高中化学实验能力竞赛实作I.docVIP

第一范文网( ) 提供：试题下载、课件下载、教案下载、说课稿、工作总结/计划 PAGE 1 欢迎访问第一范文网：www.DiYiFanW 九十學年度臺灣省高中化學實驗能力競賽實作I 編號 雙質子酸衍生鹽混合物：含量分析 實驗說明 高中化學課程曾介紹單質子酸與多質子酸的異同。以硝酸與碳酸為例，每莫耳 硝酸僅能與一莫耳氫氧化鈉反應： HNO3(aq) + NaOH(aq) NaNO3(aq) + H2O(l) (1) 因此硝酸為單質子酸；若如碳酸，因具有兩個可游離的質子，每莫耳碳酸可與兩莫耳氫氧化鈉進行反應，所以屬於雙質子酸： H2CO3(aq) + 2NaOH(aq) 2H2O(l) + CO32-(aq) + 2Na+(aq) (2) 雙質子酸雖然具有兩個可游離的質子，卻不意味每個氫離子的解離難易完全一致，例如碳酸的兩個質子，其解離常數則為4.3 x10-7與4.8 x10-11： H2CO3(aq) H+(aq) + HCO3-(aq), Ka1 = 4.3 x10-7 (3) HCO3-(aq) H+(aq) + CO32-(aq), Ka2 = 4.8 x10-11 (4) 也由於此一緣故，碳酸根與碳酸氫根離子水解時，產生氫氧根離子的難易度也有所差異： CO32-(aq) + H2O(l) HCO3-(aq) + OH-(aq)， Kb1 = 2.1 x10-4 (5) HCO3-(aq) + H2O(l) H2CO3(aq) ) + OH-(aq)， Kb2 = 2.3 x10-8 (6) 因此，若以0.1 M鹽酸滴定二質子酸的共軛鹼(Na2X，0.1 M)時，便會呈現如下圖所示的滴定曲線： 一般而言，若欲分析溶液中H2X或其共軛鹼的濃度，可利用酸鹼滴定及適當指示劑施行之。然而，若缺乏適當指示劑時，亦可藉由pH儀（或稱氫離子電極）進行分析。本實驗即是利用pH儀進行虛擬實驗，探討某雙質子酸的共軛鹼混合物：NaHX與Na2X之含量。 [II] 試藥與設備： 1.Na2X與NaHX混合物，0.360 g 2.標準鹽酸溶液(0.1 ~ 0.2 M)，200 mL 3.標準Na2X溶液(0.1 ~ 0.2 M)，200 mL 4.滴定管(50 mL)兩支含固定架，一組 5.錐形瓶(100 mL), 兩支 6.玻璃漏斗, 一支 7.量筒(50 mL), 一支 8.容量瓶(50 mL) , 一支 9.燒杯(100, 50 mL) , 各一支 10.拭紙，若干張 11.滴管（1 mL，含橡皮套），一支 12.原子筆(紅、藍)，各一支 13.作圖紙 (方格紙)，兩張 [III] 實驗步驟： 請依下列虛擬實驗步驟，對Na2X與NaHX混合物含量進行分析，無須真正操作： Na2X與NaHX混合物溶液製備： 領取0.360 g的Na2X與NaHX混合物。將之倒入燒杯中後，先以少許標準的 Na2X溶液溶解之。迨完全溶解後，再以足量的Na2X標準溶液將之製備成50.0 mL的溶液。此時你需要哪一種器具，始能確實製備出50.0 mL的上述溶液？請根據桌上所陳列的器皿，選出一種，寫出其名稱：_____________________。 取出25.00 mL的上述溶液，將之置於一只100-mL的錐形瓶中，準備以鹽酸 定之。如何準確量取25.00 mL的上述混合溶液？請根據桌上所陳列的器皿，選出一種，寫出其名稱：_____________________。 3. 領取50 mL的標準鹽酸溶液，將之傾入滴定管中。先以數滴潤濕滴定管，再填滿滴定管。勿使滴定管內含有氣泡。記錄刻度。此時你需要哪一種器具，始能有效地將鹽酸溶液傾入滴定管中？根據桌上所陳列的器皿，選出一種，並寫出其名稱：_____________________。 於錐形瓶下襯入一張白紙，再將玻璃電極(pH儀)置入溶液內。 逐滴加入鹽酸溶液；記錄刻度與pH值。 所得數據紀錄於表（一）。 7. 利用繪圖紙，以紅原子筆將pH值對鹽酸添加體積作圖，並於圖上指出滴定終點。 8. 依照相似步驟，對25.00 mL的標準Na2X溶液進行滴定。紀錄數據於表（二）。 9. 於同一張繪圖紙上，以藍原子筆繪出pH值對鹽酸體積的滴定曲線，並指出滴定終點。 10. 實驗完畢後，依指示清理桌面與廢溶液。 11. 以清水清洗、潤溼玻璃器皿；打開滴定管活拴，並以自來水及蒸餾水沖洗，再將倒掛於鐵架上。再以清水潤溼玻璃電極，並套上保護套。 [IV] 問題回答： 對於步驟 (1)，你需要哪一種器具，始能確實製備出50.0 mL的溶液？ 器皿名稱：_____________________。 (2) 對於步驟(2)，如何準確量