高中化学知识讲解《酸碱中和滴定》

酸碱中和滴定
【学习目标】
1、掌握酸碱中和滴定的原理；
2、初步掌握酸碱中和滴定的方法。

【要点梳理】
要点一、中和滴定的原理和方法。

1、定义：用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱（或酸）的实验方法叫中和滴定法。

2、原理：在中和反应中使用一种已知物质的量浓度的酸（或碱）溶液与未知物质的量浓度的碱（或酸）溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据反应化学方程式中酸、碱物质的量的比求出未知溶液的物质的量浓度。

3、关键：①准确测定参加反应的两种溶液的体积；②准确判断中和反应是否恰好完全反应。

4、指示剂的使用。

①用量不能太多，常用2～3滴，因指示剂本身也是弱酸或弱碱，若用量过多，会使中和滴定中需要的酸或碱的量增多或减少。

②指示剂的选择。

选择指示剂时，滴定终点前后溶液的颜色改变：颜色变化对比明显。

如强酸与强碱的中和滴定，到达终点时，pH变化范围很大，可用酚酞，也可用甲基橙；强酸滴定弱碱，恰好完全反应时，生成的盐水解使溶液呈酸性，故选择在酸性范围内变色的指示剂——甲基橙；强碱滴定弱酸，恰好完全反应时，生成的盐水解使溶液呈碱性，故选择在碱性范围内变色的指示剂——酚酞。

一般不用石蕊试液，原因是其溶液颜色变化对比不明显，且变色范围较大。

要点二、中和滴定操作。

1、中和滴定的仪器和试剂。

①仪器。

酸式滴定管（不能盛放碱性溶液、水解呈碱性的盐溶液、氢氟酸）、碱式滴定管、铁架台、滴定管夹、烧杯、锥形瓶等。

②试剂。

标准溶液、待测溶液、指示剂、蒸馏水。

2、准备过程。

①滴定管的使用：
a．检验酸式滴定管是否漏水（碱式滴定管同样检验）。

b．洗净滴定管后要用标准液润洗2～3次，并排除滴定管尖嘴处的气泡。

c．注入液体：分别将酸、碱反应液加入到酸式滴定管、碱式滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2 mL～3 mL处，并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。

d．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
满反应液（如果酸式滴定管尖嘴部分有气泡，应快速放液以赶走气泡；除去碱式
滴定管胶管中气泡的方法如图所示），并使液面处于某一刻度，准确读取读数并记录。

②锥形瓶：只能用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗。

要点诠释：（1）锥形瓶不能用待测液润洗，润洗后，瓶内壁会附着一定量的待测液。

（2）在滴定过程中，锥形瓶中液体用水冲稀，对实验结果无明显影响。

（3）滴定管在加入反应液之前要用所要盛装的反应液润洗，否则装入的液体会被稀释，影响结果。

3、实验步骤（以标准盐酸滴定待测NaOH 溶液为例）。

①滴定管的检漏。

②洗涤：分别取酸式滴定管和碱式滴定管各一支（注意分析它们的结构），用清
水洗净，再用标准酸液和待测碱液各润洗2～3次，润洗液必须从滴定管下端排出。

③装液：向滴定管中装入标准液，赶走气泡，使液面刻度在“0”刻度或“0”
以下某一刻度处，记录读数，从碱式滴定管中放出一定体积碱液到洗净的锥形瓶中。

④滴定：往锥形瓶中加入2滴～3滴酚酞溶液，再向锥形瓶中滴加标准盐酸（先
快后慢）。

当滴定快到终点时应一滴一摇，若指示剂在半分钟内不变色，视为已到终
点。

滴定时应左手控制活塞，右手摇动锥形瓶（如图），两眼注视锥形瓶中颜色的变
化。

⑤计算：定量测定时，只有多次重复实验才能排除偶然因素，减少实验误差。

应依原理取两次或多次消耗标准溶液体积的平均值，求出
(HCl)(HCl)(NaOH)(NaOH)
c V c V =。

要点三、中和滴定误差分析
误差分析依据：
(A)(A)(B)(B)
c V c V =或(B)(B)(A)(A)c V c V =。

若用标准溶液滴定待测液，消耗标准溶液多，则结果偏高；消耗标准溶液少，则结果偏低。

分析误差时应设定c 标、V 待为不变值，将所有因素归结到V 标上，凡使V 标偏大的因素均使c 待偏高，
反之亦然。

归纳起来，中和滴定的误差分析如下表所示（以用标准盐酸溶液滴定待测NaOH 溶液为例）步骤 操作 c(NaOH)
洗涤 未用标准溶液润洗滴定管 偏高
锥形瓶用待测溶液润洗 偏高 未用待测溶液润洗取待测液的滴定管 偏低
锥形瓶洗净后瓶内还残留有蒸馏水 无影响
滴定 滴定前滴定管尖嘴部分有气泡 偏高
滴定过程中振荡有液滴溅出 偏低 滴定时有几滴标准溶液附在锥形瓶瓶壁上
偏高
读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数 偏低 滴定前俯视读数或滴定后仰视读数 偏高
结果偏低；开始俯视读数，滴定完毕仰视读数，结果偏高，如图。

读数时使眼睛和液面凹面最低点及刻度线保持水平，读取与液面凹面相切处的数据。

【典型例题】
类型一、仪器的使用和指示剂的选择
例1、（）
锥形瓶中的溶
液滴定管中的溶
液
选用指示剂选用滴定管
A 碱酸石蕊乙
B 酸碱酚酞甲
C 碱酸甲基橙甲
D 酸碱酚酞乙
【解析】本题考查中和滴定中酸式滴定管、碱式滴定管和酸碱指示剂的选择。

甲为
酸式滴定管，乙为碱式滴定管，酸性溶液、强氧化性溶液（如KMnO
4
溶液）一般装在酸式
滴定管中，碱性溶液一般装在碱式滴定管中。

指示剂的选择比较复杂。

一般情况下，强
碱滴定强酸用酚酞指示剂，强酸滴定强碱用甲基橙或酚酞指示剂。

当指示剂可以有多种
选择时，选择的指示剂最好是到达滴定终点时由浅变深发生变化。

中和滴定时，一般情
况下是把已知物质的量浓度的标准溶液滴入待测的未知浓度的溶液中，但把未知物质的
量浓度的溶液滴入已知物质的量浓度的溶液中，只要操作正确，也可以求得待测溶液的
浓度。

【点拨】在中和滴定实验中，已知浓度的标准液是放在锥形瓶中还是滴定管中是人为规定的，只要指示剂和滴定管能够和实验要求相符合（指示剂变色范围在终点pH突变范围之内，滴定管不过大或过小）即可。

举一反三：
【变式1】用NaOH溶液滴定盐酸时，由于滴定速率太快，当混合溶液变红时，不知NaOH是否过量，判断它是否过量的方法是（）。

A．加入5 mL盐酸进行滴定 B．返滴一滴待测盐酸
C．重新进行滴定 D．以上方法均不适用
【答案】B
类型二、中和滴定的操作及误差分析(以下例2及两个变式题均为新加)
例2、(2015 广东高考)准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定，下列说法正确的是
A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定
B．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液PH由小变大
C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小
【思路点拨】滴定管用蒸馏水洗涤后，要用标准液润洗。

【答案】B
【解析】
A：滴定管用蒸馏水洗涤后，没有用标准液洗涤，装入NaOH溶液进行滴定会造成NaOH溶液的浓度变小，用量增多，结果偏大。

B：酸中滴入碱，溶液的碱性增强，酸性减弱，溶液pH由小变大。

C：用酚酞作指示剂，锥形瓶中溶液开始是无色的，当锥形瓶中溶液由无色变红色，而且半分钟内不褪色时，证明滴定达到了滴定终点。

D：滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，造成碱的用量偏多，则测定结果偏大。

【考点】本题主要考查了酸碱中和滴定的操作和误差分析。

举一反三：
【变式1】用标准盐酸滴定待测烧碱，下列错误操作将对c(碱)有何影响？（用“偏高”“偏低”或“无影响”等填空）：
A、盛标准酸的滴定管尖嘴部分有气泡未排除就开始滴定________；
B、振荡时液体飞溅出来________；
C、开始读标准酸时用仰视________；
D、终点读标准酸时用俯视________；
E、滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥________。

【答案】A、偏大 B、偏小 C、偏小 D、偏小 E、无影响
【变式2】（2015 河南开封）下面是一段关于酸碱中和滴定实验操作的叙述：①取一锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次；②在一锥形瓶中加入25.00 mL待测NaOH溶液；③加入几滴石蕊试剂作指示剂；④取一支酸式滴定管，洗涤干净；⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液，进行滴定；⑧左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶；⑦两眼注视着滴定管内盐酸液面下降，直至滴定终点。

文中所述操作有错误的序号为( )
A．④⑥⑦ B．①⑤⑥⑦ C．③⑤⑦ D．①③⑤⑦
【答案】D
【解析】锥形瓶不用待测液润洗，①错；石蕊变色不明显，不易观察颜色，在酸碱中和滴定时不用石蕊作指示剂，③错；滴定管使用前要用标准酸溶液润洗，⑤错；滴定过程中眼睛应观察锥形瓶中溶液颜色变化，⑦错。