项目二 碳酸钠的制备及含量测定(双指示剂法).doc

实验二十一碳酸钠的制备及含量测定(双指示剂法)一、【目的要求】1、了解工业上制备纯碱(碳酸钠)的“联合制碱法”的基本原理;2、学会利用各种盐类溶解度的差异使其彼此分离的基本技能;3、了解复分解反应和热分解反应的条件;4、初步学会用双指示剂法测定碳酸钠的含量。二、【实验原理】1、制备原理:碳酸钠又名苏打,工业上叫纯碱,用途很广。工业上的联合制碱法是将二氧化碳和氨气通入***化钠溶液中,先生成碳酸氢钠,再在高温下灼烧,使它失去一部分二氧化碳,转化为碳酸钠。NH3+CO2+H20+NaC1→NaHCO3+NH4C12NaHCO3→Na2CO3+CO2+H20在第一个反应中,实质上是碳酸氢铵与***化钠在水溶液中的复分解反应,因此本实验直接用碳酸氢铵与***化钠作用来制取碳酸氢钠:NH4HCO3+NaC1=NaHCO3+NH4C1NH4HCO3、NaC1、NaHCO3和NH4C1同时存在于水溶液中,是一个复杂的四元交互体系。它们在水溶液中的溶解度互相发生影响。不过,根据各纯净盐在不同温度下在水中的溶解度的互相对比,仍然可以粗略地判断出从反应体系中分离几种盐的最佳条件和适宜的操作步骤。各种纯净盐在水中的溶解度(克/100克水)见下表。当温度超过35℃,NH4HCO3就开始分解,所以反应温度不能超过35℃。但温度太低又影响了NH4HCO3的溶解度,所以反应温度又不宜低于30℃。从表中可以看出,NaHCO3在3O一35℃温度范围内的溶解度在四种盐中是最低的,所以当使研细的固体NH4HCO3溶于浓的NaC1溶液中,在充分的搅拌下就析出NaHCO3晶体。3 2 2 3 43 2 3 2 2NH +CO +H O+NaCl NaHCO +NH Cl 2NaHCO Na CO CO +H O???? ????? ??灼烧利用上述基本化学方程式,在3O一35℃条件下,让NaCl与NH4HCO3反应,制备NaHCO3,高温分解NaHCO3得到Na2CO3。2、滴定原理:可采用双指示剂法。用HCl标液滴定混合碱时有两个化学计量点:第一个计量点时,反应可能为:Na2CO3+HCl—NaHCO3+NaClNaOH+HCl—NaCl+,用酚酞为指示剂(~),从红色变为几乎无色时为终点,滴定体积为V1(ml)。第二个化学计量点时,滴定反应为:NaHCO3+HCl—NaCl+CO2↑+,以二***黄-溴甲酚绿为指示剂,终点呈亮黄色(或***橙,终点溶液由黄色变橙色),滴定体积为V2(ml)。当V2>V1时,则混合碱为Na2CO3+NaHCO3;当V1>V2时,为Na2CO3+NaOH。V1>V2:NaOH(V1-V2),Na2CO3(V2)V1<V2:Na2CO3(V1),NaHCO3(V2-V1)V1=V2:则碱液只含Na2CO3(V1+V2)V1=0,V2>0:则碱液只含NaHCO3V2=0,V1>0:则碱液只含NaOH三、【仪器与试剂】仪器:分析天平,烧杯,温度计,磁力加热搅拌器(或恒温水浴),布氏漏斗,吸滤瓶(抽滤系统),蒸发皿,坩埚钳,微波炉或高温炉(或调温电炉),研钵,容量瓶,锥形瓶,酸式滴定管。试剂:pH试纸,***化钠(化学纯),碳