作者:2016级会计学 何家琦
作者简介:2016-2017学年以海洋科学类专业第三转入工商管理大类,专业积点第一
一、实验目的
⒈ 进一步熟练滴定操作和滴定终点的判断;
⒉ 掌握混合碱分析的测定原理、方法和计算。
二、实验原理
混合碱是NaOH 与Na2CO3,或Na2CO3 与 NaHCO3的混合物,采用双指示剂法,可以测定各组分的含量。
首先,在碱液中加入酚酞指示剂,用HCl标准溶液滴定至溶液略带粉红色,即为第一化学计量点,反应如下:
NaOH + HCl = NaCl+ H2O
Na2CO3+ HCl = NaHCO3 +H2O
此时反应产物为NaHCO3和NaCl,溶液pH为8.3,设所消耗HCl溶液的体积为V1(ml)。
然后,继续加入甲基橙指示剂,用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色转变为橙色,即为第二化学计量点,反应如下:
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑
此时溶液pH为3.7。设所消耗HCl溶液的体积为V2(ml)。
分别用酚酞、甲基橙指示第一、第二终点,具体如下:
NaOH Na2CO3 NaHCO3

如果V1>V2 则为NaOH和Na2CO3混合物
V1 酚酞作指示剂 NaOH消耗HCl体积为:V1-V2
终点:红 → 无色 Na2CO3消耗HCl体积为:2 V2
如果V1<V2则为NaHCO3和Na2CO3的混合物
NaCl NaHCO3 Na2CO3消耗HCl体积为:2 V1

NaHCO3 消耗HCl体积为:V2-V1
V2 甲基橙作指示剂
终点:黄 → 橙
NaCl CO2 H2O
三、实验试剂
混合碱试样;甲基橙指示剂(1g/L水溶液);酚酞指示剂(2g/L乙醇溶液);HCl标准溶液0.1mol·L-1(已给粗配盐酸,要滴定后确定其浓度)
四、实验仪器
分析天平(公用)、称量瓶(公用)、烧杯(1)、容量瓶250mL (1)、移液管25mL (1)、玻璃棒(1)、锥形瓶(3)、酸式滴定管(1)
五、实验步骤
1. 粗配盐酸溶液的标定(大概在0.1mol·L-1左右)
差减法(用到分析天平)称取无水Na2CO3三份,每份0.15~0.20g,分别放在250mL锥形瓶中,加50mL水溶解,摇匀,加1滴甲基橙指示剂,用HCl溶液滴定(放在玻璃制的中)到溶液刚好由黄变橙即为终点。计算HCl溶液的浓度。要求测定的相对平均偏差≤0.2%。
2.混合碱试液的配制
用递减称(用到分析天平)量法准确称取0.83-0.85g试样置于烧杯中,用适量去离子水溶解后转移到容量瓶中定容(250ml)。
3.第一终点的滴定
用移液管(25ml)吸取试液一份,置于锥形瓶中,加适量蒸馏水,再加2~3滴酚酞指示剂,用
HCl标准溶液滴定至溶液由红色转变为微红色,记下读数。
4.第二终点的滴定
在上述溶液中再加1 ~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色转变
为橙色,记下读数。
5.用同样方法再测定二份,并计算样品中各成分的含量。
六、实验数据处理
1. mol·L-1HCl溶液浓度的标定
| 滴定序号 |
1 |
2 |
3 |
| 无水碳酸钠质量(g) |
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| Na2CO3溶液的体积(mL) |
25.00 |
25.00 |
25.00 |
| HCl溶液 的体积 (mL) |
起始读数(mL) |
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| 终了读数(mL) |
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|
| 实际体积(mL) |
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| HCl溶液的浓度(mol·L-1) |
计算值(mol·L-1) |
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| 平均值(mol·L-1) |
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| 相对偏差 |
% |
% |
% |
HCl溶液的浓度是 mol·L-1
2. 混合碱的分析
| 滴定序号 |
1 |
2 |
3 |
| 混合碱溶液的体积(mL) |
25.00 |
25.00 |
25.00 |
| HCl溶液 的体积 (mL) |
起始读数(mL) |
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| 第一终点读数(mL) |
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| 第二终点读数(mL) |
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| 实际体积(mL) |
V1(mL) |
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| V2(mL) |
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| 混合碱溶液的组成 |
NaOH |
计算值(mol·L-1) |
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| 平均值(mol·L-1) |
|
| 相对偏差 |
% |
% |
% |
| NaHCO3 |
计算值(mol·L-1) |
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| 平均值(mol·L-1) |
|
| 相对偏差 |
% |
% |
% |
| Na2CO3 |
计算值(mol·L-1) |
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| 平均值(mol·L-1) |
|
| 相对平均偏差 |
% |
% |
% |
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结论:混合碱溶液的组成是:NaOH mol·L-1;NaHCO3 mol·L-1;
Na2CO3 mol·L-1
七、注意事项
1. 在第一终点滴完后的锥形瓶中加甲基橙,立即滴V2。千万不能在三个锥形瓶先分别滴
V1,再分别滴V2。
2. 滴定第一终点时酚酞指示剂可适当多滴几滴,以防NaOH滴定不完全而使NaOH的测定
结果偏低,Na2CO3的测定结果偏高。
3. 最好用浓度相当的NaHCO3的酚酞溶液做对照,在到达第一终点前,不要因为滴定速度
过快,造成溶液中HCl局部过浓,引起CO2的损失,带来较大的误差,滴定速度亦不能太慢,摇动要均匀。
4. 临近第二终点时,一定要充分摇动,以防止形成CO2的过饱和溶液而使终点提前到达。
八、实验结果分析
附:m(Na2CO3)=106 m(NaOH )=40 m(NaHCO3)=84
相对偏差计算公式:先算出平均偏差(单次测定值偏差的绝对值的和,在除以组数);用平均偏差除以平均值就是相对平均偏差。