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酸碱滴定练习

发布时间：2010/5/18 阅读次数：2520 字体大小: 【小】【中】【大】

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1.概述　

（1）滴定分析法

在本实验和下面的实验中将要涉及到滴定分析法的原理和操作。什么是滴定分析法？滴定分析法是将一种已知准确浓度的溶液（标准溶液），滴加到被测物质的溶液中，直到所加溶液与被测物质按化学计量定量反应为止，然后根据所加溶液的浓度和用量，计算被测物质的含量。

这种已知准确浓度的溶液叫做“滴定剂”。将滴定剂从滴定管加到被测物质溶液的过程叫“滴定”。当加入的标准溶液与待测物质恰好按化学反应式所表示的化学计量关系完全反应时，滴定到达化学计量点。确定化学计量点可用指示剂，指示剂发生颜色变化的转变点叫做“滴定终点”。滴定终点与化学计量点不一定恰好符合，因此会造成分析误差。

根据滴定过程中发生的反应的不同，滴定分析法又可分为酸碱滴定法、沉淀滴定法等。本实验只讨论酸碱滴定法。

（2）酸碱滴定法

酸碱滴定法中发生的反应是酸碱中和反应。倒如：A（酸）和B（碱）发生如下所示中和反应：

aA＋bB→cC＋dD

n_{_A}（A物质的物质的量）和n_{_B}（B物质的物质的量）之间有下示关系：

若在酸碱滴定中，所用酸碱物质的量浓度以c_{_A}，c_{_B}表示，消耗的体积用V_{_A}、V_{_B}表示，则：

c_{_A}V_{_A}=n_{_A}　　　　　（3）

c_{_B}V_{_B}=n_{_B}　　　　　（4）

将（3），（4）式代入（1）式得：

（5）式表示，若已知标准碱溶液浓度c_{_B}和滴定中所消耗的体积以及滴定时所取用的酸的体积V_{_A}，便可由（5）式计算得到酸A的浓度c_{_A}。同理，将（3），（4）式代入（2），可得到下式：

若已知c_{_A}，V_{_A}和V_{_B}由（6）式可求算c_{_B}的数值。

（3）酸碱指示剂

酸碱滴定法所用的指示剂为酸碱指示剂。指示剂作用原理简述如下：

酸碱指示剂一般是弱的有机酸或有机碱。在溶液中存在解离平衡；若HIn和Inˉ分别表示指示剂的酸式和碱式，在溶液中达到平衡：

c_φ=1mol·L^-1，称为标准浓度。

比值c（Inˉ）/c（HIn）与c（H⁺）有关。一般c（Inˉ）/c（HIn）≥10，则看到的是Inˉ的颜色；c（Inˉ）/c（HIn）≤0.1看到的是HIn的颜色，10＞c（Inˉ）/c（HIn）＞0.1，看到的是它们的混合色，

理论变色点。

范围，并非完全靠计算得到，而是通过人眼观察出来的，例如：甲基橙，

由于人眼对红色较之对黄色敏感的原因。

指示剂的用量不宜过多，否则会由于色调的变化不明显，指示剂要消耗滴定剂等原因，引起误差。

（4）滴定曲线

在酸碱滴定中如何选择合适的指示剂来指示滴定终点，需根据滴定曲线来选择。在进行酸碱滴定时，表示溶液pH值如何变化的曲线称为滴定曲线，现以0.1000mol·L^-1NaOH滴定0.1000mol·L^-1HCl为例，讨论强碱滴定强酸时的滴定曲线和指示剂选择。

1）滴定前，溶液的酸度等于 HCl的原始浓度。

c（H⁺）=0.1000mol·L^-1pH=1.00

2）滴定开始至化学计量点前，溶液的酸度取决于剩余HCl的浓度，即

按照此式计算加入 NaOH 18.00mL，19.80mL，19.98mL时溶液的pH值，其结果列入表2-1。

3）化学计量点时，已滴入NaOH溶液20.00mL，溶液是中性。c（H⁺）=c（OHˉ）=1.00×10^-7mol·L^-1pH=7.00。

4）化学计量点后，溶液的pH值取决于过量NaOH的浓度。即

pH=14.00-pOH=14.00-（-lg｛c（OHˉ）｝）

过量不同NaOH量的计算结果，也列于表2-1中。

表2-1　用0.1000mol·L^-1的NaOH滴定20.00mL 0.1000mol·L^-1HCl

从表2-1和图2-2可以看出，从滴定开始到加入 19.80mLNaOH溶液，溶液的pH值只变2.3个单位。但在计量点前后，从剩余0.02mLHCl到过量0.02mLNaOH，即NaOH不足0.02mL到过量0.02mL，总共不过是0.04mL（约一滴），溶液的pH值却从4.30增加到9.70，变化5.4个单位，形成滴定曲线中的“突跃”部分。指示剂的选择主要是以此为依据。显然，最理想的指示剂应该恰好在计量点时变色。但由于存在滴定突跃，凡在pH4.30-9.70以内变色的指示剂都可保证确定有足够的准确度，因此，甲基红（pH4.4-6.2）、酚酞（pH8.0-10.0）等都可用做指示剂。　

2.实验目的　

（1）练习滴定操作，学习判断滴定终点。

（2）练习滴定管等仪器的洗涤。　

3.实验内容　

（1）按要求洗净酸式和碱式滴定管各一支。

（2）将实验4已配制的0.1mol·L^-1NaOH溶液装入碱式滴定管中，调节至0.00刻度。再将实验4配制的0.1mol·L^-1HCl溶液装入酸式滴定管中，调节好零点。

（3）以 10mL/min的速度放出 20.00mL NaOH溶液至 250mL锥形瓶中。加入2滴甲基橙指示剂，用0.1mol·L^-1HCl溶液滴定至溶液由黄变橙，记下读数。再自碱式滴定管中放出2.00mLNaOH溶液（此时碱管读数为22.00mL），继续用HCl溶液滴定至橙色，记下读数。如此继续，每次加入2.00mL碱溶液，得到一系列（滴定3次以上） HCl滴定数据（累计体积），求各次滴定的体积比V_HCl/V_NaOH，测定相对平均偏差应不超过0.2％。

（4）以 10mL/min的速度放出20.00mL 0.1mol·L^-1HCl溶液于锥形瓶中，加入2滴酚酞指示剂，用0.1mol·L^-1NaOH溶液滴定至微红色且在30s不褪，记下读数。再向锥形瓶中放入 2.00mL 0.1mol·L^-1HCl溶液（酸式滴定管读数为22.00mL）；继续用NaOH溶液滴定至终点。重复滴定3次以上，求出V_HCl/V_NaOH的值，要求测定结果的相对平均偏差在0.2％以内。　

4.数据表格（示范）　

（1）以甲基橙为指示剂

（2）以酚酞为指示剂（略）　

5.思考题　

（1）锥形瓶是否需用盛放的溶液洗涤？是否要干燥？为什么？（2）在实验中读取溶液体积时，为什么要读累积体积？（3）若用酸溶液滴定碱溶液时，能否用酚酞作指示剂？

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