实验九 混合碱中各组分含量的测定

实验九混合碱中各组分含量的测定（微型滴定法）

一、实验目的

1. 了解利用双指示剂法测定Na2CO3和NaHCO3混合物的原理和方法。

2. 学习用参比溶液确定终点的方法。

3. 进一步掌握微量滴定操作技术。

二、实验原理

混合碱是NaCO3与NaOH或NaHCO3与Na2CO3的混合物。欲测定同一份试样中各组分的含量，可用HCl标准溶液滴定，根据滴定过程中pH值变化的情况，选用酚酞和甲基橙为指示剂，常称之为“双指示剂法”。

若混合碱是由Na2CO3和NaOH组成，第一等当点时，反应如下：

HCl+NaOH→NaCl+H2O

HCl+Na2CO3→NaHCO3+H2O

以酚酞为指示剂（变色pH范围为8.0～10.0），用HCl标准溶液滴定至溶液由红色恰好变为无色。设此时所消耗的盐酸标准溶液的体积为V1（mL）。

第二等当点的反应为： HCl+NaHCO3→NaCl+CO2↑+H2O 以甲基橙为指示剂（变色pH范围为3.1～4.4）,用HCl标准溶液滴至溶液由黄色变为橙色。消耗的盐酸标准溶液为V2（mL）。

当V1＞V2时，试样为Na2CO3与NaOH的混合物，中和Na2CO3所消耗的HCl 标准溶液为2V1（mL），中和NaOH时所消耗的HCl量应为（V1-V2）mL。据此，可求得混合碱中Na2CO3和NaOH的含量。

当V1＜V2时，试样为Na2CO3与NaHCO3的混合物，此时中和Na2CO3消耗的HCl 标准溶液的体积为2V1mL，中和NaHCO3消耗的HCl标准溶液的体积为（V2-V1）

mL。可求得混合碱中Na2CO3和NaHCO3的含量。

双指示剂法中，一般是先用酚酞，后用甲基橙指示剂。由于以酚酞作指示剂时从微红色到无色的变化不敏锐，因此也常选用甲酚红-百里酚蓝混合指示剂。甲酚红的变色范围为6.7（黄）～8.4（红），百里酚蓝的变色范围为8.0（黄）～9.6（蓝），混合后的变色点是8.3，酸色为黄色，碱色为紫色，混合指示剂变色敏锐。用盐酸标准溶液滴定试液由紫色变为粉红色，即为终点。

三、主要仪器和试剂

1. 仪器：电子天平，3.000mL微型滴定管，50.00mL容量瓶，

2.00mL移液

管，25mL锥形瓶，50mL小烧杯。

2. 试剂：

(1)0.1mol·L-1HCl溶液：用吸量管吸取约0.5mL浓盐酸于50mL试剂瓶中，

加水稀释至50mL。因浓盐酸挥发性很强，操作应在通风橱中进行。

(2)无水Na２CO３基准物质：将无水Na２CO３置于烘箱内，在180℃下，干燥

2～3h。(3)酚酞指示剂：2g·L-1乙醇溶液。

(4)甲基橙指示剂：1g·L-1。

(5)混合指示剂：将0.1g甲酚红溶于100mL 500g·L－１乙醇中，0.1g百里

酚蓝指示剂溶于100mL 200g·L－１乙醇中。1g·L－１甲酚红与1g·L－１百里酚蓝的配

比为1∶6。

(6)混合碱试样

四、实验步骤

1. 0.1mol·L－１HCl溶液的标定

准确称取无水Na２CO３0.5g左右于干燥小烧杯中，用少量水溶解后，定量转移至50mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。

准确移取上述Na２CO３标准溶液2.00mL于25mL锥形瓶中，加1滴甲基橙指示剂，用HCl溶液滴定至溶液由黄色变为橙色，即为终点。平行测定3～5

次，根据Na２CO３的质量和滴定时消耗HCl的体积，计算HCl溶液的浓度。标

定HCl溶液的相对平均偏差应在±0.2%以内。

2. 混合碱的测定

准确移取混合碱试样0.5g左右于干燥小烧杯中，加水使之溶解后，定量转入50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，充分摇匀。

准确移取2.00mL上述试液于25mL锥形瓶中，加酚酞1滴，用盐酸溶液滴定至

溶液由红色恰好褪为无色，记下所消耗HCl标准溶液的体积V１，再加入甲基橙

指示剂1滴，继续用盐酸溶液滴定溶液至由黄色恰好变为橙色，所消耗HCl溶

液的体积记为V２，平行测定3次，计算混合碱中各组分的含量。

五、注意事项

1. 滴定到达第二等当点时，由于易形成CO２过饱和溶液，滴定过程中生成的H２CO３慢慢地分解出CO２，使溶液的酸度稍有增大，终点出现过早，因此在终点附近应剧烈摇动溶液。

2. 若混合碱是固体样品，应尽可能均匀，亦可配成混合试液供练习用。

六、思考题

1. 采用双指示剂法测定混合碱，在同一份溶液中测定，试判断下列五种情况下，混合

碱中存在的成分是什么？

（1）V１=0；（2）V２=0；（3）V１＞V２；（4）V１＜V２；（5）V１=V２。

2. 测定混合碱中总碱度，应选用何种指示剂？

3. 测定混合碱，接近第一化学计量点时，若滴定速度太快，摇动锥形瓶不够，致使滴定液HCl局部过浓，会对测定造成什么影响？为什么？

4. 标定HCl的基准物质无水Na２CO３如保存不当，吸收了少量水分，对标定HCl溶液浓度有何影响？