工业纯碱含量测定教学内容
工业纯碱总碱度的测定
6 工业纯碱总碱度的测定一、实验目的1. 了解利用双指示剂法测定Na2CO3 和NaHCO3 混合物的原理和方法。
2. 学习用参比溶液确定终点的方法。
3. 进一步掌握微量滴定操作技术。
二、实验原理混合碱是NaCO3 与NaOH 或NaHCO3与Na2CO3 的混合物。
欲测定同一份试样中各组分的含量，可用HCl 标准溶液滴定，根据滴定过程中pH 值变化的情况，选用酚酞和甲基橙为指示剂，常称之为“双指示剂法”。
若混合碱是由Na2CO3 和NaOH 组成，第一等当点时，反应如下：HCl+NaOH→NaCl+H2OHCl+Na2CO3→NaHCO3+H2O以酚酞为指示剂（变色pH 范围为8.0～10.0），用HCl 标准溶液滴定至溶液由红色恰好变为无色。
设此时所消耗的盐酸标准溶液的体积为V1（mL）。
第二等当点的反应为： HCl+NaHCO3→NaCl+CO2↑+H2O以甲基橙为指示剂（变色pH 范围为3.1～4.4）,用HCl 标准溶液滴至溶液由黄色变为橙色。
消耗的盐酸标准溶液为V2（mL）。
当V1＞V2 时，试样为Na2CO3 与NaOH 的混合物，中和Na2CO3 所消耗的HCl 标准溶液为2V1（mL），中和NaOH 时所消耗的HCl 量应为（V1-V2）mL。
据此，可求得混合碱中Na2CO3 和NaOH的含量。
当V1＜V2 时，试样为Na2CO3 与NaHCO3 的混合物，此时中和Na2CO3 消耗的HCl 标准溶液的体积为2V1mL，中和NaHCO3 消耗的HCl 标准溶液的体积为（V2-V1）mL。
可求得混合碱中Na2CO3和NaHCO3 的含量。
双指示剂法中，一般是先用酚酞，后用甲基橙指示剂。
由于以酚酞作指示剂时从微红色到无色的变化不敏锐，因此也常选用甲酚红-百里酚蓝混合指示剂。
甲酚红的变色范围为6.7（黄）～8.4（红），百里酚蓝的变色范围为8.0（黄）～9.6（蓝），混合后的变色点是8.3，酸色为黄色，碱色为紫色，混合指示剂变色敏锐。
工业纯碱总碱度的测定教学设计
工业纯碱总碱度的测定教学设计说起工业纯碱，估计大家脑袋里首先蹦出来的是那个我们日常生活中常见的“碱性”小家伙。
它是那么的不起眼，却在各行各业中都扮演着重要的角色。
纯碱广泛用于玻璃制造、洗涤剂生产、化肥加工，甚至是食品行业。
但今天我们要聊的重点，可不是它的用途，而是如何测定它的“总碱度”。
这可不是一件小事儿，搞不好就得“上天入地”找答案。
所以，咱们今天就来聊聊怎么测这个工业纯碱的总碱度。
得知道什么叫“总碱度”吧？简单来说，纯碱的总碱度就是它所能释放出来的碱性物质的量。
你可以把它想象成一个大桶，里面装满了可以帮助中和酸性物质的“小粒子”。
这颗粒多了，说明纯碱的碱性就强；颗粒少了，碱性自然也就减弱。
所以，测定总碱度的目的是要看纯碱到底有多少能量，可以抵抗那些“酸酸的敌人”。
测定方法其实不复杂，关键是要学会操作。
来，咱们今天就一步步捋清楚。
从准备实验到最后得出结果，咱们一起“过五关斩六将”，看看是怎么做到的。
大家要准备的东西不多，最主要的就是纯碱样品、标准酸溶液（比如盐酸）和一些常规的实验工具，比如滴定管、烧杯、指示剂啥的。
至于为什么要用标准酸溶液，嘿嘿，这就是因为酸碱中和反应的奥秘啦。
我们用酸溶液滴定，酸的量就能帮我们知道纯碱的含量。
滴定时，要用的指示剂是酚酞，一滴下来，溶液就会变色，告诉你什么时候酸碱反应刚好达到了“终点”。
滴定的时候，你一定要耐心。
纯碱溶液和酸溶液混合时，反应一开始可能很平稳，酸的滴加速度较快，没啥特别明显的变化。
但随着滴定的进行，酸的滴加速度会越来越慢，最后会出现一个“拐点”，这时溶液颜色变了，表明你已经接近终点了。
这时候，千万别急，慢慢加酸，直到看到溶液颜色完全改变为止——这就是酸碱反应完成的标志。
对了，大家也许会觉得这个过程很简单，滴滴滴就完事儿了。
可别小看了这“滴”，滴定的准确度非常关键。
准确了，你的结果才靠谱。
所以啊，滴定管要保证干净，溶液的浓度要标准，操作的时候要细心。
工业纯碱总碱度的测定实验报告
一、实验目的1. 掌握工业纯碱总碱度的测定方法。
2. 熟悉酸碱滴定实验的基本操作。
3. 学习使用酚酞和甲基橙作为指示剂进行滴定。
4. 了解总碱度以Na2O%表示的意义及其计算方法。
二、实验原理工业纯碱主要成分为Na2CO3，其总碱度是指溶液中所有碱性物质的总量。
本实验采用酸碱滴定法测定工业纯碱的总碱度，利用酚酞和甲基橙作为指示剂，通过滴定反应确定终点，计算出总碱度。
实验原理如下：1. 酚酞指示剂：在碱性溶液中呈红色，在中性或酸性溶液中呈无色。
当滴定至酚酞变色时，表示Na2CO3已完全反应，此时反应方程式为：Na2CO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2↑2. 甲基橙指示剂：在酸性溶液中呈红色，在中性或碱性溶液中呈黄色。
当滴定至甲基橙变色时，表示NaHCO3已完全反应，此时反应方程式为：NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2↑通过测定消耗的盐酸体积，根据化学反应方程式计算出Na2CO3和NaHCO3的摩尔数，进而计算出总碱度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、移液管、洗瓶、烧杯、电子天平、电子分析天平、电热板、电热恒温水浴锅、PH计、滴定台、滴定管夹、滴定管座、滴定管塞、滴定管瓶、滴定管滴头、滴定管瓶盖、滴定管瓶塞、滴定管瓶滴头。
2. 试剂：盐酸标准溶液（0.1mol/L）、酚酞指示剂、甲基橙指示剂、无水碳酸钠、硼砂、蒸馏水、NaOH、NaCl、NaHCO3、Na2CO3、稀盐酸、酚酞指示剂溶液、甲基橙指示剂溶液。
四、实验步骤1. 准备工作：将实验仪器洗净、干燥，检查滴定管是否漏水，酸式滴定管和碱式滴定管分别用盐酸标准溶液和酚酞指示剂溶液润洗。
2. 配制酚酞指示剂溶液：称取0.1g酚酞指示剂，加入50ml蒸馏水溶解，配制成酚酞指示剂溶液。
3. 配制甲基橙指示剂溶液：称取0.1g甲基橙指示剂，加入50ml蒸馏水溶解，配制成甲基橙指示剂溶液。
工业碱纯度的测定
工业碱纯度的测定
一、Na2CO3含量的测定：
称取2g预先于300℃干燥恒重的样品，称准至
0.0002g，溶于50ml水中，加10滴溴甲酚绿-甲基红混
合指示液，用1mol/L盐酸标准溶液滴定至溶液由绿色变为暗红色，煮沸2min，冷却，继续滴定至溶液呈暗红色。
Na2CO3的百分含量（X）按下式计算：
Vc×0.05299
X= ———————×100
m
式中V ——盐酸标准溶液的用量，ml
c ——盐酸标准溶液的浓度，mol/L
m ——样品质量，g
0.05229 ——每毫摩尔1/2 Na2CO3的克数，g/mmol
化验室
二○○六年四月六日
二、NaOH含量的测定：
1、试验溶液的制备
迅速称取25g样品，置于锥型瓶中，加200mL无CO2的水，立即用装有钠石灰管的胶塞塞紧，溶解后，冷却，移入250mL容量瓶中，稀释至刻度。
2、测定方法
取10.00mL试验溶液，注入具塞锥型瓶中，加95mL无CO2的水及5mL BaCl2溶液（100g/L），摇匀，放置15min。
加2滴酚酞指示液（10g/L），用盐酸标准溶液[c（HCl）=1mol/L]滴定至溶液红色消失。
NaOH的百分含量（X）按下式计算：
Vc×40.00
X= ——————————×100
m×(10/250)×1000
式中V ——盐酸标准溶液的用量，mL
c ——盐酸标准溶液的浓度，mol/L
40.00 ——NaOH的摩尔质量[M(NaOH)]，g/mol
m ——样品质量，g
化验室
二○○六年四月六日。
工业纯碱中碳酸钠含量的测定
①加入过量的强酸→CO2排液→测V（CO2）
②加入过量的强酸→碱石灰吸收CO2→测m（CO2）
③加入过量Ba2+→过滤→洗涤→烘干→称量m(BaCO3)
④加入过量Ca2+→过滤→洗涤→烘干→称量m(CaCO3)
⑤已知浓度的强酸至滴定完全→测定V(酸)
(3)通过纯碱中碳酸钠质量分数测定方案的设计讨论，体验合作学习的过程。
3、情感态度价值观
(1)认识定量测定中关键操作，感悟解决问题时要分析主要矛盾。
(2)初步形成定量测定的准确性意识，养成实事求是的科学态度。
【重点难点】
重点：重量法装置的优化设计
难点：学生实验方案中装置优化设计
【教学过程】
引言：1926年8月红三角牌纯碱获得万国博览会(美国费城)金质奖章。“红三角”纯碱在国际市场上成为准许免检的“信得过”产品，打破了外国公司对中国国内和东南亚市场的垄断。为此做出突出贡献的是民族化学工业先驱侯德榜。侯氏制碱法制出的纯碱中往往含有氯化钠杂质。那么含有多少碳酸钠呢，这就是一个定量实验的问题，今天我们以工业纯碱中碳酸钠含量的测定为例学习定量实验设计问题。
工业纯碱中碳酸钠含量的测定上海市堡镇中学杭林教学设计说明1教材分析化学实验是化学认识的源泉是启迪学生思维培养能力的有效途径是培养学生科学态度科学方法的必由之路是培养学生创新意识和实践能力的重要手段
工业纯碱中碳酸钠含量的测定
上海市堡镇中学杭林
教学设计说明
1、教材分析
化学实验是化学认识的源泉，是启迪学生思维、培养能力的有效途径，是培养学生科学态度、科学方法的必由之路，是培养学生创新意识和实践能力的重要手段。高考化学实验考查比例占20%左右，实验教学是各位教师必须重视的。
工业纯碱中总碱度的测定(精)课件
04
仪器误差
实验设备可能存在的误差，如 刻度不准确、仪器老化等。
环境误差
实验环境可能对实验结果产生 影响，如温度、湿度、气压等
。
操作误差
实验操作过程中可能出现的误 差，如读数不准确、操作不规
范等。
随机误差
由于实验过程中随机因素引起 的误差，如溶液的随机波动等连续流动分析仪、滴定管、混合器、泵等。
操作步骤
准备试剂和仪器，确保连 续流动分析仪正常运行。
启动连续流动分析仪，将 载流（盐酸或硫酸）带入 化学反应系统中。
将工业纯碱溶液放入混合 器中，加入适量的指示剂 。
在线监测反应过程中溶液 的颜色变化，记录滴定管 中消耗的酸量。
操作步骤
步骤二
在适当的容器中加入一定量的 待测溶液，然后加入去离子水 稀释至适当浓度。
步骤四
使用标准滴定溶液进行滴定， 并记录电位变化和消耗的滴定 体积。
步骤一
准备好待测溶液和标准滴定溶 液，并将酸度计调整至适当的 工作状态。
步骤三
将玻璃电极和参比电极放入容 器中，并开始搅拌溶液。
步骤五
根据电位变化和消耗的滴定体 积，计算待测溶液的总碱度。
04
CATALOGUE
电位滴定法测定总碱度
原理
原理概述
电位滴定法是一种通过测量电极电位变化来确定滴定终点的滴定方法。在滴定过程中，随着滴定剂的加入，待测 溶液的电位会发生相应的变化。当滴定剂过量时，电位会发生突跃，此时的电位即为滴定终点。通过与标准溶液 的滴定曲线对比，可以确定待测溶液的总碱度。
03
CATALOGUE
酸碱滴定法测定总碱度
原理
酸碱滴定法是利用酸和碱在水中以质子转移反应 为基础的滴定分析方法。
3工业纯碱总碱度的测定
3.工业纯碱总碱度的测定。
工业纯碱是一种重要的化工原料，其总碱度是衡量产品质量的重要指标。
总碱度是指纯碱中碳酸钠的含量，它对于纯碱的生产和使用具有重要意义。
本文将介绍工业纯碱总碱度的测定方法，包括实验原理、实验步骤和数据处理等方面。
一、实验原理总碱度是指纯碱中碳酸钠的含量，它可以通过滴定法进行测定。
在滴定法中，将纯碱溶解于水，然后加入酚酞指示剂，再滴加盐酸标准溶液，直到溶液颜色变化，从而确定纯碱中碳酸钠的含量。
由于在滴定过程中要使用标准溶液，因此需要对其进行标定。
二、实验步骤1.准备试剂和仪器试剂：纯碱、蒸馏水、酚酞指示剂、标准溶液（盐酸）仪器：滴定管、容量瓶、三角瓶、电子天平、称量纸、烧杯2.称量样品用电子天平称取约5g纯碱样品，记录其质量m1。
3.溶解样品将称好的纯碱样品溶解于蒸馏水中，得到溶液。
4.加入指示剂向溶液中加入适量酚酞指示剂。
5.滴定操作用标准溶液滴定溶液，直到溶液颜色发生变化。
记录滴定管的初始体积V1和终点时的体积V2。
6.数据记录记录实验过程中的各项数据，包括称量样品的质量m1、滴定管的初始体积V1、终点时的体积V2等。
三、数据处理1.计算纯碱中碳酸钠的含量按下式计算：Na2CO3=(V1-V2) × c × 0.053 × 100/m1式中：V1为滴定管的初始体积（mL）；V2为终点时的体积（mL）；c 为标准溶液的浓度（mol/L）；m1为称量的样品质量（g）；0.053为碳酸钠的摩尔质量（g/mol）。
2.计算总碱度根据纯碱中碳酸钠的含量，按下式计算总碱度：Total alkalinity=Na2CO3 × 100/Na2CO3 × 100%式中：Na2CO3为计算得到的碳酸钠含量（%）。
四、结果分析通过上述实验步骤和数据处理，我们可以得到工业纯碱的总碱度。
总碱度反映了纯碱中碳酸钠的含量，含量越高，说明纯碱的质量越好。
在生产过程中，总碱度控制的不准确会影响产品质量和生产效益。
实验一 工业纯碱中总碱度的测定
实验一 工业纯碱中总碱度的测定一．实验目的1．掌握HCI 标准溶液的标定方法.2．了解基准物质碳酸钠和硼砂的性质及应用3．掌握强酸滴定二元弱碱的滴定过程及指示剂选择的原则。
二、实验原理1. 工业纯碱中总碱度的测定工业纯碱的主要成分为Na 2CO 3,商品名为苏打，内含有杂质NaCI, Na 2SO 4, NaHCO 3, NaOH 等，可通过测定总碱度来衡量产品的质量。
CO 32－的K b1=1.8×10-4, K b2=2.4×10-8,CK b >10-8,可被HCI 标准溶液准确滴定。
滴定反应为：Na 2CO 3, ＋ 2HCI ＝ 2NaCI ＋ H 2O +CO 2 ↑化学计量点时，溶液呈弱酸性(pH≈3.89)，可选用甲基橙(红)作指示剂。
终点:黄色→橙色 2. 0.1 mol/L HCI 溶液的标定基准物质: 无水Na 2CO 3或硼砂(Na 2B 4O 7.10H 2O)用无水Na 2CO 3标定: ２HCl ＋ Na 2CO 3 ＝ ２NaCl ＋ CO 2 ↑＋ H 2O 指示剂: 甲基橙终点:黄色→橙色式中,m Na2CO3—碳酸钠的质量（g ），V HCl —盐酸溶液的体积(ml)。
用硼砂标定: Na 2B 4O 7 + 5H 2O + 2 HCl = 4H 3BO 3 + 2 NaClKa=5.8×10-10化学计量点时，溶液呈弱酸性(pH≈5.1)，可选用甲基红作指示剂三、主要试剂和仪器１、0.1 mol/L HCI 溶液 ; ２、无水Na 2CO 3基准物质,180℃干燥2~3h,置于干燥器中备用; ３、0.2％甲基红指示剂(60%乙醇溶液) ; ４、0.1％甲基橙指示剂 ; 5. 甲基红-溴甲酚绿混合指示剂,将0.2％的甲基红的乙醇溶液与0.1％的溴甲酚绿以1:3体积混合; 6.硼砂,置于含有NaCI 和蔗糖的饱和液的干燥器内保存.1.2000232-⨯=L mol V M m C HClCO Na CO Na HCl 1.2000-⨯=L mol V M m C HClHCl 硼砂硼砂四. 实验步骤：1. 0.1 mol/L HCI 溶液的标定 （1）用无水Na 2CO 3标定用差减法准确称取0.15～0.20 克无水碳酸钠三份(称样时,称量瓶要带盖)，分别放在250ml 锥形瓶内，加水30毫升溶解， 加甲基橙指示剂１～２滴，然后用盐酸溶液滴定至溶液由黄色变为橙色，即为终点，由碳酸钠的质量及实际消耗的盐酸体积,计算HCI 溶液的浓度和测定结果的相对偏差。
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测定工业用纯碱中碳酸钠
的质量分数
一、教学分析
（一）教材分析
在化学学科中如果缺少“量”的观点就难以建立科学的研究物质的方法体系，不便于揭示化学的本质，不便于培养正确的化学观。
因此重视定量实验的教学是中学化学教学的重要任务之一。
本节课属于高三一轮复习化学实验模块内容。
针对学生在练习中经常会碰到一些定量试验，而又不能很好地解决，而总结的一个定量实验专题。
（二）学情分析
学生在复习本节课之前，已经复习了元素化合物知识、实验基本操作、气体的制备和净化、物质的分离和提纯，对实验基本操作已比较熟练，但学生对综合实验的设计和分析能力仍有待提高，对定量试验数据处理能力仍需加强练习。
二、教学目标
（一）教学目标
1 知识和技能
通过实验操作设计复习巩固有关实验数据处理误差分析的方法
2 过程与方法
在测定工业用纯碱中碳酸钠的质量分数实验设计中，提高实验设计的能力和综合评价能力3 情感态度与价值观
通过多元讨论、优化实验方案，形成定量实验测定的准确意识，养成实事求是的科学态度。
（二）教学重难点
教学重点优化实验方法进行定量测定
教学难点实验装置的优化组合
三、教法学法
教法：教师主导，学生主体。
学法：自主、合作、探究
四、教学过程
（一）导入新课
（二）推进新课
【提出问题】工业纯碱中往往会含有少量氯化钠等杂质，其纯度高低
直接影响企业经济效益，那么如何定量测定纯碱中碳酸钠的质量分数？
【交流讨论】
学习小组讨论结果：
甲组：用氯化钡溶液将碳酸根离子转化为沉淀，称量沉淀的质量，从而求得样品中纯碱的质量分数。
（重量法）
乙组：用稀硫酸将碳酸根离子转化为二氧化碳气体，再用碱石灰吸收，通过碱石灰增加的
质量进而求得样品中纯碱的质量分数。
（气体法）
丙组：用标准盐酸溶液滴定样品溶液，通过盐酸消耗量进而求得样品中纯碱的质量分数。
（滴定法）
……
（三）设计方案
【追问】若按照乙组同学设计的实验方法，应如何设计方案进行实验探究？请写出实验方案并绘制装置简图。
（教师依次展示学生设计的实验装置图并分析其优缺点）
（四）归纳总结 确定方法——控制误差——选择用品——形成方案 （五）巩固提升 实验室常用MnO 2与浓盐酸反应制备Cl 2(反应装置如右图所示)。
（1）制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是 （填序号）。
A ．往烧瓶中加入MnO 2粉末
B ．加热
C ．往烧瓶中加入浓盐酸
（2）制备反应会因盐酸浓度下降而停止。
为测定反应残余液中盐酸的浓度，
探究小组同学提出的下列实验方案：
甲方案：与足量AgNO 3溶液反应，称量生成的AgCl 质量。
乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。
丙方案：与已知量CaCO 3(过量)反应，称量剩余的CaCO 3质量。
丁方案：与足量Zn 反应，测量生成的H 2体积。
继而进行下列判断和实验：
①判定甲方案不可行，理由是 。
②进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样。
a ．量取试样20.00mL ，用0.1000 mol·L —1NaOH 标准溶液滴定，消耗22.00mL ，该次滴定测的试样中盐酸浓度为 mol·L —1；
b ．平行滴定后获得实验结果。
③判断丙方案的实验结果 (填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
[已知：Ksp(CaCO 3)=2.8×910-、Ksp(MnCO 3)=2.3×1110-+]
④进行丁方案实验：装置如右图所示（夹持器具已略去）。
（i ）使Y 形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将
转移到 中。
（ii）反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积、气体体积逐渐减小，直至不变。
气体体积逐次减小的原因
是（排除仪器和实验操作的影响因素）。
（六）作业布置: 如果用滴定法完成今天的测定任务，应该怎样设计实验？课下学生完成设计任务
目的：完成探究—反思—应用—再反思的求知活动
五、教学反思
本实验的组织形式充分的展示了新型师生关系，这种关系不再是听与讲，操练与被操练，而是好演员与导演的合作关系，教师不是知识的占有者，也不是权威的代表，而是平等中的首席，是学生求知途中富有经验的组织者，是学生的求知伙伴，学生则是知识和能力的主动构建者。