第三节　酸碱滴定法的应用与示例

酸碱滴定法在实际分析中应用较为广泛，许多酸、碱物质包括一些有机酸（碱）均可采用酸碱滴定法进行含量测定。目前，已广泛应用于食品、药品、化工、有机合成与医药工业中的原料、中间体和成品等的分析测定。下面略举数例，以作说明。

一、酸（碱）标准溶液的配制

酸碱滴定中最常用的标准溶液是HCl和NaOH标准溶液，但由于HCl易挥发，NaOH固体易吸收空气中的CO2和水蒸气，因此，其配制方法均采用间接法，即先配制成近似浓度的溶液，再用基准物质进行标定，其标定的过程即为酸碱滴定的过程。

如HCl标准溶液的配制：配制HCl标准溶液常用市售的浓HCl（密度约为1.19g/ml，质量分数为0.36～0.38），先配制成近似所需浓度的溶液，再用基准物质Na2CO3进行标定。标定反应：Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2+H2O

第二化学计量点时溶液pH为3.89，用甲基红-溴甲酚绿混合指示剂指示终点。临近终点时，加热煮沸溶液，驱赶溶解在溶液中的CO2后，继续滴定至暗红色即为终点。

【示例1】 用量筒量取9ml浓HCl于1000ml容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。精密称取基准无水Na2CO3 0.1520g对配制的HCl溶液进行标定，以甲基红-溴甲酚绿为指示剂，滴定到终点时，消耗待标定的HCl溶液25.20ml，求HCl溶液的浓度。

解：Na2CO3的摩尔质量为105.99g/mol，根据Na2CO3与HCl的反应计量关系

Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2+H2O

可计算出HCl溶液的浓度

c==0.1138mol/L

答：HCl溶液的浓度为0.1138mol/L。

二、食醋中总酸度的测定

食用醋（如白醋、陈醋、苹果醋、柿子醋等）含有乙酸、乳酸等有机酸，其中以乙酸含量最多。乙酸具有弱酸性，Ka=1.76×10-5，可以用NaOH标准溶液直接测定食醋中酸的含量，其反应式如下。

NaOH+HAcNaAc+H2O

化学计量点时，溶液的pH约为8.70，故选用酚酞指示剂。根据化学反应的计量关系，按下式计算食醋中HAc的质量浓度为：

ρ（HAc）=×100（g/100ml）

【示例2】 精密移取食醋试样3.00ml于事先盛有50ml纯化水的锥形瓶中，加酚酞指示剂2滴，摇匀，用0.1150mol/L的NaOH标准溶液滴定至终点，用去NaOH标准溶液20.22ml，求食醋中乙酸的质量浓度。

解：HAc的摩尔质量为60.05g/mol，根据乙酸与氢氧化钠的反应计量关系，可计算食醋中乙酸的质量浓度。

答：食醋中乙酸的质量浓度为4.65g/100ml。

三、药用氢氧化钠的测定

由于NaOH易吸收空气中的CO2，而使部分NaOH变为Na2CO3，形成含有NaOH和Na2CO3的混合物。因此，实际分析中，常用双指示剂法以HCl标准溶液直接测定药用氢氧化钠中NaOH和Na2CO3的含量。

双指示剂法：准确称取一定质量的样品溶解后，以酚酞为指示剂，用HCl滴定液滴定至红色消失，记录消耗HCl的体积V1（NaOH全部被中和，Na2CO3仅被中和为NaHCO3）。再向溶液中加入甲基橙指示剂，继续用HCl滴定液滴定至橙色，记录消耗HCl的体积V2（将由Na2CO3转化而来的NaHCO3中和），则NaOH所消耗HCl滴定液的体积为V1-V2。

混合物中Na2CO3的百分含量为：

混合物中NaOH的百分含量为：

上式中，mS均为称取试样的质量（g）。

【示例3】 称取药用氢氧化钠0.5895g，溶解后加入酚酞指示剂2滴，用0.3014mol/L HCl标准溶液滴至酚酞变色，用去HCl标准溶液24.08ml；然后滴加甲基橙指示剂5滴，继续用HCl标准溶液滴至甲基橙变色，消耗标准溶液12.02ml，计算试样中NaOH和Na2CO3的百分含量。

解：根据双指示剂法分析中的计算公式，试样中Na2CO3和NaOH的百分含量分别如下。

答：药用氢氧化钠中Na2CO3的百分含量为65.14%，NaOH的百分含量为24.66%。

四、铵盐中氮的含量测定

肥料、饲料、食品、土壤等样品中常常需要测定其氮的含量。测定方法通常是将样品先经过适当的处理，使其中的含氮化合物全部转化为氨态氮，再用酸碱滴定法进行测定。常用的方法有蒸馏法与甲醛法。

1.蒸馏法

称取一定量的含铵试样置于蒸馏瓶中，加入过量NaOH溶液后加热煮沸，挥发出来的NH3被过量的HCl标准溶液吸收，用甲基红或甲基橙作指示剂，用NaOH标准溶液回滴多余的酸。测定过程的反应式如下。

（NH4）2SO4+2NaOH（浓）Na2SO4+2H2O+2NH3↑

NH3+HClNH4Cl

试样中氮的百分含量按下式计算。

式中，mS为试样的质量，g；MN为氮的摩尔质量，g/mol。

如果是有机含氮化合物（如面粉、谷物、肥料、肉类中的蛋白质、饲料及合成药物等），则通常在CuSO4的催化下，用浓H2SO4消化分解，使有机氮转化为，然后再用蒸馏法测定，这种方法称为凯氏定氮法。

2.甲醛法

甲醛与铵盐反应，生成质子化的六亚甲基四胺离子，同时定量释放出H+，反应如下。

+6HCHO（CH2）6N4H++3H++6H2O

六亚甲基四胺离子具有弱酸性，其pKa=5.15，故用酚酞作指示剂，用NaOH滴定液直接滴定至溶液呈微红色。与NaOH之间的化学计量关系为1∶1，反应式如下。

（CH2）6N4H++3H++4OH-（CH2）6N4+4H2O

根据消耗的NaOH标准溶液的体积，按下式计算试样中氮的含量。

如果试样中含有游离酸，则应先以甲基红作指示剂，用NaOH将其中和后，再用甲醛法测定。

蒸馏法操作相对繁琐，分析流程长，但准确度较高；甲醛法虽简便、快捷，准确度较蒸馏法稍低，但仍可满足分析要求，因此应用较广。

【示例4】 称取0.5000g牛乳样品，用浓硫酸进行消化分解，然后加浓NaOH煮沸蒸出NH3，逸出的NH3用40ml 0.09765mol/L HCl标准溶液吸收（过量）后，加入2滴甲基红作指示剂，用0.1860mol/L NaOH标准溶液回滴多余的酸，用去10.50ml，请计算此牛乳中氮的质量百分数。

解：根据蒸馏法中氮的百分含量计算公式

答：牛乳中氮的质量百分数为5.47%。