滴定终点与酸碱指示剂的选择
2011-09-13 05:37阅读：
滴定终点与酸碱指示剂的选择
酸碱中和滴定是高考的重要考点之一，而正确选择指示剂是滴定操作成功的关键。指示剂选择得当，可以把实验误差减至最小。下面就指示剂的选择总结如下。
酸碱中和和滴定指示剂的选择之一
(1)酚酞：酸滴定碱时：颜色由红刚好褪色
碱滴定酸时：颜色由无色到浅红色
(2)甲基橙：酸滴定碱时：颜色由黄到橙色
碱滴定酸时：颜色由红到橙色
一般不选用石蕊
酸碱中和和滴定指示剂的选择之二
为了减小方法误差，使滴定终点和等当点重合，需要选择适当的指示剂。
强酸与弱碱相互滴定时，应选用甲基橙。
强碱与弱酸相互滴定时，应选用酚酞。
强酸与强碱相互滴定时，既可选用甲基橙，也可选用酚酞作指示剂。
注意，中和滴定不能用石蕊作指示剂。原因是石蕊的变色范围(pH5.0～8.0)太宽，到达滴定终点时颜色变化不明显，不易观察。
酸碱中和滴定指示剂的选择之三
为了使指示剂的变色不发生异常导致误差，中和滴定时指示剂的用量不可过多，温度不宜过高，强酸或强碱的浓度不宜过大。
一、石蕊试液颜色变化不明显，对滴定终点的指示不准确，一般不作酸碱中和滴定的指示剂，常选酚酞和甲基橙作指示剂。
例1. 用已知浓度的NaOH溶液测定硫酸的浓度，参考下表，从中选出正确的选项（
）
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锥形瓶中的溶液
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滴定管中的溶液
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选用的指示剂
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选用的滴定管
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A
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碱
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酸
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石蕊
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碱式
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B
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酸
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碱
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酚酞
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酸式
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C
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碱
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酸
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甲基橙
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酸式
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D
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酸
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碱
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酚酞
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碱式
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解析：石蕊试液变色不明显，一般不作酸碱中和滴定的指示剂，A错；碱液不能盛放在酸式滴定管中，B错；当锥形瓶内为碱液时，滴入甲基橙，终点时颜色由黄色→橙色，便于观察，C对；当锥形瓶内为酸液时，滴入酚酞，终点颜色由无色→浅红色，也便于观察，D对。因此答案为CD。
二、根据滴定所用酸碱的强弱而定：强酸、强碱互相滴定，选酚酞或甲基橙作指示剂都可以；强酸、弱碱互相滴定，选甲基橙作指示剂；强碱、弱酸互相滴定，选酚酞作指示剂。
例2. 以下是几种酸碱指示剂变色的pH范围：
（1）甲基橙3.1~4.4；
（2）甲基红4.4~6.2；
（3）酚酞8.2~10.0。
现用0.1mol/L的NaOH溶液滴定浓度相近的醋酸时，上述指示剂（
）
A. 都可以
B. 只能用（3）
C. 可以用①或②
D. 可以用②或③
解析：用NaOH溶液滴定浓度相近的醋酸，当两者正好中和时，因生成的醋酸钠属于强碱弱酸盐，水解使溶液呈碱性，而甲基橙和甲基红的变色都发生在酸性范围内（如果选它们作指示剂，终点时需要有较多的弱酸过量才行）。因此，所选指示剂不能用甲基橙和甲基红，而应该用变色发生在碱性范围内的酚酞。答案为B。
【例题3】下列各项错误的酸碱中和滴定实验中，属于终点现象判断不正确的是
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锥形瓶
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滴定管
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指示剂
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滴定管类型
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滴定终点标志
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A
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NaOH溶液
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盐酸
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酚酞
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酸式
滴定管
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锥形瓶中溶液颜色由红色变成无色，半分钟内溶液颜色无变化
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B
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盐酸
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NaOH溶液
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甲基橙
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酸式
滴定管
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最后一滴时，锥形瓶中溶液颜色由红色变成橙色，半分钟内溶液颜色无变化
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C
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盐酸
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氨水
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甲基橙
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酸式
滴定管
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最后一滴时，锥形瓶中溶液颜色由红色变成橙色，半分钟内溶液颜色无变化
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D
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NaOH溶液
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醋酸溶液
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紫色石蕊
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碱式
滴定管
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最后一滴时，锥形瓶中溶液颜色由蓝色变成紫色色，半分钟内溶液颜色无变化
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解析：A项，滴定终点的标志是红色刚好变成无色，且半分钟内溶液颜色无变化。因为如果滴加盐酸过量，溶液仍然是无色，因此A项属于终点现象描述错误；B项、C项应用碱式滴定管，属于仪器选择错误；D项，指示剂、滴定管选择度错误。
答案：A
句型： 最后一滴时，锥形瓶中溶液颜色由
色刚好变成
色，且半分钟内溶液颜色无变化
三、在测定未知碱（可能含Na
2CO
3、NaOH、NaHCO
3中的一种或两种）其组分的含量或判断其组成时，采用双指示剂法（滴定中选用两种指示剂）进行分析。
例4
、双指示剂法可用来测定由NaOH、NaHCO
3、Na
2CO
3中的一种或几种物质组成的混合物的含量，具体做法是：向待测液中加入酚酞，用盐酸标准溶液滴定，当红色退去时，NaOH完全被中和，且Na
2CO
3完全转化为NaHCO
3，这时消耗V
1
mL盐酸，然后再向待液中加入甲基橙，再继续滴加盐酸标准溶液，当溶液由黄变橙时，NaHCO
3被转化为NaCl，这时消耗V
2
mL盐酸。
（1）
判断物质的组成，用NaOH、NaHCO
3、Na
2CO
3填写下表的空格：
V1、V2
的变化
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①
V1≠0
V2＝0
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②
V1＝0
V2≠0
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③
V1＝V2≠0
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④
V1＞V2＞0
|
⑤
V2＞V1＞0
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式 样
成 分
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（2）若盐酸浓度为0.5 mol/L，含惰性杂质的混合物重1.20 g，V
1为30.00 mL
，V
2为5.00 mL，求各成分的质量分数。
解析：（1）用酚酞作指示剂时，发生下面两个反应：
Na
2CO
3 +HCl ＝ NaHCO
3 + NaCl；NaOH +
HCl ＝ NaCl + H
2O
用甲基橙作指示剂时反应为：NaHCO
3 +HCl ＝ NaCl + H
2O
+ CO
2↑
此外溶液中NaOH和NaHCO
3不能共存，因为还要发生如下反应：
NaOH + NaHCO
3 ＝ Na
2CO
3 +
H
2O，原混合物可分为以下五种情况来讨论：
①若只含NaOH，则
V1≠0，
V2＝0；
②若只含NaHCO
3，则
V1＝0，
V2≠0；
③若只含Na
2CO
3，则
V1＝
V2≠0；
④若含NaOH和Na
2CO
3，则
V1＞
V2＞0；
⑤若含Na
2CO
3和NaHCO
3，则
V2＞
V1＞0。
由此可知，题中各情况下式样的成分为：①NaOH；②NaHCO
3；③Na
2CO
3；④含NaOH和Na
2CO
3；
⑤含Na
2CO
3和NaHCO
3。
（2）由于
V1＞
V2＞0，故该试样是由NaOH和Na
2CO
3以及惰性杂质组成。
设NaOH含量为x
Na
2CO
3 → HCl → NaHCO
3 →
HCl
1
1
1
1
5 mL
5
mL
NaOH
→
HCl
1
1
x
(30－5)×10
－3×0.5
mol
解得x ＝ 0.0125 mol，故m(NaOH) ＝ 0.0125×40 g ＝ 0.5 g
n(Na
2CO
3) ＝
n(HCl) ＝ 5×10
－3×0.5 mol ＝ 0.0025 mol
m(Na
2CO
3) ＝ 0.0025 mol×106 g/mol
＝ 0.265 g
w(NaOH) ＝ ×100％ ＝ 41.67％
w(Na
2CO
3) ＝ ×100％＝ 22.1％
其它杂质的质量分数为：
1－41.67％－22.1％＝ 36.23％
答案：见解析。
点拨：为了测定某混合物的组成，可根据混合物中各成分的性质，依据反应中特定的定量关系，以及反应过程中溶液的
变化，采用两种不同的指示剂来进行滴定。求解时要注意各阶段反应中的定量关系。
说明：（1）酸碱恰好中和时溶液不一定呈中性，最终溶液的酸碱性还是取决于生成盐的水解情况。
（2）滴定终点与完全中和是有差距的，滴定终点是指示剂变色点，完全中和点是酸碱恰好反应点。
例题5、有一种溶液中含有的溶质可能是NaOH、Na
2CO
3和NaHCO
3中的一种或两种。现取等体积的两份上述溶液，分别以酚酞和甲基橙作指示剂，用同样浓度的盐酸进行滴定，当达到滴定终点时，消耗盐酸的体积分别为V
1mL和V
2mL，如果V
12<2V
1，则上述溶液中的溶质是（
）
A.
NaHCO
3
B. Na
2CO
3、NaHCO
3
C.
Na
2CO
3
D.
NaOH、Na
2CO
3
可能的溶质
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V1与V2的关系
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NaOH
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NaHCO3
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Na2CO3
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NaOH、Na2CO3
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Na2CO3、NaHCO3
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