取洁净的锥形瓶一只,放在酸式滴定管下,放出20mL HCl溶液于锥形瓶中,加入3滴酚酞指示剂,用NaOH溶液滴定至溶液由无色变微红色为止,反复平行滴定几次,分别求出体积比(VNaOH/VHCl),直至三次测定结果的相对平均偏差在0.1%之内。
五、实验记录与数据处理
表1 NaOH溶液滴定HCl溶液(指示剂:酚酞)
表2 HCl溶液滴定NaOH溶液(指示剂:甲基橙)
六、思考题
1.滴定管在装入标准溶液前为什么要用此溶液润洗内壁2~3次?
2.用于滴定的锥形瓶或烧杯是否需要干燥?要不要用标准溶液润洗?为什么?
3.配制HCl溶液及NaOH溶液所用水的体积,是否需要需要准确量取?为什么?
4.在每次滴定完成后,为何要将标准溶液加至滴定管零点或接近零点,然后进行第二次滴定?
5.用HCl溶液滴定NaOH溶液时是否可用酚酞作指示剂?