实验二用碳酸钠来标定氢氯酸.PDF

實驗資料 實驗二：用碳酸鈉來標定氫氯酸 引言 利用一已知準確濃度的鹼( 或酸) 可測定一個酸( 或鹼) 的濃度，這些已知準確濃度 的溶液稱為標準溶液。在這實驗中，先行製備標準碳酸鈉溶液，然後用它來滴定 氫氯酸，以測定該酸的準確濃度。 基本標準 適合用來製備標準溶液的物質，其質量須能準確地稱量，並應有明確的化學成分 ( 最好是純度高的物質) ，這些物質稱為基本標準。會風化的、會潮解的、在液態 或溶液中不穩定的、會與空氣中的二氧化碳起反應或含不明數量雜質的物質，均 不適合用作基本標準。 分析級的無水碳酸鈉的純度為 99.5 % ，若置於空氣中，在短時間內它的成分不 會有太大的改變。其他適合用作酸鹼定量分析的基本標準有氧化汞(II) 、乙二酸 鈉和苯二甲酸氫鉀。 指示劑的選用 當把稀氫氯酸加入碳酸鈉溶液時，碳酸根離子與水合氫離子反應，生成碳酸和水： 2  CO (aq) + 2H O (aq)  H CO (aq) + 2H O () 3 3 2 3 2 達到當量點時，溶液基本上為碳酸。在碳酸溶液中，石蕊和酚均呈現酸性時的 顏色，但甲基橙則呈現中性時的顏色。甲基橙中性時的顏色是指其介乎鹼性( 黃 色) 與酸性 ( 紅色) 之間的顏色，故此甲基橙顏色的變化可顯示滴定的終點。 化學藥品 無水碳酸鈉、約 0.1 M 氫氯酸、甲基橙指示劑 儀器 天平、稱量瓶、燒杯、玻璃棒、漏斗、滴管、洗滌瓶、滴定儀器 步驟 甲基橙溶液易燃。 甲 、製備碳酸鈉標準溶液 1. 計算出製備 100.0 cm 3 的 0.100 M 碳酸鈉溶液所需的無水碳酸鈉的質量。 2. 由於分析級的無水碳酸鈉可能含有少量水分，要獲得較佳的實驗結果，把 碳酸鈉放在烘箱內加熱至 250-270 o C 半小時，然後置於乾燥器內冷卻後才 6 實驗資料 使用。稱取稱量瓶的質量，然後按步驟 1 的計算結果，把適量的無水碳酸 鈉加入稱量瓶中，再稱取其質量。 3. 把碳酸鈉倒進燒杯中，用少量去離子水沖洗稱量瓶，並將沖洗液一併加進 燒杯中。 3 4. 把約 30 cm 的去離子水加進燒杯中，用玻璃棒攪拌混合物，直至所有碳酸 鈉完全溶解。 3 5. 把溶液通過漏斗倒進一個 100.0 cm 的容量瓶中，用洗滌瓶將燒杯內剩餘 的溶液沖洗入容量瓶中，並加入去離子水直至液面接近容量瓶的刻度。此 時可用滴管( 或直接使用洗滌瓶) 滴入去離子水直至液面剛好到達刻度上。 6. 蓋好瓶塞，把容量瓶倒轉搖動數次，讓瓶內溶液完全混和。 乙、用標準碳酸鈉溶液滴定氫氯酸 1. 用少量所提供的氫氯酸沖洗一支清潔的滴定管，然後把氫氯酸注入滴定管 中。 3 2. 用標準碳酸鈉溶液沖洗一支 10.0 cm 的移液管，然後用它及移液管膠泵吸 取 10.0 cm 3 的碳酸鈉溶液，放進一清潔的錐形瓶中。 3. 加入 2 滴甲基橙指示劑。 4. 記錄滴定管的起始讀數。 5. 把滴定管中的氫氯酸加入錐形瓶中，直至溶液的顏色由黃變橙(在滴定過程 中，應不斷搖勻混合液。) 。記錄滴定管的最後讀數。這次為試驗性滴定。 6. 重複以上的滴定步驟，直至獲得兩組一致的結果( 滴定值的差異不大於 3 0.10 cm ) 。把所有滴定管讀數記錄在表一中。 3 7. 計算氫氯酸的準確濃度( 以 mol dm 來表示