(2013?太原)实验室欲测定一瓶标签破损的稀H2SO4的溶质质量分数.现取10g稀硫酸样品,将5%的NaOH溶液逐
(1)由图示可知,在a点时溶液的pH小于7,说明加入的NaOH完全反应,有剩余的硫酸,所以,溶液中含有的离子为:Na+、H+、SO42;
(2)由图示可知,在溶液的pH等于7,消耗的NaOH溶液的质量为16g,溶质的质量为:16g×5%=0.8g;
(3)10g稀硫酸样品含有H2SO4的质量为x
2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
80 98
0.8g x
80 |
98 |
0.8g |
x |
稀H2SO4的溶质质量分数为:
0.98g |
10g |
故答为:(1)Na+、H+、SO42-;(2)0.8;(3)稀H2SO4的溶质质量分数是9.8%
工业硫酸的测定是利用NaOH标准溶液直接滴定工业硫酸中的H2SO4,其反应为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,以甲基红-次甲基兰混合指示剂判断终点。
但工业硫酸中含有其他金属杂质的。例如Fe3+离子的存在,当由滴定管中加入NaOH标准溶液时,会产生Fe(OH)3沉淀:Fe3++OH-=Fe(OH)3(沉淀),不仅消耗标准溶液,同时由于产生Fe(OH)3沉淀,使终点无法判断。为消除Fe3+离子的干扰,本法采用Ca-EDTA掩蔽Fe3+离子的方法。EDTA为有机试剂乙二胺四乙酸的二钠环,通常以Na2H2Y表示,它在水中完全离解成H2Y2-,即:
Na2H2Y=2Na++H2Y2-,Ca2+与首先生成CaY2-络离子:Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+,由此反应生成的酸预先与NaOH标准溶液中和掉(此NaOH消耗体积不计),然后再Ca-EDTA中加入溶液,此时溶液中Fe3+离子的便取代中CaY2-的Ca2+:Fe3++ CaY2= Ca2++FeY-,由于形成FeY-使Fe3+被掩蔽起来,不与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀。再用NaOH标准溶液滴定即可。
(2)实验步骤:
① 取Ca-EDTA溶液20ml至250ml锥形瓶中,加甲基红一次甲基兰指示剂3~4滴;
② 用NaOH标准溶液滴定至溶液由紫变绿色,此时所消耗的NaOH溶液体积可以不计;
③ 再用移液管准确量取热酸浸出液1.00ml置于上述锥形瓶中;
④ 补加甲基红-次甲基兰指示剂2~3滴,
⑤ 用NaOH标准溶液滴定至溶液由紫色变为绿色,为终点;
记下步骤⑤所消耗的NaOH溶液体积,计算工业硫酸中H2SO4含量:
M(H2SO4)=T VNaOH / V液(g/L)
式中:VNaOH—滴定消耗NaOH的量,ml
T—NaOH标准溶液滴定度,mg/ml
V液—取样的量,ml
(3)试剂:
① Ca-EDTA溶液:称取100g氯化钙和50gEDTA溶于水中,并稀释到1000ml
② 甲基红-次甲基兰混合指示剂:称取0.3g甲基红溶于500ml乙醇中,0.4g次甲基兰溶于50ml水中,两者混合;
第一步:取少量被检验的溶液于试管中。
第二步:滴入2-3滴紫色石蕊溶液,如果变红色,证明含有氢离子,则断定是酸。
第三步:取少量被检验的溶液于试管中加入氯化钡(或硝酸钡、或氢氧化钡)产生白色沉淀,然后再加入稀硝酸,白色沉淀不消失,证明含有硫酸根离子。
综合上述情况,即可证明是硫酸。
硫酸(Sulfuric acid}或 Sulphuric acid)是化学三大无机强酸(硫酸、硝酸、盐酸)之一,是一种无色无味油状液体。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%,其密度为1.84g/cm ,其物质的量浓度为18.4mol/L 。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。
首先,精确量取5.00毫升浓硫酸,在烧杯中稀释(烧杯内先盛有适量的水,将浓硫酸缓慢加入水中,切不可颠倒了!)。冷却后转移到100毫升的容量瓶中,用少量水洗涤烧杯2到3次,洗涤液并入容量瓶中,最后定容到刻度线即可。
然后可以用已知精确浓度的标准氢氧化钠溶液滴定了。
具体的操作过程,这里就不说了。
计算出稀释后的硫酸的浓度,然后乘以20就是浓硫酸的精确浓度。
称取0.5克(精确至0.0002克)样品于250mL三角瓶中,加100mL水溶解,加入2-4滴酚酞指示剂,用0.5mol/L的NaOH标准溶液滴定至淡红色。
计算:
硫酸含量x=c*v*4.904/m
c:NaOH标准溶液浓度
V:滴定用NaOH标准溶液体积
m:样品质量
如有不明白之出,可以提出来