化学自习室移动版

(1)强酸与强碱的互相滴定

[例] 用0.1 mol • L^－1的NaOH标准溶液滴定20 mL0. 1 mol • L^－1的盐酸时，如果滴定误差在±0.1%以内，反应完毕后溶液的pH值范围是多少？

[解析]当滴入20. 00 mL NaOH溶液时恰好达到等量点， 此时溶液pH = 7。当滴定误差为－0.1%时，滴入的NaOH标准溶液体积为 V(碱)，则=0.1%， V(碱)= 19. 98 mL。此时溶液 [H^＋] = c(HCl)×(V(酸)－V(碱))×(V(酸)＋ V(碱))= 0.10× (20.00 — 19.98) /39. 98=5×10^-5mol • L^－1， pH = 4.3。

当滴定误差为＋ 0.1%时，滴入的NaOH标准溶液体积计算 式为(V(碱)一20. 00) /20. 00=0.1%，V(碱) = 20. 00＋20. 00×0. 1% =20.02 mL。此时溶液显碱性，[OH^－] = c(碱)(V(碱) —V(酸))/(V(酸)＋ V(碱)) = 0.10× 0. 02/39. 38 = 5× 10^－5 (mol • L^－1)，POH = 4.3， pH = 9. 7。

答案：滴定误差在±0.1%以内，反应完毕后溶液的pH值范 围为4. 3〜9. 7。

滴量误差在±0. 1%之内引起pH值的这种急剧突变称为滴 定突跃，该滴定误差范围内溶液pH值的变化范围称为酸喊滴定 的突跃范围。

选择指示剂的原则：指示剂的变色范围应全部或部分落在滴 定的pH突跃范围之内，因为滴定终点落在pH突跃范围之内，滴 定误差＜±0.1%。根据这一原则强碱滴定强酸，应选择酚酞、甲基橙等作指示剂，以酚酞为佳。

如果用HCl标准溶液滴定NaOH溶液(浓度同上)，滴定的 pH突跃范围为9. 7〜4. 3，也可选择甲基橙、酚酞为指示剂，不过 以甲基橙为佳。

强碱滴定强酸或强酸滴定强碱，滴定的pH突跃范围大小与 碱、酸溶液浓度有关。溶液浓度越大，突跃范围越大，反之，突 跃范围愈小。滴定中标准液浓度过大或过小，试剂用量太多，突 跃不明显，选择指示剂较困难，一般标准溶液浓度在0.1 mol • L－1 左右为好。

(2) 强碱滴定弱酸

以0.1 mol . L^－1的NaOH标准溶液滴定20 mL 同浓度的 HAc溶液为例。pH的突跃范围为6. 74〜9. 7，偏于碱性区，宜选 用酚酞等碱性区变色的指示剂。

(3) 强酸滴定弱碱

以盐酸滴定氨溶液为例。与NaOH滴定HAc相反，当盐酸与 氨水浓度均为0.1 mol • L^－1时，滴定的pH突跃范围为pH值6. 3〜4. 3，偏于酸性区，宜选甲基橙(变色范围4. 4〜6. 2)等酸性区变色的指示剂。

通过计算可知，弱酸滴弱碱或弱碱滴弱酸无突跃形成，没有 办法选择指示剂，所以弱酸弱碱相互不能直接滴定。

(4) 多元碱的滴定

按酸碱质子理论，多元弱酸根可以视为多元碱。现以 0.1 mol • L^－1的HCl标准溶液滴定同浓度的Na₂CO₃溶液为例， 由计算知道，在滴定过程中可以形成两个不太明显的pH突跃。 第一等量点时，反应为H^＋＋CO₃^2－ =HCO₃^－，

[H^＋]==4.85×10^－9mol/L，pH=8.32，选酚酞为指示剂。

达到第二等量点时，反应为H^＋＋HCO₃^－ =H₂CO₃，生成的碳酸因为K_a1远大于K_a2，[H^＋]取决于第一步电离，碳酸溶液饱和浓度为0.040mol/L，所以

[H^＋]==1.3×10^－4mol/L，pH=3.89，选取甲基橙为指示剂。