情景实训四　酸碱滴定分析技术

项目8　氢氧化钠标准溶液的配制

【实训目的】

1.掌握氢氧化钠标准溶液的配制方法。

2.理解标定氢氧化钠标准溶液的基本原理及标定条件的控制。

【实训要求】

1.正确记录实验数据。

2.正确处理分析实验数据，计算结果，递交实训报告。

【实训条件】

仪器：分析天平、称量瓶、碱式滴定管（50ml）、锥形瓶（250ml）、玻璃棒、容量瓶（500ml）、烧杯（100ml）、量筒、标签、恒温干燥箱。

试剂：固体氢氧化钠（AR）、基准邻苯二甲酸氢钾。

【实训任务】

配制500ml 0.1mol/L NaOH标准溶液并进行标定。

【实训原理与操作】

1.方法提要

固体NaOH易吸收空气中的水和二氧化碳，生成碳酸钠，反应式如下。

2NaOH+CO2Na2CO3+H2O

因此，氢氧化钠标准溶液只能用间接法配制。Na2CO3在饱和NaOH溶液中不溶解，因此，配制氢氧化钠标准溶液时，先将NaOH配成饱和溶液（含量约为52%，相对密度约1.56g/ml），放置一段时间，待Na2CO3沉淀后，取上清液稀释至所需浓度，即得。用来配制氢氧化钠溶液的纯化水，应加热煮沸放冷，除去其中的CO2。

标定NaOH溶液的基准物质有草酸、邻苯二甲酸氢钾等。通常用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH滴定液，标定反应如下。

+NaOH+H2O

计量点时生成弱酸强碱盐，溶液为弱碱性，选用酚酞作指示剂。按下式计算NaOH滴定液的浓度。

2. NaOH标准溶液（0.1mol/L）的配制

用天平称取120g NaOH固体，倒入装有100ml纯水的烧杯，搅拌使之溶解成饱和溶液。贮于塑料瓶中，静置数日，澄清后备用。取澄清的饱和NaOH溶液2.8ml，置于1000ml试剂瓶中，加新煮沸的冷纯化水500ml，摇匀用橡胶塞密塞，贴上标签，备用。

3. NaOH标准溶液（0.1mol/L）的标定

精密称取在105～110℃干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾3份，每份约0.5g，分别置于250ml锥形瓶中，各加新煮沸的纯化水50ml，使之完全溶解。加酚酞指示剂2滴，用待标定的NaOH溶液滴定至溶液呈粉红色，且30s不褪色，即可。平行测定三次，根据消耗NaOH溶液的体积，计算滴定液NaOH的浓度和相对平均偏差。

【实训注意事项】

1.NaOH具有很强的吸湿性，在称量时应采用表面皿或者小烧杯，称量速度尽量快。

2.纯化水在使用前应先煮沸，去除二氧化碳。

3.滴定前，排除碱式滴定管橡皮管内的气泡。

【实训检测】

1.为什么纯化水在使用前要先煮沸？

2. NaOH饱和液为什么要存储于塑料瓶中？

项目9　盐酸标准溶液的配制

【实训目的】

1.掌握盐酸标准溶液的配制方法。

2.掌握标定盐酸标准溶液的基本原理及标定条件的控制。

【实训要求】

1.正确记录实验数据。

2.正确处理分析实验数据，计算结果，递交实训报告。

【实训条件】

仪器：分析天平、称量瓶、酸式滴定管（50ml）、锥形瓶（250ml）、玻璃棒、试剂瓶（500ml）、量筒、标签、电炉。

试剂：浓盐酸、基准Na2CO3、甲基橙指示剂。

【实训任务】

配制500ml 0.1mol/L HCl标准溶液并进行标定。

【实训原理与操作】

1.方法提要

市售的浓HCl为含量36%～38%（g/g），相对密度约为1.19g/ml的氯化氢水溶液。由于浓盐酸易挥发、不纯净，因此只能采用间接法配制盐酸标准溶液。先用浓盐酸配制成近似浓度的溶液，然后用基准物质进行标定。标定盐酸的基准物质很多，常用的是使用基准无水Na2CO3进行标定，标定反应如下。

Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2+H2O

在反应接近终点时，应将溶液加热煮沸并摇动锥形瓶，以除去反应产生的CO2，冷却后再慢慢滴定至化学计量点。化学计量点时，溶液pH为3.89，故选用甲基红-溴甲酚绿混合指示剂，终点的颜色由绿色转变为暗紫色。

2. HCl标准溶液（0.1mol/L）的配制

用刻度吸管移取市售浓HCl 4.5ml，置于500ml容量瓶中，加纯化水稀释至刻度，摇匀即得。

3. HCl标准溶液（0.1mol/L）的标定

精密称取于280℃干燥至恒重的基准无水Na2CO3 0.12～0.15g三份，分别置于250ml锥形瓶中，加入50ml纯化水使之溶解，再加入10滴甲基红-溴甲酚绿混合指示剂，用待标定的HCl溶液滴定至溶液由绿色变为紫红色，煮沸2min，冷却至室温，继续滴定至暗红色，记下所消耗的标准溶液的体积，平行测定三次。根据无水Na2CO3的质量和滴定时所消耗的HCl溶液的体积，按下式计算HCl标准溶液的浓度，并计算标准偏差。

【实训注意事项】

1.无水Na2CO3在使用前需在270～300℃下干燥至恒定。

2.无水Na2CO3经过高温烘干后，极易吸收空气中的水分，因此称量动作要快，防止Na2CO3吸潮。

【实训检测】

1.在当碳酸钠试样从称量瓶转移到锥形瓶的过程中，如果不小心有少量试样撒出，仍用它来标定盐酸浓度，将会造成分析结果偏大还是偏小？

2.用Na2CO3标定HCl溶液，滴定至终点时，为什么需要将溶液煮沸？煮沸后为什么又要冷却后再滴定？

项目10　食醋中总酸量的测定

【实训目的】

1.掌握食醋中总酸量的测定原理和方法。

2.掌握酸碱滴定的分析操作及滴定条件控制。

【实训要求】

1.正确记录实验数据。

2.正确处理分析实验数据，计算结果，递交实训报告。

【实训条件】

仪器：碱式滴定管、移液管、容量瓶、锥形瓶、洗耳球等。

试剂：0.1mol/L NaOH标准溶液、酚酞指示剂、食醋样品。

【实训任务】

测定食醋中的总酸量。

【实训原理与操作】

1.方法提要

食醋的主要成分是乙酸，此外，还有少量其他有机酸，如乳酸。乙酸（Ka=1.8×10-5）与乳酸（Ka=1.4×10-5）都能满足cKa>10-8的滴定条件，可用碱标准溶液直接测定食醋中的总酸度，但因乙酸含量多，故常用乙酸含量表示。其反应式如下。

NaOH+CH3COOHCH3COONa+H2O

由于计量点时生成CH3COONa，溶液的pH大约为8.7，故可选用酚酞作指示剂。食醋是液体样品，故食醋中总酸量的测定结果用质量浓度（g/100ml）来表示，即每100ml样品所含CH3COOH的质量。

2.总酸量的测定

用移液管精密移取25ml食醋置于250ml容量瓶中，用新制的蒸馏水稀释定容至刻度，摇匀。用移液管精密移取上液25ml置于盛有25ml纯化水的锥形瓶中，加酚酞指示剂2滴，用NaOH标准溶液滴定到溶液呈微红色，30s内不褪色即为终点，记录所消耗NaOH标准溶液的体积。平行测定3次，按下式计算食醋中的总酸量，并计算相对标准偏差。

【实训注意事项】

1.为了减少乙酸的挥发性，在取乙酸之前应在锥形瓶中事先加入纯化水再移取乙酸。

2.碱式滴定管滴定前要赶走气泡，滴定过程中不要形成气泡。

【实训检测】

1.酚酞指示剂由无色变为微红时，溶液的pH为多少？变红的溶液在空气中放置后又变为无色的原因是什么？

2.测定食醋含量时，为什么选用酚酞指示剂？改用甲基橙指示剂结果会如何？

项目11　注射用阿魏酸钠的含量测定

【实训目的】

1.掌握高氯酸标准溶液的配制、标定方法。

2.掌握非水滴定法测定注射用阿魏酸钠含量的基本原理及终点的控制。

【实训要求】

1.正确记录实验数据。

2.正确处理分析实验数据，计算结果，递交实训报告。

【实训条件】

仪器：电子天平、滴定管、量筒、烧杯、锥形瓶。

试剂：高氯酸（AR）、乙酸酐（AR）、一级冰醋酸（99.8%，ρ=1.050g/ml）、结晶紫指示剂（0.5%冰醋酸溶液）、邻苯二甲酸氢钾（基准物）。

【实训任务】

1.配制浓度为0.1mol/L的高氯酸标准溶液并进行标定。

2.使用高氯酸标准溶液对注射用阿魏酸钠进行含量测定。

【实训原理与操作】

1.方法提要

阿魏酸钠为3-甲氧基-4-羟基桂皮酸钠盐二水合物，其化学结构如下。

按照2015年版《中国药典》（以下简称《中国药典》）规定，注射用阿魏酸钠的含量测定使用非水滴定法，以高氯酸为滴定液。高氯酸标准溶液只能使用间接法配制，通常用基准邻苯二甲酸氢钾在冰醋酸溶剂中进行标定，标定反应如下。

+HClO4+KClO4

2.高氯酸标准溶液（0.1mol/L）的配制

（1）无水冰醋酸的配制　取一级冰醋酸500ml，加乙酸酐5.48ml，摇匀。

（2）高氯酸标准溶液的配制　取70%～72%的HClO4约4.25ml置于烧杯中，缓缓加入375ml配制好的无水冰醋酸，混合均匀，缓缓滴入乙酸酐12ml，边加边摇，加完后振摇均匀，冷至室温，用无水冰醋酸稀释至500ml，摇匀，于棕色瓶放置24h后标定其浓度。

3.高氯酸标准溶液（0.1mol/L）的标定

取105℃干燥至恒重的邻苯二甲酸氢钾约0.16g，精密称重，置于干燥锥形瓶中，加入20ml冰醋酸使之溶解，加结晶紫指示剂1滴，用待标定的高氯酸标准溶液滴定至颜色由紫色变为蓝色即为终点。另取冰醋酸20ml进行空白试验，按下式计算高氯酸标准溶液的浓度。

4.注射用阿魏酸钠的含量测定

精密称取供试品装量差异项下的内容物约0.15g，加冰醋酸20ml使溶解，加乙酸酐3ml与结晶紫指示液1滴，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定至溶液显蓝绿色。并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于25.22mg的阿魏酸钠（C10H9NaO4·2H2O）。

【实训注意事项】

1.配制高氯酸标准溶液时，不能将乙酸酐直接加入高氯酸中，应将高氯酸先用冰醋酸稀释后再缓缓滴加乙酸酐，否则，因反应剧烈而不安全。

2.本实验使用仪器不能有水分，应严格干燥。

3.高氯酸溶液腐蚀性很强，操作时需注意安全。

4.用冰醋酸溶解邻苯二甲酸氢钾时，若溶解较慢可以水浴加热。

5.本次实验应避光操作。

【实训检测】

1.配制好的高氯酸标准溶液为什么要放置24h再进行标定？

2.本次实验使用的仪器为什么必须严格干燥？