H2SO4和H3PO4混合酸的电位滴定.doc

H2SO4和H3PO4混合酸的电位滴定 应用化学0902 零创润 20096802前言电位滴定法是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法，普通滴定法是依靠指示剂颜色变化来指示滴定终点，如果待测溶液有颜色或浑浊时，终点的指示就比较困难，或者根本找不到合适的指示剂。电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定到达终点前后，滴液中的待测离子浓度往往连续变化几个数量级，引起电位的突跃，被测成分的含量仍然通过消耗滴定剂的量来计算。进行电位滴定时，被测溶液中插入一个参比电极，一个指示电极组成工作电池。随着滴定剂的加入，由于发生化学反应，被测离子浓度不断变化，指示电极的电位也相应地变化。在等当点附近发生电位的突跃。因此测量工作电池电动势的变化，可确定滴定终点。一、实验原理H2SO4和H3PO4都为强酸，H2SO4的pKa2=1.99，H3PO4的pKa12.12，pKa27.20，pKa312.36，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值的突跃，而在H3PO4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，饱和甘汞电报作参比电极，同试液组成工作电池：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pHV曲线或(pH/V)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2pH/V20时，相应的NaOH标准溶液体积，即得出滴定终点。根据标准确溶液的浓度、用去的体积和试液的用量，即可求出试液中各组的含量。二、实验仪器与试剂2.1 仪器酸度计；玻璃电极；饱和甘汞电极；容量瓶(100mL)，吸量管（5mL，10mL）；微量滴定管（10mL）2.2 试剂1.000mol/L草酸标准溶液；0.1mol/LNaOH标准溶液(浓度待标定)；H2SO4，H3PO4混合酸标准试液(两种酸浓度之和低于0.5mol/L)三、实验步骤1开启酸度计预热半小时，连接电极及滴定装置。摘去饱和甘汞电极的橡皮帽，并检查内电极是否浸入饱和KCl溶液中，如未浸入，应补充饱和KCl溶液。安装玻璃电极和饱和甘汞电极，并使饱和甘汞电极稍低于玻璃电极，以防止烧杯底碰坏玻璃电极薄膜。2准确吸取草酸标准溶液10.00mL，置于100mL容量瓶中；用水稀释至刻度，混合均匀。3准确吸取稀释后的草酸标准溶液5.00mL，置于100mL烧杯中，加水至约30mL，放入搅拌子。4将待标定的NaOH溶液装入微量滴定管中，使液面在0.00mL处。5开动搅拌器，调节至适当的搅拌速度，进行粗测，即测量在加入NaOH溶液0，1，2，8，9，10mL后各个点的溶液pH值，初步判断发生pH值的突跃时所需的NaOH溶液体积范围(Vcx)。6重复实验步骤3、4的操作，然后进行细测，即在测定的化学计量点附近取较小的等体积增量，增加测量点的密度，并在读取滴定管读数时，读准至小数点后第二位。如在粗测时终点体积为89mL，则在细测时以0.10mL为体积增量，增加测量加入NaOH溶液，800，810，820，890和900mL时各点的pH值。7吸取混合酸试液10.00mL，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。8吸取稀释后的试液10.00mL置于100mL烧杯中，加水至约30mL，仿照标定NaOH溶液时的粗测和细测步骤对混合酸进行测定。四、实验数据及处理4.1 NaOH溶液浓度的标定粗测V/mL0123456pH3.053.273.473.964.576.3710.27细测V/mL5.15.25.35.45.55.65.75.85.96.06.16.2pH6.466.576.716.877.047.237.437.658.5210.2710.3910.52pH/V1.11.41.61.71.922.28.717.51.21.32pH/V23212126588-1631pH-V曲线如下：（pH/V）-V曲线如下：由两曲线知Vep约在6.00mL左右；由内插法求Vep：Vep=6.00+=6.04mL因为草酸与NaOH的反应：H2C2O42OH 2H2OC2O42所以，NaOH浓度为CNaOH=0.0828molL-14.2 混合酸的测定粗测V/mL0510152025303540pH2.232.292.382.582.894.227.1610.0711.27细测V/mL2022242628303234363840pH2.893.033.334.326.446.957.387.9210.1210.8611.27pH/V0.070.150.4951.060.2550.2150.271.10.370.2052pH/V20.040.17250.2825-0.4025-0.020.02750.415-0.365-0.0825pH-V曲线如下：（pH/V）-V曲线如下：由两曲线知Vep1约在30.00mL左右；Vep2约在38 mL左右；由内插法求Vep：Vep1=29+=29.82mL Vep2=37+=38.06因为在第一化学计量点sp1时的反应为H2SO42OH2H2OSO42与H3PO40HH2PO4H2O在第二化学