中和滴定误差分析

中和滴定误差分析

酸碱中和滴定是中学化学实验中的重要定量实验，特别是其实验误差分析是学生学习和掌握本实验的重点和难点。在教学中，学生遇到有关实验误差分析总会出现困惑，直接影响到学生对实验结果的准确判断和相关问题的解决。那么酸碱中和滴定的误差如何分析？为突破这一教学难点，在教学中，首先引导学生从酸碱中和滴定原理入手，理解中和滴定原理，即：酸提供的H+的物质的量与碱提供的OH-的物质的量相等。然后把原理公式化，即：C(待)＝k·C(标)·V(标)/V(待)（k表示酸碱反应的物质的量之比）。其次在误差分析中，明确公式中的K、V(待)和

C(标)均为确定量，只有V(标)是变量，C(待)和V(标)成正，实验中引起的各种误差，只要造成V(标)偏大的所得C(待)都偏高，反之偏低。把引起误差因素最终归到V(标)的变化上，再进行实验误差分析。误差产生的方方面面归纳如下：

一、中和滴定的误差来源

　1．仪器误差的来源

仪器检查不彻底，滴定管漏液；滴定管使用前没有润洗而锥形瓶误被润洗；注入液体后滴定管下端留有气泡；读数时滴定管等量器与水平面不垂直、液面不稳定、仰视（或俯视）刻度；液体温度与量器所规定的温度相差太远。

2．操作误差的来源

①滴定中左手对酸式滴定管旋塞控制不当，旋塞松动导致旋塞处漏液；使用碱式滴定管时，左手拿住橡皮管中玻璃球用力挤压或按玻璃球以下部位，导致放手时空气进入出口管形成气泡。②右手握持锥形瓶没有摇动，待测液反应不完全或摇动时前后振荡溅出液体。③滴定时流速过快，锥形瓶中液体被溅出，也可能使标准溶液滴加过量。④锥形瓶下没有垫白纸作参比物，对锥形瓶中溶液颜色变化反应不灵敏，使终点滞后。⑤锥形瓶中溶液变色后立即停止滴定，待测液可能未完全反应。⑥滴定停止后，立即读数产生误差，应等1min～2min到滴定管内壁附着液

体自然流下再行读数。⑦进行平行测定，两次滴定所用标准液体积相差超过0.02mL，仍取平均值计算，产生误差

3．终点误差（或指示剂误差）的来源。

①指示剂用量为2～3滴为宜，指示剂用量过多或浓度过大，使其变色迟钝，同时指示剂本身也消耗过多滴定剂。②强酸滴定强碱时，用酚酞作指示剂，也可选用甲基橙作指示剂。③强酸滴定弱碱时因生成的盐水解，滴定终点时溶液显酸性（应选择甲基橙作指示剂）。同理，强碱滴定弱酸在滴定终点时溶液呈碱性（应选择酚酞作指示剂）。石蕊一般不单一作中和滴定的指示剂（它的变色范围覆盖了酸性、中性、碱性）。若指示剂选用不当，滴定终点与滴定终点差距大，则产生误差。

　4．标准溶液误差的来源

　①标准溶液浓度的大小造成的误差来源。滴定所需标准溶液体积的大小，滴定管读数的相对误差较大。一般使用的体积控制在20mL～24mL的范围内，使滴定管的读数误差不大于1‰，为此应使用适当浓度的标准溶液，从而控制标准溶液的体积。②标准溶液的配制不规范造成的误差来源。③标准液受到污染或变质。

二、中和滴定的误差分析（待测液放在锥形瓶中，标准液放在滴定管中的情况）

一元酸碱恰好中和时，有关系式：c(标)·V(标)＝c(待)·V(待)，即：c(待) ＝c(标)·V(标)/V(待)。因c(标) 、V(待)在计算时不变，

故c(待)只受V(标)影响，V(标) 偏高c(待)偏高，反之相反。根据产生误差的来源，可从以下几方面分析：

1、仪器洗涤不当

酸碱中和滴定实验中，滴定管、移液管和锥形瓶都要用蒸馏水洗净，且滴定管、移液管还要用待装液润洗2～次，锥形瓶不润洗。若洗涤不当就会引起误差，如：

（1）.滴定管蒸馏水洗后未用标准液润洗，就直接装入标准液，造成标

准液稀释，溶液浓度降低，滴定中消耗V(标)偏大，C(待)偏高。（2）.盛待测液滴定管或移液管水洗后，未用待测液润洗就取液加入锥形瓶，造成待测液被稀释，V(标)偏小，C(待)偏低。

（3）.锥形瓶水洗后，又用待测液润洗，再取待测液，造成V(标)偏大，C(待)偏高。

（4）.滴定前，锥形瓶用水洗涤后，或锥形瓶中残留水未干燥，或取完待测液后再向锥形瓶中加点水便于观察，虽然V(待)增大，但C(待)变小，其物质的量不变, 无影响。

2、读数不当

在读数时，应将滴定管直立在水平面上，两眼平视，视线与液面凹面最低处水平相切。滴定管刻度“0”点在上，且由上到下刻度由小到大，若读数不当就会引起误差：“仰视”滴定管内液面，视线下移，导致V标偏大，测C测偏高；“俯视”读数，视线上移，导致V标偏小，则C测偏低。即：

（1）.盛标准液的滴定管，滴定前仰视滴定管读数，滴定后平视滴定管读数, 造成V(标)减小,C(待)偏低。

（2）.盛标准液的滴定管，滴定前平视滴定管刻度线，滴定终了仰视刻度线，读数偏大，造成V(标)偏大，C(待)偏高。

（3）.盛标准液的滴定管，滴定前平视滴定管刻度线，滴定终了俯视刻度线，读数偏小，造成V(标)减小，C(待)偏低。

（4）.盛标准液的滴定管，滴定前仰视滴定管刻度线，读数偏大，滴定后俯视刻度线，读数偏小。造成V(标)减小，C(待)偏低。

3、操作不当

在实验的过程中，要按照酸碱中和滴定实验规定的具体要求，进行规范的操作，常见的由于操作不当引起的误差主要有：

（1）.用滴定管取待测液时，滴定管尖嘴处有气泡未排出就取液加入锥形瓶，由于气泡填充了部分待测液， 使得待测液体积减小，造成滴定时V(标)偏小，则C(待)偏低。

（2）.滴定前，液面在“0”刻度线之上，未调整液面，造成V(标)偏小，C(待)偏低。

（3）.移液管悬空给锥形瓶放待测液, 使待测液飞溅到锥形瓶外，或在瓶壁内上方附着，未被标准液中和，造成滴定时V(标)偏小, C(待)偏低。

（4）.移液管下端的残留液吹入锥形瓶内, 使待测液体积偏大，消耗的V(标)偏大, C(待)偏高。

（5）.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，部分标准液用来填充气泡所占体积，造成V(标)偏大，C(待)偏高。

（6）.滴定前滴定管尖嘴部分无气泡，滴定后产生气泡，消耗液体的体积被气泡占据，V(标)偏小，则C(待)偏低。

（7）.滴定过程中，标准液滴到锥形瓶外或盛标准液滴定管漏液，造成V(标)偏大，C(待)偏高。

（8）.滴定达终点后，滴定管尖嘴处悬一滴标准液,造成实际进入锥形瓶的标准液减小，使V(标)偏大，C(待)偏高。

（9）.溶液变色未保持30秒，即停止滴定，结果溶液又恢复原来的颜色，造成V(标)减小，C(待)偏低。

（10）.滴定过快成细流，立即读数，造V(标)偏大，C(待)偏高

4、指示剂选择不当

（1）用强酸滴定弱碱，指示剂选用酚酞。由于酚酞的变色范围在8.2～10之间,造成消耗强酸V（标）偏小，C(待)偏低。（2）用强碱滴定弱酸，指示剂选用甲基橙。由于甲基橙的变色范围在3.1～4.4之间,造成消耗强碱V（标）偏小，C(待)偏低。

5、来自配制标准液产生的误差

例如，配制0.1mol/L的NaOH标准溶液500mL，需要NaOH质量 2.0g (1)NaOH已部分潮解（偏高） (2) 砝码有油污（偏低）

(3)NaOH中含有杂质： ①杂质不与盐酸反应（偏高）

②所含杂质消耗1mol盐酸需质量大于40g（偏高 例如：Na2CO3、