實(shí)驗(yàn)3-4酸堿滴定曲線的測(cè)繪

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1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告沈紅蓮（玉溪市民族中學(xué)）一、實(shí)驗(yàn)題目《數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于酸堿中和滴定》二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕柚鷶?shù)字化實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行酸堿中和滴定，用已知濃度溶液測(cè)定未知溶液濃度，本實(shí)用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉。三、實(shí)驗(yàn)原理定過(guò)程中，滴定劑（HCl）與被滴定劑（NaOH）反應(yīng)生成水，使溶液的pH降低。借助PH計(jì)及PH傳感器將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳至計(jì)算機(jī)，結(jié)合計(jì)數(shù)器的實(shí)時(shí)滴數(shù)紀(jì)錄，并用軟件編輯體積的計(jì)算公式，實(shí)時(shí)自動(dòng)繪制PH-體積滴定曲線圖，通過(guò)滴定曲線圖，直觀體驗(yàn)滴定突躍的存在，并確定出滴定終點(diǎn)滴定劑（HCl）所消耗的體積，結(jié)合方程式計(jì)算出待測(cè)液的濃度。HCl+Na

2、OH=NaCl+H2OC已知V測(cè)定=C待測(cè)V待測(cè)C待測(cè)=(C已知V測(cè)定)/V待測(cè)四、實(shí)驗(yàn)儀器及藥品儀器：滴數(shù)傳感器（Dislab系列）、PH復(fù)合電極、pH傳感器（WCY-U-P-2031）、數(shù)據(jù)采集器（筆記本電腦）、磁力攪拌器（含磁子）、酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾、100mL燒杯、鐵架臺(tái)藥品：0.2000mol/l的鹽酸溶液、未知濃度的氫氧化鈉溶液、酚酞五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟（1）如圖1組裝實(shí)驗(yàn)裝置：將PH計(jì)連入pH傳感器再與數(shù)據(jù)線相連，接入計(jì)算機(jī)（學(xué)生接入分線器后用數(shù)據(jù)線接入平板電腦），再將計(jì)數(shù)器與數(shù)據(jù)線相連，接入計(jì)算機(jī)（學(xué)生接入分線器后在與

3、平板電腦相連）。圖1圖2（2）打開(kāi)計(jì)算機(jī)，進(jìn)入WCYDislab實(shí)驗(yàn)軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)將自動(dòng)識(shí)別所接入的傳感器，并在左側(cè)任務(wù)欄中顯示計(jì)數(shù)器和PH計(jì)。（3）軟件設(shè)置：右鍵單擊左邊任務(wù)欄新增計(jì)算公式：0.04*（右鍵選擇計(jì)數(shù)器）命名為滴定設(shè)置，右鍵單擊PH計(jì)設(shè)置為儀器圖表，右鍵單擊計(jì)數(shù)器設(shè)置為點(diǎn)線圖，并設(shè)置X軸為體積，索引量為堤頂設(shè)置。如圖2.（3）用堿式滴定管準(zhǔn)確量取20.00mL未知濃度的NaOH溶液，將其加入到100mL燒杯中。向燒杯中放入攪拌磁子，并滴加1~2滴酚酞溶液，將燒杯置于磁力攪拌器上。（4）將pH傳感器放入盛有NaOH溶液的燒杯中，調(diào)整

4、pH傳感器的高度至溶液的液面完全沒(méi)過(guò)pH傳感器中電極的玻璃泡。（5）用酸式滴定管向滴數(shù)傳感器的儲(chǔ)液器中緩慢逐滴滴入0.1000mol/L鹽酸。（6）啟動(dòng)磁力攪拌器，開(kāi)始采集數(shù)據(jù)。待測(cè)得的pH數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，打開(kāi)滴數(shù)傳感器儲(chǔ)液器的活塞，向NaOH溶液中勻速滴加0.1000mol/L鹽酸（1~2滴/s）。（7）待燒杯中的溶液變成無(wú)色后，再繼續(xù)滴加鹽酸至pH不再顯著變化為止，停止數(shù)據(jù)采集。（8）取出PH計(jì)，清水沖洗并用濾紙擦干，重復(fù)試驗(yàn)2-3次，通過(guò)滴定曲線上的躍遷確定體積。六、實(shí)驗(yàn)記錄，數(shù)據(jù)處理及結(jié)果（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象1．酸堿中和滴定的第一階段宏觀表征：

5、隨著鹽酸的不斷滴入，溶液的堿性逐漸減弱，溶液由紅色慢慢變淺。曲線表征：曲線由起始點(diǎn)（A點(diǎn)，pH>7）開(kāi)始呈下降趨勢(shì)，起初變化比較緩慢，后來(lái)開(kāi)始突變。隨著鹽酸體積的增大，溶液的pH減小，pH大約在11左右（B點(diǎn)）開(kāi)始急劇減小，發(fā)生“突躍”現(xiàn)象。2．酸堿中和滴定第二階段宏觀表征：隨著鹽酸體積的增大，溶液的堿性逐漸減弱。當(dāng)溶液的pH接近7時(shí)，一瞬間溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色。曲線表征：曲線繼續(xù)下降，由B點(diǎn)開(kāi)始呈直線式突變，溶液的pH急劇減小，出現(xiàn)“突躍”現(xiàn)象。3．酸堿中和滴定第三階段宏觀表征：繼續(xù)滴加鹽酸，鹽酸過(guò)量，溶液的酸性逐漸增強(qiáng)，溶液無(wú)明顯變化，仍為無(wú)色

6、。曲線表征：曲線依然呈下降趨勢(shì)，先是直線下降（BD段），后變化平緩（DE段）。在酸堿恰好完全反應(yīng)時(shí)（C點(diǎn)，pH=7），即使是滴入少量的鹽酸也會(huì)使溶液pH急劇減小。而DE段，滴入的鹽酸對(duì)溶液pH影響逐漸變小。（2）實(shí)驗(yàn)圖表記錄圖1（7.4，6.94）ABDEC圖2圖3圖4圖2圖3圖4圖4（3）數(shù)據(jù)記錄次數(shù)第一次第二次第三次終點(diǎn)PH6.76.946.8體積(mL)7.37.47.3平均體積（mL）7.3（4）數(shù)據(jù)處理HCl+NaOH=NaCl+H2OC已知V測(cè)定=C待測(cè)V待測(cè)C待測(cè)=(C已知V測(cè)定)/V待測(cè)CNaOH=0.2mol.L-1*7.3mL

7、/20mL=0.073mol.L-1七、誤差分析（1）滴定計(jì)數(shù)器需校正，否則會(huì)出現(xiàn)滴定不準(zhǔn)確現(xiàn)象。（2）溶液取用后立即進(jìn)行滴定，否則鹽酸易揮發(fā)，氫氧化鈉會(huì)與空氣中二氧化碳反應(yīng)。（3）PH復(fù)合電極使用后需用水沖洗，并擦干，否則會(huì)稀釋溶液。八、注意事項(xiàng)（1）溶液的液面需完全沒(méi)過(guò)pH傳感器中電極的璃泡，同時(shí)電極不能接觸攪拌磁子或燒杯內(nèi)壁。（2）為保證使用滴數(shù)傳感器時(shí)滴下的每一滴液滴的體積準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)前必須校準(zhǔn)滴數(shù)傳感器。九、收獲與體驗(yàn)