对酸碱滴定反应的思考与拓展

【摘要】文章通过对酸碱滴定反应的总结与思考，进一步拓展到双指示剂滴定、氧化还原滴定、配位滴定和沉淀滴定法，对化学实验教学中常见的滴定分析实验进行了解析，希望对大家进一步理解滴定实验原理，掌握四大滴定有所帮助。

【文献标识码】B

【文章编号】1674-9308（2015）05-0016-02

doi：10.3969/j.issn.1674-9308.2015.05.013

作者单位： 462002 河南省漯河医学高等专科学校

滴定分析是分析化学中常用的定量分析方法，相关实验也是化学教学中非常重要的内容，通常以酸碱中和滴定实验为基础，拓展出双指示剂法滴定、氧化还原滴定、配位滴定、沉淀滴定等实验。下面我们就通过类比的方法，将四大滴定串联起来，逐一解析常见的滴定分析实验，希望对大家进一步理解实验原理，掌握四大滴定有所帮助。

1　打好酸碱中和滴定的基础

酸碱中和滴定的教学不仅是让学生理解和掌握酸碱中和滴定的原理、操作方法、有关数据的记录、处理和误差分析，更重要的是让学生通过实验去认识反应的本质和中和滴定实验中由量变到质变，由质变引起指示剂颜色变化的规律。下面就将酸碱中和滴定过程中，需要特别注意的问题总结如下：

滴定管是酸碱中和滴定中主要的实验仪器，可分为酸式滴定管和碱式滴定管，常见的有25 ml和50 ml两种规格，可精确到0.01 ml。酸式滴定管用于装酸性溶液或氧化性溶液，碱式滴定管只能用于装碱或碱性溶液。

酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱，在《滴定分析仪器的洗涤和使用练习》 [1]实验中，用到的指示剂有甲基橙和酚酞，其中甲基橙的变色范围为3.1～4.4（红→橙→黄），酚酞的变色范围为8.0～10（无色→浅红→红）。指示剂的添加以2～3滴最佳，学生在进行实验时往往觉得指示剂添加越多越好，实际上我们应尽量避免因指示剂用量过多导致的变色不敏锐或者指示剂自身消耗滴定液所造成误差。

滴定过程中任何小的失误都可能对实验结果造成误差，如滴定管和移液管没有用待移取的溶液进行润洗，读数时视线和凹液面未处于同一水平线上等。所以在进行误差分析的时候，应首先明确误差造成的标准液体积消耗的改变。

双指示剂滴定是建立在酸碱中和滴定的基础上，利用两种指示剂在不同化学计量点的颜色变化，分别指示两个滴定终点的测定方法。通常用来测定NaOH和Na 2CO 3或者Na 2CO 3和NaHCO 3混合物中各组分的含量。如《药用NaOH的含量测定》实验就是利用酚酞和甲基橙两种指示剂分别指示终点，测定药用NaOH中NaOH和Na 2CO 3各组分的含量。这种方法简单快速，在实际生产中普遍应用。

《药用NaOH的含量测定》实验首先用酚酞作指示剂，用标准盐酸溶液滴定，使混合物中的NaOH与HCl完全反应，Na 2CO 3与HCl反应生成NaHCO 3，此时溶液由红色变为无色，消耗HCl体积V 1，产物NaHCO 3使溶液依旧显碱性。然后再甲基橙指示剂，继续用盐酸溶液进行滴定至溶液颜色由黄色变为橙色时，溶液中的NaHCO 3与HCl反应完全，消耗HCl体积V 2。

在实验过程中，一般我们测定得到的体积是V 1＞V 2，说明药用NaOH是由NaOH和Na 2CO 3混合物组成的。若滴定结果显示V 1=V 2，则说明试样是Na 2CO 3；当V 1＜V 2时，则说明试样是Na 2CO 3和NaHCO 3的混合物。归根结底来说，明确实验原理是我们进行结果分析的基础。

2　氧化还原滴定

氧化还原滴定法是以溶液中氧化剂和还原剂之间的电子转移为基础的一种滴定分析方法，与酸碱中和滴定和沉淀滴定相比较，氧化还原滴定法应用的非常广泛，不仅用于无机分析，而且可以广泛应用于有机分析，许多具有氧化性或还原性的化合物可以用于氧化还原滴定法进行测定。

氧化还原滴定指示剂有三类：（1）氧化还原指示剂：如二苯胺磺酸钠。（2）专用指示剂：药用基础化学实验《维生素C的含量测定》就是利用直接碘量法，可溶性淀粉溶液作指示剂，碘标准溶液滴定指溶液由无色变为浅蓝色来指示实验终点。（3）自身指示剂：如《高锰酸钾标准溶液的配制和标定》、《商品双氧水中过氧化氢含量的测定》实验就是利用KMnO 4溶液本身特殊的紫红色，不额外加入指示剂，直接利用终点时稍过量的KMnO 4使溶液从无色变为浅红色就可以判断滴定终点。

3　配位滴定法

配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法，大多数的有机配位剂可以和金属离子形成稳定性高的环状结构螯合物，在配位滴定中应用广泛 [2]。

乙二胺四乙酸（EDTA）是配位滴定中最常用的滴定剂，能与许多金属离子形成环状结构的螯合物，这种配合物稳定性好并且可溶于水，使得EDTA在配位滴定中得到了广泛应用。实验《EDTA滴定液的配制和标定》是利用ZnO作为基准物质对配制好的EDTA滴定液进行浓度标定，金属指示剂铬黑T（EBT）加入之后首先和Zn 2+形成酒红色的配合物，滴加EDTA之后EDTA开始和游离的金属离子配位结合，当滴定至计量点的时候，EDTA夺取了和EBT结合的金属离子，形成蓝色配合物，即为滴定终点，由此计算得到EDTA滴定液的准确浓度。《水的硬度测定实验》也同样利用配位滴定法，EBT作指示剂，用EDTA标准溶液滴定水中的Ca 2+和Mg 2+，根据消耗EDTA滴定液的体积来确定水的硬度。

4　沉淀滴定法

沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的滴定分析方法，虽然生成沉淀的反应比较多，但是符合条件的比较少。实际上应用较为广泛的是银量法，即用Ag +与卤素离子或SCN -离子的沉淀反应来测定这些无机化合物的含量。在学习阶段，我们并没有进行沉淀滴定的相关实验，所以不过多进行介绍。

滴定实验一直以来都是化学教学的重点，而从酸碱中和滴定实验中拓展出来的双指示剂滴定、氧化还原滴定、配位滴定等优势教学的难点。只有抓好基础，熟悉酸碱中和滴定才能建立起滴定实验的思维模型，从而更深入的去理解其它滴定方法。教学过程是老师和学生共同学习共同进步的过程，希望在今后的教学过程中，能有更多的思考与感悟，更好的引导学生参与到化学实验教学过程中，进一步培养学生的合作能力和探究能力。