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利用 pH 計進行酸鹼滴定並畫出滴定曲線. 內容大綱. 試題簡介 相關知識 實驗器材與藥品 實驗步驟 (-1). 實驗步驟 (-2) 實驗報告 評分標準. 一、試題簡介. (一)實驗目的 (二)完成時間 (三)操作說明. ( 一 ) 實驗目的. 學習酸鹼滴定的原理及操作方法。 學習 pH 計之操作要領。 學習化學分析技術的操作與安全要領。. ( 二 ) 完成時間. 三小時三十分. ( 三 ) 操作說明. 利用 pH 計進行酸鹼滴定,畫出滴定曲線,以標定標準溶液與試樣之酸鹼滴定。. 二、 相關知識. ( 一 ) 酸鹼中和
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內容大綱 • 試題簡介 • 相關知識 • 實驗器材與藥品 • 實驗步驟(-1) • 實驗步驟(-2) • 實驗報告 • 評分標準
一、試題簡介 (一)實驗目的 (二)完成時間 (三)操作說明
(一) 實驗目的 • 學習酸鹼滴定的原理及操作方法。 • 學習pH計之操作要領。 • 學習化學分析技術的操作與安全要領。
(二) 完成時間 三小時三十分
(三) 操作說明 利用pH計進行酸鹼滴定,畫出滴定曲線,以標定標準溶液與試樣之酸鹼滴定。
二、相關知識 (一) 酸鹼中和 (二) HCl的標定 (三) pH計的構造與功能
(一)酸鹼中和 酸鹼中和反應: 酸 + 鹼 → 鹽 + 水 例如: HCl +NaOH → NaCl + H2O HCl + Na2CO3 → NaHCO3 + H2O HCl + NaHCO3→NaCl +CO2+H2O
(二)HCl的標定 HCl的標定可以用純度達99.9%以上的Na2CO3標定。 Na2CO3被HCl中和後先生成NaHCO3 再生成CO2與水,所以滴定曲線有兩個轉折點(滴定終點) 。 V1:第一當量點 V2:第二當量點
(三) pH計的構造與功能(1) 1.pH計的構造 pH顯示器 pH 10.12 靈敏度鍵 歸零鍵 玻璃電極 溫度調整鍵 溫度補償棒
(三) pH計的構造與功能(2) 2.pH計的功能 • 測量水溶液的pH值與mV值。 • 調整溫度轉鈕可校正溫度誤差。 • 利用溫度補償電極可自動校正溫度誤差。
三、實驗器材與藥品 (一)器材:上皿天平、 分析天平、pH計及電極、滴定管、滴定管架、球形吸量管、刻度吸量管、稱量瓶、燒杯、方格紙。 (二)藥品:緩衝溶液[ (pH=7) 、(pH=4) ]、基準級碳酸鈉、濃鹽酸、未知鹼試樣。
四、實驗步驟-1 (一) pH計之調整與校正 (二)標準0.1MHCl溶液之配製與標定 (三)試樣之滴定
(一) pH計之調整與校正 1.洗滌電極:以去離子水洗滌pH電極。 2.開機:pH計接上電源,依操作步驟調整。 3.校正:以標準緩衝溶液行pH計之校正。
1.洗滌電極 將電極下面之護套取下,妥善放好不要讓裡面的溶液倒出(KCl或略酸性之緩衝溶液)。於電極下置一燒杯,以洗瓶洗淨電極,另以面紙沾乾,將電極置入另一盛裝純淨純水之燒杯中貯放。
2.pH計的開機。 • 打開pH計之電源,暖機5分鐘以上。 • 將pH電極與顯示器連接。
3.pH計的校正 (1) 取pH=7.00之標準緩衝溶液,將玻璃電極與溫度補償棒的下端都浸入液中,轉動歸零鍵(zero 或calibration) ,使pH顯示值為7.00。取下溶液以純水清洗電極。 (2) 再取pH=9.00(或pH=4.00)之標準緩衝溶液,將玻璃電極與溫度補償棒的下端都浸入液中,轉動靈敏度鍵(slope) ,使pH顯示值為9.00 (或pH=4.00) 。取下溶液以純水清洗電極。拭淨後即可使用 (3)實驗結束後,將電極洗淨沾乾,置入保護貯存橡膠套中,橡膠套中須有足夠之KCl等溶液。
溫度補償電極 pH計顯 示器 玻璃電極 標準緩衝溶液 MODE 歸零鍵(calibration) 調靈敏度(SLOPE) pH 計
提高電極離開水面 以洗瓶沖洗電極
將電極浸入pH=7的標準液中 以衛生紙吸乾電極表面的水
將電極浸入pH=4的標準液中 調整歸零鍵使pH=7.00
四、實驗步驟-2 (一) pH計之調整與校正 (二)標準0.1MHCl溶液之配製與標定 (三)試樣之滴定
(二) 標準0.1MHCl溶液之配製與標定 1.配製0.1MHCl標準溶液。 2.精秤基準級碳酸鈉。 3.標定0.1MHCl標準溶液。
1.配製0.1MHCl標準溶液 量取495mL去離子水於500mL試劑瓶中,並以吸量管吸取濃鹽酸(12M)約4.2mL溶入試劑瓶中之去離子水,加蓋搖晃數次使溶液混合均勻,貼上標籤用於標定。
以量筒量取495mL的去離子水 倒入1公升的試劑瓶中
以刻度吸量管吸取4.2mL 倒濃鹽酸燒杯中
蓋緊塞子 將鹽酸移入試劑瓶內
搖動使混合均勻 貼上標籤備用
2.精秤基準級碳酸鈉-1 精秤基準級碳酸鈉0.1~0.15g。 先以粗秤天平秤取約0.1~0.15g 按下分析天平開關
2.精秤基準級碳酸鈉-2 出現0.0000g時可開始秤重 將稱粗秤過的秤量瓶放置於托盤上 顯示稱量瓶與試藥的總重
2.精秤基準級碳酸鈉-3 按下TARE鍵扣除盤上物的重量 將秤量瓶內的藥品倒入空燒杯內 空秤量瓶放回盤上,顯示的重量即燒杯內的藥品重
3.標定0.1MHCl標準溶液 將精秤後的碳酸鈉,以100mL的去離子水溶解,利用pH計作酸鹼滴定,以標定新配製之鹽酸。
以量筒量取100mL的去離子水 溶解固體的碳酸鈉
裝設滴定管及架 滴定管上方加一漏斗
倒HCl標準溶液入滴定管 取下漏斗
潤洗液從下端放入廢液杯 水平轉動滴定管潤洗內壁
倒入足量的標準液 將滴定管固定在架上
從下端釋出約10mL的標準液 滴定管的尖端處不可有氣泡
紀錄開始的體積 安裝pH計及電極
加入磁攪拌子 設定轉速
轉動滴定管栓控制滴定速率 紀錄滴定體積及pH值
(三) 試樣之標定 取試樣25mL於250mL燒杯中,加入去離子水50mL,利用pH計以標定後之鹽酸溶液滴定。重複1次實驗,並計算平均值。
五、實驗報告 1.碳酸鈉之重量=_0.1350_g
2.HCl標準溶液之滴定曲線 於方格紙上以pH對VHCl作圖並標示滴定終點VHCl=22.30mL
11.15 22.30 圖1. HCl標準溶液之標定曲線
3.標準溶液之容積莫耳濃度:_0.1142_M 計算式: 當量點體積
30.50 圖2. 試樣之滴定曲線(第一次)
5.試樣之平均容積莫耳濃度:_0.1400_M 計算式: 試樣體積