实验二滴定分析基本操作练习

一、实验目的

1．初步掌握滴定管的使用方法及准确的确定终点的方法。
2．练习酸碱标准溶液的配制。
3．初步掌握酸碱指示剂的选择方法。

二、实验原理

滴定分析是将一种已知准确浓度的标准溶液滴加到待测试样的溶液中，直到化学反应完全为止，然后根据标准溶液的浓度和体积求得待测试样中组份含量的一种方法。

NaOH+HCl = NaCl+H₂O  计量点：pH：7.0； 突跃范围：pH：4.3～9.7

甲基橙（MO）变色范围：3.1（橙色）～4.4（黄色）；

酚　酞（pp）　变色范围：8.0（无色）～9.6（红色）

计算：C1V1=C2V2

         C1/C2=V2/V1

强酸HCl强碱NaOH溶液的滴定反应，突跃范围的pH约为4.3～9.7，在这一范围中可采用甲基橙（变色范围pH3.1～4.4）、酚酞（变色范围pH8.0～9.6）等指示剂来指示终点。

间接配制法：酸碱滴定中常用盐酸和氢氧化钠作为滴定剂，由于浓盐酸易挥发，氢氧化钠易吸收空气中的水分和二氧化碳，故此滴定剂无法直接配制，只能先配置近似浓度的溶液然后用基准物质标定其浓度。本实验分别选取甲基橙和酚酞作为指示剂，通过自行配制的盐酸和氢氧化钠溶液相互滴定，在HCl（0.1mol/L）溶液与NaOH（0.1mol/L）溶液进行相互滴定的过程中，若采用同一种指示剂指示终点，不断改变被滴定溶液的体积，则滴定剂的用量也随之变化，但它们相互反应的体积之比应基本不变。因此在不知道HCl和NaOH溶液准确浓度的情况下，通过计算VHCl/VNaOH体积比的精确度，可以检查实验者对滴定操作技术和判断终点掌握的情况。

三、试剂和仪器

仪器： 滴定管        锥形瓶             试剂瓶            台秤

试剂： 6mol·L^－1 HCl溶液                 NaOH（固体A.R级）

甲基橙指示剂                     酚酞指示剂

四、实验步骤

1、溶液的配制（粗称）：

0.1mol/L的NaOH溶液：在台秤上取约2g固体NaOH于烧杯中，加约50 mL的蒸馏水，溶解，转入橡皮塞试剂瓶中，加水至500 mL，盖好胶塞塞，摇匀，贴好标签备用。

0.1mol/L的HCl溶液：在通风厨内用量筒量取浓HCl 4.5 mL，倒入500mL试剂瓶中，加水稀至500mL，置于试剂瓶中。

2、滴定操作练习

重点讲解滴定管使用前的准备：主要讲解如何排空气泡，酸式滴定管可快速的旋转活塞，让溶液将气泡带走；碱式滴定管，用右手拿住滴定管上端并使之倾斜，左手挤压乳胶管内的玻璃珠使尖端向上翘，让溶液从尖嘴处喷出，可以将气泡排出。

（1）滴定管的使用

 滴定管按用途分为酸式滴定管和碱式滴定管。

酸式滴定管用玻璃活塞控制流速，用于酸或氧化剂溶液，

    碱式滴定管用玻璃珠控制流速，用于碱或还原剂溶液。

1）. 涂油

取下活塞上的橡皮圈，取出活塞，用吸水纸将活塞和活塞套擦干，将酸管放平，以防管内水再次进入活塞套。用食指蘸取少许凡士林，在活塞的两端各涂一薄层凡士林。也可以将凡士林涂抹在活塞的大头上，将活塞插入活塞套内，按紧并向同一方向转动活塞，直到活塞和活塞套上的凡士林全部透明为止。套上橡皮圈，以防活塞脱落打碎。

检查乳胶管和玻璃球是否完好，若乳胶管已老化，玻璃球过大(不易操作)

或过小(漏水)，应予更换。

2）. 检漏 

    用自来水充满滴定管，夹在滴定管夹上直立2 min，仔细观察有无水滴滴下或从缝隙渗出。然后将活塞转动180?，再如前法检查。如有漏水现象，必须重新涂油。

3）. 涂油合格后，用蒸馏水洗滴定管3次每次用量分别为10mL，5mL，5mL。洗时，双手持滴定管两端无刻度处，边转动边倾斜，使水布满全管并轻轻振荡。然后直立，打开活塞，将水放掉，同时冲洗出口管。

4）．洗涤

    若无明显油污，可用洗涤剂溶液荡洗。若有明显油污，可用铬酸溶液洗。加入5 ~ 10mL洗液，边转动边将滴定管放平，并将滴定管口对着洗液瓶口，以防洗液洒出。洗净后将一部分洗液从管口放回原瓶，最后打开活塞，将剩余的洗液放回原瓶，必要时可加满洗液浸泡一段时间。用各种洗涤剂清洗后，都必须用自来水充分洗净，并将管外壁擦干，以便观察内壁是否挂水珠。若挂水珠说明未洗干净,必须重洗。

5）、操作溶液的装入

用0.1mol/L HCl溶液润洗酸式滴定管2-3次，每次5-10mL。然后将HCl溶液装入酸式滴定管中，排气泡,管中液面调至0.00mL附近，记下初读数。用0.1mol/L NaOH溶液润洗碱式滴定管2-3次，每次5-10mL。然后将NaOH溶液装入碱式滴定管中，排气泡,,管中液面调至0.00mL附近，记下初读数。

注意重点: 1.  用欲装溶液将滴定管漂洗3次(洗法与用蒸馏水漂洗相同)。

 2. 将溶液直接倒入滴定管中，使之在”0”刻度上,以便调节.

 3. 赶气泡,调”0”,静止1min,才记录读数.

     （1）酸式滴定管赶气泡的方法是：  右手拿住上部，使滴定管倾斜30?，

左手迅速打开活塞,让溶液冲出,将气泡带走。

     （2）碱式滴定管赶气泡的方法是：

     左手拇指和食指拿住玻璃珠中间偏上部位，并将乳胶管向上弯曲，出口管斜向上，同时向一旁压挤玻璃珠，使溶液从管口喷出随之将气泡带走，再一边捏乳胶管一边将其放直。当乳胶管放直后再松开拇指和食指，否则出口管仍会有气泡。最后将滴定管外壁擦干。

6、无论使用哪种滴定管，都必须掌握下面3种加液方法：

 ①逐滴连续滴加； 

②只加一滴；

③半滴

（2）碱滴定酸、酚酞作指示剂

从酸式滴定管放出约10mL 0.1 mol·L－1HCl于250 mL锥形瓶中，加10mL蒸馏水，加1-2滴酚酞指示剂，用0.1 mol·L－1NaOH进行滴定，在滴定过程中应不断摇动锥形瓶，在前一个阶段滴定速度可以较快，当滴加的NaOH落点处周围红色褪去较慢时，表明已临近终点，用洗甁淋洗锥形甁内壁，NaOH溶液一滴一滴或半滴半滴的滴出，直至溶液呈微红色并保持30秒不褪色，即达终点，记录终读数。然后再从酸色滴定管中放出1～2mL HCl溶液，再用NaOH滴定至终点，如此反复练习滴定、终点判断及读数若干次。

（3）酸滴定碱、甲基橙作指示剂

从碱式滴定管放出约10mL0.1 mol·L－1NaOH于250 mL锥形瓶中，加10mL蒸馏水，加1-2滴甲基橙指示剂，不断摇动下用0.1 mol·L－1HCl进行滴定，溶液由黄色变为橙色即达终点，记录终读数。再从碱色滴定管中放出1～2mLNaOH溶液，再用HCl滴定至终点，如此反复练习，掌握甲基橙作指示剂时，滴定及终点判断若干次。

3、HCl和NaOH溶液体积比的测定

由酸式滴定管放出约20mL 0.1 mol·L－1HCl于锥形甁中，加1-2滴酚酞，用NaOH溶液滴定至溶液呈微红色，半分钟内不褪色即为终点，读取并准确记录HCl和NaOH溶液的体积，平行测定三次，计算VHCl/VNaOH，要求相对平均偏差不大于0.3％。

由碱式滴定管放出约20mL 0.1 mol·L－1NaOH于锥形甁中，加1-2滴甲基橙，用HCl溶液滴定至溶液由黄色至橙色即为终点，读取并准确记录NaOH和HCl溶液的体积，平行测定三次，计算VNaOH/VHCl，要求相对平均偏差不大于0.3％。

五、数据处理：

1、 NaOH滴定HCl(酚酞指示剂)

2、   HCl滴定NaOH(甲基橙指示剂)

六、注意事项

1.强调HCl和NaOH溶液的配制方法----间接法，计算，称量(台秤)或量取(量筒)，粗配，贴标签。

2.加强滴定操作及终点确定的指导。(1)体积读数要读至小数点后两位(2)滴定速度：不要成流水线。(3)近终点时，半滴操作和洗瓶冲洗。（4）每次滴定都必须将酸、碱溶液重新装至滴定管的零刻度线附近。

3、指示剂本身为弱酸或弱碱，用量过多会产生误差，且高浓度的指示剂变色也不灵敏，不要多用。每次滴定时指示剂用量和终点颜色的判断都要相同。

4、.强调实验报告的书写（分析数据和结果的处理-有效数字-单位-计算式-误差分析）。

备注：①这种配制法对于初学者较为方便，但不严格。因为市售的NaOH常因吸收CO₂而混有少量Na₂CO₃，以致在分析结果中导致误差。如果要求严格，必须设法除去CO3-离子，详细内容参考酸碱滴定实验。②NaOH溶液腐蚀玻璃，不能使用玻璃塞，否则长久放置，瓶子打不开，且浪费试剂。一定要使用橡皮塞。长期久置的NaOH标准溶液，应装入广口瓶中，瓶塞上部装有一碱石灰装置，以防止吸收CO₂和水分。

七、思考题：

（1）、配制NaOH溶液时，应选用何种天平称取试剂？为什么？

  要点：用普通天平即可。NaOH 易吸潮，且与空气中的CO₂反应，不能配制准确浓度的溶液，只需配制大致浓度的溶液再标定其浓度，故不需准确称量。

（2）、HCl和NaOH溶液能直接配制准确浓度吗？为什么？

  要点：不能。HCl易挥发。NaOH 易吸潮，并与空气中的CO₂反应。

（3）、在滴定分析实验中，滴定管、移液管为何需要用滴定剂和要移取的溶液润洗几次？滴定中使用的锥形瓶是否也要用滴定剂润洗？为什么？

  要点：滴定管，移液管的润洗是为了防止溶液浓度被稀释。锥形瓶不用，因为瓶内溶液物质的量不可以发生变化。

标准溶液是指已经准确知道质量浓度（或物质的量浓度）的用来进行滴定的溶液。一般有两种配制方法，即直接法和间接法
3.2.1 直接法
    根据所需要的质量浓度（或物质的量浓度），准确称取一定量的物质，经溶解后，定量转移至容量瓶中并稀释至刻度，通过计算即得出标准溶液准确的质量浓度（或物质的量浓度）。这种溶液也称基准溶液（Standard Solution)。用来配制这种溶液的物质称为基准物质（StandardSubstance)。对基准物质的要求是： ① 纯度高，杂质的质量分数低于 0.02%，易制备和提纯； ② 组成（包括结晶水）与化学式准确相符； ③ 性质稳定，不分解，不吸嘲，不吸收大气中C02，不失结晶水等； ④ 有较大的摩尔质量，以减小称量的相对误差
3.2.2 间接法（也称标定法）
若欲配制标准溶液的试剂不是基准物，就不能用直接法配制。（注意：优级纯或分析纯试剂的纯度虽高，但组成不一定就与化学式相符，不一定能作为基准物使用。）间接配制法是先粗配成近似所需质量浓度（或浓度）的溶液，然后用基准物通过滴定的方法确定己配溶液的准确质量浓度（或浓度），这一过程称为标定。

 

第二篇：实验1 滴定分析基本操作练习

实验1  滴定分析基本操作练习

一、实验目的

1．学会配制标准溶液和用基准物质来标定标准溶液浓度的方法；

2．熟练掌握容量瓶、移液管及滴定管的使用方法；

3．初步掌握滴定操作及滴定终点的判断。

二、实验原理

浓盐酸易挥发，固体NaOH 容易吸收空气中的水分和CO₂，易使溶液中含有少量Na₂CO₃。

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

因此，HCl和NaOH标准溶液不能采用直接配制法来进行。应先配制成近似浓度的溶液，再用基准物质来标定其准确浓度。也可以用另一已知准确浓度的标准溶液滴定该溶液，根据两标准溶液的体积数求得该溶液的浓度。

用经过标定的含有碳酸盐的标准碱溶液来标定酸的浓度时，若使用与标定时相同的指示剂，则对测定结果无影响；但若使用不同的指示剂，则产生一定的误差。因此，应配制不含碳酸钠的标准碱溶液。

配制不含碳酸钠的标准氢氧化钠溶液的方法很多，最常见的是用氢氧化钠的饱和水溶液(120:100)配制。碳酸钠在饱和氢氧化钠溶液中不溶解，待碳酸钠沉淀后，量取一定量上层澄清溶液，再稀释到指定浓度，即可得到不含碳酸钠的氢氧化钠溶液。配制氢氧化钠溶液的蒸馏水，应加热煮沸，除去 CO₂，冷却后使用。

标定NaOH溶液时，基准物质可以是草酸(H₂C₂O₄·2H₂O)或邻苯二甲酸氢钾(HOOCC₆H₄COOK)等。常用邻苯二甲酸氢钾进行标定，其滴定反应如下：

计量点时，由于弱酸盐的水解，溶液呈微碱性，应采用酚酞作指示剂。

标定HCl溶液常用的基准物质是无水碳酸钠或硼砂，无水Na₂CO₃易制得纯品，价格便宜，但吸湿性强，使用前应在500～600℃下干燥至恒重，其标定反应如下：

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

在计量点时，溶液为pH=3.9的H₂CO₃饱和溶液，pH突跃范围5.0~3.5，可用甲基橙或溴甲酚绿-甲基红混合指示剂指示终点，临近终点时应将溶液剧烈摇动或加热，以减小CO₂的影响。

硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)有较大的相对分子质量，称量误差小，无吸湿性，也易制得纯品，其缺点是在空气中易风化失去结晶水，其标定反应为：

在计量点时，溶液为pH=5.1的H₃BO₃水溶液，可选用甲基红指示终点，溶液颜色由黄变红，变色较为明显。

三、预习要求

1．酸碱滴定的基本原理、滴定突跃、酸碱指示剂的选择及确定终点的方法；

2．标准溶液的配制及标定方法；

3．容量器皿、分析天平的使用方法及减量法称取固体物质的操作。

四、主要仪器与试剂

仪器：分析天平，托盘天平，容量瓶(250 mL)，移液管(20 mL)，酸、碱式滴定管(50 mL)，锥形瓶(250 mL)，量筒(10 mL，50 mL)，试剂瓶，烧杯等。

试剂：氢氧化钠；邻苯二甲酸氢钾(AR，于110~120℃干燥一小时后，放入干燥器中备用)；酚酞指示剂(0.2%乙醇溶液)；浓盐酸(相对密度1.19)；无水Na₂CO₃(AR，于500～600℃的烘箱内干燥至恒重，置干燥器内冷却后备用)；硼砂(AR，置于有NaCl和蔗糖的饱和溶液的干燥器内保存，以使相对湿度为60％，防止结晶水失去)；甲基橙指示剂(0.1%)；甲基红指示剂(0.2%的乙醇溶液)；甲基红－溴甲酚绿混合指示剂(将0.2%甲基红的乙醇溶液与0.1%溴甲酚绿乙醇溶液以1＋3体积相混合)。

五、实验步骤

1 HCl溶液的标定

(1) 0.1 mol·L^-1 HCl溶液的配制

用小量筒量取浓盐酸4.5 mL，倒入预先盛有适量水的试剂瓶中(于通风柜中进行)，加水稀释至500 mL，摇匀，贴上标签。

(2) 用无水Na₂CO₃基准物质标定

用差减法准确称取0.15 g～0.20 g无水Na₂CO₃ 3份，分别置于250 mL锥形瓶中。用称量瓶称样时一定要带盖，以免吸湿。然后加入20～30 mL水使之溶解，再加入1-2滴甲基橙指示剂，用待标定的HCl溶液滴定至溶液的黄色恰变为橙色即为终点，计算HCl溶液的浓度。

(3) 用硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)标定（选作）

准确称取硼砂0.4~0.6 g 3份，分别倾入250 mL锥形瓶中，加水50 mL使之溶解，加入2滴甲基红指示剂，用待标定的HCl溶液滴定至溶液由黄色恰变为浅红色即为终点。根据硼砂的质量和滴定时所消耗的HCl溶液的体积，由下式计算HCl溶液的浓度。

2. NaOH溶液的配制

⑴ NaOH饱和水溶液的配制

取NaOH 120 g，加蒸馏水 100 mL，使溶成饱和溶液。冷却后，置塑料瓶中，静置数日，澄清后，作储备液。

⑵ 0.1 mol·L^-1 NaOH 溶液的配制

量取 2.8 mLNaOH饱和溶液上层清液置于 500 mL细口瓶中，加新煮沸过的冷蒸馏水稀释至500 mL，摇匀，贴上标签。

2. 0.1 mol·L^-1NaOH溶液的标定

（1）用HCl标液标定：用移液管平行移取20.00mL已知准确浓度的HCl标液三份，置于洗净的锥形瓶中，加酚酞指示剂2滴，用待标定的NaOH溶液滴定至溶液呈浅粉色，且30 s不褪色为终点。记录所消耗的NaOH溶液的体积。计算NaOH溶液的准确浓度。

（2）用邻苯二甲酸氢钾基准物质标定（选作）

准确称取 5.0~5.5 g 在 105~110℃干燥至恒重的邻苯二甲酸氢钾，溶于少量的新煮沸过的冷蒸馏水中，然后转移至250 mL 容量瓶中，用新沸过的冷蒸馏水稀释至刻度，供标定NaOH溶液用。

用移液管平行移取20.00 mL邻苯二甲酸氢钾溶液三份，置于洗净的锥形瓶中，加酚酞指示剂2滴，用待标定的NaOH溶液滴定至溶液呈浅粉色，且30 s不褪色为终点。记录所耗用的NaOH溶液的体积。计算NaOH溶液的准确浓度并写在标签上，标定好的NaOH溶液应妥善保存，供以后测定用。

六、数据记录及结果计算

实验数据与计算结果填入下表。

注意事项

⒈ 滴定管在装满前，应用待装溶液润洗滴定管内壁3次，以免标准溶液浓度的改变。 

⒉ 滴定前应检查碱式滴定管橡皮管内和滴定管管尖是否有气泡，如有气泡应予排除。

⒊ 在每次滴定结束后，应将标准溶液加至滴定管零刻度，再开始下一份溶液的滴定，以减小误差。

七、思考题

⒈ 配制标准碱溶液时，直接用台秤称取固体氢氧化钠是否会影响溶液浓度的准确度？能否用纸称取固体NaOH?为什么？

⒉如何正确的使用容量瓶和滴定管？用于滴定的锥形瓶是否需要干燥？是否要用标准溶液润洗？为什么？

⒊ 配制500 mL 0.10 mol·L^-1HCl溶液，应量取市售浓HCl多少mL？用量筒还是用吸量管量取？为什么？

⒋ 分别以硼砂、无水碳酸钠为基准物标定0.10 mol·L^-1HCl溶液时，实验原理如何？选用何种指示剂？为什么？颜色变化如何？

⒌ 能否采用已知准确浓度的NaOH标准溶液标定HCl浓度？应选用哪种指示剂？为什么？滴定操作时哪种溶液置于锥形瓶中？NaOH标准溶液应如何移取？

参考文献

[1] 华中师范大学，东北师范大学，陕西师范大学，北京师范大学.分析化学实验(第三版).

北京：高等教育出版社，2003.

[2] 汤又文. 基础化学实验-分析化学实验.北京：化学工业出版社，2008.

[3] 蔡明招，刘建宇. 分析化学实验.北京：化学工业出版社，2010.