【氢氧化钠浓度的标定】在化学实验中,准确测定氢氧化钠(NaOH)溶液的浓度是进行酸碱滴定、分析化学等实验的基础。由于氢氧化钠易吸湿并吸收空气中的二氧化碳,因此其浓度会随时间发生变化,直接使用市售或自制的NaOH溶液进行实验前,必须对其进行标定,以确保实验结果的准确性。
标定氢氧化钠浓度的方法通常采用酸碱滴定法,即用已知浓度的标准酸溶液(如邻苯二甲酸氢钾标准溶液)对NaOH溶液进行滴定,通过计算得出NaOH的准确浓度。
一、实验原理
氢氧化钠与邻苯二甲酸氢钾(KHC₈H₄O₄)反应的化学方程式如下:
$$
\text{KHC}_8\text{H}_4\text{O}_4 + \text{NaOH} \rightarrow \text{KNaC}_8\text{H}_4\text{O}_4 + \text{H}_2\text{O}
$$
该反应为1:1的摩尔比关系,因此可以通过滴定终点时所用酸的体积和浓度计算出NaOH的浓度。
二、实验步骤简要
1. 准备标准溶液:称取一定质量的邻苯二甲酸氢钾,溶解于蒸馏水中,定容至一定体积,得到已知浓度的标准溶液。
2. 装液:将NaOH溶液装入酸式滴定管中,标准酸溶液装入碱式滴定管中。
3. 滴定操作:向锥形瓶中加入一定量的标准酸溶液,并加入几滴酚酞指示剂。
4. 滴定终点判断:当溶液由无色变为浅粉色并保持30秒不褪色时,即为滴定终点。
5. 记录数据:记录滴定过程中消耗的NaOH体积。
6. 计算浓度:根据滴定数据计算NaOH的准确浓度。
三、实验数据与计算示例
实验次数 | 邻苯二甲酸氢钾质量(g) | 标准酸溶液体积(mL) | NaOH溶液体积(mL) | NaOH浓度(mol/L) |
1 | 0.512 | 25.00 | 24.75 | 0.1025 |
2 | 0.508 | 25.00 | 24.80 | 0.1020 |
3 | 0.510 | 25.00 | 24.70 | 0.1028 |
平均浓度:0.1024 mol/L
相对误差:< 0.5%
四、注意事项
- 滴定过程中应控制滴加速度,避免过量。
- 使用前应检查滴定管是否漏液,气密性良好。
- 酚酞指示剂颜色变化需清晰判断,避免误判。
- 实验结束后应及时清洗仪器,防止残留物影响后续实验。
五、总结
氢氧化钠浓度的标定是化学实验中一项基础而重要的操作。通过使用邻苯二甲酸氢钾作为基准物质,结合滴定法可以准确测定NaOH溶液的浓度,为后续实验提供可靠的数据支持。实验过程中需严格遵守操作规范,确保数据的准确性和重复性。