對酸堿滴定反應(yīng)的思考與拓展

【摘要】文章通過對酸堿滴定反應(yīng)的總結(jié)與思考，進一步拓展到雙指示劑滴定、氧化還原滴定、配位滴定和沉淀滴定法，對化學(xué)實驗教學(xué)中常見的滴定分析實驗進行了解析，希望對大家進一步理解滴定實驗原理，掌握四大滴定有所幫助。

【文獻標識碼】B

【文章編號】1674-9308（2015）05-0016-02

doi：10.3969/j.issn.1674-9308.2015.05.013

作者單位： 462002 河南省漯河醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校

滴定分析是分析化學(xué)中常用的定量分析方法，相關(guān)實驗也是化學(xué)教學(xué)中非常重要的內(nèi)容，通常以酸堿中和滴定實驗為基礎(chǔ)，拓展出雙指示劑法滴定、氧化還原滴定、配位滴定、沉淀滴定等實驗。下面我們就通過類比的方法，將四大滴定串聯(lián)起來，逐一解析常見的滴定分析實驗，希望對大家進一步理解實驗原理，掌握四大滴定有所幫助。

1　打好酸堿中和滴定的基礎(chǔ)

酸堿中和滴定的教學(xué)不僅是讓學(xué)生理解和掌握酸堿中和滴定的原理、操作方法、有關(guān)數(shù)據(jù)的記錄、處理和誤差分析，更重要的是讓學(xué)生通過實驗去認識反應(yīng)的本質(zhì)和中和滴定實驗中由量變到質(zhì)變，由質(zhì)變引起指示劑顏色變化的規(guī)律。下面就將酸堿中和滴定過程中，需要特別注意的問題總結(jié)如下：

滴定管是酸堿中和滴定中主要的實驗儀器，可分為酸式滴定管和堿式滴定管，常見的有25 ml和50 ml兩種規(guī)格，可精確到0.01 ml。酸式滴定管用于裝酸性溶液或氧化性溶液，堿式滴定管只能用于裝堿或堿性溶液。

酸堿指示劑一般是有機弱酸或有機弱堿，在《滴定分析儀器的洗滌和使用練習(xí)》 [1]實驗中，用到的指示劑有甲基橙和酚酞，其中甲基橙的變色范圍為3.1～4.4（紅→橙→黃），酚酞的變色范圍為8.0～10（無色→淺紅→紅）。指示劑的添加以2～3滴最佳，學(xué)生在進行實驗時往往覺得指示劑添加越多越好，實際上我們應(yīng)盡量避免因指示劑用量過多導(dǎo)致的變色不敏銳或者指示劑自身消耗滴定液所造成誤差。

滴定過程中任何小的失誤都可能對實驗結(jié)果造成誤差，如滴定管和移液管沒有用待移取的溶液進行潤洗，讀數(shù)時視線和凹液面未處于同一水平線上等。所以在進行誤差分析的時候，應(yīng)首先明確誤差造成的標準液體積消耗的改變。

雙指示劑滴定是建立在酸堿中和滴定的基礎(chǔ)上，利用兩種指示劑在不同化學(xué)計量點的顏色變化，分別指示兩個滴定終點的測定方法。通常用來測定NaOH和Na 2CO 3或者Na 2CO 3和NaHCO 3混合物中各組分的含量。如《藥用NaOH的含量測定》實驗就是利用酚酞和甲基橙兩種指示劑分別指示終點，測定藥用NaOH中NaOH和Na 2CO 3各組分的含量。這種方法簡單快速，在實際生產(chǎn)中普遍應(yīng)用。

《藥用NaOH的含量測定》實驗首先用酚酞作指示劑，用標準鹽酸溶液滴定，使混合物中的NaOH與HCl完全反應(yīng)，Na 2CO 3與HCl反應(yīng)生成NaHCO 3，此時溶液由紅色變?yōu)闊o色，消耗HCl體積V 1，產(chǎn)物NaHCO 3使溶液依舊顯堿性。然后再甲基橙指示劑，繼續(xù)用鹽酸溶液進行滴定至溶液顏色由黃色變?yōu)槌壬珪r，溶液中的NaHCO 3與HCl反應(yīng)完全，消耗HCl體積V 2。

在實驗過程中，一般我們測定得到的體積是V 1＞V 2，說明藥用NaOH是由NaOH和Na 2CO 3混合物組成的。若滴定結(jié)果顯示V 1=V 2，則說明試樣是Na 2CO 3；當V 1＜V 2時，則說明試樣是Na 2CO 3和NaHCO 3的混合物。歸根結(jié)底來說，明確實驗原理是我們進行結(jié)果分析的基礎(chǔ)。

2　氧化還原滴定

氧化還原滴定法是以溶液中氧化劑和還原劑之間的電子轉(zhuǎn)移為基礎(chǔ)的一種滴定分析方法，與酸堿中和滴定和沉淀滴定相比較，氧化還原滴定法應(yīng)用的非常廣泛，不僅用于無機分析，而且可以廣泛應(yīng)用于有機分析，許多具有氧化性或還原性的化合物可以用于氧化還原滴定法進行測定。

氧化還原滴定指示劑有三類：（1）氧化還原指示劑：如二苯胺磺酸鈉。（2）專用指示劑：藥用基礎(chǔ)化學(xué)實驗《維生素C的含量測定》就是利用直接碘量法，可溶性淀粉溶液作指示劑，碘標準溶液滴定指溶液由無色變?yōu)闇\藍色來指示實驗終點。（3）自身指示劑：如《高錳酸鉀標準溶液的配制和標定》、《商品雙氧水中過氧化氫含量的測定》實驗就是利用KMnO 4溶液本身特殊的紫紅色，不額外加入指示劑，直接利用終點時稍過量的KMnO 4使溶液從無色變?yōu)闇\紅色就可以判斷滴定終點。

3　配位滴定法

配位滴定法是以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法，大多數(shù)的有機配位劑可以和金屬離子形成穩(wěn)定性高的環(huán)狀結(jié)構(gòu)螯合物，在配位滴定中應(yīng)用廣泛 [2]。

乙二胺四乙酸（EDTA）是配位滴定中最常用的滴定劑，能與許多金屬離子形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的螯合物，這種配合物穩(wěn)定性好并且可溶于水，使得EDTA在配位滴定中得到了廣泛應(yīng)用。實驗《EDTA滴定液的配制和標定》是利用ZnO作為基準物質(zhì)對配制好的EDTA滴定液進行濃度標定，金屬指示劑鉻黑T（EBT）加入之后首先和Zn 2+形成酒紅色的配合物，滴加EDTA之后EDTA開始和游離的金屬離子配位結(jié)合，當?shù)味ㄖ劣嬃奎c的時候，EDTA奪取了和EBT結(jié)合的金屬離子，形成藍色配合物，即為滴定終點，由此計算得到EDTA滴定液的準確濃度。《水的硬度測定實驗》也同樣利用配位滴定法，EBT作指示劑，用EDTA標準溶液滴定水中的Ca 2+和Mg 2+，根據(jù)消耗EDTA滴定液的體積來確定水的硬度。

4　沉淀滴定法

沉淀滴定法是以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法，雖然生成沉淀的反應(yīng)比較多，但是符合條件的比較少。實際上應(yīng)用較為廣泛的是銀量法，即用Ag +與鹵素離子或SCN -離子的沉淀反應(yīng)來測定這些無機化合物的含量。在學(xué)習(xí)階段，我們并沒有進行沉淀滴定的相關(guān)實驗，所以不過多進行介紹。

滴定實驗一直以來都是化學(xué)教學(xué)的重點，而從酸堿中和滴定實驗中拓展出來的雙指示劑滴定、氧化還原滴定、配位滴定等優(yōu)勢教學(xué)的難點。只有抓好基礎(chǔ)，熟悉酸堿中和滴定才能建立起滴定實驗的思維模型，從而更深入的去理解其它滴定方法。教學(xué)過程是老師和學(xué)生共同學(xué)習(xí)共同進步的過程，希望在今后的教學(xué)過程中，能有更多的思考與感悟，更好的引導(dǎo)學(xué)生參與到化學(xué)實驗教學(xué)過程中，進一步培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和探究能力。