郭敦顒回答:
H3PO4+NaH2PO4测定设计实验方案
一,先判断H3PO4+NaH2PO4溶液(应是溶液)的大体浓度,设为0.1mol/L(以NaH2PO4计)。
二,0.1000M氢氧化钠标准溶液(NaOH)的配制与标定
1,配制:称取4克氢氧化钠(一级品)溶于新煮沸冷却的1000 ml纯水中,均匀后即成。
2,标定:用苯二甲酸氢钾基准试剂进行标定0.1000M氢氧化钠标准溶液,详略。
三,量取试样20ml,稀释到300ml,
用0.1000M氢氧化钠标准溶液(NaOH)滴定中和H3PO4到NaH2PO4,此时pH=4.66,用溴甲酚绿与甲基红的混合指示剂(等份0.2%的溴甲酚绿和甲基红的酒精溶液)3〜5滴由红到绿,记下消耗氢氧化钠标准溶液的ml数V1。
NaH2PO4溶液的pH=(1/2)(pKa1+pKa2).(别忘了要乘1/2)
这是因为:
(1) H2PO4- 作为酸 有 H2PO4- ---> H+ + HPO42- Ka2;
(2) H2PO4- 作为碱 有 H2PO4- + H2O ---> H3PO4 + OH- Kb3=Kw/Ka1。上述两式只涉及 Ka1,Ka2 (而不涉及 Ka3)。
用最简式计算得到:pH=(1/2)(pKa1+pKa2)
=(1/2)[-lg(7.59*10^-3)-lg(6.3*10^-8)
=(1/2)[2.12+7.2]
=4.66。
四,另取试样20ml(V),稀释到300m,用0.1000M氢氧化钠标准溶液滴定中和H3PO4和NaH2PO4到Na3PO4,记消耗氢氧化钠标准溶液的ml数V2
此时pH=12.4,用硝胺为指示剂(0.1%的60%的酒精溶液)3〜5滴由无色到红棕色为终点(或用茜素黄硝胺混合指示剂1:1的0.1%的60%的酒精溶液,由黄到紫色不终点)。
五,计算
H3PO4的摩尔质量是98g/mol,NaH2PO4的摩尔质量是120g/mol。
1, 0.1000M氢氧化钠标准溶液对H3PO4到NaH2PO4时的滴定度记为TH3PO4/NaOH
TH3PO4/NaOH——表示1ml氢氧化钠标准溶液相当于H3PO4的克数,
当氢氧化钠标准溶液的浓度为0.1000M时,
TH3PO4/NaOH=(1/3)98g/(10*1000ml)=0.003267g/ml,
H3PO4的浓度=[(V1*TH3PO4/NaOH)/V]*1000 ml/L,
V=20 ml时,H3PO4的浓度=(50V1*TH3PO4/NaOH)/L;
2,0.1000M氢氧化钠标准溶液对NaH2PO4到Na3PO4时的滴定度记为TNaH2PO4/NaOH,
TNaH2PO4/NaOH=(2/3)120g/(10*1000ml)=0.008g/ml,
NaH2PO4的浓度=(50[(V2-V1-V1*120/98)TNaH2PO4/NaOH] /L
六,若H3PO4+NaH2PO4溶液(应是溶液)的实际浓度与原先判断的浓度有很大的悬殊时,应调整取样的数量和调整氢氧化钠标准溶液的浓度以取得较好的实验结果。