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酸碱中和滴定原理的计算

酸碱中和滴定原理:

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。根据酸碱中和反应的实质是： H ++OH -=H 2O

C 酸V 酸=C 碱V 碱或: 一、简单酸碱中和滴定

1.某学生用0.1mol/L KOH 溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，其操作可分解为如下几步： (A )移取20.00mL 待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入 2-3滴酚酞

(B )用标准溶液润洗滴定管 2-3次

(E) 调节液面至0或0刻度以下，记下读数 (F)

把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准 KOH 溶液滴定至终点，记下滴定管液面的刻度

则起始读数为 ________ mL ，终点读数为 _________________________ mL ；所用盐酸溶液的体积为 _____________ mL.

0.00 25.90 根据C 酸V 酸=C 碱V 碱可得盐酸溶液的体积 25.90mL.

2?某学生用0.1mol/L KOH 溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，其操作可分解为：某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表:

实验编号 KOH 溶液的浓度/mol L 1

滴定完成时，KOH 溶液滴入的体积/mL 待测盐的体积/mL 酸

1 0.10 22.6

2 20.00 2

0.10 22.72 20.00 3

0.10

22.80

20.00

列式计算该盐酸溶液的物质的量浓度： c ( HCl )= 根据C 酸V 酸=C 碱V 碱，混合碱的体积为

(22.62+22.72+22.80)/3=22.71mL,可得盐酸溶液的浓度为 0.1136 mol/L

若滴定开始和结束时，碱式滴定管中的液面如图所示, C 未知V 未知=C 标准V 标准，或

3?某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，选择甲基橙作指示剂某同学根据3次实验分别记录有关数据如下表：依据下表数据列式计算该NaOH 溶液的物质的量浓度。

4.实验为测定一新配制的稀盐酸的准确浓度，通常用纯净的Na2CO3（无水）配成标准溶液进行

滴定。具体操作是：称取w g无水Na2CO3装入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，在酸式滴定

管中加入待测盐酸滴定。若滴到终点时，中和w g Na2CO3消耗盐酸V mL ,则盐酸的物质的

量浓度为mol ? L—1o

106g mol wxlO" < -

J “—三f * mol L

盐酸的浓度为

5?实验室常用邻苯二甲酸氢钾（KHC 8H4O4）来测定氢氧化钠溶液的浓度，反应如下：

KHC8H4O4+NaOH====KNaC 8H4O4+H2O。邻苯二甲酸氢钾溶液呈酸性，滴定到达终点时，

溶液的pH约为9.1。现准确称取KHC 8H4O4（相对分子质量为204.2）晶体两份质量均为0.510 5 g,分别溶于水后加入指示剂，用NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液体积平均为20.00 mL，则NaOH溶液的物质的量浓度是多少？（结果保留四位有效数字）

c（NaOH）=严繆山匸= 0.125 0 molCL'1

' f 0.02 L

二、应用酸碱中和滴定测混合物纯度、质量分数计算

（一般是根据已知文字信息，把文字转化为化学反应方程式，，找到对应的物质的量之间的

关系，基于酸碱中和滴定的原理可以测定出混合物质中某一物质的纯度、质量分数）

1.维生素C是一种水溶性维生素（其水溶液呈酸性），它的化学式是C6H8O6,人体缺乏这样的维生素能得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含

维生素C，例如新鲜橙汁中维生素C的含量在500mg/L左右。十二中某研究性学习小组测定了某品牌软包装橙汁中维生素C的含量，下面是他们的实验分析报告。

（一）测定目的：测定XXX牌软包装橙汁中维生素C的含量。

（二）测定原理：。6日8。6 + 12 T C6H6O6+2H +2I

（三）实验用品及试剂

（1）仪器和用品（自选，略）

（2）_________________ 试剂：指示剂（填名称），浓度为8.00 X 10 mol ? L-的12标准溶液、蒸馏水等。

（四）实验过程

（3）洗涤仪器，检查滴定管是否漏液，润洗相关仪器后，装好标准碘溶液待用。

（4）______________ 用（填仪器名称）向锥形瓶中移入20.00mL待测橙汁，滴入2滴指示剂。

⑸用左手控制滴定管的______________ （填部位），右手摇动锥形瓶，眼睛注视___________ ,直到滴定终点。滴定至终点时的现象是____________________ 。

（五）数据记录与处理

⑹若经数据处理，则此橙汁中维生素C的含量是______________ m g/L。

最后一滴标准液滴入时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色。

15ml 标准碘溶液碘的质量为：15mL X 10—3（L/ mL）X 8.00 X 10—3）mol ? L-1）X 254（g/mol）X

1000（mg/g）="30.48" mg 设20.0mL待测橙汁中维生素C的质量为x

C6H 8O6+I2T C6H6O6+2H ++2I-

176 254

x 30.48mg

176X 30.48mg=254 X X

解得：X=21.12mg

2?称取NaOH、Na2CO3的混合物Wg,溶于水中，加入酚酞作指示剂，以Mmol/L的盐酸滴定，耗用V1L时变为粉红色，此时发生的化学反应方程式是 _______________________ ;

若最初以甲基橙作指示剂，当耗用V2L盐酸时变橙色，此时发生的化学反应方程

由此计算混合物中NaOH和Na2CO3的质量分数分别为多少?

①NaOH + HCl —NaCl + 出0

②Na2CO3+ HCl —NaCl + NaHCO 3

③NaOH + HCl —NaCl + 出0

④Na2CO3+ 2HCI —2NaCI + CO2f + H2O

40 ⑵］%)106?—VJ

W X 100%, W X 100%

3?实验室有一瓶混有少量NaCl杂质的NaOH固体试剂，为准确测其纯度，采用盐酸滴定法

进行测定。

① 称取 WgNaOH 固体试剂配制成100.00mL 水溶液备用; ②

将浓度为Cmol/L 的标准盐酸装在用标准盐酸润洗过的

25.00mL 酸式滴定管中，调节液面

位置在零刻度以下，并记下刻度;

③ 取V i mL NaOH 待测溶液置于洁净的锥形瓶中，加入2-3滴甲基橙指示剂充分振荡，然后用浓度为C mol/L 的标准盐酸滴定，用去盐酸V 2 mL ,试回答固体试剂 NaOH 纯度计算公式为？ NaOH c fl '^i^-xlOO%

幵可

（4；根抿酸碱中和反应计算氢氧化翎容液的浓度

三 —ZL 氢氧化钠 V^xIO^L V

1 CV<5 4CV?

诸液中含有氢氧化钠的质量m （氢氧化钠）=CVM--—mol/Lx0.1Lx40g-i^ol- g,所叹氢氧化 V-l Vi n 4CVo

钠的质量分数为V! y x100% = — ----— WV-I Wg

4?测定硫酸铝晶体样品中 Al 2（SO 4）3 18H 2O （含杂质Pb ）质量分数的实验步骤为（EDTA 分别能与Al 3+

或Pb 2+

以物质的量之比1 : 1进行反应）：

步骤1:准确称取硫酸铝晶体样品 mg ,溶于25mL 。

步骤2:加入“mol L EDTA 溶液V 1mL （过量），煮沸、冷却，稀释至 100mL 。步骤3:取25.00mL 上述稀释液，滴加指示剂，用

C 2mol L —1 Pb （NO 3）2标准溶液滴定过量的

EDTA 溶液，达到终点时消耗 V 2mL Pb （NO 3）2标准溶液。

根据上述数据计算，该样品中 Al 2（SO 4）3 18H 2O 的质量分数为 _________ （用含字母的代数式表示）。

3 +

一 3

— 3

一 3

样品中的 Al 量是(5V1X10 — 4C 2V2MO )mol , n[Al 2(SO 4)3 18H 2O] = 1/2(C 1V1><10 — 4C 2V2X10 )mol , m[AI 2(SO 4)3 18H 2O] = 233(C 1V1X10 — 4C 2V 2M O )g ，质量分数

(ciVi -4CJ V2 ) 为三、氧化还原滴定

氧化还原滴定实验同酸碱中和滴定实验类似

（用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原

剂溶液或反之），计算方法一般是根据电子守恒来进行计算，整体分为两类，一类是已知的

氧化还原方程式，一类是未知的氧化还原方程式，对于未知的氧化还原方程式，

需要掌握陌

生氧化还原方程式书写的方法。（a ）已知反应方程式

1?某活动小组测定制取的 Na 2S 2O 3 5H 2O 的纯度的方法如下：准确称取 W g 产品，用适量蒸

馏水溶解，以淀粉作指示剂，用 0.100 0 mol ? —

1碘的标准溶液滴定。反应原理为 2S 2O 32■ + I 2===S 4O 62' + 2I （1）滴定至终点时，溶液颜色的变化:

（2）测定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为 ___________ mL 。产品的纯度为（

设Na 2S 2O 3 5H 2O 相对分子质量为 M ） _________ 。

c mol 儿"小汽 CV 2

4CV2

（1）由无色变监色

(2)18.10 0.018L 0100 0 mol W/W/X 100%

2?氧化还原滴定实验同中和滴定类似（用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之）。现有0.001mol/L酸性KMnO 4和未知浓度的无色NaHSO3溶液VL。反应的离子方程式是2MnO4-+5HSO3-+H+=====2Mn 2++5SO42-+3H2O。填空回答问题：滴定前

平视KMnO4液面，刻度为amL，滴定后液面刻度为bmL，则待测NaHSO?浓度计算表达式为？

由已知的化学方程式可知KMnO4和NaHSO3物质的量之比为2:5，实验过程中消耗KMnO 4

的量为（b-a）x 0.001,则NaHSO s为（b-a）0.001 X 2.5/V

3?葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量测定（已知：SO2+l2+2H2O=H2SO4+2HI ）:准确量取

100.00mL葡萄酒样品，加酸蒸馏出抗氧化剂成分. 取馏分于锥形瓶中，滴加少量淀粉溶液，用物质的量浓度为0.0225mol?L「1标准l2溶液滴定至终点，消耗标准l2溶液16.02mL .重复

以上操作，消耗标准I2溶液15.98mL .计算葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量（单位：mg?L 「1以SO2计算，请给出计算过程.）

1呂』技nL+16* Q&L

根据题意可知，消耗标准I2溶液的体积为=16.0mL ,所以I2的物质的量

为16.0 X0 L X 0.0225mol?L =3.6 X0 mol,根据反应SO2+l2+2H2O=H2SO4+2HI ,可知二氧化硫的物质的量为 3.6 X0 4mol , SO2的质量为64g/mol X3.6 X0 4mol=23.04mg，所以葡萄酒23*

样品中抗氧化剂的残留量为山一=230.4mg?L「1

4.维生素C（又名抗坏血酸，分子式为C6H8O6）具有较强的还原性，放置在空气中易被氧化，

其含量可通过在弱酸性溶液中用已知浓度的I2溶液进行滴定。该反应的化学方程式如下：

C6H 8O6 + l2~ C6H6O6 + 2HI。现欲测定某样品中维生素C的含量，取10 mL 6 mol L —1

CH3COOH溶液，加入100 mL蒸馏水，将溶液加热煮沸后冷却。精确称取0.200 0 g样品, 溶解于上述冷却的溶液中，加入 1 mL淀粉溶液作指示剂，立即用浓度为0.050 00 mol L厂1

的l2溶液进行滴定，直至溶液中的蓝色持续不退为止，共消耗21.00 mL I 2溶液。计算样品

中维生素C的质量分数。

滴定过程中消耗的I2的物质的量为0.012L X0.05mol/L,测定某样品中维生素C的含量为

0.012L X.05mol/L X6g/moL,质量分数表达式为

0.012L X.05mol/L X6g/moL/0.2g 1X0%=92.4%

(b) 已知多个方程式，根据转移电子数相等确定待测物质的质量分数

1?二氧化硒是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HN0 3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se.回收得到的SeO?的含量，可以通过下面的方法测定：

①SeO2+KI+HNO 3^ Se+b+KNO 3+H2O ② l2+2Na?S2O3宀Na?S4O6+2NaI

实验中，准确称量SeO2样品0.1500g，消耗了0.2000mol/L的Na z S z O s溶液25.00mL，所测

定的样品中SeO2的质量分数为

根据反应的方程式可知SeO2?2D?4Na2S2O3,消耗的n=0.2000 mol/L >0.025L=0.005mol ,根

据关系式计算样品中n-0.005mol x 丄

4-0.00125mol，故SeO2的质量为

0.13875g

0.00125mol N1g/mol=0.13875g，所以样品中SeO2 的质量分数为① 1500召X1OO%=92.5% , 故答案为：92.5%.

2?环境监测测定水中溶解氧的方法是：

①量取amL水样，迅速加入固定剂MnSO q溶液和碱性KI溶液(含KOH ),立即塞好瓶塞，

反复振荡，使之充分反应，其反应式为：2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH) 2 (该反应极快)

②测定：开塞后迅速加入1mL?2mL浓硫酸(提供H+),使之生成再用bmol/L的Na2S2O3 溶液滴定(以淀粉为指示剂)，消耗VmL。有关反应式为：MnO(OH) 2+2I

+ 2+ 2 —2

+4H =Mn +I2+3H2O I2+2S2O3 =21 +S4O6 -试回答水中溶解氧的计算式是(以g/L为单位) 。

设水中溶解氧的物质的量为x,根据题中给出的三个有关方程式可建立多步计算关系式：

O2~2MnO(OH) 2~212~4S2O3

1mol 4 mol

-3

x b x V x 10 mol

列式，解得x=0.25bV x 10-3 mol。

所以水中溶解氧的量为(0.25bV x 10-3)x 32/(a X 10-3)=8bV/a(g ? L-1)

1?已知高锰酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸(H2C2O4)溶液可以发生氧化还原反应。)高锰酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸溶液的反应可用于测定血钙的含量。方法是取2mL血液用蒸馏水稀释后，

向其中加入足量草酸铵晶体［化学式为(NH4)2C2O4］，反应生成CaC2O4沉淀，将沉淀用稀硫酸溶解后得到H2C2O4，再用KMnO4溶液滴定。

① ______________________________________________________________________ 稀硫酸溶解CaC2O4沉淀的化学方程式是 ____________________________________________________

②用KMnO4溶液滴定H2C2O4时，判断滴定终点的方法是

4 _ 1

③ ________________________________________________________________________ 若消耗了 1.0 >10一mol L厂的KMnO4溶液20.00 mL ,贝U 100 mL该血液中含钙______________ g。

设100ml 由CaC?O4+H2SO4 CaSO4+H2C2O4、

2KMnO 4+5H 2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO 4+10CO2 f +8H2O 可以得出关系式：

5Ca2+?2KMnO4,所以n (Ca2+) =2.5n ( KMnO 4) =1.0> 10-4mol/L > 0.02L > 2.5，所以可计算出