H2SO4和H3PO4混合酸的电位滴定

H2SO4和H3PO4混合酸的电位滴定

姓名：杨力生班级：化学生物学2012级1班学号：20122994

摘要：本实验采用电位滴定法测定H2SO4和H3PO4混合酸的pH，然后运用pH-V曲线和（△pH/△V）-V曲线与二级微商法确定其滴定终点的pH，通过pH可求得H2SO4和混合酸中两种酸的各自含量。

关键词：磷酸混合；酸硫酸；电位滴定；pH

Abstract:Determination of H2SO4 pH and H3PO4 mixed acid by potentiometric titration of the experiment , and then use pH-V curves and (△pH / △V)-V curve and its second derivative to determine the titration endpoint pH, pH can be obtained by H2SO4 and mixed acid content of each of the two acids .

Keywords:Sulfuric acid ; phosphoric acid mixture ; potentiometric titration ; pH 电位分析包括电位测定法和电位滴定法两种分析方法。其中电位滴定法是利用滴定分析化学中化学计量点附近的突跃（如酸碱滴定中pH 的突跃、配位滴定与沉淀滴定中pM 的突跃、氧化还原中电位的突跃），以一对适当的电极监测滴定过程中的电位变化，从而确定滴定终点，并由此求得待测组分的浓度或含量。电位滴定法优于通常的化学滴定分析，它不仅可用于一般化学滴定分析的场合，而且还可用于有色或浑浊试液的滴定，以及找不到合适指示剂的各种滴定，此外用电位法也比一般用化学指示剂确定终点更为准确。

H2SO4和H3PO4都为强酸，H2SO4的pKa2=1.99，H3PO4的pKa1=2.12，pKa2=7.20，pKa3=12.36，由pKa值可知，当用标准碱溶液滴定时，H2SO4可全部被中和，且产生pH 的突跃，而在H3PO4的第二化学计量点时，仍有pH值的突跃出现，因此根据滴定过程中pH值的变化情况，可以确定滴定终点，进而求得各组分的含量。确定混合酸的滴定终点可用指示剂法（最好是采用混合指示剂），也可以用玻璃电极作指示电极，饱和甘汞电极作参比电极，同试液组成工作电池：Ag，AgCl|HCl(0.1mol/L)|玻璃膜| H2SO4,H3PO4（试液）‖KCl(饱和)|Hg2Cl2,Hg 在滴定过程中，通过测量工作电池的电动势，了解溶液pH值随加入标准碱溶液体积V的变化情况，然后由pH-V曲线或（ΔpH/ΔV）-V曲线求得终点时耗去NaOH标准溶液的体积，也可用二级微商法求出Δ2pH/ΔV2 =0时，相应的NaOH标准溶液体积，即得出滴定终点。根据标准碱溶液的浓度、用去的体积和试液的用量，即可求出试液中各组分的含量。

用电位滴定法测量硫磷混合酸，随着NaOH滴定剂的加入，H2SO4可全部被中和，在化学计量点附近，产生pH的突跃，而在H3PO4的第二化学计量点时，仍有pH的突跃产

生，因此根据滴定过程中pH的变化情况，可以确定滴定终点，从而求出硫酸与磷酸的浓度。

滴定终点可通过绘制电位滴定曲线来确定，即（或）一次微商曲线和

（或）二次微商曲线；但用作图法手续较烦且不准确，因此常用二次微商

计算法计算滴定终点（内插法）。

1.实验部分

1.1.仪器和试剂

酸度计，复合电极，100mL容量瓶,吸量管，10mL微量滴定管

1.000mol/L草酸标准液，0.1mol/LNaOH标准溶液，硫磷混酸溶液

1.2实验方法

1.2.1NaOH溶液浓度的标定

准确移取草酸标准溶液10.0mL于100mL烧杯中，加水定容，取5mL于烧杯中，加水至30mL，将待标定的NaOH标准溶液装入滴定管中，调整液面于零点；开动搅拌器，滴加NaOH标准溶液、读pH（电位）值，每次1mL，初步判断突跃点的体积范围；重复上述操作，加液至近突跃体积处，再以每次0.1mL的间隔读取pH（电位）－体积关系。以

插值法求终点，计算NaOH标准溶液浓度。

1.2.2混合酸的测定

准确移取混酸10.0mL于100mL烧杯中，加水定容，取5mL于烧杯中，加水至30mL；

仿照标定NaOH溶液时的粗测和细测步骤，但要获取两个突跃点的体积范围；在超过第一终点后，再加液至近第二突跃体积处，再测出第二突跃点附近的pH（电位）－体积关系；

以插值法求终点，计算混酸中各组分的浓度。

2.结果与讨论

2.1.NaOH溶液浓度的标定

2.1.1.实验数据及计算

V/mL 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.12 1.22 1.30 1.39 1.49 1.58 1.75 PH 3.57 3.84 4.09 4.53 5.07 7.57 9.39 9.69 9.99 10.14 10.24 10.39 Δp H/ΔV 2.20 2.70 2.50 1.40 5.40 20.83 18.2 3.75 3.33 1.50 1.11 0.88 Δ2p H/ΔV2 5 -2 -9 40 128.58 -26.30 -180.63 -4.67 -18.3 -4.33 -1.35

2.1.2.作图

2.1.

3.计算NaOH溶液的浓度

根据内插法计算NaOH标准溶液用量=1.12+[128.58/（128.58+26.30）]×（1.22-1.12）=1.20mL,则NaOH标准溶液浓度C=0.4464mol/L。

2.2．混酸测定

2.2.1．实验数据及计算

V/mL 0 2.02 2.2 2.4 2.6 2.9 3.01 3.1 3.2 3.3 3.41 3.6 PH 2.08 2.56 2.68 2.8 3.01 3.63 4.73 5.68 6.08 6.34 6.53 6.86 Δp H/ΔV0.67 0.6 1.05 2.07 10 10.56 4 2.6 2.11 1.74 Δ2p H/ΔV2-0.35 2.25 3.4 72.09 6.22 -65.6 -14 -4.45 -1.95 V/mL 3.71 4.01 4.1 4.21 4.3 4.4 4.5 4.6 4.72 4.82 4.9 5 PH 7.01 7.48 7.62 7.93 8.38 8.96 9.3 9.54 9.78 9.91 10.02 10.1 Δp H/ΔV 1.36 0.93 1.56 3.1 5 5.8 3.4 2.4 2 1.3 1.38 0.9 Δ2p H/ΔV2-3.45 3.9 7 13.18 21.11 8 -24 -10 -5 -7 1 -4.8 2.2.2．作图