设计实验：磷酸二氢钠与磷酸氢二钠混合液中各组分含量的测定模板

2014级分析化学研究性实验1设计实验：磷酸二氢钠（NaH2PO4）与磷酸氢二钠(Na2HPO4)混合液中各组分含量的测定实验者：XXX[1]指导老师：XXX[2]（[1]武汉大学化学与分子科学学院20XX级XXX班学号：XXXX[2]武汉大学化学与分子科学学院分析实验指导老师）摘要：以酚酞为指示剂，氢氧化钠(NaOH)滴定磷酸二氢钠（NaH2PO4）至磷酸氢二钠(Na2HPO4)；以溴酚蓝或溴甲酚绿为指示剂，盐酸（HCl）滴定磷酸氢二钠(Na2HPO4)至磷酸二氢钠（NaH2PO4），分别确定其含量。关键词：酸碱滴定混合液含量测定一、实验目的实验测定混合液中NaH2PO4与Na2HPO4的含量。二、实验基本原理磷酸（H3PO4）的解离常数Ka1=7.6*10-3Ka2=6.3*10-8Ka3=4.4*10-13NaH2PO4中[H+]=(Ka1*Ka2)1/2=2.19*10-5,pH=4.66Na2HPO4中[H+]=(Ka2*Ka3)1/2=1.66*10-10，PH=9.78PH变色范围，酚酞8.2~10.0，溴酚蓝3.0~4.6，溴甲酚绿3.0~5.2所以可以以酚酞为指示剂，氢氧化钠(NaOH)滴定磷酸二氢钠（NaH2PO4）至磷酸氢二钠(Na2HPO4)；以溴酚蓝为指示剂，盐酸（HCl）滴定磷酸氢二钠(Na2HPO4)至磷酸二氢钠（NaH2PO4）。三.主要实验试剂和仪器1.浓HCl溶液2.固体NaOH3.甲基橙溶液（1g*L-1）4.酚酞溶液（2g*L-1，乙醇溶液）5.两用滴定管（50ml）6.锥形瓶（250ml）7.移液管（25ml）8.百里酚酞9.溴酚蓝2014级分析化学研究性实验210.烧杯（100ml）四、实验操作步骤1.NaOH，HCl溶液的配置称取约2gNaOH于洁净的烧杯中，加水溶解，转移至塑料瓶中，稀释至约500mL，待标定。另取约5mLHCl于洁净的烧杯中，加水溶解，转移至玻璃瓶中，稀释至约500mL，待标定。2.NaOH，HCl溶液的标定用差减法称取邻苯二甲酸氢钾（KHP）基准物质0.4~0.6g，于250mL锥形瓶中，加40~50mL蒸馏水溶解，加2~3滴酚酞，用待标定的NaOH滴定至微红色并保持30s不褪色。平行标定3份，计算NaOH浓度及相对偏差。量取待标定的盐酸15mL于于250mL锥形瓶中，加2~3滴酚酞，用已标定的NaOH滴定至微红色并保持30s不褪色。平行标定3份，计算盐酸浓度及相对偏差。3.混合液中磷酸二氢钠（NaH2PO4）与磷酸氢二钠(Na2HPO4)含量的测定用移液管取25mL混合液于250mL锥形瓶中，加2~3滴酚酞，用已标定的NaOH滴定至微红色并保持30s不褪色。平行标定3份，计算磷酸二氢钠（NaH2PO4）浓度及相对偏差。用移液管另取25mL混合液于250mL锥形瓶中，加2~3滴溴酚蓝，用已标定的盐酸滴定至由蓝变绿色并保持30s不变。平行标定3份，计算磷酸氢二钠(Na2HPO4)浓度及相对偏差。五、数据记录、处理表1NaOH，HCl溶液的标定（酚酞）编号123mKHP/g0.44290.41650.4290VNaOH/mL16.7816.6317.00CNaOH/mol·L-10.123410.122640.12357CNaOH的平均数/mol·L-10.1232相对偏差/%0.16-0.460.29相对平均偏差/%0.30表2HCl溶液的标定（酚酞）编号123VHCl/mL151515VNaOH/mL17.7017.7017.722014级分析化学研究性实验3CHCl/mol·L-10.14540.14540.1455CHCl的平均数/mol·L-10.1454相对偏差/%000.07相对平均偏差/%0.02表3磷酸二氢钠（NaH2PO4）含量的测定（NaOH酚酞）编号123VNaH2PO4/mL252525VNaOH/mL19.3019.2819.30CNaH2PO4/mol·L-10.09510.09500.0951CNaH2PO4的平均数/mol·L-10.0951相对偏差/%0-0.110相对平均偏差/%0.04表4磷酸氢二钠(Na2HPO4)含量的测定（盐酸溴酚蓝）编号123VNa2HPO4/mL252525VHCl/mL18.3118.3018.30CNa2HPO4/mol·L-10.10650.10640.1064CNa2HPO4的平均数/mol·L-10.1064相对偏差/%0.0900相对平均偏差/%0.03六、结论因为磷酸的每一级解离常数的差别，可用酸碱滴定法分别滴定磷酸二氢钠（NaH2PO4）及磷酸氢二钠(Na2HPO4)，测得其含量。七、问题与讨论1.测量误差的来源。2014级分析化学研究性实验4NaH2PO4的pH=4.66，Na2HPO4的PH=9.78。而指示剂PH变色范围，酚酞8.2~10.0，溴酚蓝3.0~4.6，溴甲酚绿3.0~5.2。用溴酚蓝会导致终点的pH偏低，Na2HPO4的含量偏高。用酚酞会导致终点的pH偏低，NaH2PO4的含量偏低。参考文献[1]《分析化学实验》第五版上册，武汉大学主编，高等教育出版社2011年1月第五版[2]《分析化学》第五版上册，武汉大学主编，高等教育出版社2006年7月第五版