《实验化学》课程教学课件（PPT讲稿）Na2CO3和NaHCO3混合碱含量的测定（双指示剂法）

实验名称：Na,CO,和NaHCO3混合碱含量的测定（双指示剂法）

实验名称：Na2CO3和NaHCO3混合碱 含量的测定（双指示剂法）

一、实验目的1.了解多元弱碱滴定过程中pH值变化及指示剂的选择。2.掌握用双指示剂法测定混合碱中碳酸钠及碳酸氢钠含量的原理和方法

一、实验目的 1．了解多元弱碱滴定过程中pH值变化及指示 剂的选择。 2.掌握用双指示剂法测定混合碱中碳酸钠及碳 酸氢钠含量的原理和方法

二、实验原理混合碱中碳酸钠及碳酸氢钠可采用双指示剂法进行测定。所谓双指示剂法，就是利用两种指示剂在不同等量点时颜色变化得到两个化学计量点，分别根据各化学计量点时所消耗的标准酸溶液的体积，计算各成分的含量。在含有Na,CO，和NaHCO，混合碱的试液中，加入酚指示剂，用盐酸标准溶液滴定时，其中碳酸钠首先被中和，反应式如下Na,CO,+HCI-NaHCO,+NaCI达到第一个等量点时，CO.2-离子完全变为HCO，离子，这时溶液pH值相当于NaHCO，溶液的pH值为8.31。再加入甲基橙指示剂，继续用盐酸滴定到第二个等量点时，HCO离子完全变为COz，反应式为：NaHCO,+HCI-NaCI+CO,1+H,O溶液的pH为3.88，其各自含量按下图计算

混合碱中碳酸钠及碳酸氢钠可采用双指示剂法进行测定。 所谓双指示剂法，就是利用两种指示剂在不同等量点时颜色变化， 得到两个化学计量点，分别根据各化学计量点时所消耗的标准酸 溶液的体积，计算各成分的含量。 在含有Na2CO3和NaHCO3混合碱的试液中，加入酚酞指示剂， 用盐酸标准溶液滴定时，其中碳酸钠首先被中和，反应式如下： Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl 达到第一个等量点时，CO3 2-离子完全变为HCO3 -离子，这 时溶液pH值相当于NaHCO3溶液的pH值为8.31。再加入甲基橙 指示剂，继续用盐酸滴定到第二个等量点时，HCO3 -离子完全变 为CO2，反应式为： NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 溶液的pH为3.88，其各自含量按下图计算: 二、实验原理

由下图可以看出：加入酚呈红色Na,CO3NaHCOIHC1V(1)HCINaHCO3NaHCO3酚呈无色加入甲基橙（新生）(原有)呈黄色(2)HCICO,+H,0CO2+H,0甲基橙变橙色Va)Hc的作用是使原试液中的Na,CO,转变成NaHCO3V(2)Hci的作用是使原试液中的NaHCO,和新生成的NaHCO,都转变成CO,和H,O，根据V(a)HCV(2)HCI 即可确定其组成，求出百分含量

由下图可以看出： V(1)HCl的作用是使原试液中的Na2CO3转变成 NaHCO3 V(2)HCl的作用是使原试液中的NaHCO3和新生 成的NaHCO3都转变成CO2和H2O，根据V(1)HCl 、 V(2)HCl 即可确定其组成，求出百分含量。 .Na2CO3 + NaHCO3.加入酚酞呈红色 V(1)HCl HCl NaHCO3 (新生) NaHCO3 (原有) CO2+H2O CO2+H2O + 酚酞呈无色 加入甲基橙 呈黄色 + 甲基橙变橙色 V(2)HCl

三、实验内容1.HCI标准溶液的标定（1）硼砂Na,B4O·10HO与HCI完全中和时，反应如下：Na,B4O,+2HCl+5H,O=4H,BO,+2NaCl根据上式计算中和2OmL0.1mol/HCI溶液所需硼砂Na,B.O10H,O的重量，在分析天平上准确称取三份分别放入三个已编号的250毫升锥形瓶中，各加20-30mL水，加热使其溶解，然后冷却至室温。(2）在锥形瓶中加入2滴0.1%的甲基红指示剂，用0.1mol/LHCI溶液滴定至溶液的黄色转变为橙色。记下所消耗的HCI溶液的体积，计算HCI溶液的摩尔浓度。在重复滴定两次，要求相对平均偏差在0.2%以内，取平均值

三、实验内容 1．HCl标准溶液的标定 (1) 硼砂Na2B4O7·10H2O与HCl完全中和时，反应如下： Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H2BO3+2NaCl 根据上式计算中和20mL0.1mol/HCl溶液所需硼砂 Na2B4O7·10H2O的重量，在分析天平上准确称取三份分别放入三个 已编号的250毫升锥形瓶中，各加20-30mL水，加热使其溶解，然 后冷却至室温。 (2) 在锥形瓶中加入2滴0.1%的甲基红指示剂，用 0.1mol/LHCl溶液滴定至溶液的黄色转变为橙色。记下所消耗的 HCl溶液的体积，计算HCl溶液的摩尔浓度。在重复滴定两次，要 求相对平均偏差在0.2%以内，取平均值

2.混合碱中NaHCO.及Na,CO.含量的测定在分析天平上准确称取1.5-1.7g混合碱试样于洁净的150毫升烧杯中，加少量水，加热使其溶解。待溶液冷却后，定量转移至250毫升容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀备用。准确移取25.00毫升上述试液于250毫升锥形瓶中，加8滴0.1%酚酞指示剂，用盐酸标准溶液滴定到溶液呈粉红色时，每加一滴盐酸溶液，便充分摇动以免局部Na,CO，被直接滴定成HCO，与参比溶液相对照，慢慢地滴定到酚酞恰好褪色为止。记下所消耗的盐酸标准溶液体积

2．混合碱中NaHCO3及Na2CO3含量的测定 在分析天平上准确称取1.5-1.7g混合碱试样于洁 净的150毫升烧杯中，加少量水，加热使其溶解。待 溶液冷却后，定量转移至250毫升容量瓶中，加水稀 释至刻度，摇匀备用。 准确移取25.00毫升上述试液于250毫升锥形瓶 中，加8滴0.1%酚酞指示剂，用盐酸标准溶液滴定到 溶液呈粉红色时，每加一滴盐酸溶液，便充分摇动， 以免局部Na2CO3被直接滴定成H2CO3，与参比溶液 相对照，慢慢地滴定到酚酞恰好褪色为止。记下所消 耗的盐酸标准溶液体积

继续在上述溶液中加入1滴甲基橙指示剂，再用盐酸溶液滴定到黄色转变为橙色。记下滴定管读数算出从酚酞褪色到甲基橙变为橙色所消耗的盐酸标准溶液体积。在重复摇动两次，计算纯碱试样中Na，CO.和NaHCO，的百分含量以及试样的总碱量（全部以Na2CO3%表示）。试样中总碱量的精密度要求在0.5%左右

继续在上述溶液中加入1滴甲基橙指示剂，再 用盐酸溶液滴定到黄色转变为橙色。记下滴定管读数， 算出从酚酞褪色到甲基橙变为橙色所消耗的盐酸标准 溶液体积。 在重复摇动两次，计算纯碱试样中Na2CO3和 NaHCO3的百分含量以及试样的总碱量（全部以 Na2CO3%表示）。试样中总碱量的精密度要求在 0.5%左右

(注释）1：碱溶液不应长时间存留在容量瓶中，滴定结束时，务必将容量瓶洗净。2.HCI滴定Na,CO,时，酚酞变色点离第一等量点较远。为了减少滴定误差，酚献指示剂的量要多加一些。有时也可用5滴甲基红一百里酚蓝混合指示剂，滴定到溶液由紫色变红色

1．碱溶液不应长时间存留在容量瓶中，滴定 结束时，务必将容量瓶洗净。 2．HCl滴定Na2CO3时，酚酞变色点离第一等 量点较远。为了减少滴定误差，酚酞指示剂的 量要多加一些。 有时也可用5滴甲基红—百里 酚蓝混合指示剂，滴定到溶液由紫色变红色。 〔注释〕

（布置作业）1. 思考题（1）硼砂Na,B4Oz10H,O因保存不当，失去部分结晶水，对标定盐酸溶液的浓度有何影响？（2）计算0.1mol/LHCl溶液滴定20.00毫升0.050mol/LNa,B4O,溶液时等量点的pH值（H,BO，的pkal=9.4）（3）NaOH和Na,CO，的混合试液，先以酚酞为指示剂，用盐酸标准溶液滴定，消耗VmL：继续以甲基橙为指示剂，又消耗V，mL，选择V，和V，的关系为下列哪一种：a.V2b.2 V2c.2V=V2d.Vi>V2e. V<V22.实验报告

〔布置作业〕 （1）硼砂Na2B4O7·10H2O因保存不当，失去部分结晶水，对 标定盐酸溶液的浓度有何影响？ （2）计算0.1mol/LHCl溶液滴定20.00毫升0.050mol/L Na2B4O7溶液时等量点的pH值（H3BO3的pka1=9.4） （3）NaOH和Na2CO3的混合试液，先以酚酞为指示剂，用盐 酸标准溶液滴定，消耗V1mL；继续以甲基橙为指示剂，又消 耗V2mL，选择V1和V2的关系为下列哪一种： a． V2 b. 2 V2 c. 2V1= V2 d. V1>V2 e. V1<V2 2. 实验报告 1. 思考题