项目二3工业用盐酸总酸度的测定

项目二工业用盐酸总酸度的测定3温故知新！•1.说说氢氧化钠标准滴定溶液的配制和标定原理是什么？请写出有关反应方程式。•2.配制氢氧化钠标准滴定溶液时，量取饱和氢氧化钠溶液的体积是怎样计算的？•3.0.1mol/LHCl溶液的pH值等于；0.01mol/LKOH溶液的pH值是；NH4Cl水溶液显性。•4.CO32-的共轭酸是，HPO42-的共轭碱是。项目二工业用盐酸总酸度的测定3•任务三工业盐酸总酸度的测定•3.1分析方案的再解析•3.2工业盐酸总酸度的测定•3.3讨论实验结果和实验中出现的问题3.1分析方案的再解析1.量取约3mL样品，置于内装有5mL水并已称量（精确至0.0001g）的称量瓶中，混匀并称量（精确至0.0001g）；2.将称量瓶中的样品转移入250mL容量瓶中定容；3.移取25mL稀释后的盐酸溶液于锥形瓶中，加2~3滴溴甲酚绿指示液，用已标定的氢氧化钠标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变为蓝色为终点；（或溴甲酚绿-甲基红指示液，暗红变为绿色）4.平行测定三份。用0.1mol/LNaOH溶液滴定工业盐酸，怎么操作？任务安排•3.2工业盐酸总酸度的测定(60min)•3.3讨论实验结果和实验中出现的问题(10min)1.碱式滴定管的准备（洗涤、试漏、润洗）10min2.工业盐酸样品的稀释（称量→溶解→定容）10min3.盐酸溶液的移取15min4.工业盐酸总酸度的测定20min5.结束工作（仪器和台面的整理）5min•1.滴定管读数是否读到小数点后两位？浓度计算结果是否保留4位有效数字？•2.相对平均偏差应小于0.2%。是否达到？•3.工业盐酸总酸度应≥31.0%。该盐酸的总酸度计算出来是否符合标准？要有结论！•4.本实验的指示剂是如何选择的？3.4数据处理及问题讨论任务3.5酸碱滴定理论深化•一、酸碱指示剂•二、酸碱滴定曲线与指示剂的选择一、酸碱指示剂1、酸碱指示剂的变色原理•酸碱指示剂：一类有颜色的有机物（弱酸或弱碱），随溶液pH的不同结构发生变化，而呈现不同颜色，颜色与结构相互关联。HInH++In-酸式色碱式色如：有机弱酸：酚酞、石蕊等；有机弱碱：甲基橙、甲基红等。2、指示剂的变色范围根据人眼对颜色的灵敏度：•当[In-]/[HIn]≥10即pH≥pKHIn+1,呈现色•当[In-]/[HIn]≤1/10即pH≤pKHIn-1,呈现色•当1/10[In-]/[HIn]10,呈现色HIn+H2OH3O++In-KHIn=[H3O+][In-][HIn]整理为[H3O+]=KHIn[In-][HIn]pH=pKHIn+lg[In-][HIn]浓度比决定溶液的颜色碱式酸式混合•指示剂的变色范围：人的视觉能明显看出指示剂由一种颜色转变成另一种颜色的pH范围。•指示剂的理论变色范围：pKHIn1•指示剂的实际变色范围：实验测得的变色范围。一般小于2个pH单位。•指示剂的理论变色点：当[In-]=[HIn]，pH=pKHIn时的pH值。2、指示剂的变色范围指示剂的变色区间越窄越好,有利于提高测定准确度。·变色点(橙)3.7(红)(黄)pH=3.1－4.4例：甲基橙的理论变色点pKHIn=3.7理论变色范围：pH=2.7-4.7实际变色范围:2、指示剂的变色范围指示剂变色点pH=pKHIn变色范围pH酸色过渡色碱色百里酚蓝(第一次变色)1.71.2～2.8红色橙色黄色甲基橙3.73.1～4.4红色橙色黄色溴酚蓝4.13.1～4.6黄色蓝紫紫色溴甲酚绿4.93.8～5.4黄色绿色蓝色甲基红5.04.4～6.2红色橙色黄色溴百里酚蓝7.36.0～7.6黄色绿色蓝色酚酞9.18.0～9.6无色粉红红色百里酚蓝(第二次变色)8.98.0～9.6黄色绿色蓝色百里酚酞10.09.4～10.6无色淡蓝蓝色2、指示剂的变色范围表2-2常用酸碱指示剂几点说明：①指示剂加入量多少影响变色敏锐程度；②指示剂消耗滴定剂；③指示剂应适当少用；④不同酸碱指示剂其变色范围和理论变色点不同；⑤各种指示剂变色范围的幅度各不相同，但一般不大于2个pH单位，大多数为1.6-1.8个pH单位。二、酸碱滴定曲线和指示剂的选择滴定曲线：酸碱滴定过程中溶液的pH值随滴定剂加入量的变化而变化的曲线。滴定曲线的作用：①确定滴定终点时，消耗的滴定剂体积；②判断滴定突跃大小；③确定滴定终点与化学计量点(理论终点）④之差；⑤选择指示剂。实验现象：HCl+酚酞为什么最后一滴NaOH的加入，可以使溶液颜色马上改变？而先前的加入的却不会？最后一滴NaOH1、强碱滴定强酸（强酸滴定强碱）例题1:0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液。⒈滴定前⒉滴定开始到化学计量点前⒊化学计量点时⒋化学计量点后。分四个阶段1、强碱滴定强酸（强酸滴定强碱）(1)滴定前，加入滴定剂NaOH体积为0.00ml0.1mol/L盐酸溶液的pH=1(2)加入滴定剂体积为19.98mL时(即滴定误差为-0.1%):[H+]=0.1×(20.00-19.98)/(20.00+19.98)•=5.0×10-5mol/L•溶液pH=4.3例题1:0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液。(3)化学计量点，加入滴定剂体积为20.00mL，反应完全,溶液中[H+]=10-7mol/L,溶液的pH=7(4)化学计量点后，加入滴定剂体积为20.02，过量0.02mL(即滴定误差为+0.1%)：[OH-]=nNaOH/V=(0.1000×0.02)/(20.00+20.02)=5.0×10-5mol/LpOH=4.3溶液的pH=14-4.3=9.71、强碱滴定强酸（强酸滴定强碱）滴定曲线—加入的酸（碱）的量为横坐标，相应溶液的pH值为纵坐标所绘的曲线。加入碱的体积19.98mLpH=4.30加入碱的体积20.02mLpH=9.70计量点pH=7.0酚酞变色范围pH=8.0-9.6突跃范围pH7.01.0V(NaOH)/mL突跃范围是指计量点前后±0.1%误差范围内溶液pH值的变化范围。滴定曲线的讨论（指示剂的选择）：滴定过程中，溶液总体积不断增加，计算时应注意：①滴定前19.98mL，pH变化慢：4.3-1=3.3；②化学计量点前后0.04mL(约1滴)，pH发生突跃变化：9.7-4.3=5.4；③滴定终点与化学计量点并不一定相同，但相差不超过±0.02mL，滴定误差不超过±0.1%；符合滴定分析要求。指示剂选择原则：指示剂的变色范围全部或一部分在滴定突跃范围内。※指示剂的选择保证测定结果有足够准确度(相对误差±0.1%内)凡变色范围全部或部分落在滴定突跃范围内的指示剂(如左图)●选择原则●选择依据----滴定突跃范围还应考虑人视觉对颜色变化的敏感性。（a）0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定0.1000mol·L-1HCl溶液20.00mL（b）0.1000mol·L-1HCl溶液滴定0.1000mol·L-1NaOH溶液20.00mL突跃范围与浓度的关系–(1)：pH3.3～10.7–(2)：pH4.3～9.7–(3)：pH5.3～8.7浓度愈大,突跃范围愈大.合适的浓度:0.1～0.5mol·L-1用（1）1.000mol·L-1（2）0.1000mol·L-1（3）0.01000mol·L-1NaOH溶液滴定相应浓度的HCl溶液※突跃范围与酸碱浓度的关系2、一元弱酸、弱碱的滴定现以0.1000mol/LNaOH滴定20mL0.1000mol/LHAc为例①滴定前HAc按一元弱酸溶液组成pH值计算②滴定开始至③化学计量点时NaAc按一元弱碱化学计量点前④化学计量点后NaOH+NaAc按过量NaOH浓度HAc-NaAc][][lgHAcAcpKpHa计算结果见表12-3NaOHHAc（1）强碱滴定一元弱酸与强酸曲线比较的特点有:①曲线起点pH值高。②滴定过程中pH值变化速率不同于滴定强酸。④滴定突跃范围小pH=7.8~9.7（碱性区）③计量点pH=8.73选碱性区变色的指示剂酚酞、百里酚酞甲基橙、甲基红×●滴定曲线●影响滴定突跃范围大小的因素:①被滴定弱酸的强度②弱酸浓度:酸浓度越大,突跃范围越大用强碱直接准确滴定弱酸的判定依据:810acKKa愈大,突跃范围愈大；Ka愈小,突跃范围愈小。当Ka10-7，已无明显突跃。各点值的计算方法与强碱滴定弱酸相似突跃范围：pH=6.3~4.3（酸性区）计量点pH=5.28选酸性区变色的指示剂：甲基橙甲基红溴甲酚绿（2）强酸滴定一元弱碱以0.1000mol·L-1HCl滴0.1000mol·L-1NH320.00mL为例•强酸滴定一元弱碱以0.1000mol·L-1HCl滴0.1000mol·L-1NH320.00mL为例●强酸滴定弱碱突跃区间大小取决于---弱碱的强度和浓度用强酸直接准确滴定弱碱的判定依据:810bcK课堂测验：1．酸碱滴定中选择指示剂的原则是()。A．Ka=KHInB．指示剂应在PH=7.00时变色C．指示剂的变色范围与化学计量点完全符合D．指示剂的变色范围全部或大部分落在滴定的PH突跃范围内2．用0.1mol/LHCl滴定0.1mol/LNaOH时pH突跃范围是9.7～4.3，用1mol/LHCl滴定1mol/LNaOH时pH突跃范围是（）A．9.7～4.3B．8.7～4.3C．8.7～5.3D．10.7～3.33．某酸碱指示剂的KHIn=1.0×10-5，则从理论上推算其变色范围是（）A．4-5B．5-6C．4-6D．5-74.酚酞指示剂变色范围pH为，颜色由变为。5.甲基橙指示剂变色范围pH为，颜色由变为再变为。项目三情境引入•中国质量新闻网消息2011年，山东省质量技术监督局组织开展了工业氢氧化钠产品质量省专项监督抽查。本次共抽查了全省30家企业生产的30批次工业氢氧化钠产品。•本次抽查依据GB/T4348.1-2000《工业用氢氧化钠中氢氧化钠和碳酸钠含量的测定》、GB209-2006《工业用氢氧化钠》等标准的要求，对工业氢氧化钠产品的外观及氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、二氧化硅、氯酸钠、硫酸钠、铜的质量分数等11个项目进行了检验。•抽查发现3家企业的3批次产品不符合相关标准的要求，不合格项目涉及氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、三氧化二铁的质量分数等。27工业氢氧化钠中盐华祥盐化工有限公司/HL-Ⅱ2011/09/08合格山东省煤化工产品质量监督检验中心28工业氢氧化钠潍坊浩丰化工有限公司/IS-IT-Ⅰ2011/08不合格氯化钠的质量分数;氢氧化钠的质量分数;三氧化二铁的质量分数山东省煤化工产品质量监督检验中心29工业氢氧化钠寿光市新龙电化集团林夕化工有限公司/IS-IT-Ⅰ2011不合格氢氧化钠的质量分数;碳酸钠的质量分数;氯化钠的质量分数;三氧化二铁的质量分数山东省煤化工产品质量监督检验中心30工业氢氧化钠淄博实得工贸有限公司/IS-DT-Ⅰ2011/09/01不合格氢氧化钠质量分数山东省煤化工产品质量监督检验中心任务：•如果你是太仓市质量技术监督局的工作人员，现要开展本市工业氢氧化钠产品质量专项监督抽查工作，请设计工业氢氧化钠含量检测方案。•要求：两人一组，以小组为单位，制作成PPT格式提交给课代表，并准备下次课上汇报。请大家课后查阅资料：•1.两种工业氢氧化钠含量测定方法原理分别是什么？画出双指示剂滴定法的滴定曲线。•2.双指示剂法和氯化钡法测定混合碱相比较，哪种方法更好？为什么？•3.工业氢氧化钠质量检验标准上用的是什么方法？•4.双指示剂法测定工业氢氧化钠含量的步骤？作业