第四节 酸碱滴定法 一、酸碱指示剂 1. 酸碱指示剂的作用原理 酸式和碱式结构不同，颜色不一样 HIn H+ + In-

2、指示剂变色的pH范围 pH=pKa±1 如：甲基橙pKa=3.4，理论变色范围2.4—4.4 实际3.1—4.4（红—黄）

两种或两种以上指示剂混合而成，利用颜色互补，变色更敏锐 如：0.1%溴甲酚绿和0.2%甲基红混合 3.混合指示剂 两种或两种以上指示剂混合而成，利用颜色互补，变色更敏锐 如：0.1%溴甲酚绿和0.2%甲基红混合 酸色 碱色 pH=5.1： 溴甲酚绿 溴甲酚绿呈绿色 黄 蓝 （3.8—5.4） 互补 灰 + + 甲基红呈红色 甲基红 红 黄 （4.4—6.2） 橙红 灰 橙红 绿

4、使用酸碱指示剂应注意 指示剂用量 50—100mL溶液加2—3滴0.1%酚酞，pH约9呈粉红色 若加10—15滴0.1%酚酞，则pH约8变色 温度 如甲基橙18—25ºC 3.1—4.4 100ºC 2.5—3.7

Na2CO3标定HCI时为何选甲基橙指示剂？甲基橙的变色范围在3.1—4.4，酸式色：红色，碱式色：黄色，为何选择在橙色时停止滴定？ 问题： Na2CO3标定HCI时为何选甲基橙指示剂？甲基橙的变色范围在3.1—4.4，酸式色：红色，碱式色：黄色，为何选择在橙色时停止滴定？ Kb1 CO32-+HCI HCO3-+OH- Kb2 HCO3- +HCI H2CO3+OH- CKa10KW

pH=3.89 甲基橙变色范围3.1- 4.4 （红——黄）

二.酸碱滴定曲线与指示剂的选择 滴定曲线:将滴定过程中随加入滴定剂体积V的变化而引起溶液体 系中pH 变化的关系用图表示.出来,所得的曲线图。 1.一元酸碱的滴定 强碱滴定强酸 强碱滴定弱酸 强酸滴定强碱 强酸滴定弱碱 2.多元酸碱的滴定

1、强碱滴定强酸 基本反应: H3O+ + OH- == 2H2O 滴定开始前 滴定开始至计量点前 化学计量点 计量点后 [H3O+]=0.1molL-1 pH=1.00 pH=7.00

0.1000molL-1NaOH溶液滴定20.00mL 0.100molL-1HCl溶液的滴定曲线 2 4 6 8 10 12 14 20 30 40 NaOH加入量 B 酚酞 C 计量点 A 甲基橙 pH

0.1000molL-1NaOH溶液滴定20.00mL0.100molL-1的HCl溶液

不同浓度NaOH溶液滴定不同浓度HCl溶液的滴定曲线 酚酞 甲基红 甲基橙 黑─1.0molL-1 红─0.10 molL-1 蓝─ 0.010molL-1 pH

2、强碱滴定弱酸 基本反应: HA + OH _ == H2O+A_ Ka=10-3 Ka=10-5 Ka=10-7 Ka=10-9

0.1000mol/LNaOH滴定20.00mL0.1000mol/LHCI 1.滴定前（Vb=0） pH取决于HCI的起始浓度 [ H+]=0.1000 pH =1.00 2.化学计量点前（ Vb< Va） 剩余的HCl决定 [ H+]= 如Vb=18.00mL （Va- Vb） Ca （20.00-18.00）×0.1000 [ H+]= 20.00+18.00 Va+Vb =5.3 × 10-3mol/L pH=2.28 如Vb=19.98mL （20.00-19.98）×0.1000 [ H+]= 20.00+19.98 =5.0 × 10-5mol/L pH=4.30

（20.02-20.00）×0.1000 20.02+20.00 =5.00×10-5 mol/L 3.化学计量点（ Vb= Va） OH-+H+=H2O [ H+]= [ OH-]=1.0×10-7 pH =7.00 4.化学计量点后（Vb> Va） NaOH过量， pH由过量的NaOH决定 [OH-]= （Vb- Va） Cb 如Vb=20.02mL Va+Vb （20.02-20.00）×0.1000 [OH-]= 20.02+20.00 =5.00×10-5 mol/L poH=4.30 pH=9.70

0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00ml0.1000mol/LHCl溶液 剩余VHCI(mL) 过量VNaOH(mL) pH  V pH % V（mL） 0.00 20.00 1.00 90.0 18.00 2.00 2.28 99.0 19.80 0.20 3.30 2.30 99.9 19.98 0.02 4.30 0.18 100.0 7.00 100.1 20.02 9.70 0.04 5.40 101.0 20.20 10.70

问题： 1.滴定突跃范围是指—— 2.突跃范围有何重要的实际意义？ 3.选择指示剂的原则？ 4.突跃大小与何因素有关？

用0.1000mol /LHCI溶液滴定20.00ml0.1500mol/LNaOH溶液时应选何种指示剂？ 解：HCI+NaOH=NaCI+H2O nHCI=nNaOH 0.1000VHCI=20.00×0.1500 VHCI=30.00mL 计量点前：HCI加入99.9%， NaOH剩余0.1% [OH-]= 0.1%×20.00 × 0.1500 =6.00 × 10-5mol/L pOH=4.40 pH=9.60 20.00+30.00 ×99.9% P126——P138，结合周一下午标定的实验，讲为何选甲基橙和酚酞，也复习了酸度的计算。以学生为主体 计量点后:HCI过量 0.1% × 30.00 × 0.1000 [ H+]= =6.00 × 10-5mol/L 20.00+100.1% × 30.00 pH=4.22 甲基红 黄 红

2、强碱滴定弱酸 0.1000mol/LNaOH滴定20.00mL0.1000mol/LHAc 1.滴定前（Vb=0） HAc溶液 pH=2.28 2.滴定开始至计量点前（ Vb< Va） NaOH+HAc= NaAc+ H2O HAc—Ac-

4.化学计量点后（Vb> Va） NaOH过量 （20.02-20.00）× 0.1000 =5.0×10-5molL 产物：NaAc Ac-+H2O=HAc+OH- pOH=5.28 pH=8.72 4.化学计量点后（Vb> Va） NaOH过量 （20.02-20.00）× 0.1000 [OH-]= =5.0×10-5molL 20.02+20.00 pOH=4.30 pH=9.70 KaC10-8 准确滴定

三、酸碱滴定法的应用 1、食醋总酸量的测定 NaOH+HAc= NaAc+ H2O 突跃的pH范围在7.7——9.7，计量点的pH=8.7 选酚酞指示剂8.6——9.6 无 粉红

NH4+属何性质？能否用NaOH直接滴定？为什么？ 2、铵盐中氮的测定 NH4+属何性质？能否用NaOH直接滴定？为什么？ 一元弱酸 否  NH4+ CKa < 10-8

NH4+属何性质？能否用NaOH直接滴定？为什么？ 一元弱酸 否  NH4+ CKa < 10-8

（1）甲醛法 4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O Kb=1.4×10-9 Ka=10-5 4NaOH+ (CH2)6N4H+ +3H+ =4H2O+4Na++4 (CH2)6N4 4NaOH+ 4NH4+ +6HCHO= (CH2)6N4 +4Na+ +10H2O 1mol NH4+ 1mol NaOH 计量点: pH9 酚酞（无－淡红） －COOH －NH2 加 甲醛与－NH2 结合， －COOH 用碱滴定 百里酚酞 pH8.4－9.2

nHCI=n H2BO3-=n NH3 （2）蒸馏法  NH4+ +OH- NH3 + H2O 1) HCI吸收 计量点： pH5.28 甲基红4.4－6.2 2) H3BO3吸收 NH3 + H3BO3= NH4+ +H2BO3- H3BO3 Ka=5.710-10 pH＝5.27 甲基红 nHCI=n H2BO3-=n NH3

方法：准确称取一定量试样，溶解后先以酚酞为指示剂，HCI标液滴定至粉红色消失，用去的HCI体积V1mL 3、混合碱分析——双指示剂法 Na2CO3+NaOH Na2CO3 +NaHCO3 焙烧 NaHCO3 Na2CO3 （1） Na2CO3+NaOH 方法：准确称取一定量试样，溶解后先以酚酞为指示剂，HCI标液滴定至粉红色消失，用去的HCI体积V1mL NaOH+HCI=NaCI+H2O 1) 酚酞变色 Na2CO3+ HCI= NaHCO3 +NaCI

2)在此溶液中再加甲基橙，继续用HCI滴至溶液从黄—红，所耗HCI体积为V2mL NaHCO3 + HCI= H2CO3 +NaCI pH=3.89 NaOH Na2CO3 V1 V2 2 HCI+ Na2CO3 = H2CO3 +NaCI nHCI:n Na2CO3 =2 : 1 n Na2CO3 =1/2 nHCI P137—P146幻灯片止（“三 有机化合物的应用”没讲），时间较紧。效果还可以。 V1 >V2

2.Na2CO3 +NaHCO3 1)酚酞变色 V1 2)甲基橙变色 V2 V1 V2 V1< V2 Na2CO3 NaHCO3 HCI+ Na2CO3 =Na HCO3 +NaCI 2)甲基橙变色 V2 NaHCO3 （ Na2CO3 ）+ HCI= H2CO3 +NaCI NaHCO3 （ 原本的 ）+ HCI= H2CO3 +NaCI Na2CO3 V1 V2 NaHCO3 V1< V2

已知：G=0.3720g CHCI=0.1500 mol/L V1=40.00mL 某试样仅含Na2CO3和NaOH，取试样0.3720克，滴至酚酞变色，用去0.1500mol/LHCI40.00mL.问需再加入多少mLHCI方可到达甲基橙终点？ 已知：G=0.3720g CHCI=0.1500 mol/L V1=40.00mL 求：V2 解 法一： V2=13.33mL 解 法二：

已知：VNaOH=35.90mL CNaOH=0.5710mol/L G=1.000g求：WSO3 WH2SO4 解：SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O nSO3:nNaOH=1 : 2 H2SO4 +2NaOH =Na2SO4+2H2O nH2SO4:nNaOH=1 : 2 设SO3为Xg H2SO4为(1.000-X)g nSO3 + nH2SO4 =1/2(nNaOH1 + nNaOH2) =1/2nNaOH总 X=0.023g

本章小结 一、能用质子理论判别酸碱、共轭酸碱对 二、掌握分布分数、酸碱度计算 三、掌握化学计量点及滴定突跃的计算，并能正确选择指示剂 四、判别能否准确、分步滴定 五、掌握分析结果的计算 P147—P152，剩下15-20分让学生问问题。