杰哥 | 4-5 强酸与强碱的中和滴定

1️⃣酸碱中和滴定的概念和原理

概念：依据中和反应，用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的实验方法。【已知测未知】

原理：H⁺ + OH⁻ =H₂O，在中和反应中

酸提供的H⁺ 与碱提供的OH⁻ 物质的量相等

假设n元酸【HnA】 a mol / L , V₁mL

m元减【B(OH)m】，b mol / L，V₂mL

让他们恰好完全中和

n(H⁺) = n(OH⁻)

【有多少mol的H⁺，就得滴定多少mol的OH⁻】

a·(V₁×10⁻³)·n == b·(V₂×10⁻³)·m

【10 -3是mL转化成L的一个数量级】

a和b中，一个是已知，另一个是让你求的

【例1】

已知你有0.1mol/L的NaOH，让你测定未知浓度的H₂SO₄

由于不知道H₂SO₄的浓度，需要测量他，这个溶液叫待测液

你用量筒量取你的待测液（硫酸）20mL

恰好完全中和时，NaOH用去了20mL

0.05mol/L

a·(20×10⁻³)×2 == 0.1·(20×10⁻³) ×1

2️⃣酸碱中和滴定的仪器与操作

主要试剂：标准溶液（已知浓度）、待测溶液（未知浓度）、指示剂（能知道滴多少时恰好完全中和）、蒸馏水（清洗）

主要实验仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶等

3️⃣认识滴定管

构造：滴定管的管身是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管，酸式滴定管的下端是玻璃活塞，碱式滴定管的下端是由橡皮管和玻璃球构成的阀

滴定管的使用要求：

酸式滴定管不能盛放碱液、水解呈碱性的溶液和氢氟酸，可以装酸液、氧化性溶液和中性溶液;

碱式滴定管不能盛放酸液和强氧化性溶液，可以装碱液和中性溶液

• 规格∶滴定管的最小分度是0.1mL，实验室中常用滴定管的规格有25mL和50mL两种
• 精密度：取到小数点后两位，读数时应估读至0.01mL；如：24.00mL、23.38mL
• 滴定管的读数方法：0刻度在上，从上往下读
• 用途：滴定管主要是用来精确地量取一定体积的液体

4️⃣滴定管的使用方法

• 检查仪器：使用滴定管前，首先要检查活塞是否漏水【检漏】
• 润洗仪器：在加入酸、碱之前，洁净的酸式滴定管和碱式滴定管要分别用所要盛装的酸或碱润洗2～3次
• 加入反应液︰分别将酸、碱加到酸式滴定管和碱式滴定管中，使液面位于滴定管“0”刻度以上2~3mL处，并将滴定管垂直固定在滴定管夹上【赶气泡】
• 调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满溶液，并使液面处于0或0以下刻度，准确记录读数。【记录初值和终值，作差】
• 放出反应液：根据实验需要从滴定管中逐滴放出一定量的反应液。
• 排气泡的方法：
• 酸式滴定管：将酸式滴定管垂直夹持在滴定管夹上，旋转活塞，使溶液快速流出的同时使气泡排出
• 碱式滴定管：将碱式滴定管垂直夹持在滴定管夹上，使尖嘴向上，并捏住小球后上部的橡皮管，使溶液快速流出的同时使气泡排出，如图：

5️⃣实验操作——以用HCI标准液滴定NaOH溶液为例

1. 查漏：使用前先检查滴定管活塞是否漏水
2. 洗涤

（1）锥形瓶：只能用蒸馏水洗涤，不能用待测溶液润洗

（2）滴定管洗涤：应先用自来水，再用蒸馏水，然后再用标准溶液（或待测溶液）润洗

2~3次，以避免溶液被滴定管内壁上附着的蒸馏水稀释而导致浓度变小

（3）洗涤的原则：少量多次

（4）洗涤的标准：管内壁不挂水珠

3. 取液

（1）向润洗过的碱式滴定管中加入待测浓度的NaOH溶液，赶出气泡、调节液面至“0”刻度后，用碱式滴定管向锥形瓶中滴入25.00mL待测溶液，再向其中滴加2滴酚酞溶液

（2）向润洗过的酸式滴定管中加入标准盐酸，赶出气泡、调节液面至“0”刻度后准确记录读数为V₁mL

4. 滴定：在锥形瓶下垫一张白纸，左手控制滴定管的活塞，向锥形瓶中先快后慢地加入标准盐酸（后面逐滴加入，接近终点时，改成滴加半滴酸，利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液），右手摇动锥形瓶，眼睛观察锥形瓶内溶液的颜色变化

5. 滴定终点判断：

当加入最后半滴标准盐酸，溶液由粉红色变为无色，且半分钟内不变色，停止滴定。平视滴定管中凹液面最低点，读取溶液体积为V₂mL

6. 计算：

以(V₂-V₁)为消耗的标准盐酸的体积，取2～3次实验结果的平均值，依据

c(NaOH) =c(HCl)·V(HCl)/V(NaOH)计算待测NaOH溶液的物质的量浓度

6️⃣指示剂的选择

• 中和滴定曲线：以滴加酸（或碱）的量为横坐标，以溶液的pH为纵坐标绘出一条溶液的pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。
• 指示剂选择的依据：在酸、碱中和滴定过程中，溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程，在此范围内，滴加很少的酸（或碱），溶液的pH就有很大的变化，能使指示剂的颜色发生明显变化，有利于确定滴定终点，所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH=7的点上，但体积差距很小，可以忽略不计

一般不选择石蕊，变色现象不明显。

强酸滴弱碱：甲基橙，强碱滴弱酸：酚酞，两强互滴：甲基橙、酚酞都可以。