硫磷混合酸的电位滴定

H2SO4,H3PO4混合酸的电位滴定

目的要求

1.学习电位滴定的基本原理和操作技术;

2.运用pH-V曲线和(ΔpH/ΔV)-V曲线与二级微商法确定滴定终点。

基本原理

H2SO4和H3PO4都为强酸,H2SO4的pKa2=1.99,H3PO4的pKa1=2.12,pKa2=7.20,pKa3=12.36,由pKa值可知,当用标准碱溶液滴定时,H2SO4可全部被中和,且产生pH的突跃,而在H3PO4的第二化学计量点时,仍有pH值的突跃出现,因此根据滴定过程中pH值的变化情况,可以确定滴定终点,进而求得各组分的含量。

确定混合酸的滴定终点可用指示剂法(最好是采用混合指示剂),也可以用玻璃电极作指示电极,饱和甘汞电极作参比电极,同试液组成工作电池:

Ag,AgCl|HCl(0.1mol/L)|玻璃膜|H2SO4,H3PO4(试液)‖KCl(饱和)|Hg2Cl2,Hg

在滴定过程中,通过测量工作电池的电动势,了解溶液pH值随加入标准碱溶液体积V的变化情况,然后由pH-V曲线或(ΔpH/ΔV)-V曲线求得终点时耗去NaOH标准溶液的体

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积,也可用二级微商法求出ΔpH/ΔV=0时,相应的NaOH标准溶液体积,即得出滴定终点。

根据标准碱溶液的浓度、用去的体积和试液的用量,即可求出试液中各组分的含量。 一、仪器 1、酸度计

2、pH复合电极 3、容量瓶100mL

4、吸量管5mL,10mL 5、微量滴定管10mL 二、试剂

1、0.500 mol/L 草酸标准溶液

2、0.1mol/L NaOH标准溶液(浓度待测定) 3、H2SO4,H3PO4混合酸试液 三、实验步骤

1、按仪器操作步骤调试仪器,将选择开关置于pH滴定档。摘去pH复合电极帽和橡皮塞,并检查内电极是否浸入饱和KCl溶液中,如未浸入,应补充饱和KCl溶液。安装电极。

2、准确吸取草酸标准溶液5.00mL,置于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混合均 匀。 3、准确吸取稀释后的草酸标准溶液10.00mL,置于100mL烧杯中,加水至约30mL,放入搅拌子。

4、将待标定的NaOH溶液装入微量滴定管中,使液面在0.00mL处。

5、开动搅拌器,调节至适当的搅拌速度,进行粗测,即测量在加入NaOH溶液0,1, 2,…,8,9,10mL后,各个点的溶液pH值,初步判断发生pH值的突跃时所需 的NaOH溶液体积范围(ΔVex)。

6、重复实验步骤3、4的操作,然后进行细测,即在测定的化学计量点附近取较小的等体积增量,增加测量点的密度,并在读取滴定管读数时,读准至小数点后第二位。如在粗测时ΔVex为8~9mL,则在细测时以0.10mL为体积增量,增加测量加入NaOH溶液,8.00,8.10,8.20,…,8.90,和9.00mL时各点的pH值。

6、吸取混合酸试液5.00mL,置于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。

吸取稀释后的试液10.00mL,置于100mL烧杯中,加水至约30mL,仿照标定NaOH 溶液时的粗测和细测步骤,对混合酸进行测定。

四、数据及处理

1、NaOH溶液浓度的标定 (1)、实验数据及计算 粗测 V/ml 0 1 2 3 … 8 9 10 PH值 ΔVex= mL 细测 V/mL PH值 ΔpH/ΔV ΔpH/ΔV 根据实验数据,计算ΔpH/ΔV和化学计量点附近的ΔpH/ΔV,填入表中。 (2)、于方格纸上作pH-V和(ΔpH/ΔV)-V曲线,找出终点体积Vep。

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(3)、用内插法求出ΔpH/ΔV=0处的NaOH溶液的体积Vep。 (4)、根据(2)、(3)所得的Vep,计算NaOH标准溶液的浓度。

2、混合酸的测定 (1)、实验数据及计算 粗测 V/ml 0 1 2 3 … 8 9 10 PH值 2222 ΔVex1= mL ΔVex2= mL 细测 V/mL pH值 ΔpH/ΔV ΔpH/ΔV (2)计算原始试液中SO3和P2O5的含量,以g/L表示。 思考题

1、本实验所用的酸度计,读数是否应事先进行校正?为什么?

2、在标定NaOH溶液浓度和测定混合酸各组分含量时,为什么都采用粗测和细测两个

22步骤?

3、草酸是一个二元酸,在用它作基准物标定NaOH溶液浓度时,为什么只出现一个突跃?

4、测定混合酸时出现两个突跃,各说明何种物质与NaOH发生了反应?生成物是什么?

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