【重铬酸钾标准溶液的标定】在化学实验中,准确测定溶液的浓度是进行定量分析的基础。其中,重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)作为一种常用的氧化剂,常被用于标定其他还原性物质的浓度。本文将围绕“重铬酸钾标准溶液的标定”这一主题,详细介绍其测定原理、操作步骤及注意事项。
一、实验原理
重铬酸钾是一种强氧化剂,在酸性条件下可将二价铁离子(Fe²⁺)氧化为三价铁离子(Fe³⁺)。该反应具有明显的颜色变化,从无色变为橙红色,便于观察终点。反应式如下:
$$
Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6Fe^{2+} \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O + 6Fe^{3+}
$$
通过滴定法,利用已知浓度的硫酸亚铁铵溶液(或邻苯二甲酸氢钾等)作为基准物质,与重铬酸钾溶液进行反应,从而计算出重铬酸钾的准确浓度。
二、实验材料与仪器
- 重铬酸钾溶液(待标定)
- 硫酸亚铁铵溶液(已知浓度)
- 浓硫酸(H₂SO₄)
- 甲基橙指示剂
- 酸式滴定管
- 锥形瓶
- 移液管
- 容量瓶
- 电子天平
三、实验步骤
1. 准备标准溶液
准确称取一定量的重铬酸钾固体,溶解于适量水中,并转移至容量瓶中,定容至所需体积,摇匀备用。
2. 装入滴定管
用移液管准确移取一定体积的硫酸亚铁铵溶液至锥形瓶中,加入几滴甲基橙指示剂,再加入适量的浓硫酸以提供酸性环境。
3. 开始滴定
将重铬酸钾溶液装入酸式滴定管中,缓慢滴加至锥形瓶中,同时不断摇动,直至溶液由橙红色变为浅黄色,且30秒内不褪色,即为滴定终点。
4. 记录数据
记录滴定过程中所消耗的重铬酸钾溶液体积,重复实验2~3次,取平均值。
5. 计算浓度
根据滴定数据,结合反应方程式,计算重铬酸钾溶液的实际浓度。
四、注意事项
- 实验过程中应保持酸性条件,否则会影响反应的进行。
- 滴定速度不宜过快,尤其接近终点时需逐滴加入,并充分摇匀。
- 使用前应对滴定管进行校正,确保读数准确。
- 实验结束后应及时清洗仪器,避免残留物影响下次实验。
五、结论
通过对重铬酸钾标准溶液的标定,可以有效提高实验结果的准确性。本实验不仅有助于理解氧化还原滴定的基本原理,也为后续相关实验打下了坚实的基础。掌握正确的操作方法和注意事项,是确保实验成功的关键所在。