分析化学实验指导新版 - 下载本文

一、 目的与要求

1、掌握双指示剂法测定NaOH和Na2CO3混合物中个别组分含量的原理和方法。 2、熟悉移液管和容量瓶的使用

二、方法提要

NaOH易吸收空气中的CO2使一部分NaOH变成Na2CO3,即形成Na2CO3和NaOH的混合物。此混合物用盐酸标准溶液滴定。在溶液中先加入酚酞指示剂,当酚酞变色时,NaOH全部被HCl中和,而Na2CO3只被滴定到NaHCO3,即只中和了一半,设这时共用去HCl的体积为V1ml;在此溶液中再加入甲基橙指示剂,继续滴定至甲基橙变色时,NaHCO3进一步被中和为CO2,此时消耗的HCl的体积为V2ml,则Na2CO3消耗的体积为2 V2,总碱量所消耗的HCl的体积为V1+V2.据此,即可分别测得总碱量和Na2CO3的含量。

三、试剂

HCl液(0.1mol/L) 酚酞指示剂 甲基橙指示剂 药用NaOH

四、操作步骤

迅速地精密称取本品约0.35g于50ml小烧杯中,加少量蒸馏水溶解后,定量转移至100ml容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。

精密吸取20.00ml样品溶液于250ml锥形瓶中,加20ml蒸馏水及2滴酚酞指示剂,以HCl液(0.1mol/L)滴至酚酞的红色消失为止,记下所用HCl液(0.1mol/L)的毫升数(V1),再加入2滴甲基橙指示液,继续用HCl液(0.1mol/L)滴定至黄色变为橙色(V2)。根据前后消耗HCl液(0.1mol/L)的毫升数,算出供试品Na2CO3的含量,即得。按下式分别求出总碱量(以NaOH计算)和Na2CO3的百分含量:

附注:样品溶液含有大量氢氧根离子,滴定前不应久置空气中,否则溶液吸收CO2使NaOH的量减少,而Na2CO3的量增多。

五、思考题

1、吸取样品溶液及配制样品溶液时,移液管和容量瓶是否要烘干?

2、用盐酸标准溶液滴定至酚酞变色时,如超过终点是否可用碱标准溶液回滴?试说明原因

3、试说明总碱量和Na2CO3百分含量计算式的原理. 4根据操作步骤,样品重量约0.35g是怎样求得的?

实验六 NaOH标准溶液(0.1mol/L)的配制与标定

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一、 目的与要求

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、掌握滴定操作和滴定终点的判断。

二、方法提要

NaOH易吸收空气中的CO2,使配地的溶液中含有少量Na2CO3

2NaOH+ CO2→Na2CO3+ H2O

经过标定的含有碳酸盐的标准碱溶液,用它测定酸含量时,若使用与标定时相同的指示剂,则含碳酸盐对测定结果并无影响,若标定与测定不是用相同的指示剂,则将发生一定的误差。因此应配制不含碳酸盐的标准碱溶液。

配制不含Na2CO3的标准NaOH溶液的方法很多,最常见的是用NaOH的饱和水溶液(120:100)配制。Na2CO3在饱和NaOH溶液中不溶解,待Na2CO3沉淀沉下后,量取一定量上层澄清溶液,再稀释至所需浓度,即可等到不含Na2CO3的NaOH溶液,饱和NaOH溶液含量约为52%(g/g),比重约1.56。配制1000mlNaOH液(0.1mol/L)应取饱和溶液5.6ml.。用来配制NaOH溶液的水,应加热煮沸放冷,除去其中的CO2。

标定碱溶液用的基准物质很多,如草酸(H2C2O4*2H2O),苯甲酸(C6H5COOH)氨基磺酸(NH2SO3H),邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)等。目前常用的是邻苯二甲酸氢钾,其滴定反应如下:

化学计量点时由于共轭碱的生成,溶液呈微碱性,应采用酚酞为指示剂。

三、仪器及试剂

碱式滴定管 50ml,锥形瓶 250ml,烧杯 250ml, 邻苯二甲酸氢钾基准物质

NaOH饱和水溶液 0.1%酚酞指示剂

四、实验方法

1、配制

(1)NaOH饱和水溶液的溶液的配制:取氢氧化钠约120g,加蒸馏水100ml,振摇使溶液成饱和溶液。冷却后,置塑料瓶中,静置数日,作贮备液。

(2)NaOH液(0.1mol/L)的配制:

量取NaOH的饱和水溶液5.6ml,加新煮沸过的冷蒸馏水至100ml,摇匀。或直接称取NaOH4.4g,加新煮沸过的冷蒸馏水至100ml,摇匀。

2、NaOH液(0.1mol/L)的标定 精密称取在105~110℃干燥至恒温的基准物邻本二甲酸氢钾约0.5g,加新煮沸过的冷蒸馏水50ml,小心摇动,使其溶解,加酚酞指示剂2滴,用NaOH液(0.1mol/L)滴定至溶液呈浅红色,30秒不退色为终点。记录所耗用的NaOH溶液的体积。

根据邻苯二甲酸氢钾的重量和所用的NaOH溶液的毫升数按下式计算NaOH标准溶液的浓度。

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五、思考题

1、配制标准碱溶液时,用架盘天平称取固体NaOH是否会影响溶液浓度的准确度?能否用纸称取NaOH?为什么?

2、为什么NaOH标准液要用标定法配制而不用直接法配制?

3、配制NaOH标准液和溶解邻苯二甲酸氢钾时,为什么要求用新沸冷却的蒸馏水? 4、盛NaOH的瓶子为什么不能用玻璃塞,每次取出NaOH溶液后必须橡胶塞立即塞紧? 5、滴定管内气泡未除尽,对滴定结果有何影响?

6、本实验除用酚酞外,还可以选用什么指示剂指示终点

实验七 苯甲酸的含量测定

一、 目的与要求

1、掌握用中和法测定苯甲酸含量的原理和操作 2、掌握酚酞指示剂的滴定终点

二、方法提要

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苯甲酸属芳香羧酸类药物,其Ka=6.3310 故可用标准碱溶液直接滴定。其滴定反应为: 【公式】

化学计量点时,由于生成共轭碱(苯甲酸钠),溶液呈微碱性,应选用碱性区域变色的指示剂,本实验选用酚酞作指示剂。

三、试剂

NaOH液(0.1mol/L) 0.1%酚酞指示剂

四、操作步骤

取本品约0.27g精密称定,加中性的稀乙醇(对酚酞指示剂显中性)25ml溶解后,加酚酞指示剂3滴,用NaOH液(0.1mol/L)滴定至显淡红色,即达终点(每1ml的NaOH液(0.1mol/L)相当于12.21mg的C7H6O2)。

附注:

1、苯甲酸在水中微溶,在乙醇中易溶,故用稀乙醇为溶剂。

2、中性稀乙醇的配制:取95%的乙醇53ml,加水至100ml,加酚酞指导价3滴,用NaOH液(0.1mol/L)滴定至淡红色,即得。

苯甲酸的百分含量可按下式计算:

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五、思考题

1、操作步骤中,每份样品重约0.27g是怎样求得的?

2、若实验需要50%(V/V)稀乙醇75ml,问需取95%(V/V)乙醇若干毫升?

第三章 非水溶液滴定法

实验八 高氯酸标准溶液(0.1mol/L)的配制与标定

一、 目的与要求

1、掌握非水溶液酸碱滴定原理及操作。

2、掌握高氯酸标准溶液的配制、标定的方法及原理。

二、方法提要

常见的矿酸在冰醋酸中以高氯酸的酸性最强,故常用高氯酸的冰醋酸溶液作标准溶液。 邻苯二甲酸氢钾在冰醋酸中显碱性,以其为基准物,用结晶紫为指示剂,被高氯酸溶液滴定。根据基准物的重量,滴定所消耗的高氯酸溶液的体积,计算出高氯酸溶液的浓度(mol/L)

用邻苯二甲酸氢钾标定时的滴定反应为:

生成的KCLO4不溶于冰醋酸溶液中,故有沉淀产生。

三、操作步骤

1、标准溶液的配制 取无水冰醋酸750ml,加入高氯酸(70~72%)8.5ml,摇匀,在室温下缓缓地加醋酐23ml,边加边摇,加完后再振荡摇匀,放冷。加无水冰醋酸适量使成1000ml,摇匀,放置24小时。若所测供试品易乙酰化,则须用水分测定法测定本液的含水量,再用水和醋酐调节本液的含水量为0.01~0.2%。

2、标定 取在105℃干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾约0.16g,精密称定,加无水冰醋酸20ml使溶解,加结晶紫指示剂1滴,用本液缓缓滴定至蓝色,并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml的高氯酸溶液(0.1 mol/L)相当于20.42mg的邻苯二甲酸氢钾。根据本液的消耗量与邻苯二甲酸氢钾的取用量,算出本溶液的浓度(mol/L),即:

VHClO4为空白校正后的体积;KHC8H4O4=204.2

四、注意事项

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1、配制高氯酸冰醋酸溶液时,不能将醋酐直接加入高氯酸中,应先用冰醋酸将高氯酸稀释后再缓缓加入醋酐。

2、使用的仪器应予先洗净烘干。

3、高氯酸、冰醋酸均能腐蚀皮肤、刺激粘膜,应注意防护。 4、冰醋酸有挥发性,故标准溶液应置棕色瓶中密闭保存。

5、高氯酸标准溶液的体积,随室温变化而改变。因此在标定时及样品测定时代室温均应注意,必要时应修正标准溶液的浓度。

6、结晶紫为指示剂,其终点变化为紫→蓝紫→纯蓝。应正确观察终点的颜色,必要时可采用空白对照或电位法对照。

五、思考题

1、向高氯酸冰醋酸溶液中加入到醋酐量应如何计算?为什么醋酐不能直接加入高氯酸溶液中?

2、为什么邻苯二甲酸氢钾,既可标定碱(NaOH)又可标定酸(HClO4的冰醋酸溶液)?

3、做空白试验的目的?怎么做空白试验?

六、参考资料

1、于如霞主编 分析化学实验 中国医药科技出版社 出版1988;12.第二版,32~34 2、中国药典 1990年版二部 附录180~181.

试验九 水杨酸钠的含量测定

一、 目的与要求

1、掌握有机酸碱金属盐的非水滴定方法

2、掌握结晶紫指示剂的滴定终点的颜色变化。

二、方法提要

水杨酸钠是有机酸的碱金属盐,在水溶液中碱性较弱,不能直接进行酸碱滴定。但是可以选择适当的溶剂,使其碱性增强,再用高氯酸标准溶液进行滴定。其滴定反应为:

C7H5O3Na+HAc=C7H5O3H+Acˉ+Na+

HCLO4+HAc=H2Ac++CLO4ˉ

H2Ac++Ac=2HAc

总反应:HCLO4+C7H5O3Na=C7H5O3H+CLO4ˉ+Na+反应在醋酸—冰醋酸混合溶剂中进行,以增强水杨酸钠的碱度,用结晶紫为指示剂,用高氯酸标准溶液滴定到蓝绿色。

三、操作步骤

精密称取在105℃干燥的水杨酸钠约0.13g于50ml干燥的锥形瓶中,加醋酐—冰醋酸(1:4)混合溶剂10ml使溶解,加结晶紫指示剂1滴,用高氯酸标准溶液(0.1 mol/L)滴定至蓝绿色。滴定结果用空白试验校正。 结果的计算:

四、注意事项

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