利用双重指示剂滴定法滴定碳酸钠及碳酸氢钠

利用双重指示剂滴定法滴定碳酸钠及碳酸氢钠 ????? 利用雙重指示劑滴定法滴定碳酸鈉及碳酸氫鈉 一、試題規範 (一) 操作時間：三時三十分 (二) 操作說明：利用碳酸之K及K之不同，以變色區域不同之A1A2 兩種指示劑分別滴定碳酸根及碳酸氫根。 (三) 操作步驟： 1. 精秤約1克碳酸鹽試樣，以水溶解後稀釋至250 mL。 2. 吸取50 mL試樣溶液於250 mL錐形瓶中，加50 mL水及2 0.1M鹽酸標準溶液滴定至第一終點，記 錄鹽酸用量。 3. 於上述溶液中，另加入2滴甲基橙指示劑，繼續以0.1 M鹽酸 標準溶液滴定至溶液由黃色變為橙紅後，將此反應液煮沸， 除去CO並置於小水盆中以冷水冷卻，然後再繼續以0.1 M鹽2 酸標準溶液或0.1 M氫氧化鈉標準溶液滴定至第二終點，記錄 標準酸及標準鹼之用量。 4. 重覆2次步驟(二)及(三)。 5. 由所得數據計算試樣中所含碳酸鈉及碳酸氫鈉百分率之平均 值。 二、器具及材料 名 稱 規 格 數量 1.天平 靈敏度0.0001 g 1台 2.燒杯 2個 250 mL 3.燒杯刷 1支 4.錐形瓶 3個 250 mL 5.量瓶 250 mL，A級 2個 6.刻度吸量管 50 mL，A級 2支 7.球形吸量管 50 mL，A級 2支 8.本生燈或加熱板 1套 9.滴定管 50 mL，鐵氟龍活栓，A級 2支 10.滴定管刷 1支 11.滴定管架 1台 12.洗瓶 1個 500 mL 13.稱量瓶 1個 5 mL 14.玻棒 5 mm×15 cm 1支 15.藥匙 1支 16.漏斗 2個 5 cm 17.安全吸球 1個 18.點火槍 1盒 19.0.1 M HCl標準溶液 由主辦單位配製，標示精確濃度 150 mL 20.0.1 M NaOH標準溶液 由主辦單位配製，標示精確濃度 50 mL 21. 1克溶於60 mL乙醇，加水稀釋成100 mL 10 mL 22.甲基橙指示劑 0.2克溶於熱水，稀釋成100 mL 10 mL 23.碳酸鹽試樣 2 g 24.玻璃器皿洗滌用清潔劑 Merck 20 mL 25.清潔劑 20 g 26.蒸餾水或去離子水 500 mL 27.面紙 適量 三、分析原理 碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，一般可採用鹽酸溶液滴定的方 法，分別計算出混合物中碳酸鈉和碳酸氫鈉的含量。其反應方程式 如下： (1)NaCO＋HCl?NaHCO＋NaCl（若滴定毫升數為a） 233 (2)NaHCO＋HCl?HCO＋NaCl（若滴定毫升數為b） 323 反應式(1)的終點一般稱為第一終點，其pH值約為9，可以使定終點。由此可計算得到碳酸鈉的含量。 然後繼續以鹽酸溶液滴定則進行反應式(2)，反應式(2)的終點一般稱為第二終點，其pH值約為4，可以使用甲基橙當做指示劑，當滴定 液顏色由黃色變為橙紅色時，即達滴定終點。此時其中碳酸氫鈉的 量是試樣中原有的碳酸氫鈉，再加上反應式(1)所產生的碳酸氫鈉，所以由滴定量計算所得之數值必須扣除反應式(1)所產生的量，才是試樣中真正的碳酸氫鈉含量。 由於一莫耳碳酸鈉可與兩莫耳鹽酸中和，因此 分子量NaCO23，，2aMHClNa2000CO ％＝×100％ 2350試樣重，250 一莫耳碳酸氫鈉則恰可與一莫耳鹽酸中和，並扣除反應式(1) 所產生的量，因此 分子量NaHCO 3,，，(ba)MHClNaHCO1000％＝×100％ 350，試樣重250 四、操作指引 利用碳酸之K及K之不同，利用變色區域不同之兩種指示A1A2 劑分別滴定碳酸根及碳酸氫根。 (一) 精秤約1克碳酸鹽試樣於250 mL燒杯中，以水溶解後洗入250 mL量瓶，並加水稀釋至刻度線。 精秤約1克碳酸鹽試樣 , 將試樣放入250 mL燒杯內 , 加水並攪拌將試樣溶解 , 將溶解之溶液倒入250 mL量瓶中 , 用水潤洗燒杯數次，並將洗液併入量瓶中 （注意水勿過量） , 將量瓶加水稀釋至刻度線，並倒置震盪均勻 (二) 以球型吸量管吸取50 mL試樣溶液於250 mL錐形瓶中，加50 mL水及兩滴酚0.1 M鹽酸標準溶液滴定至第一 終點 ，記錄鹽酸用量。 以球型吸量管吸取50 mL試樣溶液於250 mL錐形瓶中 , 加50 mL , 以0.1 M鹽酸標準溶液滴定至第一終點 （紅色變為淡粉紅色時，即達滴定終點，切勿至無色，則已過量） , 記錄鹽酸用量（a mL ） (三) 於上述溶液中，另加入兩滴甲基橙指示劑，繼續以0.1 M鹽酸標準溶液滴定至溶液由黃色變為橙紅後，將此反應液煮沸，除去 CO並置於小水盆中以冷水冷卻，然後再繼續0.1 M鹽酸標準溶2 液或0.1 M氫氧化鈉標準溶液滴定至第二終點，記錄標準酸及標 準鹼之用量。 加入兩滴甲基橙指示劑 , 以0.1 M鹽酸標準溶液滴定至溶液由黃色變為橙紅 （切記儘可能不要過量，記錄鹽酸溶液用量 x mL） , 將此反應液煮沸約3～5分鐘，確實除去CO並置於小水盆中以冷水冷卻 2 , (1)若溶液呈黃色，用0.1 M鹽酸溶液滴定至變為橙紅（記錄鹽酸溶液 用量 y mL） (2)若溶液呈紅色，則用0.1 M氫氧化鈉溶液反滴定至變為黃色（記錄 氫氧化鈉溶液用量 z mL） (四) 重覆2次步驟(二)及(三) 註：三次所得數值應皆相近，否則應捨去差異最大者，並再重做 一次，取得另一數據。 (五) 由所得數據計算試樣中所含碳酸鈉及碳酸氫鈉百分率之平均 值。 依據步驟(三)實際情形，上述方程式之計算技巧如下： 若是(1) b x ＋ y 若是(2)(b-a) ×M＝ (x-a) ×M－ z ×M HCl HClNaOH 五、結果報告 (一) 碳酸鹽試樣秤取量： 1.0023 克（試樣編號： ） 鹽酸濃度： 0.1015 M 氫氧化鈉濃度： 0.1020 M (二) 將滴定及計算結果填入下： 第一個終點 第二個終點 碳酸鈉 碳酸氫鈉 ％ ％ HCl HCl NaOH f.w.＝106 f.w.＝84 (mL)(a) (x) (mL)(y) (mL)(z) 8.10 0.20 1 6.20 0 33.28 8.93 8.30 8.00 0.20 2 6.10 0 32.74 8.93 8.20 9.75 0 3 6.00 1.55 32.20 9.32 9.75 平均 32.74 9.06 註：以第一次數據為例，寫出計算式子。 1062，6.20，0.1015，2000NaCO ％＝×100％＝33.28％ 23501.0023，250 84(8.30,6.20)，0.1015，1000NaHCO％＝×100％＝8.93％ 3 501.0023，250 ※以第三次數據為例： 84[(9.75,6.00)，0.1015,1.55，0.1020]，1000NaHCO％＝×100％ 3 501.0023，250 ＝9.32％ (三) 討論： 將本實驗之第一終點及第二終點之中和反應以化學方程式說明 之，並將實驗所得結果加以討論。 第一終點：NaCO＋HCl?NaHCO＋NaCl 233第二終點：NaHCO＋HCl?HCO＋NaCl 323若ax＋y或是(x－a)×M－z×M＝ 0 表示試樣中僅含碳酸HClNaOH 鈉而不含碳酸氫鈉 而所有之數據皆顯示 axy 或是 (x－a)×M－z×M＞0表HClNaOH 示試樣中不僅含碳酸鈉且含有碳酸氫鈉 六、報告練習 利用雙重指示劑滴定法滴定碳酸鈉及碳酸氫鈉 (一) 碳酸鹽試樣取量： 克（試樣編號： ） 鹽酸儂度： M 氫氧化鈉濃度： M (二) 將滴定及計算結果填入下表： 第一個終點 第二個終點 碳酸鈉 碳酸氫鈉 ％ ％ HCl HCl NaOH f.w.＝106 f.w.＝84 (mL)(a) (x) (mL)(y) (mL)(z) 1 2 3 平均 註：以第一次數據為例，寫出計算式子。 (三) 討論： 將本實驗之第一終點及第二終點之中和反應以化學方程式說明之， 並將實驗所得結果加以討論。 豆丁致力于构建全球领先的文档发布与销售 平台，面向世界范围提供便捷、安全、专业、有效的文档营销服务。包括中国、日 本、韩国、北美、欧洲等在内的豆丁全球分站，将面向全球各地的文档拥有者和代 理商提供服务，帮助他们把文档发行到世界的每一个角落。豆丁正在全球各地建立 便捷、安全、高效的支付与兑换渠道，为每一位用户提供优质的文档交易和账务服 务。