微专题 中和滴定指示剂的选择

微专题酸碱中和滴定指示剂的选择

新洲一中张新平

[知识点]

1.石蕊的变色范围是5～8，变色范围较宽（氢离子浓度跨度高达1000倍），比起甲基橙、酚酞就显得非常不灵敏。且在溶液处在一个不断稀释的过程，从紫色到蓝色的色差人眼识别困难，也就难以依据颜色突变判断滴定终点了，所以不能做中和滴定时的指示剂。

2. 常用滴定指示剂是甲基橙和酚酞——其变色范围窄，突变颜色明显易识别。

[典型范例]

[2016·全国I.T12]298K时，在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是()

A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂

B．M点对应的盐酸体积为20.0 mL

C．M点处的溶液中c(NH4＋)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－)

D．N点处的溶液中pH<12

[解析]在经历多年高考的全国卷中后，偶然出现了“关于强酸滴定弱碱的指示剂的选择”问题的选项A、以及“关于弱电解质的电离度的计算”问题选项D，这都是高于教材的。也正因为该题的出现，所以在2017年新修订的“高考大纲”中就添加了“能利用电离平衡常数进行相关计算”。

A.依据指示剂选择的一般规律，其指示的（即发生颜色突变）点是恰好完全中和、或前后的点（即等当点）。氨水中滴入盐酸，恰好完全反应所生成的氯化铵溶液因水解而显酸性，因此，应该选择在酸性范围变色的指示剂——甲基橙。

B. 恰好完全反应时，消耗盐酸的体积为20.00 mL,而此时pH＜7。

C. M点处的溶液为中性溶液，有电荷守恒：c(NH4＋)+c(H＋)＝c(Cl－)+c(OH－)，大小关系是c(NH4＋)＝c(Cl－)＞c(H＋)＝c(OH－)。

D.N点处的溶液中：c(OH－)=0.10 mol·L-1×1.32%=1.32×10-3mol·L-1，

c(H＋)＝1×10-14/1.32×10-3mol·L-1 =1/1.32 ×10-11mol·L-1，

pH = 11+lg1.32＜12.故D选项正确。

[模式归纳]

1. 强酸与强碱的中和滴定：

(1)pH～滴定体积图

(2) pH～滴定百分数图

2. 强酸与弱碱的中和滴定：

如上题：

3. 弱酸与强碱的中和滴定：

如:298K时，在20.0 mL 0.10 mol·L-1醋酸中滴入0.10 mol·L-1的氢氧化钠溶液，溶液的pH与所加氢氧化钠溶液的体积关系如图所示。

[小结]

中和滴定时选择指示剂应考虑以下几个方面：

(1)指示剂的变色范围越窄越好,pH稍有变化,指示剂就能改变颜色.石蕊溶液由于变色范围较宽,且在等当点时颜色的变化不易观察,所以在中和滴定中不采用。

(2)溶液颜色的变化由浅到深容易观察,而由深变浅则不易观察.因此应选择在滴定终点时使溶液颜色由浅变深的指示剂。强酸和强碱中和时,尽管酚酞和甲基橙都可以用,但用酸滴定碱时,甲基橙加在碱里,达到等当点时,溶液颜色由黄变红,易于观察,故选择甲基橙。用碱滴定酸时,酚酞加在酸中,达到等当点时,溶液颜色由无色变为红色,易于观察,故选择酚酞。

(3)强酸和弱碱、强碱和弱酸中和达到滴定终点时,前者溶液显酸性,后者溶液显碱性。因此，对前者应选择酸性变色指示剂(甲基橙)，对后者应选择碱性变色指示剂(酚酞)。

(4)为了使指示剂的变色不发生异常导致误差,中和滴定时指示剂的用量不可过多,温度不宜过高,强酸或强碱的浓度不宜过大。

(5)现代传感技术的使用，就可以不再为选择指示剂而烦恼啦！（如下图所示）

[巩固练习] 略。