《分析化学》实验指导书 联系客服

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当V1>V2时,试液为NaOH和Na2CO3的混合物,NaOH和Na2CO3的含量(以质量浓度g·L-1表示)可由下式计算:

MNaOH1MNa2CO3C?2V2?C(V1?V2)21000100% 1000100%; NaCO%?NaOH%?23mm当V1

MNaHCO31MNa2CO3C?2V1?C(V2?V1)100!0001000Na2CO3%?100%; NaHCO3%? mm五、实验结果分析与讨论

1 0.1mol/l HCl 溶液浓度的标定(表一)

编 号 项 目 终点 m (Na2CO3)/g (ml) 终点 (ml) HCl滴定 起点 (ml) 读数(ml) 真实值(ml) C(HCl)/ mol·L1 -1 0..1512 26.23 0.00 26.22 0.1088 2 0.1511 26.22 0.00 26.21 0.1087 3 0.1512 26.23 0.00 26.22 0.1088 4 0.1512 26.24 0.00 26.23 0.1088 0.1088 0.9 5 0.1511 26.22 0.00 26.21 0.1088 6 0.1512 26.23 0.00 26.22 0.1088 7 0.0000 0.01 0.00 C(HCl)平均值(mol·L1) -极差‰ 2混合碱的测定(表二) 编 号 项 目 碱样(g) V碱样(ml) VHCl(起点)(ml) VHCl(终点) ml V1(ml) V2(ml) V1(ml) V2(ml) V1(平均)ml

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1 2 1.7150 3 4 25.00 0.00 25.61 7.63 25.60 7.62 25.00 0.00 25.63 7.64 25.62 7.63 25.61 25.00 0.00 25.61 7.63 25.60 7.62 25.00 0.00 0.01 0.01 VHCl(实际)ml V2(平均)ml NaOH% 极差 Na2CO3 % 极差 7.62 45.64 0.4 51.27 1.4 注释:①混合碱系NaOH和Na2CO3组成时,酚酞指示剂可适当多加几滴,否则常因滴定不完全使NaOH的测定结果偏低,Na2CO3的测定结果偏高。

②最好用NaHCO3的酚酞溶液(浓度相当)作对照。在达到第一终点前,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,滴定速度也不能太慢,摇动要均匀。

③近终点时,一定要充分摇动,以防形成CO2的过饱和溶液而使终点提前到达。

本次实验中V1>V2 ,所以可以判定混合碱的成分是NaOH与Na2CO3的混合物。计算出NaOH的含量为45.64%,Na2CO3的含量为51.27%;最后得知NaOH的实际含量为45.70%, Na2CO3的实际含量为51.30%,最后分别计算出NaOH, Na2CO3的回收率

NaOH的回收率=(45.64/45.70)×100%=99.87% Na2CO3的回收率=(51.27/51.30) ×100%=99.94% 注意事项

1、实验中盐酸的标定要注意终点时生成的是H2CO3饱和溶液,pH为3.9,为了防止终点提前,必须尽可能驱除CO2,接近终点时要剧烈振荡溶液,或者加热;本文采用的是剧烈振荡溶液。

2、碱测定在第一终点时生成NaHCO3应尽可能保证CO2不丢失,滴定速度一定不能过快!否则会造成HCl局部过浓,引起CO2的丢失,摇动应该缓慢不要剧烈振动。

3、实验是采用双指示剂法测定混合碱的含量,由于使用了酚酞(由红色至无色),甲基橙(由黄色至橙色),颜色变化不是太明显,并存在主观因素,分析结果的误差较大,本文采用对照的方法提高分析结果的准确度。

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实验四 KMnO4标准溶液的配制、标定,H2O2含量的测定

一、实验目的

1.掌握KMnO4标准溶液的配制方法和保存方法。

2.掌握用Na2C2O4标定KMnO4溶液浓度的方法和注意事项。 3.熟悉用KMnO4标准溶液测定H2O2含量的方法。

二、实验用设备及工具

分析天平、干燥器、称量瓶、水浴锅、锥形瓶、酸式滴定管、容量瓶、移液管、洗瓶。 Na2C2O4基准物质、H2SO4(1+5)、0.02mol?L-1KMnO4溶液、3%H2O2、1mol?L-1 MnSO4溶液。

三、实验原理

1.高锰酸钾的性质

KMnO4是强氧化剂,它的氧化作用和溶液的酸度有关,在强酸性溶液中获得5个电子还原为Mn2+,在中性或碱性溶液中,获的3个电子还原为MnO2.

MnO4-+8H++5e=== Mn2++4H2O MnO4 -+2H2O+3e=== MnO2↓+4OH-

由于MnO2↓为褐色,影响滴定终点观察,所以用KMnO4标准进行滴定一般在强酸性溶液中进行,所用的强酸通常是H2SO4,避免使用HCl或HNO3(因为HCl具还原性也能与MnO4-作用,而HNO3具有氧化性,它可能氧化被测定的物质)。

利用KMnO4作氧化剂,可直按滴定许多还原性物质,如Fe2+ 、H2O2、草酸盐、As3+ 、Sb3+ 、W5+ 及V4+ 等。有些氧化性物质,如不能用KMnO4溶液直接滴定,则可用间接法测定之。

MnO4-是深紫色,用它滴定无色或浅色试液时一般不需另加指示剂,因为MnO4-被还原后的Mn2+在浓度低时,几乎无色因此利用等当点后微过量的MnO4 -本身的颜色(粉红色)来指示终点。

2.高锰酸钾标准滴定溶液配制和标定

纯的KMnO4溶液是相当稳定的,一般的KMnO4试剂中常含有少量MnO2和杂质,而且蒸馏水中常含微量还原性物质,它们都促进KMnO4溶液的分解,见光时分解的更快,所以KMnO4不能直接配制标准溶液,而只能用间接配制法进行配制。

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为了配制较稳定的KMnO4溶液,可称取稍多于理论量的KMnO4溶于蒸馏水中,加热煮沸,冷却后贮于棕色瓶中,于暗处放置数天,使溶液中可能存在的还原性物质完全氧化,然后过滤除去析出的MnO2沉淀。

正确配制的KMnO4溶液,必须呈中性,不含MnO2↓,保存在玻塞棕色瓶中,放置暗处,久放后的KMnO4溶液使用时应重新标定其浓度。

KMnO4溶液可用还原剂作基准来标定。如:H2C2O4·2H2O、Na2C2O4、(NH4)2C2O4、As2O3、FeSO4·7H2O、(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O和纯铁丝等。其中以Na2C2O4使用较多。Na2C2O4容易提纯,性质稳定,不含结晶水,在105~110℃烘干约2h后,冷却,就可使用。

在H2SO4溶液中,MnO4-与C2O42-的反应为: 2MnO 4 -+5 C2O42-+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O

为了使此反应能定量地较迅速地进行,应注意下述滴定条件:

(1)温度:在室温下此反应的速度缓慢,因此应将溶液加热至75~85℃,但温度不宜过高,否则在酸性溶液中会使部分H2C2O4发生分解: H2C2O4=== CO2↑+CO+ H2O

(2)酸性:溶液保持足够的酸度,一般在开始滴定时,溶液的酸度约为0.5~1mol/L,酸度不够时,往往容易生成MnO2 ↓,酸度过高又会促使H2C2O4分解。

(3)滴定速度:由于MnO4-与C2O42-的反应是自动催化反应,滴定开始时,加入的第一滴KMnO4溶液褪色很慢(因为这时溶液中仅存在极少量Mn2+),所以开始滴定时要进行得慢些,在KMnO4红色没有褪去以前,不要加入第二滴,等几滴KMnO4溶液已经起了作用之后,滴定速度就可以稍快些,但不能让KMnO4溶液象流水似的流下去,否则部分加入KMnO4的溶液来不及与C2O4 2-反应,此时在热的酸性溶液中会发生分解。

4MnO4 -+12H +→4Mn 2++5O2+6H2O

(4)终点判断:因为MnO4-本身有颜色,终点后稍微过量的MnO4-使溶液呈现粉红色而指示滴定终点的到达。KMnO4滴定的终点是不太稳定的,这是由于空气中的还原性气体及尘埃等杂质落入溶液中能使KMnO4缓慢分解,而使粉红色消失,所以经过半分钟不褪色,即可认为终点已到。

3.高锰酸钾自身指示剂的变色原理

在氧化还原滴定中,利用本身的颜色变化的指示滴定终点的标准溶液或被滴定物称为自身指示剂。用高锰酸钾作标准溶液滴定剂化学计量点时,只要稍过量高锰酸根离子就可使溶液呈粉红色,因为高锰酸根离子自身就是粉红色。

4.高锰酸钾法测定H2O2的基本原理

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