第5讲酸碱滴定法三.ppt

8.3 酸碱滴定法的应用酸碱滴定法的应用酸碱标准溶液的配制与标定酸碱标准溶液的配制与标定酸碱滴定法的应用实例酸碱滴定法的应用实例          混合碱的测定（双指示剂法）混合碱的测定（双指示剂法）             混合碱的测定（混合碱的测定（BaCl2 法）法）             纯碱的测定纯碱的测定             未知成分混合碱的测定未知成分混合碱的测定             混合酸的测定混合酸的测定             氮含量的测定氮含量的测定 18.3.1酸碱标准溶液的配制与标定酸碱标准溶液的配制与标定c≈0.1mol·L-1    稀则突跃小稀则突跃小, 浓则浪费浓则浪费2碱标准溶液碱标准溶液: NaOH NaOH的配制与保存的配制与保存配制配制:采用间接配制法采用间接配制法保存保存: 稀溶液注意用橡皮塞塞紧稀溶液注意用橡皮塞塞紧标定标定: 1.邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4), Mr=204.2          pKa2=5.4, 酚酞酚酞 , 称小样称小样, 平行平行3份份.     2.草酸草酸(H2C2O4·2H2O), Mr=126.07         pKa1=1.25, pKa2=4.29,  酚酞酚酞, 称大样。

称大样配在容量配在容量瓶中，然后再移取部分溶液来标定瓶中，然后再移取部分溶液来标定        3NaOH   +   KHC8 H4 O4   =   KNaC8 H4 O4   +  H2O     1      ：：        1 COOHCOOKCOONaCOOK4用草酸（用草酸（H2C2O4.2H2O））标定标定NaOH溶液，反应如下：溶液，反应如下：                    H2C2O4  +  2NaOH  =  Na2C2O4  +  2H2O                          1       ：：      25酸酸标准溶液标准溶液: HCl (HNO3, H2SO4)配制配制:采用间接配制法采用间接配制法用用市售市售HCl(12 mol·L-1),HNO3(16 mol·L-1), H2SO4(18 mol·L-1)稀释标定标定: 1. Na2CO3, 180-200℃下干燥下干燥,    甲基橙甲基橙 or 甲基红甲基红+溴甲酚绿溴甲酚绿;2. 硼砂硼砂(Na2B4O7·10H2O        2NaH2BO3+2H3BO3),   60%相对湿度保存相对湿度保存, 防失水防失水. pHep=5.1, 甲基红甲基红。

与HCl反应6用硼砂（用硼砂（Na2B4O7•10H2O））标定标定HCl溶液：溶液：            Na2B4O7  +  2HCl  +  5H2O  =  4H3BO3  +  2NaCl                   1      ：：      2用用Na2CO3标定标定HCl溶液：溶液： Na2CO3 +  2HCl    =  2NaCl  +  H2O + CO2                1      ：：      278.3.2 酸碱滴定法的应用实例酸碱滴定法的应用实例混合碱的分析混合碱的分析NaOH + Na2CO3Na2CO3 + NaHCO3NaH2PO4 + Na2HPO4Na3PO4 + Na2HPO4Na3PO4 + NaOH……混合酸的分析混合酸的分析H3PO4 + HClH2PO4- + H3PO4 HPO42- + H2PO4- ……含氮量的含氮量的测定、磷的测定、硅的测定等测定、磷的测定、硅的测定等8一、混合碱的分析一、混合碱的分析1、烧碱中、烧碱中NaOH和和Na2CO3含量的则定含量的则定V2NaOHCO2 + H2OH2ONaHCO3Na2CO3HClV1 - V2HClV2HClpH=8.3V1pH=3.9酚酞酚酞甲基橙甲基橙特点特点：：V1 > V2 >  0双指示剂法双指示剂法9双双指指示示剂剂法法：：利利用用两两种种指指示示剂剂在在不不同同等等量量点点的的颜颜色色变变化化，，得得到到两两个个终终点点，，然然后后根根据据两两个个终终点点消消耗耗标标准准溶溶液液的的体体积和酸的浓度，算出各成分的含量。

积和酸的浓度，算出各成分的含量 1011双指示剂法双指示剂法方法方法试样试样V1取一份试样取一份试样V2H+酚酞酚酞H+甲基橙甲基橙过程过程NaOHNa2CO3H+酚酞酚酞H2OHCO3-H+甲基橙甲基橙H2CO3红色红色无色无色V1黄色黄色红色红色V2注：注： V2不是不是V总总122、纯碱中、纯碱中Na2CO3和和NaHCO3的测定的测定特点特点：：V2 > V1 >  0Na2CO3NaHCO3NaHCO3V1 (HCl)CO2 + H2OV2 (HCl)酚酞酚酞 甲基橙甲基橙 样品中的样品中的NaHCO3消耗消耗(V2-V1)的的HCl142、纯碱中、纯碱中Na2CO3和和NaHCO3含量的测定含量的测定 151617193、未知成分混合碱、未知成分混合碱 的测定的测定设设已知一混合碱可能含有已知一混合碱可能含有NaOH、或、或NaHCO3 、、 或或Na2CO3 、、 或是几种物质的可能混合物（或是几种物质的可能混合物（NaOH和和 Na2CO3 混合；混合； Na2CO3 和和NaHCO3混合）混合） ，试分析其，试分析其百分含量百分含量20红色无色V1黄色红色V2方法方法1：：取一份试样以双指示剂法取一份试样以双指示剂法连续滴定连续滴定注： V2不是V总12345NaOH Na2CO3NaHCO3NaOH-Na2CO3Na2CO3-NaHCO3V1 > 0V1 > 0V1 = 0V1 > 0V1 > 0V2 = 0V2 > 0V2 > 0V2 > 0V2 > 0V1 = V2V1 > V2V1 < V2NaOHNa2CO3或或NaHCO3H+酚酞酚酞V1H+甲基橙甲基橙V2H2CO3H2OHCO3-HCO3-21方法方法2：：取二份试样以双指示剂法取二份试样以双指示剂法平行滴定平行滴定NaOHNa2CO3或或NaHCO3H+酚酞酚酞V1第一份第一份NaOHNa2CO3或或NaHCO3H+甲基橙甲基橙V2第二份第二份由由同学们自己分析同学们自己分析2212345NaOH Na2CO3NaHCO3NaOH-Na2CO3Na2CO3-NaHCO3V1 > 0V1 > 0V1 = 0V1 > 0V1 > 0V2 > 0V2 > 0V2 > 0V2 > 0V2 > 0V1=V22V1 = V2V2 > V1V2 > V123        例例1: 称称取取纯纯碱碱试试样样（（含含NaHCO3及及惰惰性性杂杂质质））1.000g溶溶于于水水后后，，以以酚酚酞酞为为指指示示剂剂滴滴至至终终点点，，需需0.2500mol·L－－1HCl 20.40ml；；再再以以甲甲基基橙橙作作指指示示剂剂继继续续以以HCl滴滴定定，，到到终终点点时时消消耗耗同同浓浓度度HCl 28.46ml，求试样中，求试样中Na2CO3和和NaHCO3的质量分数。

的质量分数解：解：24例例：：称称取取含含有有惰惰性性物物质质的的混混合合物物（（Na2CO3和和NaOH或或Na2CO3 和和Na2HCO3混混合合物物））试试样样1.200g，，溶溶于于水水后后用用0.5000mol.L-1的的盐盐酸酸滴滴定定至至酚酚酞酞褪褪色色，，用用去去30.00ml，，然然后后加加入入甲甲基基橙橙作作指指示示剂剂，，用用盐盐酸酸继继续续滴滴定定至至橙橙色色出出现现，，又又用用去去5.00ml问问试试样样由由什什么么组组成成，，各各占多少含量？占多少含量？  25  解解：：因因V1>V2，，故故混混合合碱碱试试样样由由NaOH和和Na2CO3组成26取相同体积的两份混合碱溶液取相同体积的两份混合碱溶液,用浓度为用浓度为C的的HCl标准溶液进行滴定标准溶液进行滴定:第一份用酚酞第一份用酚酞,另一另一份用甲基橙份用甲基橙,消耗消耗HCl体积为体积为V1与与V2，，根据根据V1与与V2的关系的关系,判别混合碱的组成判别混合碱的组成,并计算含量并计算含量思考27三、磷酸盐的分析三、磷酸盐的分析①①   PO43- - 和和 HPO42- -②②  HPO42- - 和和 H2PO4- -③③  H2PO4- - 和和 H3PO428例：双指示剂法测例：双指示剂法测POPO4 43-3-     和和 HPOHPO4 42-2-Na3PO4Na2HPO4Na2HPO4V1 (HCl)NaH2PO4V2 (HCl)酚酞酚酞 甲基橙甲基橙 特点特点：：V2 > V1 >  02930【【例例】】有有一一磷磷酸酸钠钠Na3PO4试试样样，，其其中中含含有有Na2HPO4和和非非酸酸碱碱性性杂杂质质。

称称取取该该试试样样0.9875g，，溶溶于于水水后后，，以以酚酚酞酞作作指指示示剂剂，，用用0.2802mol·L-1HCl滴滴 定定 到到 终终 点点 用用 去去HCl17.86ml；；再再加加甲甲基基橙橙指指示示剂剂，，继继续续用用0.2802mol·L-1  1HCl滴滴定定到到终终点点，，又又用用去去HCl20.12ml，，求求试试样样中中Na3PO4 和和Na2HPO4的的百分含量百分含量31解：解：    滴定过程为滴定过程为PO43-         H+                                        H+                                              HPO42-                   H2PO4- HPO42-     V1HCl       酚酞终点酚酞终点             V2 HCl   甲基橙终点甲基橙终点 3233三、混合酸分析的方法（双指示剂法）三、混合酸分析的方法（双指示剂法）HClH3PO4H2PO4-OH-甲基橙甲基橙H2OH2PO4-H2PO4-OH-酚酞酚酞HPO42-无色无色红色红色V2红色红色黄色黄色V1由由同学们自己分析同学们自己分析34由于由于NH4+的的Ka值为：值为：                                    四、铵盐中氮的测定四、铵盐中氮的测定C·Ka<10-8   (∵∵C不可能大于不可能大于102mol/l)∴∴NH4+不能直接被不能直接被NaOH滴定，常用间接法滴定，常用间接法测定测定35将铵盐试液置于蒸馏瓶中，加入过量浓将铵盐试液置于蒸馏瓶中，加入过量浓NaOH溶液溶液进行蒸馏，过量的进行蒸馏，过量的HCl溶液吸收蒸发出的溶液吸收蒸发出的NH３３,，，用用NaOH标准溶液返滴定剩余的标准溶液返滴定剩余的HCl (NH4)2SO4+NaOH = NH3+Na2SO4+H2O NH3+HCl = NH4Cl HCl+NaOH = NaCl+H2O1)1)蒸馏法蒸馏法36也可以用过量的也可以用过量的H３３BO３３溶液吸收蒸发出的溶液吸收蒸发出的NH３３,用用HCl标准溶液滴定反应生物的标准溶液滴定反应生物的H2BO３３－－ ,终点终点时的时的pH=5，，选用甲基红作指示剂选用甲基红作指示剂。

NH３３＋＋H３３BO３３ = NH4＋＋＋＋H2BO３３－－ H＋＋ ＋＋ H2BO３３－－ = H３３BO３３  37步骤：步骤：（（1）在铵盐试样中加入）在铵盐试样中加入NaOH溶液，溶液，加热生成加热生成NH3          NH4++OH-=NH3↑+H2O（（2））  用用 H3BO3溶液吸收溶液吸收NH3          NH3+H3BO3=NH4++H2BO3-（（3））    用用   HCl标准溶液滴定吸收标准溶液滴定吸收NH3时时产生的产生的H2BO3-，，用甲基红的溴甲酚绿混用甲基红的溴甲酚绿混合指示剂，终点颜色：粉红色合指示剂，终点颜色：粉红色38注注：：H2BO3- 是是H3BO3的共轭碱，其的共轭碱，其∵∵C·Kb>10-8    故可用故可用HCl直接滴定直接滴定计算公式计算公式：：                                             394NaOH+(CH2)6N4H+=4H2O+（（CH2)6N4+4Na+计量点的计量点的PH值按（值按（CH2)6N4计算：计算：    [OH-]=             ≈10-5    PH≈9指示剂：选酚酞。

指示剂：选酚酞   终点颜色：浅红终点颜色：浅红计算公式：计算公式： 2、、  甲醛法：甲醛法：步骤：步骤：（（1）在）在NH4+盐中加入甲醛盐中加入甲醛4NH4++6HCHO=（（CH2)6N4H++3H++6H2O[(CH2)6N4H+是（是（CH2)6N4的共轭酸，的共轭酸，Ka=Kw/Kb≈10-14/10-9≈10-5](2)用用NaOH标准溶液滴定（标准溶液滴定（CH2)6N4H+:403)3)克氏克氏( (KjeldahlKjeldahl) )定氮法定氮法 氨基酸、蛋白质、生物碱中的氮氨基酸、蛋白质、生物碱中的氮,将适量浓将适量浓硫酸加入试样中加热，使硫酸加入试样中加热，使C、、H转化为转化为CO２２和和H２２O，，N元素在铜盐或汞盐催化下生成元素在铜盐或汞盐催化下生成NH4＋＋，，消化分解后的溶液中加入过量消化分解后的溶液中加入过量NaOH溶液，再用蒸馏法测定溶液，再用蒸馏法测定NH343        许多不同的蛋白质中的氮的含量基本相同，为许多不同的蛋白质中的氮的含量基本相同，为16  % ，，因此将氮的含量换算为蛋白质的重量因子为因此将氮的含量换算为蛋白质的重量因子为6.25，即通过测，即通过测定含氮量，进一步求出蛋白质的含量。

若蛋白质的大部分定含氮量，进一步求出蛋白质的含量若蛋白质的大部分为白蛋白，换算因子为为白蛋白，换算因子为6.27.蛋白质的测定蛋白质的测定改进型凯氏定氮法改进型凯氏定氮法44例题例题称取称取0.2500g 食品试样，采用蒸馏法测定含氮量以食品试样，采用蒸馏法测定含氮量以0.1000 mol / L HCl 溶液滴定至终点，消耗溶液滴定至终点，消耗 21.20 ml，，计算该食品计算该食品样品中蛋白质的含量蛋白质中氮的质量换算为蛋白质样品中蛋白质的含量蛋白质中氮的质量换算为蛋白质的换算因子为的换算因子为6.25解：解：用用HCl 滴定，说明采用的是硼酸吸收法滴定，说明采用的是硼酸吸收法45 硼酸是极弱酸硼酸是极弱酸( (pKapKaө =9.24)=9.24)不能用标准碱直接滴不能用标准碱直接滴定定, ,但能与多元醇作用生成酸性较强的络合酸但能与多元醇作用生成酸性较强的络合酸( (pKapKaө =4.26), =4.26), 可用标准碱溶液直接滴定，化学可用标准碱溶液直接滴定，化学计量点的计量点的pHpH值在值在9 9左右用酚酞等碱性指示剂指左右用酚酞等碱性指示剂指示终点3. 3. 硼酸的测定硼酸的测定464.4.硅含量的测定硅含量的测定非水溶液的滴定或电位法滴定非水溶液的滴定或电位法滴定K K值较小的物质值较小的物质47      例例2: 含含有有H3PO4和和H2SO4的的混混合合液液51.00ml两两份份，，用用0.1000mol·L－－1NaOH滴滴定定。

第第一一份份用用甲甲基基橙橙作作指指示示剂剂，，需需26.15ml NaOH到到达达终终点点；；第第二二份份用用酚酚酞酞作作指指示示剂剂需需36.03ml NaOH到到达达终终点点，，计计算算试试样样中中两种酸的浓度两种酸的浓度解：解：H3PO4V2-V1H2PO4-H2SO4H3PO4V1甲基橙甲基橙H2OH2PO4-pH=4.66H2SO4H3PO4V2酚酞酚酞H2OHPO42-pH=9.78H2SO4V1-（（V2-V1））H2O5051。