碳酸鈉標準溶液的製備

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引言

Na₂CO₃溶液是用高純度化學試劑配製而成，其精確濃度決定了標準化的程式。這種溶液指的是用其初步標準品配製成的精確已知濃度的溶液。一級標準物質必須含有更高純度的化學元素、更高的水溶性以及較高的摩爾質量。

什麼是碳酸鈉？

Na₂CO₃在自然界中廣泛分佈。它在不同行業中有著許多重要的用途。該化合物也稱為蘇打灰，廣泛應用於肥皂洗滌劑的生產過程中。

製備目的

本製備的主要目的是製備250 cm³ N/10的Na₂CO₃標準溶液。

製備所需材料

Na₂CO₃的製備過程需要一些必要的裝置，例如：天平（用於稱量化合物）、表面皿、砝碼盒和250 mL燒杯。

圖1 - 製備材料

製備過程中，還需要玻璃棒、約250 mL的量瓶、洗瓶以及稱量試管。本製備還需要Na₂CO₃、漏斗、漏斗架以及一定量的蒸餾水。

理論

Na₂CO₃在NaOH標準溶液中主要不溶。當飽和NaOH溶液靜置兩天後，不溶的Na₂CO₃會沉澱在試管底部。小心地吸取上清液，即可製備出完全不含碳酸鹽的稀NaOH溶液。

圖2 - Na₂CO₃的製備過程

用於製備NaOH的蒸餾水必須煮沸，以除去任何溶解的二氧化碳，因為它會導致滴定過程中的誤差。在製備Na₂CO₃標準溶液時，必須考慮其當量質量。對於100 mL溶液，需要1.325 g Na₂CO₃。

製備過程

Na₂CO₃溶液的製備過程按照正確的順序進行，並精確地使用化學試劑。

• 首先，取一個表面皿，用蒸餾水清洗乾淨並徹底乾燥。

• 然後稱量乾燥表面皿的精確質量，並記錄下來。

• 之後，加入1.325 g Na₂CO₃，並記錄下來。

• 藉助漏斗，將化學試劑從乾淨的表面皿轉移到量瓶中。

• 透過觀察表面皿，可以看到化學試劑隨蒸餾水一起轉移，主要粘附在洗瓶的泡沫上。需要注意的是，體積不能超過50毫升。

• 然後用洗瓶用蒸餾水清洗漏斗，使鹽全部透過漏斗。

• 應旋轉燒瓶，直至化學試劑完全溶解。

• 然後，取洗瓶進行清洗，並將量瓶的刻度線稍微低於刻度線。

• 應逐滴加入剩餘的蒸餾水，使彎月面液麵達到刻度線。

• 最後，用塞子塞住燒瓶口，輕輕搖晃，使溶液混合均勻。這樣，N/10 Na₂CO₃溶液的製備就完成了。

觀察結果

在製備Na₂CO₃溶液的過程中，表面皿的實際質量為W1g（假設）。加入Na₂CO₃後表面皿的質量為W1 + 1.325 g。從製備過程中可以看出，化合物的質量為1.325 g，本製備中蒸餾水的實際體積為250 mL。

注意事項

如果在製備過程中不注意一些注意事項，溶液的製備過程有時可能會變得危險。這些注意事項如下：

• 稱量化學試劑的時間是最危險的，因此在稱量過程中應小心謹慎。

• 製備過程中應穿戴圍裙。

• 製備的鹼具有較高的腐蝕性，因此應小心處理。

• 本製備的表面皿必須乾燥，漏斗應多次小心清洗。

• 如果操作不當，搖晃燒瓶中的溶液可能會很危險。

• 加入的彎月面液麵不得超過量瓶上的刻度線。

結論

Na₂CO₃標準溶液的製備過程很簡單，可以用一些特定的試劑製備。化學試劑的製備過程是透過特定的過程，並使用合適的裝置來獲得理想的結果。製備過程中也有一些風險因素，但可以透過小心謹慎和使用正確的技術來減輕。

常見問題

1. 摩爾濃度和質量摩爾濃度的區別是什麼？

溶液的摩爾濃度是指每升溶液中存在的摩爾數。質量摩爾濃度是指每千克溶劑中存在的溶質摩爾數。

2. 什麼叫酸鹼滴定？

這是一種測定酸強度的方法。它用合適的指示劑滴定鹼性標準溶液。

3. 什麼叫酸的鹼度？

酸的鹼度是指被取代的氫原子數。這些原子存在於每個酸分子中。