强酸滴定混合碱的滴定曲线-Eduwest

4.多元酸、混合酸、多元碱的滴定A)多元酸的滴定例：NaOH滴定H3PO4:H3PO4为三元酸，其三级离解常数分别为:Ka1=10-2.12;Ka2=10-7.20;Ka3=10-12.36。用NaOH溶液滴定H3PO4溶液时，中和反应是分步进行的，即:H3PO4+NaOHNaH2PO4+H2ONaH2PO4+NaOHNa2HPO4+H2ONa2HPO4+NaOHNa3PO4+H2O对多元酸要能准确滴定，又能分步滴定的条件(判别式)是：（1）c0Ka1≥10-8(c0为酸的初始浓度)；（2）Ka1/Ka2104已知H3PO4的pKa1=2.12,pKa2=7.20,pKa3=12.36,因c0Ka110-8,且Ka1/Ka2=10-2.12/10-7.20=105.08104故第一步反应H3PO4+NaOHNaH2PO4+H2O可以进行又因c0Ka2≥10-8,且Ka2/Ka3=10-7.20/10-12.36=105.16104故第二步反应NaH2PO4+NaOHNa2HPO4+H2O亦可以进行但由于c0Ka310-8，故第三步反应Na2HPO4+NaOHNa3PO4+H2O不能直接滴定。从NaOH溶液滴定H3PO4溶液的滴定曲线上可以看出有2个滴定突跃，第一个突跃的化学计量点在pH=4.7,可用甲基橙作指示剂;第二个突跃的化学计量点在pH=9.8,可用酚酞作指示剂,终点误差为0.5%左右。强碱滴定磷酸滴定曲线讨论：多元酸与混合酸的滴定酸类型终点误差要求滴定条件一元酸TE≤±0.1%cKa≥10－８二元酸TE≤±1%cKa≥10－9，Ka1/Ka2≥10４混合酸TE≤±1%Ka1·cＨＡ１/Ka２·cＨＡ≥104两种弱酸（HA+HB）混合的滴定：（HCOOH和C6H5OH）若需测定其中较强的一种弱酸（如HA），则需满足下列条件：（1）cHAKHA≥10-9(允许误差±1%)（2）cHAKHA/cHBKHB＞104强酸（HA）与弱酸（HA）混合的滴定：（HCl和HAc）B)多元碱的测定用HCl溶液滴定Na2CO3为例。H2CO3为二元酸，其二级离解常数分别为pKa1=6.38;pKa2=10.25。用HCl溶液滴定Na2CO3溶液时，中和反应是分步进行的，即Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl(1)NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O(2)对多元碱要能准确滴定，又能分步滴定的条件(判别式)是：（1）c0Kb1≥10-8(c0为碱的初始浓度)（2）Kb1/Kb2104因c0Kb110-8,且Kb1/Kb2=10-3.75/10-7.62=103.87≈104,故第一步反应Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl可以进行。第二步的反应产物为CO2，其饱和溶液的浓度为0.04mol·L-1,故第二步反应NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O亦可进行。已知的pKb1=14-pKa2=14-10.25=3.75;pKb2=14-pKa1=14-6.38=7.62用HCl溶液滴定Na2CO3溶液的滴定曲线如图所示。从滴定曲线上可以看出有2个滴定突跃，第一个突跃在化学计量点pH=8.3的附近,可用酚酞作指示剂；第二个突跃在化学计量点pH=3.9的附近,可用甲基橙作指示剂。强酸滴定碱的滴定曲线2.8终点误差(endpointerror)1强碱滴定强酸2强碱滴定一元弱酸3强碱滴定多元弱酸1强碱滴定强酸(例25)epHXeptcHOHE][][epHXtpHpHtcKE21)(1010speppHpHpH例25以甲基橙为指示剂，计算0.1mol/LNaOH滴定等浓度的HCl的终点误差。解：甲基橙变色点pH=4,即[H+]ep=10-4mol/L1044%100%1010100%0.0510100%0.050.2%epeptepHClOHHEC[OH-]ep=10-14/10-4=10-102强碱滴定一元弱酸epHAepeptcHAOHE][][21)(1010epHAtpHpHtcKEwatKKHAOHAK]][[][例26(p72):用0.1mol/LNaOH滴定等浓度的HAc,以酚酞为指示剂（PKHIn=9.1）,计算终点误差。解：[H+]ep=10-9.1mol/L，所以[OH-]=10-4.9mol/L9.16.369.14.74100.055101010epepHAHAHAepaHHACCHK4.96.364.910510%100%0.0510100%0.03%0.05tE3强碱滴定多元弱酸H3A第一终点第二终点21)(101021aapHpHtKKE21)(2101032aapHpHtKKE2.9、酸碱滴定法的应用（一）混合碱的测定（二）极弱酸(碱)的测定（三）铵盐中氮的测定混合碱的测定（双指示剂法）混合碱的组成有NaOH,Na2C03,NaHCO3及其混合物（1）NaOH+Na2CO3(2)Na2CO3+NaHCO3用HCl标准溶液测定混合碱时，采用双指示剂法。当酚酞变色时，设用去HCl标准溶液V1(mL)；加入甲基橙后继续滴定，当甲基橙变色时，又用去HCl标准溶液V2(mL)，可根据V1和V2数值的大小判断混合碱的组成(定性/定量计算)：判断组成：V1V2:NaOH(V1-V2),Na2C03(2V2)V1V2:Na2C03(2V1),NaHCO3(V2-V1)V1=V2:则碱液只含Na2C03V1=0，V20:则碱液只含NaHCO3V2=0，V10:则碱液只含NaOH强酸滴定混合碱的滴定曲线1．当V1＞V2时,混合碱组成为:NaOH+Na2CO3,测定反应为:NaOH+HClNaCl+H2ONa2CO3+HClNaHCO3+NaCl以上反应是以酚酞作指示剂，消耗HCl溶液V1(mL)。NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O以上反应是以甲基橙作指示剂，消耗HCl溶液V2(mL)。计算:%10010)(s3NaOH21HClNaOHmMVVcw%10010221s3CONa2HClCONa3232mMVcw2.当V1＜V2时,混合碱组成为:Na2CO3+NaHCO3,测定反应为:Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl以上反应是以酚酞作指示剂，消耗HCl溶液V1(mL)。NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O以上反应是以甲基橙作指示剂，消耗HCl溶液V2(mL)。计算：%10010221s3CONa1HClCONa3232mMVcw%10010)(s3NaHCO12HClNaHCO33mMVVcw例：称取混合碱试样0.6422g，以酚酞为指示剂，用0.1994mol·L-1HCl溶液滴定至终点，用去酸溶液32.12mL；再加甲基橙指示剂，滴定至终点又用去酸溶液22.28mL。求试样中各组分的含量。解：因V1V2，故此混合碱的组成为NaOH和Na2CO3。%10010)(s3NaOH21HClNaOHmMVVcw%22.12%1006422.01000.40)28.2212.32(1994.03%10010221s3CONa2HClCONa3232mMVcw%33.73%1006422.0100.10628.221994.03磷酸及其盐的混合体系中,可能含有HClH3PO4H2PO4-HPO42-PO43-NaOH1.如何判断体系中的主要组分?2.如何测定各组分的含量?指示剂BCCRRHHOOCCHHOORR33HBOOHRRCCHHOH2HO3H2?PP4.9.2硼酸(H3BO3)的测定NaOH络合酸pKa=4.264.9.3铵盐中氮的测定甲醛法NaOH4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O(pKb=8.87)PP指示剂?预中和游离H+43HSONaOH24CuSO4NNHNH浓加热3.有机含氮化合物中氮的测定(蒸馏法)+-42333+433HBO()33NH+HBO+HBO()NH+HBO过剩MRMO4+4+HClNH+HCl()NH（标液）剩指示剂指示剂MR（凯氏定氮法）NaOHHCl4.9.3铵盐中氮的测定甲醛法NaOH4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O(pKb=8.87)PP指示剂?预中和游离H+43HSONaOH24CuSO4NNHNH浓加热3.有机含氮化合物中氮的测定(蒸馏法)+-42333+433HBO()33NH+HBO+HBO()NH+HBO过剩MRMO4+4+HClNH+HCl()NH（标液）剩指示剂指示剂MR（凯氏定氮法）NaOHHCl凯氏定氮装置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1.消化样品浓H2SO4CuSO4·5H2OK2SO4第四章小结4.1酸碱反应的定义,平衡常数的表示、活度与浓度;4.2酸度对弱酸(碱)形体分布的影响(一元,多元),摩尔分数计算,各种形体浓度的计算;4.3酸碱溶液的H+浓度计算:一元(多元)酸碱,两性(类两性)物质,共轭体系;混合体系.会写质子条件式,了解精确式如何得来,会用近似式和最简式;4.4酸碱缓冲溶液:了解缓冲容量的概念(不要求推导公式),会选择缓冲溶液并配制需要的缓冲溶液(定量计算).4.5酸碱指示剂:了解作用原理,影响因素,掌握常用指示剂(MO,MR,PP)的变色区间和变色点.4.6酸碱滴定曲线和指示剂的选择:强酸(碱)滴定、一元弱酸(碱)滴定过程中pH计算,重点是化学计量点及±0.1%时的pH计算.了解滴定突跃与浓度、Ka(Kb)的关系，一元弱酸碱能被准确滴定的条件；正确选择指示剂；了解强酸与弱酸混合溶液、多元酸溶液能分步滴定或全部滴定的条件及指示剂的选择。4.7酸碱滴定法的应用:标准酸(碱)溶液的配制与标定;应用示例:混合碱(酸)、P、N、H3BO3的测定。