陳 琦

(浙江省杭州第十四中學 310006)

酸堿中和滴定是高中選擇性必修《化學反應(yīng)原理》中一個重要的定量實驗，既可以考查學生實驗操作的技能，也可以考查學生數(shù)據(jù)分析處理的能力，酸堿中和滴定實驗是發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)的一個良好載體.

酸堿中和滴定實驗的步驟較多，包括滴定前的準備(標準液的配制、標準液和待測液的體積量取、滴定管的潤洗、錐形瓶的洗滌等等)、滴定中操作(讀數(shù)、滴定終點的判斷等等)，每一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤的操作都會導(dǎo)致所測待測液濃度的偏差，如何準確判斷所測待測液濃度的偏差是學生的一個難點，本文筆者將從幾個方面闡述分析酸堿中和滴定的濃度誤差：

一、誤差分析的一般思維方法

二、常見的一些錯誤操作對待測液濃度的影響

1.儀器的潤洗問題(以用標準溶液鹽酸去滴定待測液NaOH溶液為例分析)

在酸堿中和滴定前，一般要對酸堿滴定管先進行水洗，再用待裝液潤洗；若滴定管沒有用待裝液進行潤洗，勢必導(dǎo)致待裝液的濃度被稀釋，若酸式滴定管沒有潤洗，則導(dǎo)致標準溶液被稀釋，要把錐形瓶中的待測液全反應(yīng)完，勢必要多加標準液，最終導(dǎo)致待測液濃度偏高，若堿式滴定管沒有潤洗，則直接導(dǎo)致待測溶液被稀釋，即導(dǎo)致待測液濃度偏低.

而對于錐形瓶的洗滌，一般采取用水洗滌即可，不能再用待裝液潤洗,若用待裝液潤洗，反而會增加待測液的量，要把錐形瓶中的待測液全反應(yīng)完，勢必要多加標準液，最終導(dǎo)致待測液濃度偏高.

2.讀數(shù)操作問題(以用標準溶液鹽酸去滴定待測液NaOH溶液為例分析)

滴定實驗的正確讀數(shù)操作是眼睛要平視(如圖1所示)，而俯視和仰視勢必會導(dǎo)致溶液體積的不準確(如圖2所示).

圖1 圖2

(1)在標準液讀數(shù)時，滴定前平視，滴定后仰視

所滴加標準溶液的體積等于滴定后的讀數(shù)減去滴定前的讀數(shù)，滴定前平視，則認定該數(shù)據(jù)是正確的，滴定后仰視，則導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏大，最終所讀標準溶液的體積偏大，待測液溶液偏高.

(2)在標準液讀數(shù)時，滴定前俯視，滴定后平視

滴定前俯視，則導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏小，滴定后平視，則認定該數(shù)據(jù)是正確的，最終所讀標準溶液的體積偏大，待測液溶液偏高.

3.滴定過程中的氣泡問題

滴定過程中產(chǎn)生的氣泡勢必會將溶液頂起來，從而會導(dǎo)致所讀體積數(shù)據(jù)不準確；對于這類問題的分析，一般采取的方法是：若滴定前沒有氣泡，可以理解為此時的數(shù)據(jù)是正確的，若滴定后產(chǎn)生氣泡，勢必會將溶液頂起來，實際的體積數(shù)據(jù)刻度線應(yīng)該在下面一點，即所讀體積數(shù)據(jù)實質(zhì)是被讀小了，最終待測液的濃度偏低；若滴定前有氣泡，勢必會將溶液頂起來，實際的滴定前體積數(shù)據(jù)刻度線應(yīng)該在下面一點，若滴定后無氣泡，可以理解為此時的數(shù)據(jù)是正確的，從而所讀體積數(shù)據(jù)實質(zhì)是被讀大了，最終待測液的濃度偏高.

4.指示劑的選擇問題(以強酸與弱堿和弱酸與強堿的相互滴定為例)

因強酸與弱堿滴定達到滴定終點時溶液呈酸性，所以一般選擇在酸性范圍內(nèi)變色的指示劑(如圖3所示)，若選擇在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑會導(dǎo)致滴定終點的誤判，導(dǎo)致標準液的滴定體積存在誤判，從而導(dǎo)致待測液濃度的誤差.

圖3

(1)強酸(HCl)滴定弱堿(NH3·H2O)

因強酸滴定弱堿達到滴定終點時溶液呈酸性(假設(shè)圖4的A點為該實驗的滴定終點)，而酚酞的變色范圍是8.2～10.0，若選擇酚酞作為該實驗的指示劑，當溶液由無色變?yōu)榉奂t色時，此時溶液的pH在8.2左右，由圖可知所滴加的標準溶液鹽酸的體積明顯偏小，所以導(dǎo)致待測溶液的濃度偏低.

圖4 圖5

(2)強堿(NaOH)滴定弱酸(HAc)

因強堿滴定弱酸達到滴定終點時溶液呈堿性(假設(shè)圖5的B點為該實驗的滴定終點)，而甲基橙的變色范圍是3.1-4.4，若選擇甲基橙作為該實驗的指示劑，當溶液由紅色變?yōu)槌壬珪r，此時溶液的pH在3.1左右，由圖可知所滴加的標準溶液NaOH的體積明顯偏小，所以導(dǎo)致待測溶液的濃度偏低.

(3)弱堿(NH3·H2O)滴定強酸(HCl

因弱堿滴定強酸達到滴定終點時溶液呈酸性(假設(shè)圖6的C點為該實驗的滴定終點)，而酚酞的變色范圍是8.2-10.0，若選擇酚酞作為該實驗的指示劑，當溶液由無色變?yōu)榉奂t色時，此時溶液的pH在8.2左右，由圖可知所滴加的標準溶液鹽酸的體積明顯偏大，所以導(dǎo)致待測溶液的濃度偏高.

圖6 圖7

(4)弱酸(HAc)滴定強堿(NaOH)

因弱酸滴定強堿達到滴定終點時溶液呈堿性(假設(shè)圖7的D點為該實驗的滴定終點)，而甲基橙的變色范圍是3.1～4.4，若選擇甲基橙作為該實驗的指示劑，當溶液由黃色變?yōu)槌壬珪r，此時溶液的pH在4.4左右，由圖可知所滴加的標準溶液NaOH的體積明顯偏大，所以導(dǎo)致待測溶液的濃度偏高.

綜上所述，在酸堿中和滴定實驗的誤差分析中，采取的總的思路是將所有的錯誤操作所引起的影響全部轉(zhuǎn)化為對標準液的體積的影響，若標準液的體積偏大，則最終待測液的濃度偏高，若標準液的體積偏小，則最終待測液的濃度偏低.