酸碱中和滴定原理的计算.docx
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酸碱中和滴定原理的计算
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-=H2O
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/LKOH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
C）把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节液面使滴定管尖嘴充满溶液
D）取标准KOH溶液注入碱式滴定管至0刻度以上2-3cm
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.
0.0025.90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/LKOH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·L1
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
22.62
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0.1136mol/L
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。
滴定
次数
待测NaOH
体积/mL
0.1000mol/L盐酸的
体积/mL
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
溶液体
积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
由表格可知第二组数据存在错误，所以舍弃，则
mL=26.10mL,c（NaOH）=
=0.1044mol/L
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wg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wgNa2CO3消耗盐酸VmL，则盐酸的物质的
量浓度为mol·L—1。
盐酸的浓度为
5.实验室常用邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）来测定氢氧化钠溶液的浓度，反应如下：
KHC8H4O4+NaOH====KNaC8H4O4+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KHC8H4O4（相对分子质量为204.2）晶体两份质量均为0.5105g，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20.00mL，则NaOH溶液的物质的量浓度是多少？
（结果保留四位有效数字）
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×××牌软包装橙汁中维生素C的含量。
（二）测定原理：
C6H8O6+I2→C6H6O6+2H+2I
（三）实验用品及试剂
（1）仪器和用品（自选，略）
－3-1
（2）试剂：
指示剂（填名称），浓度为8.00×103mol·L-1的I2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。
（5）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
（6）若经数据处理，则此橙汁中维生素C的含量是mg/L。
（2）淀粉（4）酸式滴定管（5）活塞锥形瓶中溶液颜色变化
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。
（6）取三次实验的平均值，则在实验中消耗的标准碘溶液的体积应该是15ml．
15ml标准碘溶液碘的质量为：
15mL×10－3（L/mL）×8.00×10－3）mol·L-1）×254（g/mol）×1000（mg/g）="30.48"mg设20.0mL待测橙汁中维生素C的质量为xC6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-
176254
x30.48mg
176×30.48mg=254×X解得：
X=21.12mg则1L中含维生素C的质量为：
21.12mg×1000ml/20ml=1056.00mg，
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＋HClNaCl＋H2O
2Na2CO3＋HClNaCl＋NaHCO3
3NaOH＋HClNaCl＋H2O
4Na2CO3＋2HCl2NaCl＋CO2↑＋H2O
×100%,×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V1mLNaOH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Cmol/L的标准盐酸滴定，用去盐酸V2mL，试回答固体试剂NaOH纯度计算公式为?
＋
4.测定硫酸铝晶体样品中Al2（SO4）3·18H2O（含杂质Pb2＋）质量分数的实验步骤为（EDTA分别能与Al3＋或Pb2＋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c1mol·LEDTA溶液V1mL（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c2mol·L－1Pb（NO3）2标准溶液滴定过量的EDTA溶液，达到终点时消耗V2mLPb（NO3）2标准溶液。
根椐上述数据计算，该样品中Al2（SO4）3·18H2O的质量分数为（用含字母的代数式
表示）。
3＋－3－3－3
样品中的Al3＋量是（c1V1×10－3－4c2V2×10－3）mol，n[Al2（SO4）3·18H2O]＝1/2（c1V1×10－3－－3－3－3
4c2V2×10－）mol，m[Al2（SO4）3·18H2O]＝233（c1V1×10－－4c2V2×10－）g，质量分数
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Na2S2O3·5H2O的纯度的方法如下：
准确称取Wg产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.1000mol·L－1碘的标准溶液滴定。
反应原理为2S2O32-＋
I2===S4O62-＋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Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M）。
（1）由无色变蓝色
（2）18.100.018L×0.1000molL－·1×2×M/W×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KMnO4和未知浓度的无色NaHSO3溶液VL。
反应的离子方程式是2MnO4-+5HSO3-+H+=====2Mn2++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NaHSO3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KMnO4的量为（b-a）×0.001,则NaHSO3为（b-a）0.001×2.5/V
3.葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量测定（已知：
SO2+I2+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I2溶液滴定至终点，消耗标准I2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．）
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
﹣3﹣1﹣4
为16.0×10﹣3L×0.0225mol?
L﹣1=3.6×10﹣4mol，根据反应SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，可知二氧
化硫的物质的量为3.6×104mol，SO2的质量为64g/mol×3.6×104mol=23.04mg，所以葡萄酒
样品中抗氧化剂的残留量为=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：
C6H8O6＋I2→C6H6O6＋2HI。
现欲测定某样品中维生素C的含量，取10mL6mol·L－1
CH3COOH溶液，加入100mL蒸馏水，将溶液加热煮沸后冷却。
精确称取0.2000g样品，
溶解于上述冷却的溶液中，加入1mL淀粉溶液作指示剂，立即用浓度为0.05000molL·－1的I2溶液进行滴定，直至溶液中的蓝色持续不退为止，共消耗21.00mLI2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×0.05mol/L,测定某样品中维生素C的含量为
0.012L×0.05mol/L1×76g/moL,质量分数表达式为
0.012L×0.05mol/L1×76g/moL/0.2g1×00%=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HNO3或浓
H2SO4反应生成SeO2以回收Se．回收得到的SeO2的含量，可以通过下面的方法测定：
1SeO2+KI+HNO3→Se+I2+KNO3+H2O②I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI实验中，准确称量SeO2样品0.1500g，消耗了0.2000mol/L的Na2S2O3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SeO2～2I2～4Na2S2O3，消耗的n=0.2000mol/L×0.025L=0.005mol，根
据关系式计算样品中n=0.005mol×
=0.00125mol，故SeO2的质量为
0.00125mol1×11g/mol=0.13875g，所以样品中SeO2的质量分数为×100%=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MnSO4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I2，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+=Mn2++I2+3H2OI2+2S2O32-=2I—+S4O62-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：
2-
O2~2MnO（OH）2~2I2~4S2O3
1mol4mol
-3
xb×V×10-3mol
列式，解得x=0.25bV×10-3mol。
所以水中溶解氧的量为（0.25bV×10-3）×32/（a×10-3）=8bV/a（g·L-1）（c）根据电荷守恒确定未知的氧化还原方程式
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
5Ca2+～2KMnO4，所以n（Ca2+）=2.5n（KMnO4）=1.0×10-4mol/L×0.02L×2.5，所以可计算出100mL该血液中含钙的质量为：
1.0×10-4mol/L×0.02L×2.5×40g/mol×100ml/2ml=0.01
2.准确称取0.1710gMnSO4·H2O样品置于锥形瓶中加入适量H3PO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2全部氧化成Mn3，用c（Fe2）＝0.0500molL·1的标准溶液滴定至终点（滴定过程中Mn3＋被还原为Mn2＋），消耗Fe2＋溶液20.00mL。
计算MnSO4·H2O样品的纯度（请给出计算过程）。
2＋－1－3
n（Fe＋）＝0.0500molL－·×20.00mL/1000＝1.00×10－mol
2＋2＋－3
n（Mn2＋）＝n（Fe2＋）＝1.00×10－mol
－3－1
m（MnSO4·H2O）＝1.00×10－mol×169gm·ol－＝0.169g
MnSO4·H2O样品的纯度为：
×100%＝98.8%
3.氧化还原滴定是水环境监测常用的方法，可用于测定废水中的化学耗氧量（单位：
mg/L——每升水样中还原性物质被氧化需O2的质量）。
某废水样100.00mL，用硫酸酸化后，加入0.01667mol/L的K2Cr2O7溶液25.00mL，使水样中的还原性物质在一定条件下完全被氧化。
然后用0.1000mol/L的FeSO4标准溶液滴定剩余的Cr2O72—，实验数据记录如下：
实验数据
FeSO4溶液体积读数/mL
滴定前
滴定后
实验序号
第一次
0.10
16.20
第二次
0.30
15.31
第三次
0.20
15.19
①完成离子方程式的配平：
2—2+3+3+
___Cr2O7+___Fe+Cr+Fe+H2O
②计算废水样的化学耗氧量。
（写出计算过程，结果精确到小数点后一位。
）
①根据质量守恒定律、电子守恒、电荷守恒可得离子方程式：
Cr2O72—+6Fe2++14H+==
2Cr3++6Fe3++7H2O；②根据表格提供的数据可知第一次实验误差太大，舍去，消耗的FeSO4
溶液的体积要按照第2、3此来计算，V（FeSO4）=15.00ml；在反应的过程中电子转移数目相等0.01667mol/L×0.025L×2×3=0.1000mol/L×0.0150L×1+n（O2）×4,n（O2）=0.0014÷=0.00025mol.
所以每升废水中的还原性物质消耗的氧气的物质的量是0.00025mol×10=0.0025mol，其质量
是0.0025mol×32g=0.08g=80mg.
4.K2Cr2O7可用于测定亚铁盐的含量，现有FeSO4试样0.4000克，溶解酸化后，用浓度为
0.02000mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00mL，则该试样中FeSO4的质量
分数为。
根据氧化还原反应中电子转移数目相等可知：
K2Cr2O7～6FeSO4。
n（K2Cr2O7）=
-4-3-3
0.02000mol/L0÷.02L=4.01×0-4mol，则n（FeSO4）=2.4×10-3mol，m（FeSO4）=2.4×10-3mol×
152g/mol=0.3648g。
则该试样中FeSO4的质量分数为（0.3648g÷0.4000g）×100%=91.2%
5.中华人民共和国国家标准（GB27602011）规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g/L。
某兴趣
小组用题图1装置（夹持装置略）收集某葡萄酒中SO2，并对其含量进行测定。
（1）仪器A的名称是，水通入A的进口为。
（2）B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为。
（3）除去C中过量的H2O2，然后用0.0900molL·－1NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择题图2中的；若滴定终点时溶液的pH＝8.8，则选择的指示剂为
；若用50mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10处”，则管内液体的体积（填序号）（①＝10mL，②＝40mL，③<10mL，④>40mL）。
（4）滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00ml，该葡萄酒中SO2含量为：
__g/L。
（1）冷凝管（或冷凝器）b
（2）SO2＋H2O2===H2SO4（3）③酚酞④
－1
（4）滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00mL，该葡萄酒中SO2含量为gL·－1。
SO2与NaOH存在如下关系：
SO2～H2SO4～2NaOH
64g2mol
－1
m（SO2）0.0900molL·×0.025L
－1
解得：
m（SO2）＝0.072g，故葡萄酒中SO2的含量为＝0.24gL·1。
四、通过酸碱中和滴定确定未知物质化学式
一般是根据无机化学中离子检验的方法来确定未知的离子种类，然后通过电荷守恒，质量守恒进行计算出各离子或原子之间的系数比，从而确定出待测物质的化学式。
1.硫酸镍铵［（NH4）xNiy（SO4）m?
nH2O］可用于电镀、印刷等领域．某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验：
①准确称取2.3350g样品，配制成100.00mL溶液A；
②准确量取25.00mL溶液A，用0.04000mol?
L﹣1的EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定其中的Ni2+（离子方程式为Ni2++H2Y2﹣=NiY2﹣+2H+），消耗EDTA标准溶液31.25mL；
3另取25.00mL溶液A，加足量的NaOH溶液并充分加热，生成NH356.00mL（标准状况）．通过计算确定银硫酸镍铵的化学式（写出计算过程）．
2+﹣﹣1
25mL溶液中镍离子的物质的量是：
n（Ni2+）=n（H2Y2﹣）=0.04000mol?
L﹣1×0.03125L=1.2501×0﹣3
mol，
氨气的物质的量等于铵离子的物质的量，n（NH4+）==2.500×10﹣3mol
根据电荷守恒，硫酸根的物质的量是：
n（SO42﹣）=×［2n（Ni2+）+n（NH4+）］=2.500×10﹣
3mol，
所以：
m（Ni2+）=59g?
mol﹣1×1.250×10﹣3mol=0.07375g
+﹣1﹣3
m（NH4）=18g?
mol×2.500×10mol=0.04500g
2﹣m（SO4
﹣1﹣3
）=96g?
mol﹣×2.500×10﹣mol=0.2400g
n（H2O）=
﹣2
=1.250×10mol
+2+2﹣
x：
y：
m：
n=n（NH4+）：
n（Ni2+）：
n（SO42）：
n（H2O）=2：
1：
2：
10，硫酸镍铵的化学式为（NH4）2Ni（SO4）2?
10H
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