课题二 物质含量的测定
酸碱中和滴定法
一、复习重点
理解中和滴定的基本原理
掌握滴定的正确步骤，了解所用仪器的结构（两种滴定管）。
理解指示剂的选用原则和终点颜色变化判定。
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：①HCl+NaOH===NaCl+H2O
②H2SO4+2NaOH====Na2SO4+2H2O
③N3PO4+3NaOH====Na3PO4+3H2O
注意：
①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。
②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. 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===BnA+nH2O
1mol nmol
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：
①滴定前的准备：查漏、洗涤、润洗、充液（赶气泡）调液面、读数。
②滴定：移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数。
③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
20.00
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0.01mol/L NaOH滴定20mL 0.10mol/L CH3COOH溶液
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[来源:Z#xx#k.Com]
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，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）
甲基
3.1<[来源:学科网ZXXK][来源:Z#xx#k.Com]
3.1~4.4
>4.4[来源:Zxxk.Com]
红
橙
黄
酚酞
5<
8~10
>10
无色
浅红
红
石蕊
8<
5~8
>8
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
①0.1mol/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。
②0.1mol/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=8~10浅红色,误差小。
③用HCl滴定NH3·H2O
恰好中和生成NH4Cl,溶液呈弱酸性,选甲基橙为指示剂，3.1~4.4橙色，误差小。
④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（CO2↑+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）
①强酸强碱相互滴定，可选用甲基橙或酚酞。
②若反应生成强酸弱碱盐溶液呈酸性，则选用酸性变色范围的指示剂（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）
③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）
注意：①滴定管中液体读数时精确到0.01mL
②一般需滴定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：一般滴定管装标准液，锥形瓶里装待测液。
错误洗法导致结果：
①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。
②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。
③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。
④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）
①滴定过程中锥形瓶内液体溅出，则结果偏小。
②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：
①杂质与待测液不反应
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，所需标准液的体积偏大，故测定结果偏大。
②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）
0.12
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：①多加1滴H2SO4；②少加1滴H2SO4；（设1滴为0.05ml）则①和②[H+]的比值是（ ）
A.10 B.50 C.5×103 D.104
20. 草酸晶体的组成可用H2C2O4·xH2O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内，加入适量稀H2SO4后，用浓度为amol·L-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amol·L-1的KMnO4溶液VmL，则所配制的草酸溶液的物质的
量浓度为________________________mol·L-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___________________________________________________-。
（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 / 100mL—5g / 100mL） ，0.1000mol / LNaOH标准溶液，1．000mol / 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
20．00
20．00
20．00
20．00
V（NaOH）/mL（初读数）
0．00
0．200
0．10
0．00
V（NaOH）/mL（终读数）
14．98
15．20
15．12
15．95
V（NaOH）/mL（消耗）
14．98
15．00
15．02
15．95
V（NaOH）/mL（平均消耗）
15．00（第4组数据舍去）
C（样品）/ moL·L-1
0．75
样品总酸量g / 100mL
4．5
某同学计算：
V（NaOH）/mL（平均消耗）= 1/4（14．98+15．00+15．02+15．90）mL=15．24mL
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
0．00
0．00
20．00
—
2．88
10．00
50．00
10．00
—
4．70
18．00
90．00
2．00
—
5．70
19．80
99．00
0．20
—
6．74
19．98
99．90
0．02
—
7．74
20．00
100．00
0．00
—
8．72
20．02
—
—
0．02
9．70
20．20
—
—
0．20
10．70
22．00
—
—
2．00
11．70
40．00
—
—
20．00
12．50
请作出pH—V（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。
【点此下载】