第6节酸碱滴定法的应用

2020年7月17日8时49分2020年7月17日8时49分★检验项目工业用氢氧化钠的分析：工业用氢氧化钠质量标准——GB209-2006工业用氢氧化钠中氢氧化钠和碳酸钠含量的测定——GB/T4348.1-2000盐酸标准滴定溶液的制备——GB/T601-2002中4.2）试剂、指示剂及指示液——GB/T603-2002化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备第六节酸碱滴定法的应用2020年7月17日8时49分一、酸碱标准滴定溶液制备1.酸标准滴定溶液(1)常用HCl溶液配制（GB/T601-2002中4.2）(2)常用的浓度为0.1mol/L;(3)间接法配制;(4)标定用的基准物：常用的有无水Na2CO3和硼砂；Na2CO3：易获得纯品;易吸收水(270℃左右干燥，然后密封于瓶),称量误差比硼砂大；(溴甲酚绿-甲基红)做空白硼砂：易制得纯品、不易吸水、称量误差小。但当空气中相对湿度小于39％时，容易失去结晶水，因此应把它保存在相对湿度为60％的恒湿器中。2020年7月17日8时49分2.碱标准滴定溶液(1)常用NaOH溶液配制（GB/T601-2002中4.1）(2)常用的浓度为0.1mol/L;(3)间接法配制;(4)标定用的基准物：H2C2O4·2H2O、KHC2O4、苯甲酸等。最常用的是邻苯二甲酸氢钾。含有Na2CO3的标准碱溶液：用甲基橙作指示剂滴定强酸时，不会因Na2CO3的存在而引入误差。为什么？用酚酞作指示剂滴定弱酸时，会引起一定的误差。为什么？2020年7月17日8时49分二、应用实例Na2CO3能否直接滴定,有几个突跃?P113：图5-8HCl滴定Na2CO31.混合碱的测定混合碱组成：NaOH,Na2CO3,NaHCO3(定性/定量)2020年7月17日8时49分混合碱的滴定H2CO3=H++HCO3―pKa1=6.38HCO3―=H++CO32-pKa2=10.25V1V2:NaOH(V1–V2)，Na2CO3(V2)V1V2:Na2CO3(V1)，NaHCO3(V2–V1)V1=V2:Na2CO3V1=0:NaHCO3V2=0:NaOH2020年7月17日8时49分V1V2:NaOH，Na2CO3V1V2:Na2CO3NaHCO3V1=0:NaHCO3V2=0:NaOHV1=V2:Na2CO32020年7月17日8时49分2.化合物中氮含量的测定（1）蒸馏后滴定法(P1182.)也可将铵盐试液置于蒸馏瓶中，加过量浓NaOH溶液进行蒸馏，用过量的H3BO3溶液吸收蒸出的NH3NH3＋H3BO3=NH４+＋H2BO3-用HCl标准溶液滴定反应生成的H2BO3-，H+＋H2BO3-=H3BO3终点时的pH=5，选用甲基红作指示剂。2020年7月17日8时49分（2）甲醛法反应式：6HCHO+4NH4+=(CH2)６N４H++3H++6H2O利用NaOH标准溶液滴定反应生成的4个H＋。六次甲基四胺（CH２)６N４是一种极弱有机碱，应选用酚酞作指示剂。2020年7月17日8时49分3.醛和酮的测定（1）盐酸羟胺法（或称肟化法）盐酸羟胺与醛、酮反应生成肟和游离酸。生成的酸用标准碱溶液滴定。溴酚蓝指示终点。2020年7月17日8时49分（2）亚硫酸钠法：醛、酮与过量亚硫酸钠反应，生成加成化合物和游离碱：生成的NaOH可用标准酸溶液滴定，采用百里酚酞指示终点。测定较多种醛和少数几种酮。常用这种方法测定甲醛。2020年7月17日8时49分三、计算示例见P120-P122【例题5-15】某企业依据GB/T4348.1—2000进行液碱原材料分析，精密称定液碱试样12.35g，置于250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。吸取上述液碱试液25.00mL置于锥形瓶中，加入10mL氯化钡溶液，再加酚酞指示液，用0.5013mol/L盐酸标准滴定溶液滴定至溶液由红色变为几乎无色为终点，用去盐酸标准滴定溶液18.96mL。另取液碱试液25.00mL于另一锥形瓶中，不加氯化钡溶液，加溴甲酚绿-甲基红混合指示剂，用上述盐酸标准滴定溶液滴定至溶液变为酒红色为终点，用去盐酸标准滴定溶液19.18mL。计算液碱中NaOH和Na2CO3的含量。2020年7月17日8时49分w(NaOH)===0.3078=30.78%总样VVmMcVNaOH103125000.2535.1200.401096.185013.03解：加氯化钡溶液测定时消耗HCl标准滴定溶液的体积为V1(mL)，不加氯化钡溶液测定时消耗HCl标准滴定溶液的体积为V2(mL)，则该液碱试样中以质量分数表示的NaOH和Na2CO3的含量为：2020年7月17日8时49分===0.004732=0.4732%总样VVmMVVc32312CONa2110)(25000.2535.1299.5210)96.1818.19(5013.0323(NaCO)w2020年7月17日8时49分解:这种方法的测定原理，实质上就是前面提到的甲醛法测定铵盐中含氮量的逆过程。=【例题5-17】GB/T628-1993规定，化学试剂硼酸其分析纯含量应≥99.5%，化学纯含量应≥99.0%。某硼酸试剂生产厂家进行出厂产品质量检验，称取硼酸试剂0.5004g于烧杯中，加沸水溶解，加丙三醇使其酸性强化。然后以酚酞为指示剂，用0.2501mol/LNaOH标准滴定溶液滴定，消耗NaOH溶液32.16mL，计算硼酸(H3BO3)的质量分数并确定其产品等级。(NaOH)n33(HBO)n2020年7月17日8时49分故===0.9938=99.38%33(HBO)w33s(NaOH)(NaOH)(HBO)cVMm5004.083.611016.322501.03因99.0%＜99.38%＜99.5%，已达化学纯质量标准，故该批化学试剂硼酸应按化学纯级别出厂。2020年7月17日8时49分练习1：纯CaCO30.5000g,溶于50.00mLHCl溶液中，用NaOH溶液回滴，计消耗6.20mL。1mLNaOH溶液相当于1.010mLHCl溶液。求两种溶液的浓度。解：6.20mL×1.010=6.26mL与CaCO3反应的HCl溶液的体积实际为：50.00mL－6.26mL=43.74mLnHCl=n=2nCaCO33CaCO212020年7月17日8时49分13HClmolg1100g500002L107443...ccHCl=0.2284mol·L-1L100101Lmol22840L10001313NaOH...ccNaOH=0.2307mol·L-12020年7月17日8时49分练习2：可能含Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4或其混合物,及惰性物质。称取试样2.000g,溶解后用甲基橙指示终点,以0.5000mol·L-1HCl溶液滴定时需用32.00mL。同样质量的试样，当用酚酞指示终点，需用HCl标准溶液12.00mL。求试样中各组分的质量分数。解：滴定到酚酞变色时，发生下述反应：Na3PO4+HCl=Na2HPO4+NaCl滴定到甲基橙变色时，还发生了下述反应：Na2HPO4+HCl=NaH2PO4+NaCl2020年7月17日8时49分设试样中Na3PO4的质量分数量为wNa3PO4,可得：wNa3PO4=0.4917=49.17%甲基橙指示终点时,用去的HCl消耗在两部分：中和Na3PO4和试样中原有的Na2HPO4所需的HCl量，后者用去的HCl溶液体积为：32.00mL－2×12.00mL=8.00mL1PONa31molg9163g0002L100012Lmol5000043.w...1HPONa31molg01420002L10008Lmol5000042.wg...wNa2HPO4=0.2840=28.40%2020年7月17日8时49分思考题：1．NaOH标准溶液如吸收了空气中的CO2，当以其测定某一强酸的浓度,分别用甲基橙或酚酞指示终点时，对测定结果的准确度各有何影响？2．当用上题所述的NaOH标准溶液测定某一弱酸浓度时，对测定结果有何影响？3．标定NaOH溶液的浓度时，若采用：（1）部分风化的H2C2O4·2H2O；（2）含有少量中性杂质的H2C2O4·2H2O，则标定所得的浓度偏高，偏低，还是准确？为什么？2020年7月17日8时49分思考题：4．用下列物质标定HCl溶液浓度：（1）在110℃烘过的Na2CO3；（2）在相对湿度为30％的容器中保存的硼砂，则标定所得的浓度偏高，偏低，还是准确？为什么？5．用蒸馏法测定NH4+含量，可用过量H2SO4吸收，也可用H3BO3吸收，试对这两种分析方法进行比较。6．试拟出测定下列混合物中的各个组分的方案（l）H3BO3+硼砂；（2）HCl+NH4Cl（3）NH3·H2O+NH4Cl；（4）NaH2PO4+Na2HPO4（5）NaH2PO4+H3PO4；（6）NaOH+Na3PO42020年7月17日8时49分思考题：7．有一碱液，可能是NaOH、Na2CO3、NaHCO3或它们的混合物，如何判断其组分，并测定其含量？8．有一溶液，可能是Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4或它们的混合物，如何判断其组分，并测定各组分的含量？说明理由。9．应如何分别测定下列混合物中的各个组分，（1）NaOAc＋NaOH；（2）邻苯二甲酸十邻苯二甲酸氢钾；（3）苯胺十盐酸苯胺。