03实验三 酸碱混合物测定的方案设计(双指示剂法)-教案

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1、实验三酸碱混合物测定的方案设计(双指示剂法)教案课程名称：分析化学实验B教学内容：酸碱混合物测定的方案设计(双指示剂法)实验类型：设计教学对象：化工、环境工程、药学、生物科学、应用化学、医学检验、制药、复合材料、生物工程、生物技术授课地点：中南大学南校区化学实验楼301授课学时：4学时一、教学目的与要求：1、巩固移液管、酸式滴定管的正确使用；2、掌握电子分析天平的正确使用；3、了解酸碱混合物的测定意义和常用碱度的表示方法；4、学习HCl标准溶液的配制与标定；5、掌握双指示剂法测定碱混合物的原理、方法和计算；6、熟悉甲基红、酚酞、甲基橙指示剂终

2、点颜色判断和近终点时滴定操作控制二、知识点：酸碱反应、化学计量点、酸碱指示剂、滴定终点、碱度的表示方法、标准溶液、移液管、酸式滴定管、电子分析天平、实验报告的撰写（数据处理三线表表格化）、有效数字三、技能点：玻璃器皿的洗涤、移液管的使用、酸式滴定管的使用、电子分析天平的使用、HCl标准溶液的配制与标定四、教学重点及难点：重点：碱混合物测定的基本原理和操作方法难点：甲基红、酚酞、甲基橙指示剂的变色特征和近终点时滴定操作控制五、教学方法：任务驱动法、分组讨论法、阅读指导法、现场讲解指导等六、复习引入：1、复习酸碱滴定法有关知识，提问学生:(1)H

3、Cl酸碱滴定法测定对象是什么？(溶液中的氢氧根（OH-）离子的浓度，并且溶液中的碱性物质的碱的强度要满足cKb>10-8)(2)强酸直接滴定弱碱时一般以什么做指示剂？(甲基橙或甲基红)(3)滴定终点颜色如何判断？(由黄色变橙红色30s不褪色为终点)[引入]酸碱滴定法的应用：双指示剂法测定混合碱的组分及其含量[引言]酸碱滴定法操作简便，分析速度快和结果准确，因而在工农业生产和科学实践中得到广泛的应用。在实际工作中，常常会遇到酸碱混合组分的分析问题，如氢氧化钠物质中常常含有一定量的碳酸钠、纯碱中含有一定量的碳酸氢钠、氯化铵中会有一定量的游离盐酸（

4、HCl）、硫酸铵中会有一定量的游离硫酸（H2SO4），为了检验碱和铵盐的质量等级，需要对混合酸碱物中的各组分进行测定；在氟化氢、四氟化硅的生产过程中，会有硫酸和氢氟酸混合酸体系，分析其各组分的含量，为生产工艺控制提供有效的保障。在同一个试样中测定各组分的含量，用标准酸或标准碱溶液进行滴定分析，根据滴定过程中的pH值的变化情况，选用两种不同的指示剂分别指示终点，这种方法称为双指示剂法。该法快速、简捷，已广泛应用于酸碱混合物的分析与测定。[新授]课题：碱混合物测定的方案设计[提出任务]教师提出本课题的学习任务：1、工业混合碱测定的基本原理是什么？

5、2、碱度常用的表示方法有哪些?3、氢氧化钠与碳酸钠混合碱的测定操作方法。[任务探索]1、工业混合碱测定的基本原理是什么？根据有关学习资料，思考下列问题：(1)工业混合碱主要是由什么物质组成的？用什么滴定法测定混合碱的组分及其含量？(2)用什么试剂作指示剂？各指示剂的变色点和变色范围是多少？(3)测定Na2CO3与NaOH或Na2CO3与NaHCO3的混合碱时，第一和第二化学计量点的pH值各是多少？[归纳]引导学生归纳总结出混合碱测定的基本原理工业碱是Na2CO3与NaOH或Na2CO3与NaHCO3的混合物，采用双指示剂法酸碱滴定进行分析，测

6、定其组分及各组分的含量。在混合碱的试液中加入酚酞指示剂（变色范围8.0～10.0），用HCl标准溶液滴定至溶液呈微红色（近无色）。此时溶液的pH值为8.31，试液中所含NaOH完全被中和，Na2CO3也被滴定成NaHCO3，反应如下：NaOH+HCl=NaCl+H2ONa2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3设滴定体积为V1ml。再加入甲基橙指示剂（变色范围3.1～4.4），继续用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色即为终点。此时溶液的pH值为3.9，试液中所含NaHCO3被中和成H2CO3，反应为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O

7、+CO2↑设此时消耗HCl标准溶液的体积为V2ml。根据V1和V2可以判断出混合碱的组成。设试液的体积为Vml。当V1>V2时，试液为NaOH和Na2CO3的混合物，NaOH和Na2CO3的含量（以质量浓度g•L-1表示）可由下式计算：当V1

8、分析，测定其组分及各组分的含量。(2)用什么试剂作指示剂？各指示剂的变色点和变色范围是多少？[讲解]用酚酞和甲基橙作指示剂。酚酞的变色点的pH值为9.1，变色范围是