演示文稿第三章节滴定分析法

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1、分析化学,高职高专化学教材编写组 编,第三章 滴定分析法,“十二五”职业教育国家规划教材,高等职业教育应用化工技术专业教学资源库建设项目规划教材,学习目标： 1了解滴定分析方法的特点和分类； 2理解滴定分析的基本术语； 3滴定分析对滴定反应的要求，能合理选择滴定方式； 4掌握标准溶液的制备方法，并能正确选用； 5掌握标准溶液配制和标定中的有关计算； 6掌握各类滴定方式结果的计算方法。,本章导读,基础知识：化学反应式的配平，物质的量的概念及其相关计算。 重要知识点：滴定方式的选择及结果计算方法，标准溶液的配制方法及浓度计算方法。 难点：滴定方式的选择及结果计算，标准溶液配制方法的选择及浓度计算。

2、,第一节 概述 第二节 基准物质和标准溶液,第一节 概述,一、滴定分析法 二、滴定反应的条件 三、滴定方式及结果计算,一、滴定分析法,1滴定分析法概述 滴定分析法又称容量分析法。用滴定管将已知准确浓度的标准滴定溶液（也称滴定剂）滴加到一定量的被测物质溶液中，直至两者按确定的化学计量关系恰好反应完全为止，根据滴定消耗标准滴定溶液的体积和浓度、滴定反应的化学计量关系，计算被测物质的含量的分析方法。,图3-1 滴定仪器,一、滴定分析法,2滴定分析术语,（1）标准溶液 已知准确浓度的试剂溶液,（2）标准滴定溶液 已知准确浓度且用于滴定的试剂溶液，又称滴定剂。,（3）滴定 用滴定管将标准滴定溶液滴加到被

3、测物质溶液中的过程。,（4）滴定反应 在滴定中，标准滴定溶液与被测物质的反应称为滴定反应。,一、滴定分析法,2滴定分析术语,（5）化学计量点 标准滴定溶液与被测物质恰好定量反应完全的一点。,（6）指示剂 在滴定中，通常加入一种辅助试剂，利用其在化学计量点附近颜色的突变判断化学计量点的到达，此辅助试剂即为指示剂。,（7）滴定终点 在滴定过程中，指示剂颜色（或电位）发生突变即停止滴定的一点称为滴定终点。,（8）滴定误差 滴定终点与化学计量点常常不一致，由此而产生的误差称为滴定误差，又称终点误差。,一、滴定分析法,3滴定分析方法分类,（1）酸碱滴定法 以酸碱反应为滴定反应的滴定分析法。,（2）沉淀滴

4、定法 滴定反应为沉淀反应的滴定分析法。,（3）配位滴定法 以配位反应为滴定反应的滴定分析法。,（4）氧化还原滴定法 是滴定反应为氧化还原反应的滴定分析法。,二、滴定反应条件,（1）反应要按一定的化学反应式进行，即具有确定的化学计量关系，没有副反应。 （2）反应必须进行完全，反应完全的程度99.9%。 （3）反应速度要快，能瞬间完成。 （4）有合适的方法（指示剂法或仪器分析法）确定滴定终点。,三、滴定方式及结果计算,1直接滴定法,（1）直接滴定法 用标准滴定溶液(A)直接滴定被测物质(B)的滴定方式。滴定反应必须具备滴定反应的所有条件。,（2）滴定反应 aA+bB cC+dD,（3）滴定结果计算

5、,三、滴定方式及结果计算,2返滴定法,（1）返滴定法 先于试样中准确加入一定量过量的第一种标准溶液(E)，待其与被测物质(B)反应完全后，再用另一种标准滴定溶液(A)滴定剩余的第一种标准溶液的滴定方式。适用于滴定反应较慢或没有合适的方法确定滴定终点的滴定中。,反应速度较慢或没有合适的方法确定滴定终点时，,三、滴定方式及结果计算,2返滴定法,【例题3-2】将0.2437gCaO试样溶于25.00mL 0.2803mol/L的HCl溶液中，反应完全后，剩余的HCl溶液用0.2786mol/LNaOH标准滴定溶液返滴定，消耗了11.64mL，求试样中CaO的质量分数。c(CaO)=54.08g/mo

6、l。,解：CaO +2HCl CaCl2+H2O,HCl+NaOH NaCl+H2O,三、滴定方式及结果计算,3置换滴定法,（1）先用适当的试剂与待测物质反应，使其定量地置换出另一种物质，再用标准滴定溶液滴定置换出的物质的滴定方式。,（2）被测物质和标准滴定溶液的反应伴有副反应，没有确定的化学计量关系，或没有合适的方法确定滴定终点时，可采用置换滴定法。,三、滴定方式及结果计算,3置换滴定法,（3）示例 以Na2S2O3标准滴定溶液滴定K2Cr2O7时，有副反应，使K2Cr2O7与Na2S2O3间没有确定的化学计量关系。测定中将K2Cr2O7试液调至强酸性，加入过量的KI溶液，待K2Cr2O7与

7、KI反应完全后，置换析出与K2Cr2O7相当量的I2，以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准滴定溶液滴定，即可求得K2Cr2O7的含量。,Cr2O72-+6I-+14H+ 2Cr3+3I2+7H2O,2S2O32-+ I2 2I-+S4O62-,（4）结果计算,三、滴定方式及结果计算,4间接滴定法,（1）间接滴定法 被测物质不能与滴定剂反应，可先用另一种试剂与被测物质反应，再用滴定剂滴定此反应的生成物，间接测定被测物质含量。,（2）示例 Ca2+不与KMnO4标准滴定溶液反应，可先用(NH4)2C2O4将Ca2+沉淀为CaC2O4，经过滤、洗涤后溶于H2SO4，再用KMnO4标准滴定溶液滴定溶解

8、出的与Ca2+相当量的H2C2O4，以间接测定Ca2+的含量。,三、滴定方式及结果计算,4间接滴定法,Ca2+ C2O42- CaC2O4,（2）示例,CaC2O4+2H+ Ca2+ H2C2O4,2MnO4-+5H2C2O4+6H+ 2Mn2+10CO2+8H2O,三、滴定方式及结果计算,4间接滴定法,【例题3-4】称取硅酸盐试样0.5118g，测定其中的Ca2+含量，在一定条件下，用Na2C2O4溶液将钙沉淀为CaC2O4，经过滤、洗涤后，将CaC2O4沉淀溶于稀H2SO4中，用c(KMnO4)=0.1018mol/L的KMnO4标准滴定溶液滴定，消耗了25.04mL，试计算硅酸盐中Ca质

9、量分数。M(Ca)=40.08g/mol。,解：,第二节 基准物质和标准溶液,一、基准物质 二、标准溶液,一、基准物质,1.基准物质必须具备的条件,（1）组成与化学式严格相符。若含结晶水，其结晶水的实际含量也应与化学式严格相符，如Na2B4O710H2O。 （2）纯度足够高，一般要求纯度99.9%。 （3）性质稳定，见光不分解，不吸潮，不变质等。 （4）参加反应时，按反应式定量进行反应，不发生副反应。 （5）摩尔质量较大，以减少称量误差。 （6）易溶解。,一、基准物质,2.常用基准物质的干燥条件及应用,二、标准溶液,1标准溶液浓度的表示方法,（1）物质的量浓度,（mol/L）,用物质的量浓度表

10、示溶液浓度时，需指明基本单元。因为同一溶液选择的基本单元不同，其物质的量浓度则不同。,KMnO4为基本单元时，某KMnO4溶液的物质的量浓度c(KMnO4)=0.02000mol/L；,以 KMnO4为基本单元时，其浓度为c( KMnO4)=0.1000mol/L。,二、标准溶液,1.标准溶液浓度的表示方法,例如，用重铬酸钾法测定铁含量时，若1mL K2Cr2O7恰好与能与0.005768g Fe反应，该重铬酸钾标准溶液对铁的滴定度可表示为,。,（3）物质的量浓度与滴定度的关系 设滴定剂A与被测组分B的反应为,aA + bB cC + dD,二、标准溶液,【例题3-5】试计算c(HCl)=0.

11、1015 mol/L 的HCl溶液对Na2CO3的滴定度。,解：滴定反应 2HCl+Na2CO3 2NaCl+CO2+H2O,1.标准溶液浓度的表示方法,二、标准溶液,2标准溶液的配制方法,（1）直接配制法 准确称取一定量的基准物质，溶解后定量转移到一定体积的容量瓶中，用水稀释、定容，并充分摇匀。根据溶质的质量和容量瓶的体积，则可计算标准溶液的准确浓度。,示例：K2Cr2O7标准溶液的配制,二、标准溶液,（2）间配制接法（标定法） 先用这些物质的优级纯或分析纯试剂配制成近似所需浓度的溶液，再用基准物质测定其准确浓度，此测定过程称为标定。 适用于不符合基准物质条件的物质溶液的配制。 一般所配溶液

12、的浓度在所需浓度的5%范围内。, NaOH标准溶液的配制,2标准溶液的配制方法,二、标准溶液,（2）间配制接法（标定法）, NaOH标准溶液的标定,用基准物质标定,用标准溶液标定,比较两种标定方法的准确度,2标准溶液的配制方法,二、标准溶液,3溶液配制中的计算,（1）用固体物质配制溶液,【例题3-6】欲配制c(K2Cr2O7)=0.01000mol/L的标准溶液500mL，试计算应称取K2Cr2O7基准物质的质量m(K2Cr2O7)，以g为单位。 M(K2Cr2O7)=249.18g/mol。,解：配制前K2Cr2O7的物质的量,配制后K2Cr2O7的物质的量,n(K2Cr2O7)= c(K2

13、Cr2O7)V(K2Cr2O7),配制前后溶液中K2Cr2O7的物质的量不变：,二、标准溶液,（2）溶液的稀释或浓度调节,【例题3-7】欲配制c(HCl)=0.1mol/L的HCl标准溶液2L，应量取多少体积(mL) 12mol/L的浓HCl加水稀释后再标定?,解：稀释前浓盐酸中HCl的物质的量为,n前(HCl)= c浓(HCl)V浓(HCl),稀释后稀盐酸中HCl的物质的量为,n后(HCl)= c稀(HCl)V稀(HCl),稀释前后溶液中HCl的物质的量不变，即,c浓(HCl)V浓(HCl)= c稀(HCl)V稀(HCl),故应量取浓HCl的体积为,3溶液配制中的计算,二、标准溶液,【例题3

14、-8】现有c0(HCl)=0.1034mol/L的HCl标准溶液5000mL(V0)，欲将其稀释成c(HCl)=0.1000mol/L，试计算需加水的体积V(mL)。,3溶液配制中的计算,（2）溶液的稀释或浓度调节,故，需加入水的体积为,解：浓度调节前溶液中HCl的物质的量 n0(HCl)= c0(HCl)V0,浓度调节后溶液中HCl的物质的量 n(HCl)=c(HCl)(V0+V),浓度调节前后溶液中HCl的物质的量不变，则有,c0(HCl)V0= c(HCl)(V0+V),二、标准溶液,3溶液配制中的计算,（2）溶液的稀释或浓度调节,【例题3-9】现有c0(HCl)=0.09025mol/

15、L的HCl标准溶液的体积V0=2000mL，欲将其浓度调节为c(HCl)=0.1000mol/L，试计算需加入c1(HCl)1.002mol/L的HCl标准溶液的体积V1(mL)。,解：浓度调节前溶液中HCl的物质的量 n0(HCl)=c0(HCl)V0,浓度调节后溶液中HCl的物质的量 n(HCl)=c(HCl) (V0+ V1),浓度调节前后溶液中HCl的物质的量不变，则有,故需加入c1(HCl)1.002mol/L的HCl标准溶液的体积为,c0(HCl)V0+c1(HCl)V1=c(HCl) (V0+V1),二、标准溶液,3溶液配制中的计算,（3）溶液标定中的计算,【例题3-10】用移液

16、管移取25.00mLNaOH溶液于锥形瓶中，加入甲基橙指示剂后，用0.1050mol/LHCl标准溶液滴定标定，消耗了26.50mL，求该NaOH溶液的物质的量浓度。,解：滴定反应 NaOH+HCl NaCl+H2O 依据滴定反应，则有 c(NaOH)V(NaOH)= c(HCl)V(HCl),二、标准溶液,3溶液配制中的计算,（3）溶液标定中的计算,【例题3-11】称取0.2002g草酸（H2C2O42H2O）基准物溶于水，用NaOH溶液滴定，消耗了28.52mL，试计算NaOH溶液的浓度。M(H2 C2O42H2O)=126.1g/mol。,解：滴定反应 2NaOH+H2C2O4 Na2C2O4 +2H2O,以NaOH为基本单元，H2C2O4的基本单元为1/2H2C2O4,