1.酸碱滴定法酸碱滴定曲线
酸碱滴定法
酸碱滴定法
acid-base titration
酸碱滴定法是以质子传递反应为基 础的滴定分析方法。 一般的酸、碱以及能与酸、碱直接 或间接发生质子传递反应的物质、几乎 都可以利用酸碱滴定法进行测定。
第一节
酸碱反应与平衡
一、酸碱离解常数与反应常数 1.酸碱质子理论 酸是能给出质子(H+)的物质, 碱是能够接受质 子的物质 HB+(acid) = H+ + B (base) 酸 质子 碱 HAc = H+ + AcNH4+ = H+ + NH3 Fe(H2O)63+ = H+ + Fe(H2O)5(OH)2+
2 酸碱的离解常数(dissociation constant)
酸的离解反应：
HA+H2O = H3O+ + A碱的离解反应：
Ka
aH a A aHA aH 2O
A-+H2O = HA+OH水的质子自递反应：
Kb
aHA aOH a A aH 2O
H2O +H2O = H3
O+
+
[H ][A ] Ka [HA]
[HA][OH ] Kb [A - ]
共轭酸碱对Ka与Kb的关系
H A HA OH Ka Kb H OH K W HA A
[H ][A ] [HA][OH ] [ H ][ OH ] KW [HA] [A ]
3 酸碱反应的平衡常数
强碱与强酸反应：
OH-+H+ ＝ H2O
酸碱滴定反应的滴定曲线测定
绘制滴定曲线图的注意事项：确保每次滴 定的体积和pH值准确记录，绘制曲线时注 意标明起点和终点
绘制滴定曲线图的实验条件：确保实验温 度、搅拌速度等条件一致，以减小误差
确定滴定终点
指示剂法：利用 颜色变化确定滴 定终点
电位滴定法：通 过测量电极电位 变化确定滴定终 点
光学滴定法：利 用光吸收或散射 变化确定滴定终 点
质量。
在化学反应过 程中，酸碱滴 定反应可以用 来确定反应终 点和控制反应 进程，提高生 产效率和产品
质量。
酸碱滴定反应 可以用于工业 废水处理，测 定废水中的酸 碱度，为废水 处理提供依据。
在制药、食品、 染料等行业中， 酸碱滴定反应 也是重要的分 析手段，用于 测定产品的酸 碱度和纯度。
在环境监测中的应用
添加项标题
酸碱滴定反应在化学分析中广泛应用于药物、食品、环保等领域， 对于保证产品质量、安全和环境保护具有重要作用。
添加项标题
酸碱滴定反应的滴定曲线测定能够提供更加准确和可靠的分析结 果，有助于提高化学分析的准确性和可靠性。
在工业生产中的应用
酸碱滴定反应 可用于测定工 业生产中原料 的浓度和消耗 量，控制产品
酸碱滴定反应可应用于土壤酸 碱度的测定
酸碱滴定反应可用于水质硬度 的检测
酸碱滴定反应可用于大气中二 氧化硫的测定
酸碱滴定反应可用于废水处理 过程中的pH值监控
在食品检测中的应用
酸碱滴定法可用来测定食品中的总酸度、蛋白质、脂肪等成分 在饮料生产中，通过滴定法测定饮料中的酸碱度，保证饮料的口感和品质 在食品添加剂的生产和使用中，酸碱滴定法可用于测定添加剂的含量和纯度 在食品的防腐和保鲜处理中，酸碱滴定法可用来测定防腐剂和保鲜剂的有效成分和含量
化学反应中的酸碱浓度与滴定曲线的解析
化学反应中的酸碱浓度与滴定曲线的解析化学反应是研究物质之间相互转化的过程，而其中一个重要的指标便是酸碱浓度。
酸碱滴定则是一种常见的测定酸碱浓度的实验方法。
本文将对化学反应中的酸碱浓度与滴定曲线进行解析。
1. 酸碱滴定及滴定曲线的概念酸碱滴定在化学分析中被广泛应用，其原理是通过加入一定量的滴定剂溶液来与待测溶液进行反应，从而确定待测溶液中的酸碱浓度。
滴定曲线则是在滴定过程中记录滴定剂加入量与溶液pH值之间的关系曲线。
2. 酸碱滴定的重要参数——滴定剂与指示剂的选择在进行酸碱滴定实验时，滴定剂的选择十分重要。
滴定剂应具备以下特点：与待测溶液中的酸碱反应迅速且可逆，溶度适中，能够准确测定滴定终点等。
常见的滴定剂有硫酸钠、盐酸钠等。
指示剂的选择也是影响滴定曲线的重要因素。
指示剂的颜色在酸碱中的转变是基于指示剂发生酸碱变色反应的性质。
常用的指示剂有酚酞、溴噻酮等。
3. 酸碱反应中酸碱浓度与滴定曲线的关系酸碱滴定曲线是根据滴定剂的加入量和溶液pH值之间的变化关系而绘制成的曲线图。
具体来说，滴定过程中滴定剂增加的速率会随着滴定终点的接近而减慢，而滴定剂的累积总量将决定滴定曲线的形状。
当反应涉及到强酸和强碱时，滴定曲线呈现S型。
滴定曲线的起点是酸性范围，与加入的强酸或强碱有关；滴定中点是理论上酸碱滴定的终点，当滴定剂与待测溶液中的酸碱完全反应时达到的点。
滴定终点是滴定剂加入过多，反应溶液达到pH值变化最大的点。
滴定过程中溶液的pH值依次从酸性转变到中性、碱性。
4. 酸碱滴定的应用酸碱滴定广泛应用于许多领域，包括药学、环境科学、食品工业等。
例如，在药学中，滴定法被用来确定药物中活性成分的含量；在环境科学中，滴定法则可测定水样中的酸碱度，从而评估其污染程度；在食品工业中，滴定法可用于测定食品样品中酸度和碱度等参数。
总结：酸碱滴定曲线的解析是研究化学反应过程中酸碱浓度变化的一种方法。
通过选择适当的滴定剂和指示剂，并关注滴定过程中溶液的pH值变化，我们能够获得准确的分析结果。
第四章酸碱滴定曲线
酸碱滴定曲线及酸碱滴定法的应用一、填空1、滴定曲线是溶液中值随滴定剂的而变化的曲线。
2、在化学计量点前后相对误差范围内溶液PH的突变，称为滴定突跃。
3、滴定突跃范围4、滴定的突跃范围的大小与滴定剂和被滴定物的浓度有关，浓度越，突跃范围越长，可供选择的指示剂越。
5、强酸滴定强碱时化学计量点PH= ，强碱滴定弱酸化学计量点时溶液偏性，强酸滴定弱碱化学计量点时溶液偏性。
二、练习1、浓度为0.1 mol/L HAc(Ka=1.8×10-5)溶液的pH是（）A、4.87B、3.87C、2.87D、1.872、浓度为0.10 mol/LNH4Cl (Kb=1.8×10-5)溶液的pH是（）A、5.13B、4.13C、3.13D、2.133、物质的量浓度相同的下列物质的水溶液，其PH最高的是（）A.NaCLB. NH4CLC. NH4ACD. Na2CO34、用0.1000 mol·L－1HCl滴定0.1000 mol·L－1NaOH时的突跃为9.7～4.3，用0.01000 mol·L－1HCl滴定0.01000mol·L－1NaOH时的突跃范围是（）。
A. 9.7～4.3B.8.7～4.3C.9.7～5.3D.8.7～5.35、0.1000mol/L NaOH滴定0.1000mol/L HAC溶液时其PH突跃范围为（）A.4.3~9.7B. 5.3~9.7C. 7.7~9.7D. 7.7~8.76、0.1000mol/L HCL滴定0.1000mol/L NH3•H2O溶液时，其PH突跃范围为（）A.7.3~8.7B. 7.7~9.7C. 4.3~9.7D. 4.3~6.27、用0.1000mol/L HCL标准溶液滴定Na2CO3溶液时，第一步中和成NaHCO3时的化学计量点PH为（）第二个化学计量点PH为（）A.8.31B. 3.9C. 4.3D. 9.78、在分析化学实验室里常用的去离子水中，加入1—2滴酚酞，指示剂应呈现（）A.红色B. 黄色C. 无色D. 紫色9、设滴定剂和被测物浓度相近时，测定HAC 0.1mol/L，选用何种滴定剂（），何种指示剂（）A.HCLB. NaOHC. H3PO4D. KCLO4E. 甲基橙F. 酚酞G. 甲基黄H. 百里酚酞10、将甲基橙指示剂加到一无色水溶液中，溶液呈黄色，该溶液的酸碱性为（）A、中性B、碱性C、酸性D、不能确定其酸碱性11、当弱酸满足（）时，方可准确滴定。
第三章 第3节 酸碱滴定基本原理
很显然，指示剂的颜色转变依赖于比值: [In-] / [HIn]
[HIn]代表酸色的深度；
酸碱指示剂的讨论：
K HIn [In ] [H ] [HIn]
（1）KHIn / [H+] = [In-] / [HIn] [In-] / [HIn] = 1 时： 中间颜色 ≤ 1/10 时： 酸色， ≥ 10/1 时： 碱色， KHIn一定，指示剂颜色随溶液[H+] 改变而变。 指示剂变色范围：pH＝ pKHIn ± 1
滴定开始点pH抬高，滴定突跃范围变小。
弱酸滴定曲线的讨论：（69页图2～10）
（ 1 ）滴定前，弱酸在溶液中部分电离，与强酸 相比，曲线开始点提高； （2）滴定开始时，溶液pH升高较快，这是由于 中和反应生成的酸根离子(Ac-)产生同离子效应， 使弱酸(HAc)更难离 解，[H+]降低较快； （3）继续滴加NaOH， 溶液形成缓冲体系，曲 线变化平缓； （4）接近化学计量点 时，溶液中剩余的HAc已 很少，pH变化加快。
1.酸碱滴定曲线的计算
(1) 强碱滴定强酸
例：0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 ml 0.1000 mol/L HCl溶液。
a. 滴定前
加入滴定剂(NaOH)体积为 0.00 ml时： 0.1000 mol/L 盐酸溶液的pH=1
(1) 强碱滴定强酸
b.滴定中 加入滴定剂体积为 18.00 ml时：
pKb= 14- pKa = 14-4.74 = 9.26 [OH-] = (cb Kb )1/2 = (5.0010-2 10-9.26 )1/2 = 5.2410-6 mol/L 溶液 pOH = 5.28 pH = 14-5.28 = 8.72
酸碱滴定曲线
例如，盐酸与氨在水溶液中的反应 HCl + H2O
NH3 + H3O+
H3O+ +ClNH4+ + H2O
总式 HCl + NH3
NH4+ + Cl-
酸碱反应实际上是两个共轭酸碱对之间的质 子的传递反应，其通式为：
酸1 碱2 酸2 碱1
其中酸 1 与碱 1 为共轭酸碱对；酸 2 与碱 2 为共 轭酸碱对。
第五章
酸碱滴定法
§1概述 §2水溶液中的酸碱平衡 §3酸碱指示剂 §4酸碱滴定法的基本原理 §5滴定终点误差 §6应用与示例
§1 概述
酸碱滴定法（acid-base titration） : 以质子 传递反应为基础的滴定分析法，是滴定分析 中最重要的方法之一。 应用的对象：一般酸、碱以及能与酸、碱直 接或间接发生质子转移反应的物质
（二）一元酸碱溶液pH计算
一元酸(HA)溶液的质子条件式是： c(H+) =c (A-) +c (OH-) 设酸浓度为Ca。若HA为强酸，则c(A-)的分布系 数δA- =1， c(A-) = Ca，而c(OH-)=KW/c(H+)，代 入质子条件式有：
cH
KW Ca c( H )
Ac
ce ( Ac ) ce ( Ac ) Ka 1 c ( HAc ) cHAc ce ( Ac ) ce ( HAc) 1 e c( H ) K a ce ( Ac )
HAc
ce ( HAc) ce ( HAc) c( HAc) ce ( Ac ) ce ( HAc)
HA A H
酸碱中和滴定曲线的绘制
在化学反应中的应用
酸碱中和反应
酸碱中和反应是酸和碱之间的反应， 通过滴定实验可以确定反应的终点， 从而计算出酸或碱的浓度。
酸碱滴定法
酸碱滴定法是一种常用的化学分析方 法，通过滴定实验可以测定溶液中酸 或碱的含量，绘制酸碱滴定曲线可以 确定滴定的终点。
在化学分析中的应用
物质鉴定
通过绘制酸碱滴定曲线，可以对未知物质进行鉴定，判断其是酸性还是碱性物 质。
果的准确性。
02
在滴定过程中，应控制好滴定速度，避免过快或过慢
，影响实验结果。
03
在绘制酸碱中和滴定曲线时，应选择合适的指示剂，
并控制好滴定终点，确保实验结果的准确性。
实验结果处理注意事项
01
在处理实验数据时，应进行误差分析和数据筛选， 排除异常值和误差较大的数据。
02
在绘制酸碱中和滴定曲线时，应选择合适的数学模 型和图表类型，以便更好地展示实验结果。
到中和点。记录下每滴定体积对应的pH值，绘制出滴定曲线。
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化学反应速率
酸碱中和反应的速率可以通过滴定实验进行测定，绘制酸碱滴定曲线可以研究 化学反应速率的影响因素。
在化学工业中的应用
产品质量控制
在化学工业中，绘制酸碱滴定曲线可以用于产品质量控制，确保生产过程中的原 料、中间产物和最终产品的质量符合要求。
生产过程优化
通过绘制酸碱滴定曲线，可以对化学工业中的生产过程进行优化，提高生产效率 和产品质量。
滴定管、容量瓶、烧杯、移液管、电 子天平等。
确保台面干净整洁，准备好实验记录 本和笔。
试剂
待测酸或碱溶液、标准碱或酸溶液、 指示剂等。
实验步骤
酸碱滴定曲线的解读与分析
酸碱滴定曲线的解读与分析酸碱滴定法是化学实验室中常用的一种分析方法，用于确定溶液中的酸碱度。
而酸碱滴定曲线则是描述滴定过程中溶液pH值与滴定剂用量之间的关系曲线。
通过对酸碱滴定曲线的解读与分析，可以获得有关溶液的酸碱性质和反应等信息。
本文将就酸碱滴定曲线的解读与分析进行探讨。
一、酸碱滴定曲线的基本形态酸碱滴定曲线通常具有两个特征的形态：S型曲线和V型曲线。
在S型曲线中，滴定曲线呈现出一个平缓的上升段，然后突然陡峭上升，最后再度变缓。
而在V型曲线中，滴定曲线呈现出一个直线下降的斜坡。
二、S型曲线的解读与分析S型曲线通常出现在完全酸碱反应中。
在曲线的初始段，酸性试液与碱性滴定剂反应较慢，pH值变化较小，因此曲线的上升段较平缓。
当酸性试液即将中和完全时，pH值开始迅速上升，滴定剂的用量也在迅速增加，此时曲线呈现出非常陡峭的上升阶段。
当完全中和时，滴定剂的用量增至临近的酸性试液的用量，滴定曲线再度变得平缓。
通过解读和分析S型曲线，我们可以获得酸碱滴定终点的信息，从而确定溶液中酸和碱的摩尔比例。
三、V型曲线的解读与分析V型曲线通常出现在强酸和强碱的滴定中。
在曲线的初始段，强酸与强碱的反应非常迅速，pH值很快上升。
当酸性试液逐渐被强碱滴定剂中和时，pH值保持基本不变，形成一段水平的直线。
当滴定终点接近时，强碱滴定剂的用量稍稍超过了强酸试液的用量，pH值猛然上升形成直线下降的斜坡。
通过解读和分析V型曲线，我们可以确定滴定终点的位置，进而得出溶液中酸和碱的浓度。
四、曲线的拐点与理论计算在酸碱滴定曲线图中，拐点是指滴定曲线上的曲率由凸转凹或凹转凸的点。
在滴定终点附近，酸碱滴定曲线上的拐点位置迅速移动，使得溶液的酸碱滴定终点暴露出来。
通过确定拐点的位置，可以精确计算溶液中酸碱物质的摩尔比例或浓度。
总结：酸碱滴定曲线的解读与分析是化学实验室中常用的技术手段之一。
通过对滴定曲线的形态、拐点和各个阶段的变化趋势进行解读与分析，我们可以获得溶液中酸碱物质的摩尔比例、浓度以及酸碱反应的特点等信息。
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pH 9.70
氢氧化钠溶液滴定盐酸溶液时,体系的pH变化
V(NaOH)/mL HCl被滴定% 0.00 0.00 18.00 90.00 19.80 99.00 19.98 99.90 20.00 100.00 20.02 100.10 20.20 101.0 22.00 110.0 40.00 200.0 c(H+) 1.00×10-1 5.26×10-3 5.02×10-4 5.00×10-5 1.00×10-7 2.00×10-10 2.01×10-11 2.10×10-12 5.00×10-13 pH 0.00 1.00 2.28 3.30 4.30 7.00 9.70 10.70 11.68 12.52
滴 定 突 越 范 围
化学计量点附近，溶液pH变化大，
即氢离子浓度的变化倍数大，而不是氢离子浓度变化大
2．强酸的滴定曲线：
指示剂：酚酞，甲基红，甲基橙，
pH
9.70
酚酞 酚酞 （8.2~10.0）
酚酞 酚酞
7.00 甲基橙 4.30 甲基红 甲基红
甲基红 4.4~6.2 甲基红（（ 4.4~6.2 ））
突 跃 6.2 HAc HCl
100
9.7 8.7 7.7 4.3
PP
HAc
0.10mol· L-1
MR MO 突跃处于弱碱性, 只能选酚酞作指 示剂.
200 T%
5.0 4.4 4.0 3.1
（三）强酸滴定弱碱 以0.1000molL-1的HCl溶液滴定 0.1000molL-1的NH3溶液为例
pH 2.88
2）滴定开始至化学计量点
按照缓冲溶液计算 pH计算公式（P162 ） c( HAc) pH pKa lg c( Ac )
当滴入NaOH溶液19.98mL时
(20.00m L 19.98m L) 0.1000m ol L1 1 c( HAc) 5.0 105 m olL 20.00m L 19.98m L 1 19 . 98 m L 0 . 1000 m ol L c( Ac1 ) 5.0 10 2 m ol L1 20.00m L 19.98m L 1 5.0 105 m olL pH 4.74 lg 7.74 2 1 5.0 10 m ol L
过量NaOH体积/mL
0.02 0.20 2.00 20.00
pH 2.87 5.70 6.73 7.74 8.72 9.70 10.70 11.70 12.50
滴 定 突 越 范 围
强碱滴定弱酸滴定曲线
pH
HAc
12 10 8 6 4 2 0 0
Ac-
Ac-+OH-
0.10mol· L-1 NaOH ↓
强酸滴定弱碱
pH
NaOH
(p105)
0.1mol· L-1 HCl
NH3 0.1mol· L-1 pKb=4.75
6.2 4.4 3.1
NH3
8.0
6.25 5.28
4.30
突跃处于 弱酸性, 选甲基红 或甲基橙 作指示剂 .
150 200%
0
50
100
-1
3.化学计量点
加入NaOH溶液20.00mL时
c( H )/c c(OH )/c KW 107.00 pH 7.00
4.化学计量点后
加入NaOH溶液20.02mL时
20.02m L 20.00m L c(OH ) 0.1000mol L 5.00105 mol L-1 20.00m L 20.02m L c( H ) 2.001010 mol L-1
溶液pH取决于剩余HCl溶液的浓度。 加入NaOH溶液18.00mL时
20.00m L 18.00m L c( H ) 0.1000mol L 5.26103 mol L-1 20.00m L 18.00m L pH 2.28
-1
加入NaOH溶液19.98mL时
20.00m L 19.98m L c( H ) 0.1000mol L 5.00105 mol L-1 20.00m L 19.98m L pH 4.30
pOH 5.27 pH 14.00 5.27 8.73
4）化学计量点后
加入NaOH过量后，溶液的pH由过量的NaOH决定。
加入20.02mL的NaOH后
1 ( 20 . 02 m L 20 . 00 m L ) 0 . 1000 m ol L 1 c(OH 1 ) 5.0 105 m olL 20.00m L 20.02m L pOH 4.30
pH 14.00 4.30 9.70
氢氧化钠溶液滴定HAc溶液时,体系的pH变化 （p353）
V(NaOH)/mL 中和%
0.00 18.00 19.80 19.98 20.00 20.02 20.20 22.00 40.00 0.00 90.00 99.00 99.90 100.00 100.10 101.0 110.0 200.0
酸碱滴定曲线
在酸碱滴定过程中，以滴定剂加入体积比 （或滴定百分数）为横坐标，以溶液的pH 值为纵坐标作图，得到酸碱滴定曲线。
（一）强碱滴定强酸
强酸和强碱在溶液中全部解离，滴定反应式：
H OH H 2O 滴定反应平衡常数 c ( H 2O ) / c 1 14 Kt 10 {c( H )/c } {c(OH )/c } K w
浓度增大 10倍，突 跃增加2个 pH单位。
2
100
200%
（二）强碱滴定弱酸 以0.1000molL-1的NaOH溶液滴定20.00mL的 0.1000molL-1的HAc溶液为例
滴定前 溶液为0.1000mol L1 HAc溶液，因浓度较大，用 最简式计算（ P155 ）
c( H )/c K a c0 / c 1.8 105 0.1000 1.3 103
滴定曲线：以强碱滴定强酸溶液过程中，溶 液的pH值变化情况为例
以0.1000molL-1的NaOH溶液滴定20.00mL的 0.1000molL-1的HCl溶液 1、滴定前
c( H ) 0.1000mol L-1 pH lg(0.1000 ) 1.00
2.滴定开始到化学计量点前
甲基橙（3.1~4.4）
强酸的滴定曲线
V
不同浓度的强碱滴定强酸的滴定曲线
pH 12
10.7
NaOH
↓ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
9.7 8.7 7.0 9.0
10
8
HCl
酚酞
6
4 0.01mol· L-1 0.1mol· L-1 1mol· L-1 0
6.2 5.3 4.3 3.3 3.1 4.4 5.0 甲基红 4.4
甲基橙
3）化学计量点
NaOH和HAc定量完全反应，滴定产物为NaAc,Ac-1碱 性不太弱，则
用最简式计算（ P 155 ）
c(OH )/c K b c0 / c Kw c0 / c 1.001014 0.05 6 5 . 3 10 Ka 1.8 105