【GCSE化学】从实验到计算，搞定Titration

Titration(滴定)是AQA考试局Chemistry C3单元的一个重难点，同时也是其他考试局(OCR,Edexcel)中的重要考点。以AQA为例，Titration通常在考试中独自构成一道大题，既考查实验步骤，安全操作，还考察酸碱中和反应以及溶液浓度计算。

定义

滴定，在分析化学中是一种分析溶液成分的方法。将标准溶液逐滴加入被分析溶液中，用颜色变化、沉淀或导电率等来确定反应的终点。

The concentration of an acid or alkali can be calculated by carrying out an experiment called a titration.

实验器材

· 移液管：精确地量取一定数量的酸或碱

Pipette to accurately measure a certain volume ofacid or alkali

· 移液管吸注器：安全的使用移液管

Pipette filler to use the pipette safely

· 锥形瓶：存储移液管排除的液体

Conical flask tocontain the liquid from the pipette

· 滴管：将少量，已知体积的反应物（酸）加到锥形瓶中的另一反应物（碱）中

Burette to addsmall, measured volumes of one reactant to the other reactant in the conical flask

（考点小提示：请特别留意Pipette和Burette的拼写，考试中同学们可能被要求标注实验仪器的名称，有拼写准确度分值哦！）

实验步骤

以以下实验为例:

氯化氢     +     氢氧化钠 氯化钠 + 水

hydrochloric acid  + sodium hydroxide sodium chloride +  water.
HCl(aq)  +  NaOH(aq)  NaCl(aq)  +  H2O(l)

1.将滴管中装满酸（e.g.氯化氢）

2.通过使用移液管将已知数量的碱（e.g. 50 cm3 氢氧化钠）添加到锥形瓶中

3.在锥形瓶的碱中加入几滴指示剂— 酚酞（Indicator:phenolphthalein）

4.将滴管垂直放置于锥形瓶上方，打开滴管开关，使氯化氢逐滴(Drop by drop)加入到含碱的锥形瓶中。

5.当足量的酸将碱中和，锥形瓶中溶液从粉色变为无色，关掉滴管开关，并记录读数。

实验小窍门：

— 将锥形瓶放到白色瓦片上，更容易看出颜色变化，实验结果更精准

—   酸碱反应时，轻轻摇晃锥形瓶使其充分反应

—   反复试验，取平均值，使结果更精确

计算

核心公式

Moles = Concentration * Volume

衍生公式

Concentration = Moles ÷ Volume

例题

27.5 cm3 of 0.2 mol/dm3 hydrochloric acid is needed totitrate 25.0 cm3 of

sodium hydroxide solution. What is the concentration of the sodium hydroxide

solution?

第一步：转换单位

27.5 cm3 =27.5 ÷ 1000 = 0.0275 dm3

25.0 cm3 =25.0 ÷ 1000 = 0.025 dm3

第二步：计算已知溶液（氯化氢）的摩尔数：公式Moles= Concentration * Volume

Number of moles of hydrochloric acid = 0.2 × 0.0275 = 0.0055 mol (5.5 ×10–3mol)

第三步：计算未知浓度

0.0055 mol of acid will react with 0.0055 mol of alkali

(重点！ 0.0055摩尔的酸恰好与0.0055摩尔的碱反应)

Concentration of alkali = moles ÷ volume = 0.0055 ÷ 0.025 = 0.22mol/dm3