情景實訓四　酸堿滴定分析技術(shù)

項目8　氫氧化鈉標準溶液的配制

【實訓目的】

1.掌握氫氧化鈉標準溶液的配制方法。

2.理解標定氫氧化鈉標準溶液的基本原理及標定條件的控制。

【實訓要求】

1.正確記錄實驗數(shù)據(jù)。

2.正確處理分析實驗數(shù)據(jù)，計算結(jié)果，遞交實訓報告。

【實訓條件】

儀器：分析天平、稱量瓶、堿式滴定管（50ml）、錐形瓶（250ml）、玻璃棒、容量瓶（500ml）、燒杯（100ml）、量筒、標簽、恒溫干燥箱。

試劑：固體氫氧化鈉（AR）、基準鄰苯二甲酸氫鉀。

【實訓任務】

配制500ml 0.1mol/L NaOH標準溶液并進行標定。

【實訓原理與操作】

1.方法提要

固體NaOH易吸收空氣中的水和二氧化碳，生成碳酸鈉，反應式如下。

2NaOH+CO2Na2CO3+H2O

因此，氫氧化鈉標準溶液只能用間接法配制。Na2CO3在飽和NaOH溶液中不溶解，因此，配制氫氧化鈉標準溶液時，先將NaOH配成飽和溶液（含量約為52%，相對密度約1.56g/ml），放置一段時間，待Na2CO3沉淀后，取上清液稀釋至所需濃度，即得。用來配制氫氧化鈉溶液的純化水，應加熱煮沸放冷，除去其中的CO2。

標定NaOH溶液的基準物質(zhì)有草酸、鄰苯二甲酸氫鉀等。通常用鄰苯二甲酸氫鉀標定NaOH滴定液，標定反應如下。

+NaOH+H2O

計量點時生成弱酸強堿鹽，溶液為弱堿性，選用酚酞作指示劑。按下式計算NaOH滴定液的濃度。

2. NaOH標準溶液（0.1mol/L）的配制

用天平稱取120g NaOH固體，倒入裝有100ml純水的燒杯，攪拌使之溶解成飽和溶液。貯于塑料瓶中，靜置數(shù)日，澄清后備用。取澄清的飽和NaOH溶液2.8ml，置于1000ml試劑瓶中，加新煮沸的冷純化水500ml，搖勻用橡膠塞密塞，貼上標簽，備用。

3. NaOH標準溶液（0.1mol/L）的標定

精密稱取在105～110℃干燥至恒重的基準鄰苯二甲酸氫鉀3份，每份約0.5g，分別置于250ml錐形瓶中，各加新煮沸的純化水50ml，使之完全溶解。加酚酞指示劑2滴，用待標定的NaOH溶液滴定至溶液呈粉紅色，且30s不褪色，即可。平行測定三次，根據(jù)消耗NaOH溶液的體積，計算滴定液NaOH的濃度和相對平均偏差。

【實訓注意事項】

1.NaOH具有很強的吸濕性，在稱量時應采用表面皿或者小燒杯，稱量速度盡量快。

2.純化水在使用前應先煮沸，去除二氧化碳。

3.滴定前，排除堿式滴定管橡皮管內(nèi)的氣泡。

【實訓檢測】

1.為什么純化水在使用前要先煮沸？

2. NaOH飽和液為什么要存儲于塑料瓶中？

項目9　鹽酸標準溶液的配制

【實訓目的】

1.掌握鹽酸標準溶液的配制方法。

2.掌握標定鹽酸標準溶液的基本原理及標定條件的控制。

【實訓要求】

1.正確記錄實驗數(shù)據(jù)。

2.正確處理分析實驗數(shù)據(jù)，計算結(jié)果，遞交實訓報告。

【實訓條件】

儀器：分析天平、稱量瓶、酸式滴定管（50ml）、錐形瓶（250ml）、玻璃棒、試劑瓶（500ml）、量筒、標簽、電爐。

試劑：濃鹽酸、基準Na2CO3、甲基橙指示劑。

【實訓任務】

配制500ml 0.1mol/L HCl標準溶液并進行標定。

【實訓原理與操作】

1.方法提要

市售的濃HCl為含量36%～38%（g/g），相對密度約為1.19g/ml的氯化氫水溶液。由于濃鹽酸易揮發(fā)、不純凈，因此只能采用間接法配制鹽酸標準溶液。先用濃鹽酸配制成近似濃度的溶液，然后用基準物質(zhì)進行標定。標定鹽酸的基準物質(zhì)很多，常用的是使用基準無水Na2CO3進行標定，標定反應如下。

Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2+H2O

在反應接近終點時，應將溶液加熱煮沸并搖動錐形瓶，以除去反應產(chǎn)生的CO2，冷卻后再慢慢滴定至化學計量點。化學計量點時，溶液pH為3.89，故選用甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑，終點的顏色由綠色轉(zhuǎn)變?yōu)榘底仙?/p>

2. HCl標準溶液（0.1mol/L）的配制

用刻度吸管移取市售濃HCl 4.5ml，置于500ml容量瓶中，加純化水稀釋至刻度，搖勻即得。

3. HCl標準溶液（0.1mol/L）的標定

精密稱取于280℃干燥至恒重的基準無水Na2CO3 0.12～0.15g三份，分別置于250ml錐形瓶中，加入50ml純化水使之溶解，再加入10滴甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑，用待標定的HCl溶液滴定至溶液由綠色變?yōu)樽霞t色，煮沸2min，冷卻至室溫，繼續(xù)滴定至暗紅色，記下所消耗的標準溶液的體積，平行測定三次。根據(jù)無水Na2CO3的質(zhì)量和滴定時所消耗的HCl溶液的體積，按下式計算HCl標準溶液的濃度，并計算標準偏差。

【實訓注意事項】

1.無水Na2CO3在使用前需在270～300℃下干燥至恒定。

2.無水Na2CO3經(jīng)過高溫烘干后，極易吸收空氣中的水分，因此稱量動作要快，防止Na2CO3吸潮。

【實訓檢測】

1.在當碳酸鈉試樣從稱量瓶轉(zhuǎn)移到錐形瓶的過程中，如果不小心有少量試樣撒出，仍用它來標定鹽酸濃度，將會造成分析結(jié)果偏大還是偏小？

2.用Na2CO3標定HCl溶液，滴定至終點時，為什么需要將溶液煮沸？煮沸后為什么又要冷卻后再滴定？

項目10　食醋中總酸量的測定

【實訓目的】

1.掌握食醋中總酸量的測定原理和方法。

2.掌握酸堿滴定的分析操作及滴定條件控制。

【實訓要求】

1.正確記錄實驗數(shù)據(jù)。

2.正確處理分析實驗數(shù)據(jù)，計算結(jié)果，遞交實訓報告。

【實訓條件】

儀器：堿式滴定管、移液管、容量瓶、錐形瓶、洗耳球等。

試劑：0.1mol/L NaOH標準溶液、酚酞指示劑、食醋樣品。

【實訓任務】

測定食醋中的總酸量。

【實訓原理與操作】

1.方法提要

食醋的主要成分是乙酸，此外，還有少量其他有機酸，如乳酸。乙酸（Ka=1.8×10-5）與乳酸（Ka=1.4×10-5）都能滿足cKa>10-8的滴定條件，可用堿標準溶液直接測定食醋中的總酸度，但因乙酸含量多，故常用乙酸含量表示。其反應式如下。

NaOH+CH3COOHCH3COONa+H2O

由于計量點時生成CH3COONa，溶液的pH大約為8.7，故可選用酚酞作指示劑。食醋是液體樣品，故食醋中總酸量的測定結(jié)果用質(zhì)量濃度（g/100ml）來表示，即每100ml樣品所含CH3COOH的質(zhì)量。

2.總酸量的測定

用移液管精密移取25ml食醋置于250ml容量瓶中，用新制的蒸餾水稀釋定容至刻度，搖勻。用移液管精密移取上液25ml置于盛有25ml純化水的錐形瓶中，加酚酞指示劑2滴，用NaOH標準溶液滴定到溶液呈微紅色，30s內(nèi)不褪色即為終點，記錄所消耗NaOH標準溶液的體積。平行測定3次，按下式計算食醋中的總酸量，并計算相對標準偏差。

【實訓注意事項】

1.為了減少乙酸的揮發(fā)性，在取乙酸之前應在錐形瓶中事先加入純化水再移取乙酸。

2.堿式滴定管滴定前要趕走氣泡，滴定過程中不要形成氣泡。

【實訓檢測】

1.酚酞指示劑由無色變?yōu)槲⒓t時，溶液的pH為多少？變紅的溶液在空氣中放置后又變?yōu)闊o色的原因是什么？

2.測定食醋含量時，為什么選用酚酞指示劑？改用甲基橙指示劑結(jié)果會如何？

項目11　注射用阿魏酸鈉的含量測定

【實訓目的】

1.掌握高氯酸標準溶液的配制、標定方法。

2.掌握非水滴定法測定注射用阿魏酸鈉含量的基本原理及終點的控制。

【實訓要求】

1.正確記錄實驗數(shù)據(jù)。

2.正確處理分析實驗數(shù)據(jù)，計算結(jié)果，遞交實訓報告。

【實訓條件】

儀器：電子天平、滴定管、量筒、燒杯、錐形瓶。

試劑：高氯酸（AR）、乙酸酐（AR）、一級冰醋酸（99.8%，ρ=1.050g/ml）、結(jié)晶紫指示劑（0.5%冰醋酸溶液）、鄰苯二甲酸氫鉀（基準物）。

【實訓任務】

1.配制濃度為0.1mol/L的高氯酸標準溶液并進行標定。

2.使用高氯酸標準溶液對注射用阿魏酸鈉進行含量測定。

【實訓原理與操作】

1.方法提要

阿魏酸鈉為3-甲氧基-4-羥基桂皮酸鈉鹽二水合物，其化學結(jié)構(gòu)如下。

按照2015年版《中國藥典》（以下簡稱《中國藥典》）規(guī)定，注射用阿魏酸鈉的含量測定使用非水滴定法，以高氯酸為滴定液。高氯酸標準溶液只能使用間接法配制，通常用基準鄰苯二甲酸氫鉀在冰醋酸溶劑中進行標定，標定反應如下。

+HClO4+KClO4

2.高氯酸標準溶液（0.1mol/L）的配制

（1）無水冰醋酸的配制　取一級冰醋酸500ml，加乙酸酐5.48ml，搖勻。

（2）高氯酸標準溶液的配制　取70%～72%的HClO4約4.25ml置于燒杯中，緩緩加入375ml配制好的無水冰醋酸，混合均勻，緩緩滴入乙酸酐12ml，邊加邊搖，加完后振搖均勻，冷至室溫，用無水冰醋酸稀釋至500ml，搖勻，于棕色瓶放置24h后標定其濃度。

3.高氯酸標準溶液（0.1mol/L）的標定

取105℃干燥至恒重的鄰苯二甲酸氫鉀約0.16g，精密稱重，置于干燥錐形瓶中，加入20ml冰醋酸使之溶解，加結(jié)晶紫指示劑1滴，用待標定的高氯酸標準溶液滴定至顏色由紫色變?yōu)樗{色即為終點。另取冰醋酸20ml進行空白試驗，按下式計算高氯酸標準溶液的濃度。

4.注射用阿魏酸鈉的含量測定

精密稱取供試品裝量差異項下的內(nèi)容物約0.15g，加冰醋酸20ml使溶解，加乙酸酐3ml與結(jié)晶紫指示液1滴，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定至溶液顯藍綠色。并將滴定的結(jié)果用空白試驗校正。每1ml高氯酸滴定液（0.1mol/L）相當于25.22mg的阿魏酸鈉（C10H9NaO4·2H2O）。

【實訓注意事項】

1.配制高氯酸標準溶液時，不能將乙酸酐直接加入高氯酸中，應將高氯酸先用冰醋酸稀釋后再緩緩滴加乙酸酐，否則，因反應劇烈而不安全。

2.本實驗使用儀器不能有水分，應嚴格干燥。

3.高氯酸溶液腐蝕性很強，操作時需注意安全。

4.用冰醋酸溶解鄰苯二甲酸氫鉀時，若溶解較慢可以水浴加熱。

5.本次實驗應避光操作。

【實訓檢測】

1.配制好的高氯酸標準溶液為什么要放置24h再進行標定？

2.本次實驗使用的儀器為什么必須嚴格干燥？