1、课题二 物质含量的测定 酸碱中和滴定法 一、复习重点 1. 理解中和滴定的基本原理 2. 掌握滴定的正确步骤，了解所用仪器的结构（两种滴定管） 。 3. 理解指示剂的选用原则和终点颜色变化判定。 4. 学会误差分析及成因 二、难点聚焦 （一）中和反应及中和滴定原理 1. 中和反应：酸+碱 正盐+水 如：HCl+NaOH=NaCl+H 2O H 2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O N 3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O 注意： 酸和碱恰好完全中和，溶液不一定呈中性，由生成的盐性质而定。 由于所用指示剂变色范围的限制，滴定至终点不一定是恰好完全反应时，但应尽量 减少误差。 2.
2、 中和滴定原理 由于酸、碱发生中和反应时，反应物间按一定的物质的量之比进行，基于此，可用滴 定的方法确定未知酸或碱的浓度。 对于反应： HA + BOH=BA+H2O 1mol 1mol C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH) 即可得 C(HA)V(HA)= C(BOH)V(BOH) 若取一定量的 HA 溶液（V 足） ，用标准液 BOH已知准确浓度 C（标）来滴定，至终点时 消耗标准液的体积可读出（V 读）代入上式即可计算得 C（HA） 若酸滴定碱，与此同理 若酸为多元酸， HnA + nBOH=Bn A+nH2O 1mol nmol )HA(BO)HA(.C定 读标 .C)HA
3、( C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH) 则有关系： 3. 滴定方法的关键 （1）准确测定两种反应物的溶液体积 （2）确保标准液、待测液浓度的准确 （3）滴定终点的准确判定（包括指示剂的合理选用） 4. 滴定实验所用的仪器和操作要点 （1）仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹（带铁架台） 、锥形瓶（或烧杯+玻棒） 、 量筒（或移液管） 。 （2）操作： 滴定前的准备：查漏、洗涤、润洗、充液（赶气泡）调液面、读数。 滴定：移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数。 计算。 （3）滴定管“0”刻度在上。 二、滴定曲线和指示剂的选择 随着标准液的滴入，溶液的 PH 在发生变化，这种变化有何
4、特征？为何能用指示剂判 定终点是否到达？如何选用合适的指示剂？ 1. 滴定曲线 请看两个实例 实例 1：用 0.10mol/L NaOH 溶液滴定 0.10mol/L HCl 溶液 20.00mL 加入的 VNaOH (mL) 余 VHCl (mL) 过量 VNaOH (mL) PH 0.00 2 0.00 1.0 18.00 2.00 2.3 19.80 0.20 3.3 19.98 0.02 4.3 20.00 0.00 7.0 突跃范围 20.02 0.02 9.7 20.20 0.20 10.7 22.00 2.00 11.7 40.00 20.00 12.5 实例 2：用 0.01m
5、ol/L NaOH 滴定 20mL 0.10mol/L CH3COOH 溶液 )HB(AO)HA(V.nC 加入的 VNaOH (mL) 余 VHCl (mL) 过量 VNaOH (mL) PH 0.00 20.00 2.9 18.00 2.00 5.7 19.80 0.20 6.7 19.98 0.02 7.7 20.00 0.00 8.7 突跃范围 20.02 0.02 9.7 20.20 0.20 10.7 22.00来 2.00 11.7 40.00 20.00 12.6 由上表数据可看出：在滴定接近终点时，少加或多加 0.02mL NaOH 溶液，即一滴之 差造成的误差在允许范围内，
6、但 pH 值出现突变，因此选择指示剂时，应选择变色范围与 滴定时 pH 值突跃范围相吻合的指示剂。 现将几种典型的滴定曲线画出如下图。 2. 酸碱指示剂 （1）酸碱指示剂的变色范围（PH 值） 3.14.4 甲基 红 橙 黄 510 酚酞 无色 浅红 红 88 石蕊 红 紫 蓝 （2）根据滴定曲线和指示剂的发色范围选用指示剂。 从上面滴定曲线图可依次看出 0.1mol/L NaOH 滴定盐酸，酚酞和甲基均可使用，当然两者测定结果不同。 0.1mol/L NaOH 溶液滴定 0.1mol/L CH3COOH 溶液 恰好中和生成 CH3COOCa,溶液呈弱碱性,选酚酞为指示剂，PH=810 浅红色
7、,误差小。 用 H Cl 滴定 NH3H2O 恰好中和生成 NH4Cl,溶液呈弱酸性,选甲基橙为指示剂，3.14.4 橙色，误差小。 用 HCl 滴定 0.1mol/L Na2CO3 溶液 第一步生成 N aHCO3 时，可选用酚酞为指示剂，由红色浅红无色。化学方程式为： Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaOH 第二步生成碳酸（CO 2+H2O） ，可选用甲基橙为指示剂，由黄色橙色，化学方程式为： NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 小 结： （1）指示剂的 选择：（由滴定曲线可知） 强酸强碱相互滴定，可选用甲基橙或酚酞。 若 反应生成强酸弱碱盐溶液呈酸性，则选用酸性变色范围
8、的指示剂（甲基橙） ；若反应 生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，则选用碱性变色范围的指示剂（酚酞） 石蕊试液因颜色变化不明显，且变色范围过宽，一般不作滴定指示剂。 （2）终 点判断：（滴入最后一滴，溶液变色后，半分钟内不复原） 指示剂 操 作 酚酞 甲基橙 强碱滴定强酸 无色变为浅红色 橙色变为黄色 强酸滴定强碱 浅红色变为无色 黄色变为橙色 误差分析 以一元酸和一元碱的中的滴定为例 因 C 标、V 定分别代表标准液浓度、所取待测液体积，均为定值，代入上式计算。 但是实际中 C 标、V 定都可能引起误差，一般可把各因素引起的误差转嫁到 V 读上，若 V 读偏大，则测定结果偏大；若 V 读偏小，则测定
9、结果偏小，故通过分析 V 读的变化情况， 可分析滴定的误差。 引起误差可能因素有以下几种： （1）视（读数） 定 读标测 读标定测 .VC. 0刻度由小到大上 下 误读及结果： 若起始平视，终仰视，则 V 读 偏大 C 测 偏大 若起始平视，终俯视，则 V 读 偏小 C 测 偏小 若先仰后俯，则 V 读 偏小，C 测 偏小 若先俯后仰，则 V 读 偏小，C 测 偏大 注意：滴定管中液体读数时精确到 0.01mL 一般需滴定 2-3 次，取其平均值 （2）洗（仪器洗涤） 正确洗法： 二管二洗滴定管和移液管先用蒸馏水清洗多次，再用待装液润洗几次。 一瓶一洗锥形瓶只能用蒸馏水洗。 注意：一般滴定管装
10、标准液，锥形瓶里装待测液。 错误洗法导致结果： 滴定管仅用水洗，使标准液变稀，故消耗标准液体积一定变大，V 读变大，结果偏大。 移液管仅用水洗，则待测液变稀，所取待测液溶质物质的量变少，V 读变小，结果偏小。 锥形瓶用待测液洗过，则瓶内待测液的溶质量偏多，V 读偏大，结果偏大。 第一次滴定完后，锥形瓶内液体倒去后，尚未清洗，接着第二次滴定，滴 定结果如何， 取决于上次滴定情况如何。 （3）漏（液体溅漏） 滴定过程中锥形瓶内液体溅出，则结果偏小。 终点已到，滴定管下端尖中级有液滴，则 V 读偏大，测定结果偏大。 （4）泡（滴定管尖嘴气泡） 正确操作应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽，最后也不能出现气
11、泡。如滴定开始有气泡， 后气泡消失，则结果偏大。若先无气泡，后有气泡，则结果偏小。 （5）色（指示剂变色控制与选择） 滴定时，眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化。指示剂变色后应半分钟内不复原。如变 色后立即复原，则结果偏小。另外，同一种滴定，选择的指示剂不同，测定结果不同。 （6）杂（标准物含杂） 用于配制标准液的固体应该是纯净物。但其中有可能混有杂质，称量时又按需标准物固体 质量来称取的，帮一般均会产生误差，在此杂质又分两种情况： 杂质与待测液不反应 俯视：看小 平视：正确 仰视：看大 如 NaOH 中含 NaCl，所配的 NaOH 溶液浓度变小，滴定盐酸时，NaCl 不参与反应，所需 标准
12、液的体积偏大，故测定结果偏大。 若杂质与待测液反应，则应作具体分析。关键：比较与等物质的量的待测物反应消耗的 杂质质量和标准物的质量。若消耗杂质的质量较大，则相当于削弱了原标准液的作用能力， 故与一定量待测物反应时，消耗的标准体积变大，测定结果偏大。 或者可用等质量的杂质、标准物分别与待测物反应，根据消耗的待测物质量的多少来判断。 如杂质作用待测物质量越多，说明作用能力被增强，故测定结果偏小。 3例题精讲 18：图示为 10mL 一定物质的量浓度的盐酸 x，用一定浓度的 NaOH 溶液 y 滴定。根据图 示推出 x 和 y 的物质的量浓度是（ ） A B C D X 浓度（mol/L） 0.1
13、2 0.04 0.03 0.09 Y 浓度（mol/L） 0.04 0.12 0.09 0.03 PH 值 。 19用 0.01 mol/L H2SO4 滴定 0.01mol/L NaOH 溶液，中和后加水至 100ml，若滴定时 终点判断有误差：多加 1 滴 H2SO4；少加 1 滴 H2SO4；（设 1 滴为 0.05ml）则和 H +的比值是（ ） A.10 B.50 C.5103 D.104 20. 草酸晶体的组成可用 H2C2O4xH2O 表示，为了测定 x 值，进行如下实验： 称取 Wg 草酸晶体，配成 100.00mL 水溶液 （1）称 25.00mL 所配制的草酸溶液置于锥形瓶
14、内，加入适量稀 H2SO4 后，用浓度为 amolL-1 的 KMnO4 溶液滴定到 KMnO4 不再褪色为止，所发生的反应 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2+2MnSO4+8H2O 试回答：（1） 实验中不需要的仪器有（填序号） _，还缺少的仪器有（填名称） _。 a.托盘天平（带砝码，镊子）b.滴定管 c.100mL 量筒 d.100mL 容量瓶 e.烧杯 f.漏斗 g.锥形瓶 h.玻璃棒球 i.药匙 j.烧瓶 （2）实验中，标准液 KMnO4 溶液应装在_式滴定管中，因为 _ _。 （3）若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至
15、终点， 则所测得的 x 值会_（偏大、偏小、无影响） （4）在滴定过程中若用 amolL-1 的 KMnO4 溶液 VmL，则所配制的草酸溶液的物质的 量浓度为_molL -1，由此可计算 x 的值是_。 20. 用中和滴定的方法测定 NaOH 和 Na2CO3 的混含液中的 NaOH 含量时，可先在混合液 中加过量 BaCl2 溶液，使 Na2CO3 完全变成 BaCO3 沉淀，然后用标准盐酸滴定（用酚酞作 指示） （1）向混有 BaCO3 沉淀的 NaOH 和 NaOH 溶液中滴入盐酸，_（填“会”或“不 会”）使 BaCO3 溶解而影响测定 NaOH 的含量，理 由是_ 。 （2）确定终
16、点时溶液的颜色由_变为_。 （3）滴定时，若滴定这中滴定液一直下降到活塞处才到达滴定终点，_（填“能” 或“不能”）由此得出准确的测定结果。 （4）_（填“能” 或“ 不能”）改用甲基橙作指示剂。若使用甲基橙作指示剂，则 测定结果_（填“偏高”、 “偏低”或“正确”） 。 21. 某学生有 0.1000mol/L KOH 溶液滴定未知尝试的盐酸溶液，其操作可分解为如下几步： （A）移取 20.00mL 待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入 2-3 滴酚酞 （B）用标准溶液润洗滴定管 2-3 次 （C）把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节液面使滴定管尖嘴充满溶液 （D）取标准 KOH 溶液注
17、入碱式滴定管至 0 刻度以上 2-3cm （E）调节液面至 0 或 0 刻度以下，记下读数 （F）把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准 KOH 溶液滴定至终点，记下滴定管液面的刻度 完成以下填空： （1）正确操作的顺序是（用序号字母填写）_. （2）上述（B）操作的目的是 _。 （3）上述（A）操作之前，如先用待测液润洗锥形瓶，则对测定结果的影响是（填偏大、 偏小、不变，下同）_。 （4）实验中用左手控制_（填仪器及部位） ，眼睛注视 _，直至滴定终点。判断到达终点的现象是 _。 （5）若称取一定量的 KOH 固体（含少量 NaOH）配制标准溶液并有来滴定上述盐酸，则 对测定结果的影响是_-。 （
18、6）滴定结束后如仰视观察滴定管中液面刻度，则对滴定结果的影响是_。 食醋总酸量的测定 22. 某实验小组拟用酸碱中和滴定法测定食醋的总酸量（g/100mL） ，现邀请你参与本实验 并回答相关问题。 一、实验用品：市售食用白醋样品 500mL（商标注明：总酸量：3.5g / 100mL5g / 100mL） ，0.1000mol / LNaOH 标准溶液，1000mol / LNaOH 标准溶液、蒸馏水， 100mL 容量瓶，10ml 移液管、酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧 杯、0.1%甲基橙溶液、0.1%酚酞溶液、0.1%石蕊溶液。 二、实验步骤： 1配制待测食醋溶液 用
19、 10mL 移液管吸取 10mL 市售白醋样品 10mL，置于 100mL 容量瓶中，加蒸馏水（煮沸 除去 CO2 并迅速冷却） ）稀释至刻度线，摇匀即得待测食醋溶液。完成该步骤，除上述提 供的仪器外，还需补充的仪器有_ 2量取一定体积的待测食醋溶液 用酸式滴定管取待测食醋溶液 20mL 于_中 。 3盛装标准 NaOH 溶液 将碱式滴定管洗净后，用 NaOH 标准溶液润洗 3 次，然后加入 NaOH 标准溶液，排除 尖嘴部分气泡后，使液面位于“0”刻度或“0”度以下。静置后，读取数据，记录为 NaOH 标 准溶液体积的初读数。 4滴定 往盛有待测食醋溶液的锥形瓶滴加_2-3 滴， （并置于碱
20、式滴定管下，_ 手挤压碱式滴定管的玻璃球，使 NaOH 标准溶液滴入锥形瓶中，边加边用_手摇动锥 形瓶，眼睛注视_直到滴定终点。则看到滴定终点的现象是 _。记录 NaOH 的终读数。重复滴定 2-3 次。 三、实验记录及数据处理（请完成相关填空） 样品名称：_ _ 指示剂： _ _ C（NaOH 标准溶液）= _ 滴定次数 实验数据 1 2 3 4 V（样品）/mL 2000 2000 2000 2000 V（NaOH）/mL（初读数） 000 0200 010 000 V（NaOH）/mL（终读数） 1498 1520 1512 1595 V（NaOH）/mL（消耗） 1498 1500 1
21、502 1595 V（NaOH）/mL（平均消耗） 1500（第 4 组数据舍去） C（样品）/ moLL-1 075 样品总酸量 g / 100mL 45 某同学计算： V（NaOH）/mL（平均消耗） = 1/4（1498+15 00+1502+1590）mL=1524mL 试分析他的计算合不合理，如果不合理请说明理由。 _ _ _。 四、交流与讨论： 1你选择的指示剂是_，选择它的理由是_。 2稀释食醋样品所用的蒸馏水为什么要先煮沸驱赶 CO2？ _ 3如果所测食醋是有颜色的醋,在滴定前是否需要对样品进行处理?如何处理? _ _。 4实验过程中，移液管和滴定管在使用前都要润洗，如果使用未
22、润洗的移液管或滴定管， 会对测定结果产生什么影响？盛装样品的锥形瓶是否也需润洗？为什么？ _ _ _ _ 5你所测的结果与食醋商标上所注是否一致？如果不一致，试分析可能的原因（答对三点 即可） 。 _ _ _。 拓展： 1酸碱中和滴定过程中 pH 值变化 （1）用 0.1000mol / LNaOH 溶液滴定 0.1000mol / LHAc 溶液时，滴定过程中溶液的 pH 变 化情况如下表。 加入 V（NaOH）/mL 被滴 HAc 的百 分数% V（剩余 HAc） /mL 过量 V（NaOH）/mL 溶液的 pH 值 000 000 2000 288 1000 5000 1000 470 1800 9000 200 570 19 80 9900 020 674 1998 9990 002 774 2000 10000 000 872 2002 002 970 2020 020 1070 2200 200 1170 4000 2000 1250 请作出 pHV（NaOH）图。 根据表和图知：pH 突变（滴定突跃）范围为 _。所以可选择_作指 示剂。
