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酸碱中和滴定
一、酸碱中和滴定原理
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。
2. 酸碱中和滴定原理
（1）实质：H+ +OH－= H2O
（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，根据化学方程式中酸碱物质的量比求出未知溶液的物质的量浓度。
（3）关键：
①准确测定两种反应物的溶液体积；
②确保标准液、待测液浓度的准确；
③滴定终点的准确判定（包括指示剂的合理选用）
（4）酸、碱指示剂的选择
二、中和滴定所用仪器
① 酸式滴定管用于盛装酸性、中性或强氧化性溶液，不能盛装碱性溶液或者氢氟酸（它们易腐蚀玻璃）。
② 碱式滴定管用于盛装碱性溶液，不能盛装酸性和强氧化性溶液（它们易腐蚀橡胶）。
酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、烧杯等

三、试剂：
标准液、待测液、指示剂；指示剂的作用：
①标准液：已知准确物质的量浓度的酸或碱溶液；
②待测液：未知物质的量浓度的酸或碱溶液
③通过指示剂的颜色变化来确定滴定终点。
④指示剂的选择：变色要灵敏、明显，一般强酸滴定强碱用甲基橙，强碱滴定强酸用酚酞。
四、中和滴定的操作（以标准盐酸滴定NaOH为例）
Ⅰ、准备：
（1）滴定管：————精确到小数点后两位如：24.00mL、23.38mL
①检验酸式滴定管是否漏水
②洗涤滴定管后要用标准液洗涤2~3次，并排除管尖嘴处的气泡
③注入标准液至“0”刻度上方2~3cm处
④将液面调节到“0”刻度（或“0”刻度以下某一刻度）
（2）锥形瓶：只用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗
Ⅱ、滴定：（4）滴定
滴定管夹在夹子上，保持垂直
右手持锥形瓶颈部，向同一方向作圆周运动而不是前后振动
左手控制活塞（或玻璃球），注意不要把活塞顶出
Ⅲ、计算：每个样品滴定2~3次，取平均值求出结果。
Ⅳ、注意点：
①滴速：滴加速度先快后慢，后面可半滴，当接近终点时，应一滴一摇同时眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化. 直至溶液颜色变化，且30S内颜色不复原，此时再读数。
②终点判断：当最后一滴刚好使指示剂颜色发生明显的改变而且半分钟内不恢复原来的颜色，即为滴定终点。
五、中和滴定的误差分析
原理：滴定待测液的浓度时，消耗标准溶液多，则结果偏高；消耗标准溶液少，则结果偏低。从计算式分析，当酸与碱恰好中和时，有关系式：c（标）·V（标）·n（标）=c（待）·V（待）·n（待）（c、V、n分别表示溶液物质的量浓度，溶液体积，酸或碱的元数）。故c（待）=，由于 c（标）、n（标）、V（待）、n（待）均为定值，所以c（待）的大小取决于V（标）的大小，V（标）大，则c（待）大，V（标）小，则c（待）小。
六、中和滴定过程中的pH变化和滴定终点的判断
①酸碱滴定过程中，溶液的pH发生了很大的变化。若用标准的强酸溶液滴定未知浓度的强碱溶液，则反应开始时溶液的pH很大，随着强酸的滴入，溶液的pH逐渐减小；当二者恰好中和时溶液的pH为7；当酸过量一滴时，溶液立即变为酸性。若用强碱滴定强酸则恰恰相反。
②根据滴定过程中的pH变化及酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化，只要选择合适的指示剂，即可准确判断中和反应是否恰好进行。
在实验室里选用的指示剂一般为酚酞，当用酸滴定碱时，恰好中和时颜色由红色刚好褪去；当用碱滴定酸时，恰好中和时颜色由无色变为浅红色。一般不选择石蕊试剂，因为石蕊变色范围太宽，且终点时颜色变化不明显，所以一般不用石蕊作中和滴定的指示剂。
常用指示剂：酚酞、甲基橙
强酸滴定强碱：甲基橙——黄色－橙色
强碱滴定强酸： 酚酞———无色－粉红

七、中和滴定实验中的误差因素
酸碱中和滴定实验中的误差因素主要来自以下6个方面。
（一）仪器润洗不当
1.盛标准液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗。
分析：这时标准液的实际浓度变小了，所以会使其用量有所增加，导致c待测液（物质的量浓度）的测定值偏大。
2.盛待测液的滴定管或移液管用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗。
分析：这时实际所取待测液的总物质的量变少了，所以会使标准液的用量减少，导致c待测液的测定值偏少。
3.锥形瓶用蒸馏水洗涤后再用待测液润洗。
分析：这时待测液的实际总量变多了，使标准液的用量增加，导致c待测液的测定值偏大。
（二）读数方法有误
1.滴定前仰视，滴定后俯视。
分析：由图1可知：
仰视时：观察液面低于实际液面。
俯视时：观察液面高于实际液面。
所以滴前仰视V前液偏大，滴后俯视V后测偏小。这样V标准液（V标=V后测－V前测）的值就偏小，导致c待测液偏小。
2.滴定前俯视，滴定后仰视
分析：同理推知V标准液偏大，c待测液偏大。
（三）操作出现问题
1.盛标准液的滴定管漏液。
分析：这样会增加标准液的实际用量，致使c待测液的测定值偏大。
2.盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡，终了无气泡（或前无气泡后有气泡）。
分析：对于气泡的前有后无，会把V标准液的值读大，致使c待测液的值偏大。反之亦反。
3.振荡锥形瓶时，不小心将待测液溅出。
分析：这样会使待测液的总量变少，从而标准液的用量也减少，致使c待测液的值偏小。
4.滴定过程中，将标准液滴到锥形瓶外。
分析：这样会增加标准液的用量，使c待测液的值偏大。
5.移液时，将移液管（无“吹”字）尖嘴处的残液吹入锥形瓶中。
分析：这样会使待测液的总量变多，从而增加标准液的用量，致使c待测液的值偏大。
6.快速滴定后立即读数。
分析：快速滴定会造成：当已达终点时，尚有一些标准液附着于滴定管内壁，而此时立即读数，势必造成标准液过量，而导致c待测液的值偏大。
（四）指示剂选择欠妥
1.用强酸滴定弱碱，指示剂选用酚酞。
分析：由于滴定终点溶液呈酸性，选用酚酞势必造成酸的用量减少，从而导致c待测液的测定值偏小。
2.用强碱滴定弱酸，指示剂选用甲基橙。
分析：同样，由于终点时溶液呈碱性，选用甲基橙也势必造成碱的用量减少，从而致使c弱酸的测定值偏小。
（注：①强酸滴定弱碱，必选甲基橙；②强碱滴定弱酸，必选酚酞；③两强相滴定，原则上甲基橙和酚酞皆可选用；④中和滴定，肯定不用石蕊）
（五）终点判断不准
1.强酸滴定弱碱时，甲其橙由黄色变为红色停止滴定。
分析：终点时的颜色变化应是由黄变橙，所以这属于过晚估计终点，致使c待测液的值偏大。
2.强碱滴定弱酸时，酚酞由无色变为粉红色时立即停止滴定（半分钟后溶液又变为无色）
分析：这属于过早估计终点，致使c待测液的值偏小。
3.滴至终点时滴定管尖嘴处半滴尚未滴下（或一滴标准液附着在锥形瓶内壁上未摆下）
分析：此时，假如把这半滴（或一滴）标准液滴入反应液中，肯定会超过终点。所以，这种情况会使c待测液的值偏大。
（六）样品含有杂质
用固体配制标准液时，样品中含有杂质。
1.用盐酸滴定含Na2O的NaOH样品。
分析：由于1 mol HCl~40 g NaOH，而1 mol HCl~31 g Na2O，所以实际上相当于NaOH质量变大了，最终使w(NaOH)的值偏大。
2.用含Na2CO3的NaOH标准液滴定盐酸。
分析：若以酚酞作指示剂，由于1 mol HCl~40 g NaOH而1 mol HCl~106 g Na2CO3~80 g NaOH，所以这实际上相当于V(NaOH)变大了，最终导致c盐酸的值偏大。
引起误差的原因
操作
影响因素
c(待)结果
仪器润洗不当
滴定前，在用蒸馏水洗涤滴定管后，未用标准液润洗

偏高
滴定前，用待测液润洗锥形瓶

偏高
取待测液时，移液管用蒸馏水洗涤后，未用待测液润洗。

偏低
洗涤后锥形瓶未干燥

无影响
读数不当
读取标准液的刻度时，滴定前平视，滴定后俯视。

偏低
滴定前仰视读数，滴定后平视刻度读数。

偏低
读取标准液的刻度时，滴定前俯视，滴定后仰视。

偏高
滴定前仰视读数，滴定后俯视刻度读数。

偏低
操作不当
取液时，移液管尖端的残留液吹入锥形瓶中

偏高
滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失。

偏高
滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量溶液溅出。

偏低
滴定后，滴定管尖端挂有液滴未滴入锥形瓶中。

偏高
一滴标准溶液附在锥形瓶壁上未洗下

偏高
滴定过程中向锥形瓶内加入少量蒸馏水。

无影响
滴定过程中，盛装标准液的滴定管漏液。

偏高
滴定临近终点时，用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴口的半滴标准溶液至锥形瓶中。

无影响
若用甲基橙作指示剂，最后一滴盐酸滴入使溶液由橙色变为红色。

偏高
碱滴定酸时，滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又褪去（过早估计滴定终点）。

偏低
过晚估计滴定终点。

偏高
【典型例题】
[例1] 有一支50mL的酸式滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在10mL刻度处，现把管内液体全部流下排出，用量筒承接，所得溶液的体积应为（ ）
A. 10mL B. 40mL
C. 大于40mL D. 不能确定
答案：C
解析：滴定管的最大刻度线在活栓的上方还有一段距离，因此若将溶液全部排出，其体积必然要超过读数所显示的体积。因此，依此题给出的读数和操作，由滴定管流出的液体体积必然要超过40mL。

[例2] 用一定浓度的NaOH溶液作标准液，酚酞为指示剂，滴定未知浓度的盐酸溶液。①未用标准液润洗碱式滴定管；② 未用盐酸润洗移液管；③ 未用盐酸润洗锥形瓶；④ 滴定前碱式滴定管尖嘴部分气泡未排除；⑤ 滴定前仰视而滴定后俯视碱式管中液面读数；⑥ 滴定完毕后较长时间红色不褪。以上属错误操作且导致所测盐酸溶液浓度偏低的是（ ）
A. ①④⑥ B. ②③⑥
C. ②⑤ D. ④⑤⑥
答案：C
本题还可以采用排除法快速解题。当你判断出②是符合题意以后，将排除选项A和D。马上判断③是否符合题意。如果③符合题意则答案为选项B，否则答案为选项C。
解析：本实验是碱滴定酸，测定体积为碱的体积（即滴定管读数），待测未知浓度是酸的浓度。故
① 未用标准液润洗碱式滴定管，碱式滴定管内残留的蒸馏水将稀释，耗用增大，测出酸的浓度偏高。不符合题意。
　　② 未用盐酸润洗移液管，酸的浓度降低。耗用碱的体积减少，测出酸的浓度偏低。符合题意。
　　③ 未用盐酸润洗锥形瓶，这是正确操作。不符合题意。
　　④ 滴定前滴定管尖嘴气泡未排除，耗用碱的体积增大，测出酸的浓度偏高。不符合题意。
　　⑤ 滴定前仰视，滴定后俯视，测出碱的体积偏低，则酸的浓度偏低，符合题意。
　　⑥ 滴定后红色不褪，说明碱过量，即碱的体积偏大，测出酸的浓度偏高。不符合题意。

[例3] 向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸直到不再产生二氧化碳气体为止，则在此过程中，溶液的碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是（ ）
A. 逐渐减小 B. 逐渐增大
C. 先逐渐增大，而后减小 D. 先逐渐减小而后增大
你的选择是（ ） （填正确选项的标号）
试用化学方程式和简要文字表达其理由
答案：C
首先因为有Na2CO3 =2Na++CO32－和CO32－+H+ =HCO3－的反应，溶液中HCO3－的浓度逐渐增大；而后又因进一步反应：H+ +HCO3－==CO2↑+H2O而使溶液中HCO3－的浓度逐渐减小。
解析：本题考查可溶性正盐与强酸反应的过程及逻辑思维能力和科学语言的表达能力。
初中化学所学的碳酸钠与盐酸的反应：Na2CO3+2HCl =2NaCl+CO2↑+H2O是在两两混合的情况下一步完成的。而本题所给的关键信息是“碳酸钠的浓溶液”和“逐滴加入稀盐酸”。由于碳酸钠是强电解质，在溶液中完全电离：Na2CO3=2Na++CO32－，在其浓溶液中存在大量CO32－离子，逐滴加稀盐酸时，加入的H+立即与CO32－结合：H+ +CO32－=HCO3－导致 HCO3－离子浓度逐渐增大，当加入的盐酸中所含H+的物质的量与溶液中CO32－-的物质的量相等时c（HCO3－）达到最大值。再继续加酸时，H+ 将进一步与HCO3－结合：H+ +
HCO3－== H2O+CO2↑导致HCO3－离子浓度又逐渐变小，当加入的盐酸中所含H+的物质的量为Na2CO3溶液中CO32－物质的量的两倍时，反应完全，HCO3－浓度几乎为零。这也往往是分析化学中用双指示剂法（先用酚酞后用甲基橙）测定NaOH与Na2CO3（或Na2CO3与NaHCO3）混合物的计算依据。

[例4] 用标准盐酸滴定未知浓度的氨水。如果滴到恰好溶液的pH=7时，下列说法正确的是（ ）
A. 盐酸不足 B. 两者恰好完全反应
C. 测得氨水浓度偏高 D. 测得氨水浓度偏低
答案：A D
解析：假定盐酸与氨水恰好完全反应，溶液的溶质为NH4Cl，由于水解，溶液应呈酸性，pH<7。而题中pH＝7 ，说明 NH3·H2O有余，盐酸量不足。而盐酸用量不足导致测得氨水的浓度偏低（）。
弱碱和弱酸相对于同浓度的强碱和强酸来说，溶液中的和虽然要小得多。但它们分别与强酸和强碱发生中和反应时，却是按化学方程式系数确定的物质的量发生反应的，并不因为其或小而用量增多。例如，1mol NH3·H2O能跟1mol HCl恰好完全中和，反应生成1mol NH4Cl和1mol水。中和后溶液显酸性是由于NH4Cl水解引起的，并非没有完全中和。
　　弱碱或弱酸溶液中或小，却能按化学方程式系数确定的量与强酸、强碱发生中和反应，是因为弱碱和弱酸虽然电离出的、少，但其溶液中存在着弱碱或弱酸的分子，这些分子在发生中和反应的过程中，可以不断电离出或。就其所能电离出的或的总数，一元弱碱和一元弱酸跟相同物质的量的强碱和强酸中的或，是完全相同的。

[例5] 某烧碱样品含少量不与酸作用的杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作（ ）
A. 在250mL的容量瓶中定容配成250mL烧碱溶液
B. 用移液管移取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴几滴指示剂甲基橙
C. 在天平上准确称取烧碱样品Wg，在烧杯中用蒸馏水溶解
D. 将物质的量浓度为C的标准硫酸溶液装入酸式滴定管，调节液面，记下开始读数为V1
E. 在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至终点，记下读数V2
回答下列各问题：
（1）正确操作步骤的顺序是（用字母填写） → → → D → 。
（2）滴定管的读数应注意 。
（3）E中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是 。
（4）D步骤中液面应调节到 ，尖嘴部分应 。
（5）滴定终点时锥形瓶内溶液的pH约为 ，终点时颜色变化是 。
（6）若酸式滴定管不用标准硫酸润洗，在其它操作均正确的前提下，会对测定结果（指烧碱的纯度）有何影响？（指偏高、低或不变）
（7）该烧碱样品纯度的计算式为 。
答案：见分析
解析：
（1）C→A→B→D→E。
（2）滴定管要直立；装液或放液后需等1～2min后才能读数；读数时不能俯视或仰视，视线应与弯月面最低点平齐；读数应准确至0.1mL估至0.01mL。
（3）便于准确判断终点时颜色的变化情况。
（4）调节到零刻度或零稍下的某一刻度。尖嘴部分应充满液体，无气泡。
（5）终点时pH约为4.4，颜色变化：由黄色变为橙色。
（6）偏高。因标准液浓度变小，用量变大。
（7）（注意：V为mL）

[例6] 双指示剂法可用来测定由NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或两种物质组成混合物的含量。具体做法是：向待测溶液中加入酚酞，用标准盐酸滴定，当红色褪去，此时NaOH完全被中和，且Na2CO3全部被转化为NaHCO3，消耗V1mL盐酸；然后再向待测液中加入甲基橙，当溶液由黄变橙时，NaHCO3被完全转化为NaCl，消耗V2mL盐酸。
（1）判断物质的组成，请用NaOH、Na2CO3、NaHCO3等化学式填写表的空格。
表
V1、V2的变化
V1≠0 V2=0
V1=0 V2≠0
V1=V2≠0
V1> V2> 0
V2> V1 >0
试样的成分

（2）若盐酸浓度为0.5mol/ L，含中性杂质的混合物为1.200g，V1=30.00mL，V2=5.00mL，求各物质的质量分数。
答案：见解析
解析：利用双指示剂法分析碱性混合物的组成是容量分析中有实际意义的分析方法，常用以测定烧碱中NaOH的质量分数（因吸收空气中CO2而混有Na2CO3杂质）。
① 当V1≠0，V2=0时，表示该物质中只含有NaOH，不含Na2CO3或NaHCO3（有后两种杂质时，V2≠0）。
②当V2≠0，V1=0时，表示该物质中只含有NaHCO3，发生反应：
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，反应达终点的溶液为CO2饱和溶液，pH在3.1～4.4，在甲基橙变色（黄到橙）范围内。此时溶液中不含NaOH和Na2CO3（若有这两种物质，滴入酚酞为红色，V1≠0）。
　　③ 当V1=V2≠0时，溶液只含有Na2CO3，其两步反应消耗盐酸的量相等。
Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
　　NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
　　第一步反应完成则滴定终点酚酞无色。
　　第二步反应完成则滴定终点甲基橙橙色。此情况不含NaOH和NaHCO3。
　　④ V1＞V2＞0时，则溶液中含NaOH和Na2CO3，此时C酸· V1= n（NaOH）+n（Na2CO3），C酸·V2 = n（Na2CO3），则n（NaOH）=（V1－V2）；也可能是NaOH与NaHCO3的混合物，此时n（NaOH）＞n（Na2CO3）
　　⑤ V2＞V1＞0，此溶液也有两种可能。
A. Na2CO3和NaHCO3的混合物。

　　则
　　B. NaOH与NaHCO3的混合物，只是必须n（NaHCO3）＞n（NaOH）。
　　由题（2）题示条件 V1＞V2＞0。
　　解一：混合物中含有NaOH和Na2CO3则有：

　　解二：混合物由NaOH与NaHCO3组成：

答案：
（1）表

①
②
③
④
⑤

NaOH
NaHCO3
Na2CO3
NaOH Na2CO3
Na2CO3 NaHCO3
或 ③ 为NaOH与NaHCO3等物质的量混合物。
　　④ 为n（NaOH）＞n（NaHCO3）的混合物。
　　⑤ 为n（NaOH）＜n（NaHCO3）的混合物。
（2）NaOH的质量分数为41.67％，Na2CO3的质量分数为22.08％和NaOH的质量分数为50.0％，NaHCO3的质量分数为17.5％。

[例7] 如图为对一定物质的量浓度的盐酸X用一定物质的量浓度的溶液Y滴定的图象，依据图象推出X与Y的物质的量浓度是下列各组中的（ ）。

A
B
C
D

0.12
0.04
0.03
0.09

0.04
0.12
0.09
0.03

解析：由图可知溶液恰好中和10 mL盐酸，即，表中A、D属于上述情况，但A组中，，不符合图象，D组中，加入20mL后，溶液的pH为：

。
答案：D
[例8] 取体积相同（25mL）的两份溶液，将其中一份放在空气中一段时间后，溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）其原因是 。用已知浓度的盐酸中和上述两份溶液。若中和放在空气中一段时间后的那份溶液消耗盐酸的体积为，中和另一份溶液消耗盐酸的体积为，则（1）以甲基橙为指示剂和的关系是 。（2）以酚酞为指示剂时，和的关系是 。
解析：反应，使溶液中减小，反应中生成的有一部分溶在溶液中，使溶液偏酸性。
答案：减小。溶液吸收空气中的后发生反应，使溶液中减小。
（1）；（2）。
 【试题答案】
1. D　　 2. C　　 3. A、D　　 4. D　　 5. A　　
6. D　　 7. B　 8. C　　 9. C、D　 10. C　　
11. C　　 12. B　　 13. A 14. D　　 15. CD　　
16. D　　 17. B　　 18. D 19. A　　 20. C　　
21. B
22.
（1）酸式；碱式 （2）高 （3）低 （4）甲基橙；酚酞
23. 减小；NaOH溶液吸收空气中CO2，使溶液中因部分NaOH与CO2反应，c（OH－） 减小。（1）V2=V1 （2）V2＞V1
24. （1）7.6gNaOH、KOH的固体混合物总物质的量为：

　　设混合物中NaOH为x mol，KOH为y mol。

　　则
NaOH的质量： （2）