无机与分析化学第四章酸碱反应及滴定教学文案

4.6酸碱滴定法

酸碱滴定中有三个主要的问题需要解决：①滴定过程中H+、OH-浓度的变化规律；②如何选择指示剂正确(zhèngquè)指示终点；③物质能否被准确滴定？（准确滴定条件）1第一页，共42页。4.6.1酸碱滴定曲线1.强酸与强碱间的滴定（1）滴定曲线的计算与绘制(huìzhì)：0.1000mol/LNaOH滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液。①滴定开始前：加入滴定剂(NaOH)体积为0.00mL，0.1000mol/L盐酸溶液的pH=1.00②滴定开始至计量点（SP）前0.1%时：当加入19.98mLNaOH时，未中和的HCl为0.02mL（约半滴）。2第二页，共42页。此时溶液(róngyè)的H+浓度为：3第三页，共42页。③计量点（SP）时：加入(jiārù)20.00mLNaOH，HCI全部被中和，溶液呈中性，[H+]来于水的解离：pH=7.00④计量点（SP）后0.1%时：加入(jiārù)20.02mLNaOH溶液，pH取决于过量NaOH的浓度。此时，NaOH过量0.02mL（约半滴）。4第四页，共42页。5第五页，共42页。6第六页，共42页。NaOH→HCl的滴定曲线(qūxiàn)7第七页，共42页。（2）滴定突跃△pH在化学计量点（SP）前后(qiánhòu)各0.1%时，即化学计量点（SP）前后(qiánhòu)滴定剂加入量相差约1滴（0.04mL）时引起的pH值的变化范围。1.0000mol.L-1NaOH→HCl△pH=3.3～10.7pHSP=7.00.1000mol.L-1NaOH→HCl△pH=4.3～9.7pHSP=7.00.0100mol.L-1NaOH→HCl△pH=5.3～8.7pHSP=7.0△pH值的大小(dàxiǎo)只与C0有关。8第八页，共42页。滴定突跃范围(fànwéi)大小的影响因素NaOH↓HCl0100200%

pH1210864210.79.78.77.05.34.33.3PPMRMO9.06.24.43.10.01mol·L-1

0.1mol·L-1

1.0mol·L-1浓度增大(zēnɡdà)10倍，突跃增加2个pH单位。9第九页，共42页。甲基红NaOH→HCl的滴定曲线(qūxiàn)（3）指示剂的选择原则:全部或部分处于(chǔyú)pH突跃范围内。10第十页，共42页。强酸碱滴定曲线(qūxiàn)pH1210864200100200%滴定百分数T%9.7sp+0.1%4.3sp-0.1%sp

7.0突跃

9.88.03.1*6.2*4.4PPMRMO0.1000mol·L-1NaOH滴定0.1000mol·L-1HCl0.1000mol·L-1HCl滴定0.1000mol·L-1NaOH11第十一页，共42页。2.强碱滴定一元弱酸0.1000mol/LNaOH滴定20.00mL0.1000mol/LHAc（1）滴定曲线的计算与绘制：①滴定开始(kāishǐ)前：体系为0.1000mol/LHAc溶液12第十二页，共42页。②滴定开始至化学(huàxué)计量点前0.1%时：加入19.98mLNaOH时，体系为HAc-NaAc缓冲溶液。NaOH+HAc→NaAc+H2O平衡时：0.1%99.9%13第十三页，共42页。14第十四页，共42页。③化学计量点（SP）时：反应完全，产物NaAc为一元(yīyuán)弱碱。*化学(huàxué)计量点时溶液呈碱性15第十五页，共42页。④化学计量点（SP）后0.1%时：加入NaOH溶液20.02mL，体系(tǐxì)pH取决于过量的NaOH。“NaAc+NaOH”100%0.1%Ac-+H2OHAc+OH-（NaOH抑制该反应→进行）16第十六页，共42页。Kθa一定(yīdìng)时，C0，△pH。C0一定(yīdìng)时，Kθa，△pH。（2）滴定突跃△pH：“7.74～8.73～9.70”

△pH的影响(yǐngxiǎng)因素：（3）指示剂的选择只能选择碱性区变色的指示剂——酚酞（8.0～10.0），“无色(wúsè)→红色”17第十七页，共42页。强碱滴定弱酸(ruòsuān)滴定曲线0.10mol·L-1NaOH↓HAc0.10mol·L-10100200T%pH121086420突跃6.24.43.19.78.77.74.3PPMRMOHAcHCl突跃处于弱碱性(jiǎnxìnɡ),只能选酚酞作指示剂.18第十八页，共42页。pH（4）滴定突跃大小的影响(yǐngxiǎng)因素—HAc浓度不同浓度增大10倍，突跃增加(zēngjiā)1个pH单位。19第十九页，共42页。滴定突跃大小的影响因素(yīnsù)—弱酸的Kaθ不同20第二十页，共42页。（5）一元弱酸准确滴定条件：若c0Kθa≥10-8，则滴定的pH突跃△pH≥0.3个pH单位，人眼可以辨别指示剂颜色的变化(biànhuà)，由此确定的滴定终点误差≤0.2%。

同理，对于一元弱碱的准确滴定条件为：c0Kθb≥10-821第二十一页，共42页。4.多元(duōyuán)酸碱的滴定

能否分步滴定?22第二十二页，共42页。pKθa1=2.15，pKθa2=7.20，pKθa3=12.36

0.1000mol/L的NaOH滴定0.1000mol/L的H3PO423第二十三页，共42页。酚酞，无色(wúsè)——红色24第二十四页，共42页。25第二十五页，共42页。

0.1000mol/L的HCl滴定0.1000mol/L的Na2CO326第二十六页，共42页。27第二十七页，共42页。由于(yóuyú)Kb2较小，计量点的pH突跃较小，终点时指示剂的变色也不太明显。为防止形成CO2的过饱和溶液使终点提前且变色不明显，在滴定近终点时，应剧烈摇动溶液或加热至沸，促使H2CO3分解成CO2逸出，冷却后再继续滴定至终点。注意(zhùyì)：28第二十八页，共42页。HCl滴定Na2CO3的滴定曲线(qūxiàn)29第二十九页，共42页。4.6.2HCl、NaOH标准溶液的配制(pèizhì)与标定（1）配制(pèizhì)①HCl标准溶液——间接法CHCl（浓）=12mol·L-1粗配：12×Vx=0.1×500，Vx=4.2mL用量筒取4.2mL浓HCl→试剂瓶中→稀释至500mL→摇匀→0.1mol·L-1的HCl标准溶液30第三十页，共42页。②NaOH标准溶液——间接法mNaOH=0.1×500×10-3×40=2.0g粗称：2.0gNaOH→加水溶解(róngjiě)→试剂瓶中→加水稀释至500mL→摇匀→0.1mol·L-1的NaOH标准溶液31第三十一页，共42页。（2）HCl、NaOH标准溶液的标定(biāodìnɡ)①HCl标定(biāodìnɡ)32第三十二页，共42页。33第三十三页，共42页。②NaOH标准溶液的标定(biāodìnɡ)b.C8H5O4K+NaOH→C8H4O4KNa+H2O34第三十四页，共42页。4.6.3酸碱滴定法应用——混合(hùnhé)碱的测定★混合(hùnhé)碱：“NaOH+Na2CO3”或“Na2CO3+NaHCO3”★双指示剂法：以酚酞为指示剂，用HCl标准溶液滴定至红色刚消失，消耗HCl的体积为V1(SP1)。

加入甲基橙，继续用HCl滴定至由黄色变为橙色，又用去HCl的体积为V2(SP2)。35第三十五页，共42页。（1）“NaOH+Na2CO3”用图解(tújiě)表示：

NaOHNa2CO3V1V2NaOH消耗(xiāohào)的HCl体积为“V1-V2”；Na2CO3消耗(xiāohào)的HCl体积为“2V2”“V1＞V2”→“NaOH+Na2CO3”36第三十六页，共42页。37第三十七页，共42页。（2）“Na2CO3+NaHCO3”用图解表示：

Na2CO3消耗(xiāohào)的HCl体积为“2V1”；NaHCO3消耗(xiāohào)的HCl体积为“V2–V1”“V1＜V2”→“Na2CO3+NaHCO3”38第三十八页，共42页。39第三十九页，共42页。V1与V2的关系混合碱组成V1＞0，V2=0NaOHV1=0，V2＞0NaHCO3V1=V2Na2CO3V1＞V2“NaOH+Na2CO3”V1＜V2“Na2CO3+NaHCO3”40第四十页，共42页。例4-11称取混合碱试样1.200g溶于水，用0.5000mol·L-1HCl溶液滴定至酚酞褪色，用去30.00mL，然后加入甲基橙。继续滴定至出现橙色