H2SO4-草酸的测定
H2SO4-H 2C2O4混合液中各组分浓度的测定
一、实验目的
1.掌握酸碱滴定法及氧化还原滴定法的应用
2.掌握NaOH标准溶液、KMnO4标准溶液的配制及标定方法
3.掌握混酸测定原理和测定方法
二、实验原理
根据酸碱中和反应,测定硫酸和草酸的总和,滴定总酸度采用酸碱滴定法,滴定剂选用NaOH标准溶液。硫酸的pKb1为12.01(pKa1=?),草酸的p 为9.81,可以酚酞(pH变化范围8.2-10.0)为指示剂,当溶液由无色变为粉红色时,达到滴定终点.
H2C2O4浓度采用KMnO4滴定法测定,总酸浓度减去H2C2O4浓度后,可以求得H2SO4的浓度。滴定反应如下:
H2SO4 + 2NaOH === Na2SO4 + H2O
H2C2O4 + 2NaOH === Na2C2O4 + H2O
2 MnO4- +5 C2O42- + 16H+ === 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
三、实验试剂
1.H2SO4 - H2C2O4 的混和试液
2. NaOH溶液:0.1mol/L(用基准物质KHC8H4O4标定)
3.KMnO4溶液:0.05mol/L (用基准物质NaC2O4标定)
4. H2SO4 (1+5)
5.酚酞指示剂:2g/L 乙醇溶液
四、试剂的用量
1. NaOH的用量
(1)标定: 每份约需25mL,平行滴定三份。
(2)混合酸滴定:每份约需25mL,每人平行滴定三份(四个人)。 总量约为:25×3+25×3×4=375mL,约配制500mL。
2. KMnO4 的用量
(1)标定:每份约需25mL,平行三份。
(2)草酸滴定:每份约需25mL,每人平行滴定三份(四个人)。 总量约为:25×3+25×3×4=375mL,约配制500mL。
3. KHC8H4O4基准物质的用量
用于标定NaOH,每份0.4-0.6g,平行三份,共约2.0g。
4. Na2C2O4基准物质的用量
用于标定KMnO4,每份0.15~0.20g,平行三份,共约1.0g。
5.H2SO4 - H2C2O4 混和试液的用量:
(1)总酸浓度滴定:每份约需25mL,平行滴定三份(四个人。
(2)草酸浓度滴定:每份25mL,平行滴定三份(四个人)。
总量为:25×3×4×2=600,约配制1000mL。
6. H2SO4 (1+5)的用量:标定KMnO4时用,每份15mL,平行三份。总量为:15×3=45mL,约配制50mL。
五、实验步骤
1.NaOH(0.1 mol/L)标准溶液的配制及标定配制
用分析天平准确称取2.000gNaOH固体置于150mL小烧杯中,加入少量新鲜或煮沸除去CO2的蒸馏水,搅拌至NaOH固体完全溶解后,转移至500mL容量瓶中,水稀释至刻度,充分摇匀。转入带橡皮塞的塑料试剂瓶中备用。
标定:以差减法准确称取0.4000~0.6000g KHC8H4O4于250mL锥形瓶中,加入约40mL纯水,微热使试剂完全溶解后,冷却,加入2~3d酚酞指示剂,用待标定的NaOH溶液滴定至溶液呈现微红色并保持半分钟不褪色即为终点,记下VNaOH。平行滴定3份。
2.KMnO4(0.05 mol/L)标准溶液浓度的配制及标定
配制:准确称取约4.000gKMnO4固体置于100mL500mL烧杯中,加入300mL纯水,盖上表面皿,加热至沸腾并保持微沸1h,冷却后存于棕色试剂瓶中,室温静置2-3天后过滤备用。
标定:准确称取0.1500~0.2000gNa2C2O4基准物质3份分别置于250mL锥形瓶中,加入60mL纯水使之溶解,加入15mL H2SO4(1+5),水浴加热到75~85℃,趁热用KMnO4溶液滴定。开始滴定时速度较慢,待溶液中产生了Mn2+后滴定速度可加快,直至溶液呈现微红色并持续半分钟内不褪色即为终点。记下VKMnO4
3.混和液的测定
(1)准确移取25.00mL混和液于250mL锥形瓶中,加入1~2d酚酞指示剂,用标准NaOH溶液滴定,当溶液由无色变为微红色并持续半分钟内不褪色即为终点。测定结果为总酸的浓度。平行测定三份。
(2)准确移取25.00mL混和液于锥形瓶中, 在水浴中加热到75~85℃。趁热用KMnO4标准溶液滴定。开始滴定时速率较慢,待溶液中产生了Mn2+后滴定速度可加快,直至溶液呈现微红色并持续半分钟内不褪色即为终点。平行测定3份。测定的结果为H2C2O4的浓度。
六、实验数据记录与处理
1.NaOH标准溶液的标定:NaOH的体积为V1,浓度为C1,KHC8H4O4的质量为m1,则C1=m1/(204×10-3×V1) ,124为…….
2.总酸浓度C0:NaOH的体积为V0,则
C0= (C1×V0 ) /25
3. KMnO4标准溶液浓度的标定:KMnO4的体积为V2,浓度为C2 ,Na2C2O4的质量为m2,则
C2= 2×m2/(5×134×103×V2)
式中134为…,2/5为……
4草酸浓度C3:KMnO4的体积为V3,则
C3=(5×C2×V3)/(2×25)
5.硫酸浓度C4:C4= C0-C3