第2章 酸碱滴定法

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1)碱度以CaO(mg/L)和CaCO3(mg/L)表示 1mmol/L碱度=28.04 CaOmg/L;
1mmol/L碱度=50.05 CaCO3mg/L
总碱度(CaOmg/L) =
C(P M )28.04 1000 V水
总碱度(CaCO3mg/L)= C(P M )50.05 1000
V水
2)碱度以mmol/L表示:
20.00ml,加入甲基橙又用0.1000mol/LHCl溶液滴至终点,又用
去30.00ml,此样品为( C )
A .NaCO3 C. NaCO3 +NaHCO3
B. NaCO3 +NaOH D.NaHCO3
4、某碱样为NaOH和Na2CO3的混合液。用HCl标准溶液滴定。 先以酚酞为指示剂,耗去HCl溶液体积为V1,继以甲基橙为 指示剂,又耗去HCl溶液体积为V2。V1与V2的关系是: C A、V1=2V2; B、2V1=V2; C、V1>V2;D、V1<V2。
OH-碱度(CaCO3mg/L)=
CHCl.(P M ).50.05 1000 100
=600.60mg/L
CO32-碱度 =2M=6.00(mL)
CO32-碱度(CaOmg/L)=
CHCl 2M 28.04 1000 100
=168.24mg/L
CO32-碱度(CaCO3mg/L)=
CHCl 2M 50.05 1000 100
• +1-----------------+2-----------------+3

P
M
• CO3•
HCO3(产生的)
H2CO3
• B、当P>M甲说明水样中含有氢氧化物碱度 和碳酸盐碱度;
• +1~~~~~~~~--------------+2--------------+3

P
M
• OH• •
5)水样中有OH-和CO32-碱度:一般pH>10
OH CO32
H
酚酞 H2O p HCO3
甲基橙 H H2CO3
M
则:P>M , OH-= P-M ; CO32- = 2M ; T=P+M
• 提示:这些公式怎么记忆?不要死记,那是记不 住的,关键要理解,然后临时推算就可以了。
• 为帮助记忆,以连续法为例,画线段图如下:
5 、 HPO42-的共轭碱是: B A、H2PO4-; B、PO43-; C、 H3PO4; D、OH-
6.某NaOH标准溶液,在保存过程中吸收了少量的CO2,若用此标 准溶液来标定HCl溶液浓度,以酚酞为指试剂,问所测得的 HCl溶液浓度结果( A )
第2章 酸碱滴定法
. 酸碱平衡 . 酸碱滴定 . 水的碱度与酸度
一、酸碱平衡
1.酸碱质子理论
(1)酸—凡能给出质子(H+)的物质。
碱—凡能接受质子(H+)的物质。
HA
=
H+ +
A-
(共轭酸)
(共轭碱)
例如共轭酸碱对:
来自百度文库
HAc—NaAc、HF—NH4F、 NH4Cl—NH3、H2CO3—HCO3-、 HCO3-—CO32-、H2PO4-—HPO42-等。
1)加甲基橙不变色,即加入后就是橙色,而没有 黄色变为橙色的过程,则水样中只有OH-碱度: 一般pH>10
酚酞 OH H p H 2O
P>0,M=0 ; OH-= P ; T=P
2)加酚酞不变色,水样中只有HCO3-碱度:一般 pH<8.3
甲基橙 HCO3 H H2CO3
M
P=0,M>0 ; HCO3- =M ; T=M
明显等优点。
二、酸碱滴定
酸碱滴定曲线:pH ~V
1、强碱滴定强酸的滴定曲线 例:0.1000 mol/LNaOH溶液滴定20.00ml0.1000 mol/L HCl溶液。
(1)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
(2)化学计量点前:加入滴定剂体积为 19.98 ml时 (-0.1%误差)。
H2O CO3-
HCO3(产生的)
H2CO3
• C、P<M甲说明水样中含有碳酸盐碱度碱度 和重碳酸盐碱度;
• +1--------------+2--------------********+3

P
M
• CO3• • •
HCO3(产生的)
HCO3(原有的)
H2CO3 H2CO3
(3)碱度单位及其表示方法
1、甲基橙没有变色过程,表明水中只有氢氧化物 碱度。
+1-----------------+2
P
OH-
H2O
• 2、酚酞不变色,表明水中只有重碳酸盐碱度。
• +2-----------------+3

M
• HCO3-
H2CO3
• 3、加酚酞和甲基橙都有变色过程时:
• A、当P=M说明水样中只含有碳酸盐碱度;
(2) 酸越易给出质子,其解离常数Ka越大,酸性 越强强。;碱越易得质子,其解离常数Kb越大,碱性越
(3)溶剂的质子自递:水的质子自递常数即水的解 离常数称为水的离子积。
Kw=〔H+〕·〔OH-〕 250C时,Kw=1.0×10-14
pH + pOH = 14
(4)缓冲溶液:由弱酸及其共轭碱或弱碱及其共 轭酸所组成的溶液,能抵抗外加少量强酸、强碱 而使本身溶液pH值基本保持不变,这种对酸和 碱具有缓冲作用的溶液称缓冲溶液。
缓冲溶液pH值计算
1)弱酸-弱酸盐
pH
pKa lg
Ca Cb
pKa lg
C (共轭酸 ) C (共轭碱 )
2)弱碱-弱碱盐:
pOH
pKb
-
Cb Ca
pKb - lg
C (共轭碱 ) C (共轭酸 )
(5)酸碱指示剂—有机弱酸或有机弱碱
• 酸碱指示剂的作用原理 :

(解离平衡常数表达式)
变色范围的讨论如下:
总碱度(mmol/L) = C(P M ) 1000
V水
例:取水样100mL,用0.1000mol/LHCl溶液滴定至
酚酞无色时,用去15.00mL;接着加入甲基橙指示 剂,继续用HCl标准溶液滴定至橙红色出现,又用 去3.00mL。问水样有何种碱度,其含量各为多少? (分别以CaO、CaCO3计,mg/L)。
溶液的颜色取决于指示剂酸型与碱型的比值。由于人眼 睛分辨能力的限制,当一种颜色浓度大于另一种颜色浓度10 倍时,看到的是浓度大的颜色,即:
酸碱指示剂的选择 : 可用滴定突跃范围来选择指示剂。
酸碱指示剂的分类 : • 单色指示剂:酚酞 • 双色指示剂:甲基橙 • 复合指示剂(2种或2种以上)—变色范围窄,变色
A,9.7----4.3 B,10.7-----3.3 C,8.7----3.3 D,8.7----5.3
2.今有某溶液,酚酞在里面是无色的,甲基橙在里面是黄色的,
它可能含有哪些碱度 (
C)
A, OH-
B,CO32- C,HCO3- D ,OH-+ CO32-
E、CO32-+ HCO3-
3.某碱性样品用0.1000mol/L的HCl溶液滴至酚酞终点,用去
3)水样中只有CO32-碱度:一般pH>9.5
CO32
H
酚酞
p
HCO
3
甲基橙 H M H2CO3
P=M ; CO32- =2P=2M ; T=2P=2M
4)水样中有CO32-和HCO3-碱度:一般pH=9.5~8.5
CO32
H
酚酞
HCO
_ 3
p
HCO
_ 3
H
甲基橙 M H2CO3
P<M , CO32- =2P; HCO3- =M-P; T=M+P
样 品
空 白
1. 消化样品 浓H2SO4 CuSO4·5H2O K2SO4
2. 蒸NH3 1.安全管 2.导管 3.汽水分离器 4.塞子 5.进样口 6.冷凝管 7.吸收瓶 8.隔热液套 9.反应管 10.蒸汽发生器
例题
1.用0.10mol/LHCl溶液滴定0.10mol/LNaOH溶液,其pH值突跃范围 为9.7---4.3,如果用0.010mol/LHCl溶液滴定0.010mol/L NaOH溶液,估计其突跃范围是( D )
缓冲溶液种类:
1)弱酸-弱酸盐:如HAc-NaAc,HF-NH4F;过量 的弱酸和强碱.如过量的HAc和NaOH。
2)弱碱-弱碱盐:如NH3 - NH4Cl;过量的弱碱 和强酸.如过量的NH3.H2O和HCl。
3)多元酸-酸式盐:多元酸的两种不同的酸式 盐:如 H2CO3-NaHCO3, NaHCO3 - Na2CO3; NaH2PO4-Na2HPO4
否则误差较大。
三、水的碱度
1.碱度
(1)碱度的组成 水中的碱度主要有三类: 一类是强碱:如Ca(OH)2、NaOH等,在水中全部解
离成OH-离子; 二类是弱碱:如NH3、C6H5NH2等,在水中部分解离成
OH-离子; 三类是强碱弱酸盐:如Na2CO3、NaHCO3等在水中部分
解离产生OH-离子。
(2)碱度的定义 指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总
(3)碱度的测定一连续滴定法 取一定体积水样(V水,mL),首先以酚酞为指示
剂,用强酸标准溶液(C,mol/L)滴定至终点(由红色变 为无色),消耗强酸标准溶液的量为P(mL),接着
以甲基橙为指示剂,继续用强酸标准溶液滴定至终点 (由黄色变为橙红色),此时消耗强酸标准溶液的量为 M(mL),两者之和记为T(mL)。
酚酞(pH8.0~9.8, 无色~红)无色变为粉红
④强酸滴定强碱与强碱滴定强酸的滴定曲线类同, 只是位置相反.
例:0.1000 mol/L HCl溶液滴定 20.00 ml 0.1000 mol/L NaOH溶液。
滴定突跃:ΔpH=5.4 , 9.7 ~ 4.3, 选择指示剂:选甲基橙作指示剂滴由黄色变为橙色,
[解]:P=15.00mL,M=3.00mL, P>M ,
∴水中有OH-碱度和CO32-碱度,
OH-=P-M;CO32-=2M。
OH-碱度(CaOmg/L)= CHCl.(P M ).28.04 1000
100
= 0.1000(15.00 3.00) 28.041000
100
=336.48mg/L
[H+] = c×VHCl/V = 0.1000× (20.00-19.98) / (20.00+19.98) = 5.0×10-5 mol/L,
溶液pH=4.3
(3)化学计量点:即加入滴定剂体积为 20.00mL,反应 完全: [H+]=10-7 mol/L , 溶液 pH=7
(4)化学计量点后:加入滴定剂体积为 20.02 mL , 过量0.02 mL(+0.1%误差)
OH CNaOH V过量NaOH VHCl V加入NaOH
[OH-] = ( 0.1000 ×0.02 ) / ( 20.00+20.02 )
= 5.0×10-5 mol / L,
pOH = 4.3 ,
pH = 14-4.3 = 9.7
滴定曲线
在化学计量 点前后,滴 定剂体积微 小的变化 (0.04mL) 而引起溶液 pH值的急 剧变化,称 为“滴定突 跃”。
=300.30mg/L
四.酸度
(1) 酸度的组成
组成水中酸度的物质可归纳为: 强酸:如HCl、H2SO4、HNO3等; 弱酸:如CO2、H2CO3、H2S及单宁酸等各种有机
弱酸; 强酸弱碱盐:如FeCl3和Al2(SO4)3等三大类。
(2)酸度的测定
如果以甲基橙为指示剂,用NaOH标准溶液滴定 至终点 (pH=3.7)的酸度,称为甲基橙酸度,代表 一些较强的酸—强酸酸度,适用于废水和严重污染 水中的酸度测定。
如果以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定至 终点pH=8.3的酸度称为酚酞酸度,又叫总酸度,它 包括水样中的强酸和弱酸总和。主要用于未受工业 废水污染或轻度污染水中酸度的测定。
五. 有机含氮化合物中氮的测定(蒸馏-滴定法)
HCl
凯氏定氮装置
样品加浓硫酸和硫酸铜的消解在消解装置中进行,而蒸馏在蒸馏装置 中进行。未从5号加样时,利用10号产生的水蒸汽洗涤装置;加样后又利 用蒸汽推动产生的氨气进入6然后到7被吸收。
量,包括强碱、弱碱和强碱弱酸盐等。
碱度分为酚酞碱度和甲基橙碱度(总碱度)。
天然水中的碱度主要碳酸盐、重碳酸盐和氢 氧化物引起的,其中重碳酸盐是主要形式。
碱度以CaO(mg/L)和CaCO3(mg/L)表示: 1mmol/L碱度=28.04 CaOmg/L; 1mmol/L碱度=50.05 CaCO3mg/L
强碱滴定强酸滴定曲线的讨论: ①滴加体积: 19.98 mL (-0.1%) —20.02 mL(+0.1%) ; 滴定突跃:ΔpH:4.3~9.7; 化学计量点:pH = 7 ②指示剂的选择:指示剂的变色范围应处于
或部分处于滴定突跃范围内。
可选择指示剂: 甲基橙(pH3.1~4.4,红~黄)红色变为黄色 甲基红(pH4.4~6.2,红~黄)红色变为黄色
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