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标准溶液的配制与标定

  • lilongfei14
    2011/10/20
  • 私聊

分析化学

  • 实训一 氢氧化钠标准溶液的配制和标定



    一、目的要求

    1.掌握NaOH标准溶液的配制和标定。

    2.握碱式滴定管的使用,掌握酚酞指示剂的滴定终点的判断。

    二、方法原理

    NaOH有很强的吸水性和吸收空气中的CO2,因而,市售NaOH中常含有Na2CO3

    反应方程式: 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

    由于碳酸钠的存在,对指示剂的使用影响较大,应设法除去。

    除去Na2CO3最通常的方法是将NaOH先配成饱和溶液(约52%,W/W),由于Na2CO3在饱和NaOH溶液中几乎不溶解,会慢慢沉淀出来,因此,可用饱和氢氧化钠溶液,配制不含Na2CO3的NaOH溶液。待Na2CO3沉淀后,可吸取一定量的上清液,稀释至所需浓度即可。此外,用来配制NaOH溶液的蒸馏水,也应加热煮沸放冷,除去其中的CO2

    标定碱溶液的基准物质很多,常用的有草酸(H2C2O4•2H2O)、苯甲酸(C6H5COOH)和邻苯二甲酸氢钾(C6H4COOHCOOK)等。最常用的是邻苯二甲酸氢钾,滴定反应如下:

    C6H4COOHCOOK + NaOH → C6H4COONaCOOK + H2O

    计量点时由于弱酸盐的水解,溶液呈弱碱性,应采用酚酞作为指示剂。

    三、仪器和试剂

    仪器:碱式滴定管(50ml)、容量瓶、锥形瓶、分析天平、台秤。

    试剂:邻苯二甲酸氢钾(基准试剂)、氢氧化钠固体(A.R)、10g/L酚酞指示剂:1g酚酞溶于适量乙醇中,再稀释至100mL。
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  • lilongfei14

    第1楼2011/10/20

    四、操作步骤

    1. 0.1mol/L NaOH标准溶液的配制

    用小烧杯在台秤上称取120g固体NaOH,加100mL水,振摇使之溶解成饱和溶液,冷却后注入聚乙烯塑料瓶中,密闭,放置数日,澄清后备用。

    准确吸取上述溶液的上层清液5.6mL到1000毫升无二氧化碳的蒸馏水中,摇匀,贴上标签。

    2. 0.1mol/L NaOH标准溶液的标定

    将基准邻苯二甲酸氢钾加入干燥的称量瓶内,于105-110℃烘至恒重,用减量法准确称取邻苯二甲酸氢钾约0.6000克,置于250 mL锥形瓶中,加50 mL无CO2蒸馏水,温热使之溶解,冷却,加酚酞指示剂2-3滴,用欲标定的0.1mol/L NaOH溶液滴定,直到溶液呈粉红色,半分钟不褪色。同时做空白试验。

    要求做三个平行样品。


    五、结果结算

    NaOH标准溶液浓度计算公式:

    m

    CNaOH =

    (V1-V2)× 0.2042

    式中:m---邻苯二甲酸氢钾的质量,g

    V1---氢氧化钠标准滴定溶液用量,mL

    V2---空白试验中氢氧化钠标准滴定溶液用量,mL

    0.2042---与1mmol氢氧化钠标准滴定溶液相当的基准邻苯二甲酸氢钾的质量,g

    思考题



    1、 配制标准碱溶液时,用台秤称取固体NaOH是否会影响浓度的准确度?

    2、 能否用称量纸称取固体NaOH?为什么?

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    第2楼2011/10/20

    实训二 盐酸标准溶液的配制和标定



    一、目的要求

    1. 掌握减量法准确称取基准物的方法。

    2. 掌握滴定操作并学会正确判断滴定终点的方法。

    3. 学会配制和标定盐酸标准溶液的方法。

    二、原理

    由于浓盐酸容易挥发,不能用它们来直接配制具有准确浓度的标准溶液,因此,配制HCl标准溶液时,只能先配制成近似浓度的溶液,然后用基准物质标定它们的准确浓度,或者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计算该溶液的准确浓度。

    标定HCl溶液的基准物质常用的是无水Na2CO3,其反应式如下:

    Na2CO3 2HCl 2NaCl CO2 H2O



    滴定至反应完全时,溶液pH3.89,通常选用溴甲酚绿-甲基红混合液作指示剂。

    三、试剂

    1.浓盐酸(密度1.19)

    2.溴甲酚绿-甲基红混合液指示剂:量取30mL溴甲酚绿乙醇溶液(2g/L),加入20mL甲基红乙醇溶液(1g/L),混匀。

    四、步骤

    1. 0.1mol·L-1HCl溶液的配制

    用量筒量取浓盐酸9mL,倒入预先盛有适量水的试剂瓶中,加水稀释至1000mL,摇匀,贴上标签。

    2. 盐酸溶液浓度的标定

    用减量法准确称取约0.15g270~300干燥至恒量的基准无水碳酸钠,置于250mL锥形瓶,加50mL水使之溶解,再加10滴溴甲酚绿-甲基红混合液指示剂,用配制好的HCl溶液滴定至溶液由绿色转变为紫红色,煮沸2min,冷却至室温,继续滴定至溶液由绿色变为暗紫色。由Na2CO3的重量及实际消耗的HCl溶液的体积,计算HCl溶液的准确浓度。

    五、注意事项

    1. 干燥至恒重的无水碳酸钠有吸湿性,因此在标定中精密称取基准无水碳酸钠时,宜采用“减量法”称取,并应迅速将称量瓶加盖密闭。

    2. 在滴定过程中产生的二氧化碳,使终点变色不够敏锐。因此,在溶液滴定进行至临近终点时,应将溶液加热煮沸,以除去二氧化碳,待冷至室温后,再继续滴定。





    1. 作为标定的基准物质应具备哪些条件?

    2. 欲溶解Na2CO3基准物质时,加水50mL应以量筒量取还是用移液管吸取?为什么?

    3. 本实验中所使用的称量瓶、烧杯、锥形瓶是否必须都烘干?为什么?

    4. 标定HCl溶液时为什么要称0.15g左右Na2CO3基准物?称得过多或过少有何不好?

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  • lilongfei14

    第3楼2011/10/20

    实训三 EDTA标准溶液的配制和标定



    一、目的要求

    1.了解EDTA标准溶液标定的原理。

    2.掌握配制和标定EDTAB标准溶液的方法。

    二、原理

    乙二胺四乙酸二钠盐(习惯上称EDTA)是一种有机络合剂,能与大多数金属离子形成稳定的11螯合物,常用作配位滴定的标准溶液。

    EDTA在水中的溶解度为120g/L,可以配成浓度为0.3mol/L以下的溶液。EDTA标准溶液一般不用直接法配制,而是先配制成大致浓度的溶液,然后标定。用于标定EDTA标准溶液的基准试剂较多,例如ZnZnOCaCO3BiCuMgSO4·7H2ONiPb等。

    用氧化锌作基准物质标定EDTA溶液浓度时,以铬黑T作指示剂,用pH=10的氨缓冲溶液控制滴定时的酸度,滴定到溶液由紫色转变为纯蓝色,即为终点。

    三、试剂

    1.乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)。

    2.氨水-氯化铵缓冲液(pH=10):称取5.4g氯化铵,加适量水溶解后,加入35mL氨水,再加水稀释至100mL。

    3.铬黑T指示剂:称取0.1g铬黑T,加入10g氯化钠,研磨混合。

    4.40%氨水溶液:量取40mL氨水,加水稀释至100mL。

    5.氧化锌(基准试剂)。

    6.盐酸

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    第4楼2011/10/20

    四、步骤

    1. 0.01mol·L-1EDTA溶液的配制

    称取乙二胺四乙酸二钠盐(Na2H2Y·2H2O4g,加入1000mL水,加热使之溶解,冷却后摇匀,如混浊应过滤后使用。置于玻璃瓶中,避免与橡皮塞、橡皮管接触。贴上标签。

    2. 锌标准溶液的配制

    准确称取约0.16g800灼烧至恒量的基准ZnO,置于小烧杯中,加入0.4mL盐酸,溶解后移入200mL容量瓶,加水稀释至刻度,混匀。

    3. EDTA溶液浓度的标定

    吸取30.00~35.00mL锌标准溶液于250mL锥形瓶中,加入70mL水,用40%氨水中和至pH7~8,再加10mL氨水-氯化铵缓冲液(pH=10),加入少许铬黑T指示剂,用配好的EDTA溶液滴定至溶液自紫色转变为纯蓝色。记下所消耗的EDTA溶液的体积,根据消耗的EDTA溶液的体积,计算其浓度。





    1.用铬黑T指示剂时,为什么要控制pH=10?

    2.配位滴定法与酸碱滴定法相比,有哪些不同?操作中应注意哪些问题?



    附:0.05mol·L-1EDTA滴定液的配制与标定(药典方法)

    一、试剂

    a) 稀盐酸:取盐酸234mL,加水稀释至1000mL

    b) 0.025%甲基红的乙醇液:取甲基红0.025g,加无水乙醇100mL,即得。

    c) 氨试液:取浓氨水400mL,加水使成1000mL

    d) 氨-氯化铵缓冲液(pH=10.0):取氯化铵5.4g,加水20mL溶液后,加浓氨水溶液35mL,再加水稀释至100mL,即得。

    e) 铬黑T指示剂:取0.1g铬黑T,加氯化钠10g,研磨均匀,即得。

    二、步骤

    1.配制:称取乙二胺四醋酸二钠盐(Na2H2Y·2H2O)19g,加适量的水使溶解成1000mL,摇匀。

    2.标定:取于800℃灼烧至恒重的基准氧化锌约0.12g,精密称定,加稀盐酸3mL使溶解,加水25mL,加0.025%甲基红的乙醇溶液1滴,滴加氨试液至溶液显微黄色,加水25mL与氨-氯化氨缓冲液(Ph=10.0)10ml,再加铬黑T指示剂少量,用本液滴定至溶液由紫色变为纯蓝色,并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)相当于4.069mg的氧化锌。根据本液的消耗量与氧化锌的取用量,算出本液的浓度,即得。

    3.贮藏:置玻璃塞瓶中,避免与橡皮塞、橡皮管等接触。

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  • lilongfei14

    第5楼2011/10/20

    实训四 硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定



    一、实训目的

    1、掌握硫代硫酸钠标准滴定溶液的配制、标定和保存方法。

    2、掌握以碘酸钾为基准物间接碘量法标定硫代硫酸钠的基本原理、反应条件、操作方法和计算。

    二、实训原理

    Na2S2O3·5H2O容易风化、潮解,且易受空气和微生物的作用而分解,因此不能直接配制成准确浓度的溶液。但其在微碱性的溶液中较稳定。当标准溶液配制后亦要妥善保存。

    标定Na2S2O3溶液通常是选用KIO3KBrO3K2Cr2O7等氧化剂作为基准物,定量地将I 氧化为I2,再用Na2S2O3溶液滴定,其反应如下;




    上述几种基准物中一般使用
    KIO3KBrO3较多,因为不会污染环境。


    三、试剂

    1、基准试剂 KIO3

    220%KI溶液;

    30.5 mol/LH2SO4溶液;

    4、5g/L淀粉溶液:0.5g可溶性淀粉放入小烧杯中,加水10mL,使成糊状,在搅拌下倒入90 mL沸水中,继续微沸2min,冷却后转移至试剂瓶中。

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    第6楼2011/10/20

    实训四 硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定



    一、实训目的


    1、掌握硫代硫酸钠标准滴定溶液的配制、标定和保存方法。

    2、掌握以碘酸钾为基准物间接碘量法标定硫代硫酸钠的基本原理、反应条件、操作方法和计算。

    二、实训原理

    Na2S2O3·5H2O容易风化、潮解,且易受空气和微生物的作用而分解,因此不能直接配制成准确浓度的溶液。但其在微碱性的溶液中较稳定。当标准溶液配制后亦要妥善保存。

    标定Na2S2O3溶液通常是选用KIO3KBrO3K2Cr2O7等氧化剂作为基准物,定量地将I 氧化为I2,再用Na2S2O3溶液滴定,其反应如下;




    上述几种基准物中一般使用
    KIO3KBrO3较多,因为不会污染环境。


    三、试剂

    1、基准试剂 KIO3

    220%KI溶液;

    30.5 mol/LH2SO4溶液;

    4、5g/L淀粉溶液:0.5g可溶性淀粉放入小烧杯中,加水10mL,使成糊状,在搅拌下倒入90 mL沸水中,继续微沸2min,冷却后转移至试剂瓶中。

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  • lilongfei14

    第7楼2011/10/20

    四、实训步骤

    10.l mol/L Na2S2O3标准溶液的配制

    称取13Na2S2O3·5H2O置于400 mL烧怀中,加入200 mL新煮沸的冷却的蒸馏水,待完全溶解后,加入 0.1g Na2CO3,然后用新煮沸经冷却的蒸馏水稀释至500 mL,保存于棕色瓶中,在暗处放置 714天后标定;

    2Na2S2O3标准溶液的标定

    准确称取基准试剂 KIO3约0.9克于 250 mL烧杯中,加入少量蒸馏水溶解后,移入 250 mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。

    用移液管吸取上述KIO3标准溶液25 mL置于250mL锥形瓶中,加入KI溶液5 mL和H2SO4溶液5 mL,以水稀释至100mL,立即用待标定的Na2S2O3溶液滴定至淡黄色;再加入5 mL淀粉溶液,继续用Na2S2O3溶液滴定至蓝色恰好消失,即为终点。根据消耗的Na2S2O3溶液的毫升数及 KIO3的量,计算 Na2S2O3溶液的准确浓度。

    若选用KBrO3作基准物时其反应较慢,为加速反应需增加酸度,因而改为取1mol/LH2SO4溶液溶液5mL,井需在暗处放置5 min,使反应进行完全,并且改用碘量瓶。

    注意事项

    1、配制Na2S2O3溶液时,需要用新煮沸(除去CO2和杀死细菌)并冷却了的蒸馏水,或将Na2S2O3试剂溶于蒸馏水中,煮沸10min后冷却,加入少量Na2CO3使溶液呈碱性,以抑制细菌生长。

    2、配好的Na2S2O3溶液贮存于棕色试剂瓶中,放置两周后进行标定。硫代硫酸钠标准溶液不宜长期贮存,使用一段时间后要重新标定,如果发现溶液变浑浊或析出硫,应过滤后重新标定,或弃去再重新配制溶液。

    3、用Na2S2O3滴定生成I2时应保持溶液呈中性或弱酸性。所以常在滴定前用蒸馏水稀释,降低酸度。用基准物K2Cr2O7标定时,通过稀释,还可以减少Cr3+绿色对终点的影响。

    4、滴定至终点后,经过5~10min,溶液又会出现蓝色,这是由于空气氧化I所引起的,属正常现象。若滴定到终点后,很快又转变为I2一淀粉的蓝色,则可能是由于酸度不足或放置时间不够使KBrO3或K2Cr2O7与KI的反应未完全,此时应弃去重做。

    五、结果计算

    Na2S2O3标准滴定溶液浓度按下式计算:

    6m(KIO3) ×25/250

    C(Na2S2O3) =

    M(KIO3)V(Na2S2O3)×10-3



    思考题



    1、在配制Na2S2O3标准溶液时,所用的蒸馏水为何要先煮沸并冷却后才能使用?为什么将溶液煮沸10min?为什么常加入少量Na2CO3?为什么放置两周后标定?

    2、为什么可以用KIO3作基准物来标定Na2S2O3溶液?为提高准确度,滴定中应注意哪些问题?

    3、溶液被滴定至淡黄色,说明了什么?为什么在这时才可以加入淀粉指示剂?如果用I2溶液滴定Na2S2O3溶液时应何时加入淀粉指示剂?

    4、配制0.lmol/L的硫代硫酸钠溶液500mL,应称取多少克无水 Na2S2O3

    5、在碘量法中若选用KBrO3作基准物时,为什么使用碘量瓶而不使用普通锥形瓶?

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  • lilongfei14

    第8楼2011/10/20



    实训五 碘标准滴定溶液的配制与标定



    一、实训目的

    1、掌握碘标准滴定溶液的配制和保存方法。

    2、掌握碘标准滴定溶液的标定方法、基本原理、反应条件、操作步骤和计算。

    二、实训原理

    碘可以通过升华法制得纯试剂,但因其升华及对天平有腐蚀性,故不宜用直接法配制I2标准溶液而采用间接法。

    可以用基准物质As2O3来标定I2溶液。As2O3难溶于水,可溶于碱溶液中,与NaOH反应生成亚砷酸钠,用I2溶液进行滴定。反应式为;



    该反应为可逆反应,在中性或微碱性溶液中(pH约为8),反应能定量地向右进行,可加固体NaHCO3以中和反应生成的H+,保持pH在8左右。

    由于 As2O3为剧毒物,实际工作中常用已知浓度的硫代硫酸钠标准滴定溶液标定碘溶液(用Na2S2O3标准溶液“比较I2”),即用I2溶液滴定一定体积的Na2S2O3标准溶液。反应为:



    以淀粉为指示剂,终点由无色到蓝色。

    三、试剂

    l. 固体试剂I2(分析纯)。

    2.固体试剂KI(分析纯)。

    3淀粉指示液(5gL)。

    4. 硫代硫酸钠标准滴定溶液(0.l molL)。

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  • lilongfei14

    第9楼2011/10/20

    四、实训步骤

    1、碘溶液的配制

    配制浓度为0.05molL的碘溶液 500mL:称取 6.5g碘放于小烧杯中,再称取 17g KI,准备蒸馏水500mL,将KI45次放入装有碘的小烧杯中,每次加水510mL,用玻璃棒轻轻研磨,使碘逐渐溶解,溶解部分转入棕色试剂瓶中,如此反复直至碘片全部溶解为止。用水多次清洗烧杯并转入试剂瓶中,剩余的水全部加入试剂瓶中稀释,盖好瓶盖,摇匀,待标定。

    2、碘溶液的标定(用Na2S2O3标准溶液“比较”)

    用移液管移取已知浓度的Na2S2O3标准溶液25mL于锥形瓶中,加水25mL,加5mL淀粉溶液,以待标定的碘溶液滴定至溶液呈稳定的蓝色为终点。记录消耗 I2 标准滴定溶液的体积V2



    五、数据处理

    碘标准滴定溶液浓度按下式计算:

    思考题



    1、碘溶液应装在何种滴定管中?为什么?

    2、配制I2溶液时为什么要加 KI

    3、配制I2溶液时,为什么要在溶液非常浓的情况下将I2KI一起研磨,当I2KI溶解后才能用水稀释?如果过早地稀释会发生什么情况?


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    第10楼2011/10/21

    实训六 高锰酸钾标准溶液的配制和标定



    一、实训目的

    1、掌握高锰酸钾标准滴定溶液的配制、标定和保存方法。

    2、掌握以草酸钠为基准物标定高锰酸钾的基本原理、反应条件、操作方法和计算。

    二、实训原理

    高锰酸钾(KMnO4)为强氧化剂,易和水中的有机物和空气中的尘埃等还原性物质作用;KMnO4溶液还能自行分解,见光时分解更快,因此KMnO4标准溶液的浓度容易改变,必须正确地配制和保存。

    KMnO4溶液的标定常采用草酸钠(Na2C2O4)作基准物,因为Na2C2O4不含结晶水,容易精制,操作简便。KMnO4和Na2C2O4反应如下:




    滴定温度控制在7080℃,不应低于60,否则反应速度太慢,但温度太高,草酸又将分解。

    三、试剂

    1、基准试剂 Na2C2O4

    23 mol/LH2SO4溶液;

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