盐酸-氯化铵混合溶液各组分含量的测

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1、盐酸-氯化铵混合溶液各组分含量的测定许瑞清﹙化学系,应用化学,093班,学号2009122112﹚ 摘要通过用NaOH溶液测定盐酸-氯化铵混合溶液中各组分的含量。掌握配制NaOH标准溶液的方法，学会用甲醛法进行弱酸的强化，掌握分步滴定的原理与条件。其中HCl为一元强酸，NH4Cl为强酸弱碱盐，两者Ｋa之比大于10５，固可分步滴定。根据混合酸连续滴定的原理，盐酸是强酸，第一步可直接对其滴定，用NaOH滴定，以甲基红为指示剂。氯化铵是弱酸，其Cka≤10-8，但可用甲醛将其强化，加入酚酞指示剂，再用NaOH标

2、准溶液滴定。通过两次滴定可分别求出HCl与NH4Cl的浓度。该方法简便易行且准确度高，基本符合实验要求。关键词盐酸-氯化铵混合溶液，甲醛法，酸碱滴定法，指示剂 1引言目前国内外测定盐酸-氯化铵混合溶液中各组分含量的方法有三种：第一种方案是蒸汽法：即取一份混合溶液往其中加入适量的NaOH溶液加热使NH4+全部转化为氨气，用2%硼酸溶液吸收，用氢氧化钠标准溶液滴定NH3的体积，再用酸碱滴定法测定HCl的含量，这种方法实验误差较小[1]。第二种方案：先测总氯离子的浓度，可用已知浓度的AgNO3溶液滴定待测液，至

3、溶液中出现砖红色沉淀停止，记录所用AgNO3溶液的体积。然后用甲醛法测定NH4＋离子的浓度，最后根据计算得盐酸的浓度[2]﹙若对相对误差要求较高，可做空白实验以减小蒸馏水中氯离子带来的系统误差﹚。第三种方案：先用甲基红作指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴至混合溶液呈黄色，即为盐酸的终点。加中性甲醛试剂，充分摇动并放置1分钟，加酚酞指示剂，仍用氢氧化钠滴至溶液由黄色变为金黄色即为氯化铵的终点。根据所消耗NaOH的体积计算各组分的含量，这种方法简便易行，且准确度较高[3]。本实验采用第三种方案进行盐酸-氯化铵混合溶

4、液中各组分含量的测定。﹙本方法的相对误差约为0.1%，在误差要求范围之内﹚。2实验原理HCl是一元强酸可用NaOH直接滴定，反应方程式为：NaOH+HCl=NaCl+H2O。而NH4Cl是一元弱酸其解离常数太小Ka=5.6´10-10，c=0.1mol.L-1。所以CKa<10-8无法用NaOH直接准确滴定，故可以用甲醛强化。反应方程式为：4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O反应生成的(CH2)6N4H+和H+﹙Ka=7.1´10-6﹚可用NaOH标准溶液直接滴定。反应方程式为：

5、(CH2)6N4H++3H++4OH-=(CH2)6N4+4H2O反应到第一化学计量点时为NH4+弱酸溶液，其中Ka=5.6´10-10，c=0.050mol.L-1,由于CKa>10Kw,C/Ka>100,故，pH=5.28故可用甲基红（4.4～6.2）作指示剂。反应到第二化学计量点时为(CH2)6N4弱碱溶液，其中Kb=1.4´10-9，c=0.0250mol.L-1,由于CKb>10Kw,C/Kb>100,故，pOH=5.23,pH=8.77故采用酚酞（8.2～10.0）作指示剂。滴定完毕后，各组分

6、的含量为：﹙注：因为NaOH溶液不稳定，易与空气中的CO2发生反应，故不能作基准物质，用标定法配制其标准溶液，先粗配成近似于所需浓度的溶液，再用另一种基准物质邻苯二甲酸氢钾配制的标准溶液来标定其准确浓度。﹚3实验用品3.1仪器：全自动电光分析天平，碱式滴定管﹙50ml﹚，电子秤，移液管(25mL)，容量瓶(250mL)，3个锥形瓶(250mL)，烧杯﹙500ml﹚，试管﹙10ml﹚，胶头滴管，玻璃棒，塑料试剂瓶，电炉3.2药品：0.1mol/LHCl和0.1mol/LNH4Cl混合试液，NaOH（s），酚

7、酞指示剂（2g/L），甲基红指示剂（2g/L），甲醛溶液（1：1已中和），邻苯二甲酸氢钾(KHP)基准物质4实验步骤4.10.1mol/LNaOH标准溶液的配制与标定4.1.10.1mol/LNaOH的配制用电子秤称取约2.0g固体NaOH于500mL的烧杯中，加入少量新鲜的或煮沸除去CO2的蒸馏水，边加边搅拌使其完全溶解，然后加水稀释至500mL。转入塑料试剂瓶中，盖紧瓶塞，摇匀备用。4.1.20.1mol/LNaOH的标定在分析天平上用称量瓶中称取4-5g的邻苯二甲酸氢钾于烧杯中，加40-50mL蒸馏

8、水在电炉上加热使其完全溶解，待冷却后将溶液定量转移至250mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀备用。用25mL的移液管移取溶液置于250mL锥形瓶中，加入2到3滴酚酞指示剂，充分摇匀，用已配好的0.1mol/LNaOH溶液滴定，待锥形瓶中溶液颜色有无色变为微红色，且半分钟不退色即为终点。平行测定三份，记录数据并根据消耗NaOH溶液的体积计算NaOH标准溶液的浓度和其相对平均偏差（≤0.2%）。4.2混合液中各组分含量的测定4