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分析化学设计实验：Na2HPO4-NaH2PO4混合溶液中各组分含量的测定

分析化学设计实验：Na2HPO4-NaH2PO4混合溶液中各组分含量的测定Na2HPO4-NaH2PO4混合溶液中各组分含量的测定（武汉大学化学与分子科学学院化基二班湖北武汉 430072）摘要：分别用邻苯二甲酸氢钾标定过的氢氧化钠溶液和无水碳酸钠标定过的盐酸来滴定混合溶液，并分别以百里酚酞和甲基红为指示剂，对Na2HPO4和NaH2PO4混合溶液中各组分含量进行测定。关键词：酸碱滴定 0引言运用所学知识及有关参考资料进行实验设计，培养分析问题和解决问题的能力，通过实验进一步掌握酸碱滴定的原理及基本操作。在本实验中，由于Na2HPO4-NaH2PO4混合溶液的Ka2=6.3×...

Na2HPO4-NaH2PO4混合溶液中各组分含量的测定（武汉大学化学与分子科学学院化基二班湖北武汉 430072）摘要：分别用邻苯二甲酸氢钾标定过的氢氧化钠溶液和无水碳酸钠标定过的盐酸来滴定混合溶液，并分别以百里酚酞和甲基红为指示剂，对Na2HPO4和NaH2PO4混合溶液中各组分含量进行测定。关键词：酸碱滴定 0引言运用所学知识及有关参考资料进行实验设计，培养分析问题和解决问题的能力，通过实验进一步掌握酸碱滴定的原理及基本操作。在本实验中，由于Na2HPO4-NaH2PO4混合溶液的Ka2=6.3×10-8，Ka3=4.4×10-13，Ka2/Ka3>10，故可分别滴定。用标定过的NaOH溶液准确滴定H2PO4-，以百里酚酞为指示剂，滴定终点时溶液由无色变成微蓝色。因为Ka3很小，不能直接连续滴定，所以另取溶液，用盐酸滴定HPO42-，以甲基红为指示剂，终点时溶液由橙色变为红色。 1实验部分 1.10.1mol/L NaOH溶液的配制及标定称取约2g固体氢氧化钠于小烧杯中，加蒸馏水溶解后，置于500ml的试剂瓶中并稀释到刻度，摇匀/ 在分析天平上准确称取0.4-0.6g邻苯二甲酸氢钾试样3份,记录称取的质量，将其分别置于250ml锥形瓶中，加入40-50ml蒸馏水，溶解后加入2-3滴酚酞指示剂。用配制的浓度约为0.10mol/L的NaOH溶液滴定溶液至微红色且保持半分钟不褪色，平行测定三次并记录数据。 1.20.1mol/L HCl 溶液的配制及标定用量筒量取4.5ml浓盐酸，倒入500ml试剂瓶中，加蒸馏水稀释到刻度，摇匀。在分析天平上准确称取0.15-0.20g无水碳酸钠试样3份, 记录称取质量，将其分别置于250ml锥形瓶中，加入20-30ml蒸馏水，溶解后加入1-2滴甲基橙指示剂。用配制的浓度约为0.10mol/L的盐酸滴定溶液至其刚好由黄色变为橙色且保持半分钟不褪色，平行测定三次并记录数据。 1.3缓冲液中H2PO4-含量的测定移取混合液25ml于锥形瓶中，加2-3滴百里酚酞，用已标定的NaOH溶液滴定溶液至浅蓝色并保持半分钟内不褪色，平行滴定三次并记录数据。 1.4缓冲液中HPO42-含量的测定移取混合液25ml于锥形瓶中，加1-2滴甲基红，用已标定的HCl溶液滴定溶液至其刚好由橙色变为红色且保持半分钟内不褪色，平行滴定三次并记录数据。 2结果与讨论 2.10.1mol/LNaOH溶液的标定编号 1 2 3 KHC8H4O4质量/g 0.5056 0.5269 0.4613 NaOH用量/ml 26.49 27.61 24.17 NaOH浓度/ mol·L-1 0.09356 0.09355 0.09356 NaOH平均浓度/ mol·L-1 0.09356 相对偏差/% 0 -0.01 0 相对平均偏差/% -0.003 2.2 0.1mol/L HCl溶液的标定编号 1 2 3 Na2CO3质量/g 0.1707 0.1831 0.1536 HCl用量/ml 26.09 27.96 23.47 HCl浓度/ mol·L-1 0.1234 0.1236 0.1235 HCl平均浓度/mol 0.1235 相对偏差/% -0.08 0.08 0 相对平均偏差/% 0 2.3 H2PO4-含量的测定编号 1 2 3 混合溶液体积/ml 25.00 25.00 25.00 NaOH溶液浓度/mol·L-1 0.09356 NaOH用量/ml 25.60 25.57 25.56 H2PO4-浓度/mol·L-1 0.09581 0.09569 0.09566 H2PO4-平均浓度/mol·L-1 0.09572 平均偏差/% 0.09 -0.03 -0.06 相对平均偏差/% 0.06 2.4 HPO42-含量的测定编号 1 2 3 混合溶液体积/mL 25.00 25.00 25.00 盐酸浓度/ mol·L-1 0.1235 盐酸用量/mL 20.53 20.56 20.51 HPO42-浓度/ mol·L-1 0.1014 0.1016 0.1013 HPO42-平均浓度/ mol·L-1 0.1014 平均偏差/% 0 0.20 -0.10 相对平均偏差/% 0.1 3结论根据实验的结果得出了磷酸二氢根和磷酸一氢根的浓度，分别为0.09572mol/L和0.1014mol/L。通过误差分析，三组数据的相对平均偏差较小，实验结果比较准确。产生误差的最可能的原因是滴定过程中变色不明显，对颜色的判断容易产生较大偏差。参考文献： ( ) 分析化学实验（第五版）武汉大学高等教育出版社 ( ) 分析化学（第五版）武汉大学高等教育出版社

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