酸碱中和滴定曲线虚拟实验:弱酸–强碱与强酸–弱碱
用 pH 7 和 pH 4 缓冲溶液校准 pH 计,用氢氧化钠滴定乙酸或用盐酸滴定氨水,接近终点时减小每次的加入量,边滴定边绘制曲线。在曲线上标出等当点,读出半等当点的 pKa,并检验哪种指示剂的变色范围落在突跃范围内。
核心概念
校准 pH 计
先在 pH 7.00 的缓冲溶液中定位,用蒸馏水冲洗电极后,再在 pH 4.00 的缓冲溶液中校准斜率。不校准,每个读数以及由此求出的 pKa 都会偏离。
接近终点时少量多次
在等当点附近,不到 1 mL 的滴定剂就能使 pH 改变好几个单位。此时每次只加 0.10 mL,才能把突跃记录下来。
半等当点求 pKa
中和到一半时 [HA] = [A⁻],pH = pKa。乙酸约为 4.76;用盐酸滴定氨水,得到的是 NH₄⁺ 的 pKa,约为 9.25。
选择指示剂
指示剂的变色范围应落在滴定突跃范围内:弱酸–强碱用酚酞,强酸–弱碱用甲基橙。
这个滴定曲线实验讲什么
滴定曲线反映了随着滴定管中酸或碱的加入,溶液 pH 的变化。曲线的形状告诉我们等当点在哪里、酸或碱的强弱,以及应该选用哪种指示剂。这部分对应高中化学选择性必修 1 第三章的酸碱中和滴定,也是 AQA A-level 必做实验 9。
实验按标准步骤进行:先用缓冲溶液校准 pH 计,再分次加入滴定剂并记录每次加入后的 pH。远离终点时可以多加;接近终点时,不到 1 mL 就能使 pH 改变好几个单位,必须改为每次 0.10 mL。模型在每一点都精确求解电荷守恒,并考虑了稀释。
分析时,在突跃部分的中点标出等当点。取其体积的一半,溶液中弱酸和它的共轭碱物质的量相等,pH = pKa——乙酸为 4.76,铵根离子为 9.25。再用突跃范围检验各指示剂;也可以不校准重做一次,看看校准误差对结果的影响。

