第6节 酸碱滴定法的应用

1、2021-7-1 2021-7-1 检验项目检验项目 工业用氢氧化钠的分析：工业用氢氧化钠的分析： 工业用氢氧化钠质量标准工业用氢氧化钠质量标准 GB 209-2006 工业用氢氧化钠中氢氧化钠和碳酸钠含量工业用氢氧化钠中氢氧化钠和碳酸钠含量 的测定的测定 GB/T 4348.1-2000 盐酸标准滴定溶液的制备盐酸标准滴定溶液的制备 GB/T 601-2002中中4.2） 试剂、指示剂及指示液试剂、指示剂及指示液 GB/T 603-2002 化学试剂化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备试验方法中所用制剂及制品的制备 2021-7-1 (1) 常用常用 HCl 溶液配制（溶液配制（GB/T

2、 601-2002中中4.2） (2) 常用的浓度为常用的浓度为 0.1 mol/ /L; (3) 间接法配制间接法配制; (4)标定用的基准物：常用的有标定用的基准物：常用的有无水无水 Na2CO3和硼砂；和硼砂； Na2CO3：易获得纯品易获得纯品;易吸收水易吸收水( 270 左右干燥，然后密封左右干燥，然后密封 于瓶于瓶),称量误差比硼砂大；称量误差比硼砂大；( (溴甲酚绿溴甲酚绿- -甲基红甲基红) ) 做空白做空白 硼砂：易制得纯品、不易吸水、称量误差小。但当空气中相硼砂：易制得纯品、不易吸水、称量误差小。但当空气中相 对湿度小于对湿度小于39时，容易失去结晶水，因此应把它保存在相对

3、时，容易失去结晶水，因此应把它保存在相对 湿度为湿度为 60的恒湿器中。的恒湿器中。 2021-7-1 (1) 常用常用 NaOH 溶液配制（溶液配制（GB/T 601-2002中中4.1） (2) 常用的浓度为常用的浓度为 0.1 mol/ /L; (3) 间接法配制间接法配制; (4) 标定用的基准物：标定用的基准物：H2C2O42H2O、KHC2O4、苯甲苯甲 酸等。最常用的是酸等。最常用的是邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾。 含有含有 Na2CO3 的标准碱溶液：的标准碱溶液： 用甲基橙作指示剂滴定强酸时，不会因用甲基橙作指示剂滴定强酸时，不会因 Na2CO3 的存在而引的存在而引 入误差

4、。为什么？入误差。为什么？ 用酚酞作指示剂滴定弱酸时，会引起一定的误差。为什么？用酚酞作指示剂滴定弱酸时，会引起一定的误差。为什么？ 2021-7-1 Na2CO3能否直接滴定能否直接滴定, 有几个突跃有几个突跃? P113 P113：图图5-5-8 HCl滴定滴定Na2CO3 混合碱混合碱组成：组成： NaOH , ,Na2CO3 , ,NaHCO3 ( (定性定性/ /定量定量) ) 2021-7-1 H2CO3 = H+ + HCO3 pKa1 = 6.38 HCO3 = H+ + CO3 2- pKa2 = 10.25 V1 V2 : NaOH(V1 V2)，Na2CO3 (V2) V

5、1 V2 :NaOH，Na2CO3 V1 V2 : Na2CO3 NaHCO3 V1 = 0 : NaHCO3 V2 = 0 : NaOH V1 = V2 : Na2CO3 2021-7-1 （1 1）蒸馏后滴定法）蒸馏后滴定法(P118 2.)(P118 2.) 也可将铵盐试液置于蒸馏瓶中，加过量浓也可将铵盐试液置于蒸馏瓶中，加过量浓 NaOH 溶液进行蒸馏，用过量的溶液进行蒸馏，用过量的 H3BO3 溶液吸收蒸出的溶液吸收蒸出的NH3 NH3 H3BO3 = NH+ H2BO3- 用用HCl标准溶液滴定反应生成的标准溶液滴定反应生成的H2BO3- ， H+ H2BO3- = H3BO3 终

6、点时的终点时的 pH = 5，选用甲基红作指示剂。选用甲基红作指示剂。 2021-7-1 （2 2）甲醛法）甲醛法 反应式：反应式： 6HCHO + 4NH4+ = (CH2) NH+ + 3H + + 6H2O 利用利用NaOH标准溶液滴定反应生成的标准溶液滴定反应生成的 4 个个H 。 。 六次甲基四胺（六次甲基四胺（CH )N是一种极弱有机碱，应 是一种极弱有机碱，应 选用酚酞作指示剂。选用酚酞作指示剂。 2021-7-1 （1）盐酸羟胺法（或称肟化法）盐酸羟胺法（或称肟化法） 盐酸羟胺与醛、酮反应生成盐酸羟胺与醛、酮反应生成肟肟和游离酸。和游离酸。 生成的酸用标准碱溶液滴定。溴酚蓝指示

7、终点。生成的酸用标准碱溶液滴定。溴酚蓝指示终点。 2021-7-1 （2 2）亚硫酸钠法：亚硫酸钠法： 醛、酮与过量亚硫酸钠反应，生成加成化合物醛、酮与过量亚硫酸钠反应，生成加成化合物 和游离碱：和游离碱： 生成的生成的 NaOH 可用标准酸溶液滴定，采用百里可用标准酸溶液滴定，采用百里 酚酞指示终点。测定较多种醛和少数几种酮。常用这酚酞指示终点。测定较多种醛和少数几种酮。常用这 种方法测定甲醛。种方法测定甲醛。 2021-7-1 【例题例题5-15】某企业依据某企业依据GB/T 4348.12000进行液碱原材料分进行液碱原材料分 析，精密称定液碱试样析，精密称定液碱试样12.35g，置于，

8、置于250mL容量瓶中，稀释容量瓶中，稀释 至刻度，摇匀。吸取上述液碱试液至刻度，摇匀。吸取上述液碱试液25.00mL置于锥形瓶中，置于锥形瓶中， 加入加入10mL氯化钡溶液，再加酚酞指示液，用氯化钡溶液，再加酚酞指示液，用0.5013mol/L盐盐 酸标准滴定溶液滴定至溶液由红色变为几乎无色为终点，用酸标准滴定溶液滴定至溶液由红色变为几乎无色为终点，用 去盐酸标准滴定溶液去盐酸标准滴定溶液18.96mL。另取液碱试液。另取液碱试液25.00mL于另于另 一锥形瓶中，不加氯化钡溶液，加溴甲酚绿一锥形瓶中，不加氯化钡溶液，加溴甲酚绿-甲基红混合指甲基红混合指 示剂，用上述盐酸标准滴定溶液滴定至溶

9、液变为酒红色为终示剂，用上述盐酸标准滴定溶液滴定至溶液变为酒红色为终 点，用去盐酸标准滴定溶液点，用去盐酸标准滴定溶液19.18mL。计算液碱中。计算液碱中NaOH和和 Na2CO3的含量。的含量。 2021-7-1 w( (NaOH) ) = = = 0.3078= 30.78% 总 样 V V m McV NaOH10 3 1 250 00.25 35.12 00.401096.185013. 0 3 解：解： 加氯化钡溶液测定时消耗加氯化钡溶液测定时消耗HCl标准滴定溶液的标准滴定溶液的 体积为体积为V1(mL)，不加氯化钡溶液测定时消耗，不加氯化钡溶液测定时消耗HCl 标准滴定溶液的体

10、积为标准滴定溶液的体积为V2(mL)，则该液碱试样中，则该液碱试样中 以质量分数表示的以质量分数表示的NaOH和和Na2CO3的含量为：的含量为： 2021-7-1 = = = 0.004732 = 0.4732% 总 样 V V m MVVc 32 3 12 CONa 2 1 10)( 250 00.25 35.12 99.5210)96.1818.19(5013. 0 3 23(Na CO )w 2021-7-1 解解:这种方法的测定原理，实质上就是前面提到的这种方法的测定原理，实质上就是前面提到的 甲醛法测定铵盐中含氮量的逆过程。甲醛法测定铵盐中含氮量的逆过程。 = 【例题例题5-17】

11、 GB/T 628-1993规定，化学试剂硼酸其规定，化学试剂硼酸其 分析纯含量应分析纯含量应99.5%，化学纯含量应，化学纯含量应99.0%。某硼。某硼 酸试剂生产厂家进行出厂产品质量检验，称取硼酸试酸试剂生产厂家进行出厂产品质量检验，称取硼酸试 剂剂0.5004g于烧杯中，加沸水溶解，加丙三醇使其酸性于烧杯中，加沸水溶解，加丙三醇使其酸性 强化。然后以酚酞为指示剂，用强化。然后以酚酞为指示剂，用0.2501mol/L NaOH标标 准滴定溶液滴定，消耗准滴定溶液滴定，消耗NaOH溶液溶液32.16mL，计算硼，计算硼 酸酸(H3BO3)的质量分数并确定其产品等级。的质量分数并确定其产品等级

12、。 (NaOH)n 33 (H BO )n 2021-7-1 故故 = = = = =0.9938 = 99.38 % =0.9938 = 99.38 % 33(H BO )w 33 s (NaOH) (NaOH) (H BO )cVM m 5004. 0 83.611016.322501. 0 3 因因99.0%99.38 %99.5%，已达化学纯，已达化学纯 质量标准，故该批化学试剂硼酸应按化学纯质量标准，故该批化学试剂硼酸应按化学纯 级别出厂。级别出厂。 2021-7-1 练习练习1：纯纯 CaCO3 0.5000 g, 溶于溶于50.00 mL HCl 溶溶 液中，用液中，用 NaOH

13、 溶液回滴，计消耗溶液回滴，计消耗 6.20 mL。1 mL NaOH 溶液相当于溶液相当于1.010 mL HCl 溶液。求两种溶溶液。求两种溶 液的浓度。液的浓度。 解：解： 6.20 mL1.010 = 6.26 mL 与与CaCO3反应的反应的 HC l溶液的体积实际为：溶液的体积实际为： 50.00 mL 6.26 mL = 43.74 mL nHCl = n = 2nCaCO3 3 CaCO 2 1 2021-7-1 1 3 HCl molg1100 g50000 2L107443 . . .c cHCl = 0.2284 molL-1 L100101Lmol22840L10001

14、 313 NaOH .c cNaOH = 0.2307 molL-1 2021-7-1 练习练习2：可能含可能含 Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4或其或其 混合物混合物,及惰性物质。称取试样及惰性物质。称取试样 2.000 g, 溶解后用甲溶解后用甲 基橙指示终点基橙指示终点, 以以 0.5000 molL-1HCl溶液滴定时需溶液滴定时需 用用 32.00 mL。同样质量的试样，当用酚酞指示终同样质量的试样，当用酚酞指示终 点，需用点，需用 HCl 标准溶液标准溶液12.00 mL。求试样中各组求试样中各组 分的质量分数。分的质量分数。 解：滴定到酚酞变色时，发生下述反应：解：滴

15、定到酚酞变色时，发生下述反应： Na3PO4 + HCl = Na2HPO4 + NaCl 滴定到甲基橙变色时，还发生了下述反应：滴定到甲基橙变色时，还发生了下述反应： Na2HPO4 + HCl = NaH2PO4 + NaCl 2021-7-1 设试样中设试样中Na3PO4的质量分数量为的质量分数量为wNa3 PO4 , 可得：可得： wNa3PO4 = 0.4917 = 49.17% 甲基橙指示终点时甲基橙指示终点时, 用去的用去的HCl消耗在两部分：中和消耗在两部分：中和 Na3PO4和试样中原有的和试样中原有的Na2HPO4所需的所需的HCl量，后者量，后者 用去的用去的HCl溶液体

16、积为：溶液体积为： 32.00 mL212.00 mL = 8.00 mL 1 PONa 31 molg9163 g0002 L100012Lmol50000 43 . w. . 1 HPONa 31 molg0142 0002 L10008Lmol50000 42 . wg. . wNa2HPO4 = 0.2840 = 28.40% 2021-7-1 思考题：思考题： 1NaOH标准溶液如吸收了空气中的标准溶液如吸收了空气中的CO2，当以其测当以其测 定某一强酸的浓度定某一强酸的浓度,分别用甲基橙或酚酞指示终点时，分别用甲基橙或酚酞指示终点时， 对测定结果的准确度各有何影响？对测定结果的准确

17、度各有何影响？ 2当用上题所述的当用上题所述的NaOH标准溶液测定某一弱酸浓度标准溶液测定某一弱酸浓度 时，对测定结果有何影响？时，对测定结果有何影响？ 3标定标定NaOH溶液的浓度时，若采用：溶液的浓度时，若采用： （1）部分风化的部分风化的H2C2O42H2O； （2）含有少量中性杂质的含有少量中性杂质的H2C2O42H2O， 则标定所得的浓度偏高，偏低，还是准确？为什么？则标定所得的浓度偏高，偏低，还是准确？为什么？ 2021-7-1 思考题：思考题： 4用下列物质标定用下列物质标定HCl溶液浓度：溶液浓度： （1） 在在110烘过的烘过的Na2CO3； （2） 在相对湿度为在相对湿度为

18、30的容器中保存的硼砂，的容器中保存的硼砂， 则标定所得的浓度偏高，偏低，还是准确？为什么？则标定所得的浓度偏高，偏低，还是准确？为什么？ 5用蒸馏法测定用蒸馏法测定NH4+含量，可用过量含量，可用过量H2SO4吸收，吸收， 也可用也可用H3BO3吸收，试对这两种分析方法进行比较。吸收，试对这两种分析方法进行比较。 6试拟出测定下列混合物中的各个组分的方案试拟出测定下列混合物中的各个组分的方案 （l）H3BO3 + 硼砂；硼砂； （2）HCl + NH4Cl （3）NH3H2O + NH4Cl； （4）NaH2PO4 + Na2HPO4 （5）NaH2PO4 + H3PO4； （6）NaOH+Na3PO4 2021-7-1 思考题：思考题： 7有一碱液，可能