酸碱中和滴定测定酸溶液的浓度
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化学实验中的酸碱溶液的浓度测定在化学实验中,准确测定酸碱溶液的浓度十分重要。
无论是工业生产中的化学反应控制,还是日常生活中的酸碱中和过程,都需要准确知道溶液的浓度。
本文将介绍几种常见的酸碱溶液浓度测定方法。
一、酸碱溶液的浓度概念及计算方法酸碱溶液的浓度一般用溶液中所溶质的物质的量来表示。
其中,质量浓度(C)和摩尔浓度(M)是最常用的浓度计量单位。
1. 质量浓度(C)质量浓度是指溶质在溶液中所占的质量与溶液体积的比值,常用单位是克/升(g/L)或毫克/升(mg/L)。
计算方法为:质量浓度(C)=溶质质量(m)/溶液体积(V)。
2. 摩尔浓度(M)摩尔浓度是指溶质在溶液中的摩尔数与溶液体积的比值,常用单位是摩尔/升(mol/L)。
计算方法为:摩尔浓度(M)=溶质的摩尔数(n)/溶液的体积(V)。
二、酸碱溶液浓度测定方法1. 酸碱滴定法酸碱滴定法是使用一定浓度的酸溶液或碱溶液,与待测溶液反应,通过滴定计算出待测溶液的浓度。
常用的滴定试剂有,硫酸、氢氧化钠等。
滴定过程中,根据酸碱中和反应的化学方程式,可以计算出待测溶液的浓度。
酸碱滴定法通常采用酸碱指示剂来标定滴定终点,常见的指示剂有酚酞、溴酚蓝等。
2. 酸碱滴定曲线法酸碱滴定曲线法是利用自动滴定仪记录滴定过程中pH值的变化情况,得到滴定曲线。
通过滴定曲线,可以准确判断滴定终点的位置,从而计算出待测溶液的浓度。
滴定曲线法相对于传统滴定法更加精确和准确。
3. 酸碱中和反应法酸碱中和反应法是利用酸和碱的中和反应,通过化学方程式的配平,计算出待测溶液的浓度。
此方法适用于已知酸或碱浓度的情况下,直接计算待测溶液的浓度。
4. pH计测定法pH计测定法是通过测定待测溶液的酸碱性指标pH值,计算出溶液的浓度。
pH计是一种根据溶液的酸碱性指示剂的吸收光谱变化来确定酸碱浓度的仪器。
通过测定溶液的pH值,并结合酸碱反应的化学方程式,可以推算出溶液的浓度。
三、注意事项及实验安全1. 在进行酸碱浓度测定实验时,要佩戴实验手套、护目镜等防护设备,以避免溶液溅入皮肤或眼睛引起伤害。
酸性与碱性溶液的浓度测定酸性溶液和碱性溶液的浓度测定对于许多化学实验和工业生产过程中都是非常重要的。
正确地测定酸碱溶液的浓度可以帮助我们了解物质的性质和反应能力,从而更好地控制化学反应过程和产品质量。
本文将介绍常见的酸碱溶液浓度测定方法,并探讨它们的原理和适用范围。
一、酸性溶液浓度测定1. 中和滴定法中和滴定法是一种常用的酸碱溶液浓度测定方法,其基本原理是利用滴定过程中酸碱中和反应的特性来确定溶液中酸碱的浓度。
在滴定实验中,通常用一种标准的碱溶液滴定待测酸溶液,直到滴加的碱溶液与待测酸溶液发生完全中和反应。
通过记录滴定过程中所需的酸碱溶液的体积,并根据它们的配比关系计算出酸碱溶液的浓度。
2. 酸碱指示剂法酸碱指示剂法是一种简便快速的酸碱溶液浓度测定方法。
该方法基于不同酸碱指示剂在酸碱溶液中呈现不同颜色的原理。
我们可以将一滴或几滴适量的酸碱指示剂加入待测溶液中,根据颜色的变化来判断待测溶液的酸碱性质及浓度。
这种方法特别适用于那些无法直接进行滴定的情况。
二、碱性溶液浓度测定1. 酸碱中和滴定法与中和滴定法类似,酸碱中和滴定法也是一种常用的测定碱性溶液浓度的方法。
在该方法中,我们通常用一种标准的酸溶液滴定待测碱溶液,直到滴加的酸溶液与待测碱溶液发生完全中和反应。
通过记录滴定过程中所需的酸碱溶液的体积,并根据它们的配比关系计算出碱溶液的浓度。
2. pH计测定法pH计测定法是一种基于测定溶液酸碱度的方法。
通过使用pH计测量溶液的酸碱度(pH值),我们可以推断出溶液中酸碱离子的浓度。
在实际操作中,我们需要将待测溶液滴入pH计的测量室中,并根据测量结果来判断溶液的酸碱性质及浓度。
三、注意事项及实验安全在进行酸碱溶液浓度测定的实验过程中,我们需要注意以下事项:1. 实验场所应保持整洁,并配备充足的通风设施,以避免有害气体的积聚。
2. 操作人员应戴上实验手套、护目镜和实验室大衣,以保护自己的人身安全。
3. 酸碱溶液的处理应遵循正确的废物处理规范,不可随意排放或混合处理。
酸碱中和滴定实验报告实验名称:酸碱中和滴定实验实验目的:1.了解滴定法的基本原理和方法;2.掌握酸碱中和滴定实验的操作技巧;3.熟悉酸碱溶液的标定方法。
实验原理:滴定法是一种常用的定量分析方法,通过添加已知浓度的一种溶液(滴定液)来测定待测物质的浓度。
滴定实验中常用的指示剂能够在溶液中发生颜色变化,使我们可以判断滴定的终点。
酸碱中和滴定实验是通过滴定强酸和强碱来确定它们的浓度的一种方法。
实验器材:1.直读式滴定管;2.磁力搅拌器;3.双口瓶;4.烧杯;5.称量瓶。
实验步骤:1.用称量瓶称取一定质量的NaOH固体;2.在双口瓶中加入适量的去离子水溶解NaOH固体,摇匀;3.准备一定质量的HCl溶液;4.将NaOH溶液定容至10mL;5.将滴定管中装入适量的HCl溶液;6.开启磁力搅拌器,将NaOH溶液加入滴定管中;7.持续滴加NaOH溶液,直至HCl溶液的颜色发生显著变化;8.记录滴定液的加入量。
实验结果:滴定过程中,当NaOH溶液滴加至HCl溶液中时,颜色一开始是无色的,随着滴加的进行,当滴定液接近终点时,溶液会由无色变为粉红色。
当颜色变化发生时,立即停止滴加,并记录滴定液的加入量。
实验数据和计算:实验中以HCl溶液为滴定溶液,NaOH溶液为标准溶液。
我们可以通过摩尔反应的比例关系,计算出待测物质(HCl)的浓度。
假设试剂的反应方程式为:HCl+NaOH→NaCl+H2O根据反应的化学计量关系,可以得到以下比例关系:1 mol HCl: 1 mol NaOH已知NaOH溶液的浓度为C1 mol/L,滴定液的体积为V1 mL,滴定时NaOH的加入量为V2 mL。
因此,可以计算出HCl溶液的浓度:C1*V1=C2*V2实验讨论:1.指示剂的选择:实验中我们选择了酚酞作为指示剂,因为它能够在酸碱中和反应终点时溶液颜色发生明显变化。
2.滴定剂的选择:实验中我们选择了NaOH溶液作为滴定剂,因为它是一种强碱,可以与强酸反应。
酸碱中和滴定实验溶液浓度的测定酸碱中和滴定实验是一种常用的化学实验方法,用于确定溶液中酸碱的浓度。
本文将介绍酸碱中和滴定实验的原理和步骤,并详细说明如何通过滴定计算出溶液的浓度。
一、实验原理酸碱中和滴定实验是基于维尔斯定律的原理。
当一定量的酸和碱溶液混合后,酸和碱反应生成水和盐。
在滴定过程中,溶液中加入一种指示剂,用来标志滴定终点的改变。
滴定开始时,滴入的酸或碱会中和溶液中的碱或酸,导致pH值的变化。
当酸和碱的摩尔比例达到1:1时,滴定终点即到达,此时用酸碱指示剂的颜色发生显著变化。
二、实验步骤1. 准备工作:将酸和碱溶液分别装入滴定瓶中,注意溶液的浓度和酸碱种类要匹配。
选择适当的酸碱指示剂,并将其加入滴定瓶中。
2. 滴定操作:a. 取一定量的酸溶液放入容量瓶中,加入少量的酸碱指示剂。
b. 用滴定管吸取碱溶液,滴入酸溶液中,同时轻轻摇动容量瓶,直至指示剂颜色发生变化。
c. 记录滴定前和滴定后的滴定管中的溶液体积差值。
d. 重复滴定过程,直到连续两次观察到相同的滴定终点。
三、计算溶液浓度通过滴定计算溶液浓度的方法如下:1. 确定酸和碱的摩尔反应比例。
根据中和反应的化学方程式,确定酸和碱的摩尔比例。
2. 计算酸和碱的摩尔浓度。
根据滴定前后的溶液体积差值,计算出酸或碱的摩尔数。
3. 根据摩尔比例,计算出另一种溶液的摩尔数。
4. 通过摩尔数和溶液体积,计算出溶液的浓度。
四、实验注意事项1. 实验操作要仔细,确保溶液的准确投入和反应。
2. 滴定过程中要注意控制滴液的速度,以避免误差。
3. 每次滴定要迅速且均匀地搅拌,使反应充分进行。
4. 使用准确的量器,避免误差的产生。
通过酸碱中和滴定实验测定溶液浓度,能够准确、快速地获得溶液中酸碱的浓度信息。
在化学分析和实验室工作中有着广泛的应用。
希望本文的介绍能对您有所帮助。
酸碱中和反应的中和滴定计算与实验酸碱中和反应是化学中一种重要的反应类型,通过滴定实验可以准确地测定溶液中的酸碱浓度。
本文将介绍酸碱中和反应的中和滴定计算与实验过程。
一、中和滴定计算中和滴定计算是在进行酸碱中和滴定实验之前进行的预先计算,以确定所需的滴定剂的滴定量以及滴定后溶液的酸碱浓度。
下面以酸滴定碱的实验为例来说明中和滴定计算的方法。
1. 确定酸碱反应的化学方程式首先需要确定酸碱反应的化学方程式。
例如,若要测定硫酸溶液的浓度,可以使用氢氧化钠溶液进行滴定。
反应方程式为:H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O2. 确定滴定剂浓度与滴定量在进行实验前,需要确定滴定剂的溶液浓度。
通过浓度计算可以得到滴定剂的摩尔浓度。
根据酸碱反应的化学方程式,可以确定所需的滴定剂的滴定量。
例如,若已知硫酸浓度为0.1 mol/L,滴定方程式中酸和碱的化学摩尔比为1:2,那么需要使用的氢氧化钠溶液的浓度可通过下述计算得到:NaOH的摩尔浓度 = (0.1 mol/L * 0.1 L) / 0.02 L3. 计算滴定后溶液的酸碱浓度在滴定实验中,滴定剂与待测溶液反应,直至滴定终点,即酸碱当量显色变化的点。
测定滴定终点后,可以通过滴定剂与待测溶液的摩尔比关系计算出待测溶液的酸碱浓度。
二、中和滴定实验在进行中和滴定实验时,需要准备好酸和碱的溶液、滴定剂、滴定管、滴定管支架等实验器材。
1. 实验操作首先,使用容量瓶准确地配制所需酸和碱的溶液。
将待测酸溶液倒入滴定瓶中,加入适量指示剂(例如酚酞或溴酸石蕊),溶解均匀。
然后使用滴定管滴加滴定剂(例如氢氧化钠溶液)到酸溶液中,同时轻轻摇晃滴定瓶。
当滴定终点出现颜色变化时,停止滴定。
2. 数据处理根据实验操作中滴定剂的使用量,可以计算出待测溶液的酸碱浓度。
根据中和滴定计算中得到的滴定剂的溶液浓度和滴定量,可以使用计算公式计算出待测溶液的酸碱浓度。
三、实验注意事项进行酸碱中和滴定实验时需要注意以下几点:1. 实验器材应干净无杂质,以避免实验误差的发生。
酸碱中和滴定范围计算公式酸碱中和滴定是化学实验中常见的一种实验方法,用于测定溶液中酸或碱的浓度。
在进行酸碱中和滴定实验时,需要计算滴定范围,以确定滴定终点和滴定终点的误差范围。
本文将介绍酸碱中和滴定范围的计算公式及其应用。
酸碱中和滴定范围的计算公式如下:V1 N1 = V2 N2。
其中,V1为待测溶液的体积,N1为待测溶液的浓度,V2为滴定溶液的体积,N2为滴定溶液的浓度。
这个公式的推导过程是基于酸碱中和反应的化学方程式,例如,对于强酸和强碱的中和反应,化学方程式为:H+ + OH→ H2O。
根据化学方程式,可以得出滴定范围的计算公式。
通过计算滴定范围,可以确定滴定终点的大致位置,从而减小滴定误差。
在实际应用中,酸碱中和滴定范围的计算可以帮助实验者选择合适的滴定终点指示剂,以及确定滴定时的操作方法。
此外,通过计算滴定范围,还可以评估实验的可行性和准确性。
酸碱中和滴定范围的计算公式还可以用于解决一些实际问题。
例如,如果知道待测溶液的体积和浓度,以及滴定溶液的浓度,可以通过计算滴定范围来确定需要滴定的体积范围,从而节省试剂和提高实验效率。
另外,酸碱中和滴定范围的计算公式还可以帮助实验者理解滴定过程中酸碱中和反应的基本原理。
通过计算滴定范围,可以更好地理解滴定终点的选择和滴定误差的控制,从而提高实验的准确性和可靠性。
需要注意的是,酸碱中和滴定范围的计算公式是基于一定的假设条件,例如,假设酸碱中和反应是完全的,滴定终点的选择是准确的,滴定过程中没有其他化学反应发生等。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行修正和调整。
总之,酸碱中和滴定范围的计算公式是酸碱中和滴定实验中重要的工具,可以帮助实验者确定滴定范围,选择合适的滴定终点指示剂,评估实验的可行性和准确性,解决实际问题,理解滴定过程中的基本原理。
通过掌握酸碱中和滴定范围的计算方法和应用,可以更好地进行酸碱中和滴定实验,并取得准确可靠的实验结果。
化学实验酸碱中和滴定反应滴定是一种常用于化学实验室的准确确定溶液浓度的方法。
其中,酸碱中和滴定反应是一种常见的滴定方法,用于确定溶液中酸碱浓度的实验。
本文将详细介绍酸碱中和滴定反应的原理、实验步骤和注意事项。
一、原理酸碱中和滴定反应基于酸组分和碱组分在一定条件下的快速反应,通过酸溶液和碱溶液的滴定反应,可以确定两者中物质的化学计量比。
在酸碱中和滴定反应中,酸溶液通常用酸性指示剂进行指示,当滴定液与待测溶液中的酸溶液反应到化学计量比时,指示剂会发生颜色变化,这时,滴定液的体积就能确定待测液体中酸组分的含量。
二、实验步骤1. 准备滴定管和滴定管钳,并用洗涤液清洗干净。
确保滴定管的内壁干净,无残留物。
2. 使用容量瓶分别配制好酸溶液和碱溶液,并标明浓度。
3. 取一个已知浓度的酸溶液,加入少量酸性指示剂。
4. 用滴定管量取已知浓度的碱溶液,利用滴定管钳固定滴定管,将滴定液滴入酸溶液中。
5. 在滴定液滴入过程中,注意用玻璃棒搅拌酸溶液,使反应更加均匀。
6. 滴定液加入过程中酸性指示剂会发生颜色变化,当颜色变化明显时,表示滴定反应接近终点。
7. 记录滴定液滴入酸溶液的体积,该体积即为酸溶液所需的滴定液体积。
8. 重复实验步骤4-7,直至滴定反应的体积变化在一定范围内相近。
9. 根据滴定液消耗的体积,可以计算酸溶液的浓度。
三、注意事项1. 实验前必须戴上防护眼镜和实验手套,避免酸碱溶液对皮肤和眼睛的刺激。
2. 准备好适当的废液容器,将废液处理妥当。
3. 在滴定反应过程中,滴定液要逐滴加入,并注意控制速度,以免滴液过多导致误差。
4. 在滴定前要进行试验室室温调节,确保实验环境稳定。
5. 确保实验器材干净,以免造成实验结果的误差。
6. 记录实验数据时要准确、细致,以便后续计算溶液的浓度。
7. 实验完成后,对实验器材进行彻底清洗,并将废液处理妥当。
酸碱中和滴定反应是一种重要的化学实验方法,可以准确测定溶液中酸碱物质的浓度。
酸碱滴定与中和反应的计算酸碱滴定是化学实验中常用的一种分析方法,用于确定溶液中含有酸或碱的量。
在滴定过程中,酸和碱相互中和反应,通过计算反应的化学方程式,可以准确地确定溶液中酸碱物质的浓度。
一、酸碱滴定的原理酸碱滴定基于酸碱中和反应的化学原理。
在滴定中,需要使用一种已知浓度的溶液(称作滴定液)与待测溶液进行逐滴反应。
当滴定液与待测溶液的酸碱化学物质完全中和后,滴定终点到达,此时滴定液与待测溶液的酸碱摩尔比例被确定。
根据酸碱中和反应的化学方程式,可以得到滴定反应的化学计算公式。
例如,若滴定液为酸性,待测溶液为碱性,滴定反应方程式可表示为:HCl + NaOH → H2O + NaCl在该方程式中,HCl为滴定液的化学式,NaOH为待测溶液的化学式,H2O为生成的物质化学式,NaCl为生成物质的化学式。
二、酸碱滴定的计算方法1. 确定滴定反应的化学方程式。
根据待测溶液和滴定液的化学性质,推导出滴定反应的化学方程式。
在方程式中,滴定液与待测溶液的化学物质应完全中和,生成物质化学式要正确。
2. 根据已知条件确定待测溶液的体积和浓度。
在滴定实验前,通常需要使用一种溶液标准化方法,以确定滴定液的浓度。
常见的标准化溶液包括酸性和碱性。
通过滴定已知浓度的标准溶液,可以确定待测溶液的体积和浓度。
3. 进行滴定实验。
将待测溶液放置于容量瓶中,用滴管逐滴加入滴定液。
加滴过程中,观察溶液的颜色变化,当溶液的颜色发生突变时,表示滴定终点已到达。
4. 计算待测溶液的浓度。
根据滴定反应的化学方程式,利用滴定液和待测溶液的滴定终点体积,可以计算出待测溶液的浓度。
计算公式为:待测溶液的浓度(mol/L)= 滴定液的浓度(mol/L)×滴定液的体积(mL)/ 待测溶液的体积(mL)。
三、酸碱滴定实例以酸性滴定为例,假设待测溶液为盐酸(HCl)溶液,滴定液为氢氧化钠(NaOH)溶液。
已知滴定液的浓度为0.1 mol/L,滴定液滴定终点体积为20 mL,待测溶液滴定终点体积为15 mL。
酸碱中和滴定实验报告酸碱中和滴定试验报告1班级________________姓名________________试验时间______________一、试验目的用已知浓度溶液标准溶液〕【本试验盐酸为标准溶液】测定未知溶液〔待测溶液〕浓度【本试验氢氧化钠为待测溶液】二、试验原理在酸碱中和反应中,运用一种的酸〔或碱〕溶液跟的碱〔或酸〕溶液完全中和,测出二者的,再依据化学方程式中酸和碱的'物质的量的比值,就可以计算出碱〔或酸〕溶液的浓度。
计算公式:c(NaOH)?c(HCl)?V(HCl)c(NaOH)?V(NaOH)或 c(HCl)?。
V(NaOH)V(HCl)三、试验用品酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、0.1000mol/L盐酸〔标准液〕、未知浓度的NaOH溶液〔待测液〕、酚酞〔变色范围8.2~10〕1、酸和碱反应的实质是。
2、酸碱中和滴定选用酚酞作指示剂,但其滴定终点的变色点并不是pH=7,这样对中和滴定终点的判断有没有影响?3、滴定管和量筒读数时有什么区分?三、数据记录与处理四、问题争论酸碱中和滴定的关键是什么?酸碱中和滴定试验报告2试验名称:酸碱中和滴定时间试验〔分组〕桌号合指导老师一、试验目的:用已知浓度溶液〔标准溶液〕【本试验盐酸为标准溶液】测定未知溶液〔待测溶液〕浓度【本试验氢氧化钠为待测溶液】二、试验仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台〔含滴定管夹〕。
试验药品: 0.1000mol/L盐酸〔标准溶液〕、未知浓度的NaOH 溶液〔待测溶液〕、酸碱指示剂:酚酞〔变色范围8~10〕或者甲基橙〔3.1~4.4〕三、试验原理:c〔标〕×V〔标〕 = c〔待〕×V〔待〕【假设反应计量数之比为1:1】【本试验详细为:c〔H+〕×V〔酸〕 = c〔OH-〕×V〔碱〕】四:试验过程:〔一〕滴定前的预备阶段1、检漏:检查滴定管是否漏水〔详细方法:酸式滴定管,将滴定管加水,关闭活塞。
课题15 酸碱中和滴定测定酸溶液的浓度课题概述:酸碱中和滴定是常用的测定未知酸碱浓度的一类方法。
常规的酸碱中和滴定是利用指示剂的变色来判断中和滴定的终点(即等当点),这要求操作者对于指示剂颜色变化十分敏感。
本实验通过pH传感器,监测盐酸与氢氧化钠溶液中和反应过程中pH值变化,从而使得滴定终点的判断更加简单、清晰。
pH传感器通过测量pH电极和参比电极、被测溶液所组成的电池的电动势,间接测量pH电极的电位,从而得到溶液中的氢离子浓度。
教学目标:1.研究酸碱中和反应过程中pH值变化情况,理解中和反应的实质。
2.学会寻找中和反应的等当点,并计算未知酸溶液的浓度。
器材准备:实验药品:氢氧化钠固体、未知浓度盐酸溶液(浓度为0.1mol/L左右)、pH标准缓冲溶液(pH= 6.865、pH=9.180)。
实验仪器:TI—83 Plus图形计算器及CBL系统、pH传感器、电磁搅拌器、100mL 锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴定管、小烧杯、250mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、蒸馏水洗瓶。
实验装置:如下图所示。
实验步骤:一.实验准备1.配制标准缓冲溶液。
将购得的pH标准缓冲物质一小包溶于水,转移至250mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,即为pH标准缓冲溶液。
(对应的pH值及注意事项请参见标准物质包装袋)。
2.配制0.1000mol/L标准氢氧化钠溶液。
用电子天平称取4.000g氢氧化钠固体,溶于适量水中,静置冷却至室温后转移至1000mL容量瓶中,加水稀释至刻度线。
3.将滴定管清洗干净,分别用标准氢氧化钠溶液和盐酸溶液润洗后,加入标准氢氧化钠溶液和待测盐酸溶液至零刻度线。
二.设置传感器1.将TI—83 Plus图形计算器、CBL系统按图示连接。
2.将pH传感器与CBL系统CH1通道相连。
3.打开TI—83 Plus图形计算器、CBL系统,按APPS,选择“CHEMBIO”程序,按ENTER。
(见图1、2)图1 图2 4.在“MAIN MENU”菜单中选择“1:SET UP PROBES”;输入传感器数量“1”,按ENTER。
(见图3)5.在“SELECT PROBE”菜单中选择“2:pH”。
(见图4)图3 图4 6.输入通道序号“1”;在“CALIBRATION”菜单中选择“2:PERFORM NEW”。
预热30秒后,按ENTER。
(见图5、6)图5 图6 7.将装有pH值为6.865的标准缓冲溶液的烧杯放在电磁搅拌器上,并将电磁搅拌器的加热温度调至25℃。
将干净的pH电极浸入烧杯中,当CBL系统显示屏示数稳定后,按CBL TRIGGER键,并在图形计算器上输入pH值“6.865”。
(见图7、8)图7 图8 8.取出pH电极,用水冲洗干净,用滤纸小心吸干电极外表。
9.将装有pH值为9.180的标准缓冲溶液的烧杯放在电磁搅拌器上,并将电磁搅拌器的加热温度调至25℃。
将干净的pH电极浸入烧杯中,当CBL系统显示屏示数稳定后,按TRIGGER键,并在图形计算器上输入pH值“9.180”。
(见图9、10)图9 图10 10.在“CALIBRATION DONE”屏幕中显示了校正曲线的斜率INTERCEPT(K0,B)与截距SLOPE(K1,A)。
记录这些数据。
以后测定时,如果仍使用同一pH传感器并且环境情况相类似时,可以不用标准溶液校正,而在“CALIBRATION”菜单中选择“3:MANUAL ENTRY”,手工输入校正曲线的斜率INTERCEPT与截距SLOPE,即可实现pH电极的校正。
(见图11)图11三.pH值数据采集1.用酸式滴定管向100mL锥形瓶中注入10.00mL待测盐酸溶液,将锥形瓶置于电磁搅拌器上并放入搅拌子。
2.将干净的pH电极浸入锥形瓶内溶液中。
3.在“MAIN MENU”菜单中选择“2:COLLECT DATA”。
(见图12)4.在“COLLECT DATA”菜单中选择“3:TRIGGER / PROMPT”,预热30秒后,ENTER。
(见图13)图12 图13 5.当CBL系统显示屏示数稳定后,按TRIGGER键,并在图形计算器上输入加入氢氧化钠溶液的总体积“0”。
(见图14、15)图14 图15 6.在“DA TA COLLECTION”菜单中选择“1:MORE DATA”。
(见图16)图167.用碱式滴定管向锥形瓶中注入1.00mL 0.1000mol/L氢氧化钠溶液,搅拌均匀。
当CBL系统显示屏示数稳定后,按TRIGGER键,并在图形计算器上输入加入氢氧化钠的总体积“1.00”mL。
(见图17、18)图17 图18 8.重复6、7的操作步骤。
每次按TRIGGER键后在图形计算器上输入加入氢氧化钠的总体积,直至加入氢氧化钠溶液的总体积达到9.00mL。
(见图19)图199.在“DA TA COLLECTION”菜单中选择“1:MORE DATA”。
(见图20)10.用碱式滴定管向锥形瓶中注入0.50mL 0.1000mol/L氢氧化钠溶液,搅拌均匀。
当CBL系统显示屏示数稳定后,按TRIGGER键,并在图形计算器上输入加入氢氧化钠的总体积“9.50”mL。
(见图21)图20 图21 11.在“DA TA COLLECTION”菜单中选择“1:MORE DATA”。
12.用碱式滴定管向锥形瓶中注入0.10mL 0.1000mol/L氢氧化钠溶液,搅拌均匀。
当CBL系统显示屏示数稳定后,按TRIGGER键,并在图形计算器上输入加入氢氧化钠的总体积“9.60”mL。
13.重复11、12的操作步骤。
每次按TRIGGER键后在图形计算器上输入加入氢氧化钠的总体积,直至加入硫酸溶液的总体积达到10.50mL。
(见图22、23)图22 图23 14.在“DA TA COLLECTION”菜单中选择“1:MORE DATA”。
15.用碱式滴定管向锥形瓶中注入0.50mL 0.1000mol/L氢氧化钠溶液,搅拌均匀。
当CBL系统显示屏示数稳定后,TRIGGER键,并在图形计算器上输入加入氢氧化钠的总体积“11.00”mL。
16.重复6、7的操作步骤。
TRIGGER键后在图形计算器上输入加入氢氧化钠的总体积,直至加入氢氧化钠溶液的总体积达到15.00mL。
17.在“DA TA COLLECTION”菜单中选择“2:STOP”,即完成了数据的采集。
(见图24)图24实验结果及数据处理:1.在“MAIN MENU”菜单中选择“3:VIEW GRAPH”,所显示的就是中和反应过程中随着氢氧化钠加入量pH值的变化曲线。
(例:见图25)图252.按ENTER,在“MAIN MENU”菜单中选择“7:QUIT”。
3.按2nd+[STA T PLOTS],在“STA T PLOTS”菜单中选择“1:Plot1…On”。
(见图26)4.按 移动至“Type:”,将其改为xy直线图,按2nd+[QUIT]退出。
(见图27)图26 图27 5.在主屏幕中按GRAPH,所显示的就是反应过程中随着硫酸加入量pH值的变化曲线。
(例:见图28)图286ZOOM,在“ZOOM”菜单中选择“1:ZBox”(Zbox允许在当前窗口中,用矩形框选择一部分图形放大研究)。
按 、 、 、 ,将十字光标移至“X = 9.989,Y = 7.195”左右,按ENTER。
即确定了放大框的左上角。
(例:见图29、30)图29 图30 7.按 、 、 、 ,将十字光标移至“X = 10.372,Y = 6.794”左右,按ENTER。
即确定了放大框的右下角。
(例:见图31、32)图31 图32 8.此时显示的是局部放大了的滴定曲线。
按 、 ,将十字光标移至尽量靠近“Y = 7”的地方;按 、 ,将十字光标移至滴定曲线上,读出X的数值为10.12mL。
(例:见图33、34)图33 图34 9.若十字光标不能距离“Y = 7”足够近,则可以重复6、7、8步骤以放大滴定曲线至足够大小。
10.计算稀盐酸的浓度:c(碱)V(碱) = c(酸)V(酸)0.1000×10.12 = c(酸) ×10.00c(酸) = 0.1012 mol/L实验说明:1.为得到更准确的数据,pH电极在测量前,必须进行标定。
2.标准缓冲溶液的pH值随温度的变化会有所改变,因此在标定时必须恒定溶液温度为25℃。
3.在接近滴定等当点时,pH值的变化变得更为明显,此时每次注入氢氧化钠溶液的体积应尽量减小(实验中减为0.10 mL),以精确记录滴定突跃的情况。
4.本实验的数据处理,也可以由等当点前后的两点进行线性回归,根据回归方程以求得pH值等于7时加入氢氧化钠的体积(详见“酸碱中和滴定研究”)。
具体操作过程中可以根据实际情况挑选更为简便的方法。
思考与拓展:1.用指示剂和用pH传感器监测中和滴定的终点,各有什么优点和缺点?2.重复以上实验,用稀盐酸滴定氢氧化钠溶液,并计算未知盐酸溶液的浓度。
实验结果与用氢氧化钠滴定盐酸所得结果相比,是否一样,为什么?3.用酚酞试液作为指示剂进行中和滴定,并记录达到终点时消耗氢氧化钠的体积。
预测两种方法(用指示剂与用pH传感器)测得的结果有何差异?进行实验验证猜想,并用理论解释之。
4.本实验还有什么可以改进的地方?上海市科技教育研究所、上海市徐汇区教育学院严岷评:酸碱中和滴定通常是用指示剂来判断滴定终点的,这首先要求操作者对于指示剂的变色十分敏感。
而一些指示剂(如甲基橙)变色并不十分明显,如果操作者稍有判断失误,就会引起较大的误差。
本课题尝试用pH传感器来监测中和滴定过程中的pH值,直接寻找等当点,避免了因为对颜色判断失误而造成误差,同时也使等当点的寻找更直观。