分析化学第三章滴定分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
m(Fe)=n(Fe)*M(Fe)=0.002459*55.85=0.1373g w(Fe)=0.1373/0.5285=0.2598
例： 称取0.1500gNa2C2O4基准物，溶解后在 强酸性溶液中用KMnO4溶液滴定，用去20.00mL， 计算C(1/5KMnO4)。
n(1/2Na2C2O4)=n(1/5KMnO4)
2019/7/23
0.2475
等物质量规则计算
• 物质的量及其单位
物质的量n——表示系统中所含基本单元的数
量。单位为mol，称为“摩尔”。 1mol的任何物质均含有6.02*1023个基本单元数。
基本单元——可以是分子、离子、原子及其 它粒子，或这些粒子的特定组合。 H+、 HCl、 1/5KMnO4
2019/7/23
二 滴定操作方式
１．直接滴定 标准溶液直接滴定被测物质。最基本的一种滴定方式 。能够应用于直接滴定的化学反应，必须符合：
（１）反应定量； （２）反应必须完全，通常达到99.9％以上； （３）反应必须迅速； （４）有确定滴定终点的简便方法。
2019/7/23
２．返滴定
反应虽可进行完全，但速度慢。 先准确加入过量的一种标准溶液，充分反应后用 另一种标准溶液滴定过量的第一种标液。 根据两标液的物质的量和计量关系式推算出被测 组分的含量。 例如，HCl滴CaCO3
方法二： 等物质的量规则 基本单元的选取： • 酸碱反应：使转移的质子数为1mol，如NaOH 与
H2SO4 反应，选取的基本单元为NaOH 和 1/2H2SO4为 基本单元。
n(NaOH)= n(1/2H2SO4)
• 氧化还原反应：使转移的电子数为1mol，如： K2Cr2O7与Fe2+ 反应，选取1/6K2Cr2O7 和Fe2+ 为基本 单元。
2.间接法（标定法）： (1) 配制溶液 配制成近似所需浓度的溶液。 (2) 标定 用基准物或另一种已知浓度的标准溶 液来滴定。
2019/7/23
例：如欲配制0.1mol·L-1NaOH标准溶液,先 配制约为0. 1mol·L-1NaOH的溶液,然后用邻 苯二甲酸氢钾标定出NaOH溶液的准确浓度.
用高锰酸钾测定铁时，根据滴定所消耗的标准 溶液体积可方便快速确定试样中铁的含量：
mFe TFe/KMnO4 VKMnO4
2019/7/23
例：用0.02718mol/L的高锰酸钾标准溶液测定铁 含量，其浓度用滴定度表示为多少？
解： 5Fe2+ MnO4 8H Mn2 5Fe3 4H2O
2019/7/23
例2 酸性溶液中以KBrO3为基准物标定Na2S2O3 溶液
BrO3 6I 6H 3I2 3H2OBr
2S
O2
23
I2
2I
S4O62
BrO3 ~ 3I2 ~ 6S2O32
n(KBrO3
)=
1 6
n(Na
2S2O3)
2019/7/23
被测组分质量分数的计算
2019/7/23
3．间接滴定
被测组分没有合适的化学反应用于直接滴定。 间接测得被测组分含量。 例如，用KMnO4测定Ca2+
2019/7/23
第三节 标准溶液的配制和标定
一.标准溶液的配制
1.直接法：直接称量、溶解、定容。
基准物质 （１）定义：能用于直接配制标准溶液的物质。 （ 2 ）条件： ① 试剂的组成要与它的化学式完全相符。 ② 纯度高，在99.9％以上。 ③ 性质稳定：不吸收水分、CO2、不易被氧化 或还原。 ④ 最好有较大的摩尔质量: 为什么？ 2019/7/（23 可降低称量误差）。
n(1/5KMnO4 )=? n(KMnO4 )
摩尔质量——物质的质量除以该物 质的物质的量。常用单位为g.mol-1。
MB
m nB
查表得到，数值上等于相对原子质量或相对 分子质量。
已知：M(K2Cr2O7)=294.2, M(1/6K2Cr2O7)=?
• 物质的量浓度
cB
nB V
• 单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
若被称取试样的质量为m试，测得被测物的质量 为m，则被测物在试样中的质量分数wA
wA m 100% m试
2019/7/23
例：测定工业纯碱中Na2CO3的含量，称取0.2475g 试样，用0.2071mol/L的HCl标准溶液滴定，以甲基
橙指示终点，用去HCl21.45mL。求纯碱中Na2CO3 的百分含量。
第三章 滴定分析
2019/7/23
第一节 滴 定 分 析 概 述
一、化学分析法的分类
X（被测组分）+ A（试剂）= P（产物） 滴定分析法 重量分析法
2019/7/23
二、滴定分析法
1) 滴定分析法(titrimetry) ：亦称 “容量分析法” (volumetric analysis)，将已知准确浓度的试剂 溶液滴加到被测物质的溶液中， 直至所加溶液物质的量与被测物 质的的量按化学计量关系恰好反 应完全，然后根据所加试剂的浓 度和消耗的体积，计算出被测物 质的含量。
2019/7/23
（５）滴定误差（终点误差） 滴定终点与化学计量点不符合所产生的误差。 特点： （１）测定常量组分，含量一般在１％以上； （２）准确度较高，相对误差不大于０.１％； （３）简便快速，可测定多种元素；
2019/7/23
第二节 滴定分析法的分类与滴定操作方式
一、滴定分析法分类
1、酸碱滴定法 以质子传递反应为基础的一种分析法。 2、沉淀滴定法 以沉淀反应为基础的一种滴定分析法。 3、配位滴定法 以配位反应为基础的一种滴定分析法。 4、氧化还原滴定法 以氧化还原反应为基础的一种滴定分析法。
第四节 标准溶液浓度表示法
一、物质的量浓度 １、定义：简称浓度，单位体积溶液含溶质的 物质的量n ２、表达式：cB = nB / V ３、物质的量和质量的关系： nB = mB / MB
2019/7/23
例1：欲配制c(H2C2O4·2H2O)为0.2100mol/L标准 溶液250mL,应称取H2C2O4·2H2O多少克？
nA：nB = a：b 如用高锰酸钾滴定亚铁时： MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
2019/7/23 n(MnO4-):n(Fe2+)=1:5
例 1 用Na2CO3做基准物标定HCl溶液的浓度
2HClNa2CO32NaClCO2 H2O
n(HCl)=2n(Na2CO3)
2019/7/23
练习题
1、下列物质中，可以作为基准物质的是 ( D )
A. 硫酸
B. 氢氧化钠
C. 硫代硫酸钠 D.重铬酸钾
2、以下试剂能作为基准物的是
A.干燥过的分析纯CaO
B.分析纯SnCl2·2H2O C. 光谱纯Fe2O3 D. 99.99%金属铜
2019/7/23
( D)
26.87ml，试计算试样中铁的质量分数。 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
n(1/6Cr2O72-):n(Fe2+)=1:1 n(1/6Cr2O72-)=C(1/6Cr2O72-)*V(Cr2O72-)= n(Fe2+)=0.0915*26.87/1000=0.002459mol
2）滴定分析基本概念 （１）标准溶液
已知准确浓度的试剂溶液 （一般达到四位有效数字）。
2019/7/23
（２）滴定 用滴定管向待测溶液中滴加标准溶液的操作过程。 （３）化学计量点
滴加的标准溶液与待测组分按化学计量关系恰 好反应完全的点。（理论上的终点） （４）滴定终点：
指示剂变色，停止滴定的点。
2019/7/23
（3）常用的基准物质
(KHC8H4O4、H2C2O4·2H2O)→NaOH ( 无水Na2CO3、Na2B4O7·10H2O)→HCl Cu Zn CaCO3 → EDTA NaCl 或KCl →AgNO3 K2Cr2O7 As2O3 Na2C2O4 不能做基准物质的有： HCl NaOH KMnO4 Na2S2O3 等。
解： M H2C2O42H2O 126.07g / mol
m c V M H2C2O4 2H2O
H2C2O4 2H2O
H2C2O4 2H2O
H2C2O4 2H2O
0.21000.2500126.07
2019/7/23
6.619(g)
二、滴定度
１、定义：指１mL滴定剂（标准溶液）溶液相当 于被测物质的质量，以 T待测物／滴定剂表示。 2、 实例 : T Fe/KMnO4 = 0.005682g/mL
根据滴定度的概念可得 T=C(KMnO4)×1mL×10-3×5×M(Fe) =0.02718×0.001×5×55.845=0.007590g/mL
2019/7/23
第五节 滴定分析结果的计算
1. 方法一、 根据被测物的物质的量nA与滴定剂的物 质的量nB 的关系
aA＋bB = cC＋dD 当达到化学计量点时amolA恰好与bmolB作用完全
• 常用单位 molL－1
• C(1/6K2Cr2O7)=? C(K2Cr2O7) • v(1/6K2Cr2O7)=? V(K2Cr2O7) • m(1/6K2Cr2O7)=? m(K2Cr2O7)
配制C(1/6K2Cr2O7)=0.05000mol/L重铬酸钾 标准溶液1L，应称取纯K2Cr2O7多少克？
C(HCl)
m( Na2CO3 )
M
(
1 2
Na2CO3
)
V
(
HCl
)
0.2165 0.1978 53.0 0.02065
例：为测定铁矿石中铁的质量分数，称取铁矿石试样 0.5285g，用酸溶解，将Fe3+还原为Fe2+，用
C(1/6Cr2O72-)=0.0915mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定，用去
n(1/6Cr2O72-):n(Fe2+)=1:1
例1: 用0.2165g纯Na2CO3标定未知浓度的HCl溶液 时，消耗盐酸溶液20.65mL，试计算该HCl溶液
的浓度。
2HCl + Na2CO3 = 2 NaCl + H2CO3 n(HCl)=n(1/2Na2CO3) C(HCl)V(HCl)=m(Na2CO3)/M(1/2Na2CO3) M(Na2CO3)=106.0 M(1/2Na2CO3)=53.0
3、硼砂作为基准物质用于标定盐酸溶液的浓度， 若事先将其置于干燥器中保存，对所标定盐酸溶液 浓度的结果有何影响？ B
A. 偏高 B. 偏低 C. 无影响 D. 不能确定
原因：2HClNa2B4O7 5H2O2NaCl4H3BO3
2019/7/23
cHCl
2mNa2 B4O7 10H 2O M Na2B4O710H2OVHCl
解：滴定反应2HClNa2CO32NaClCO2 H2O
n
Na2CO3
1 2
nHCl
1 2
cHClVHBiblioteka Baidul
wNa2CO3
mNa2CO3 m样
100%
1 2
cHClVHCl
M
m样
Na2CO3
100%
0.50.207121.45103106.0100% 95.82%
3. 将1.000g钢样中的铬氧化成Cr2O72- ，加入 25.00mL0.1000mol/LFeSO4标准溶液，然后用 C(1/5KMnO4)=0.09000mol/L的高锰酸钾标准溶液 7.00mL回滴过量的FeSO4。计算钢中铬的百分含量。 已知摩尔质量Cr—52.00。
4. 准确移取H2O2样品溶液25.00mL置于250mL容量瓶 中，加水至刻度混匀。再准确吸取25mL，用 C(1/5KMnO4)=0.1000mol/L的溶液滴定，消耗 35.86mL，计算样品中H2O2的含量。（以100mL样品 中所含的H2O2的质量表示，已知H2O2的摩尔质量为 34.00）
例： 称取0.1500gNa2C2O4基准物，溶解后在 强酸性溶液中用KMnO4溶液滴定，用去20.00mL， 计算C(1/5KMnO4)。
n(1/2Na2C2O4)=n(1/5KMnO4)
2019/7/23
0.2475
等物质量规则计算
• 物质的量及其单位
物质的量n——表示系统中所含基本单元的数
量。单位为mol，称为“摩尔”。 1mol的任何物质均含有6.02*1023个基本单元数。
基本单元——可以是分子、离子、原子及其 它粒子，或这些粒子的特定组合。 H+、 HCl、 1/5KMnO4
2019/7/23
二 滴定操作方式
１．直接滴定 标准溶液直接滴定被测物质。最基本的一种滴定方式 。能够应用于直接滴定的化学反应，必须符合：
（１）反应定量； （２）反应必须完全，通常达到99.9％以上； （３）反应必须迅速； （４）有确定滴定终点的简便方法。
2019/7/23
２．返滴定
反应虽可进行完全，但速度慢。 先准确加入过量的一种标准溶液，充分反应后用 另一种标准溶液滴定过量的第一种标液。 根据两标液的物质的量和计量关系式推算出被测 组分的含量。 例如，HCl滴CaCO3
方法二： 等物质的量规则 基本单元的选取： • 酸碱反应：使转移的质子数为1mol，如NaOH 与
H2SO4 反应，选取的基本单元为NaOH 和 1/2H2SO4为 基本单元。
n(NaOH)= n(1/2H2SO4)
• 氧化还原反应：使转移的电子数为1mol，如： K2Cr2O7与Fe2+ 反应，选取1/6K2Cr2O7 和Fe2+ 为基本 单元。
2.间接法（标定法）： (1) 配制溶液 配制成近似所需浓度的溶液。 (2) 标定 用基准物或另一种已知浓度的标准溶 液来滴定。
2019/7/23
例：如欲配制0.1mol·L-1NaOH标准溶液,先 配制约为0. 1mol·L-1NaOH的溶液,然后用邻 苯二甲酸氢钾标定出NaOH溶液的准确浓度.
用高锰酸钾测定铁时，根据滴定所消耗的标准 溶液体积可方便快速确定试样中铁的含量：
mFe TFe/KMnO4 VKMnO4
2019/7/23
例：用0.02718mol/L的高锰酸钾标准溶液测定铁 含量，其浓度用滴定度表示为多少？
解： 5Fe2+ MnO4 8H Mn2 5Fe3 4H2O
2019/7/23
例2 酸性溶液中以KBrO3为基准物标定Na2S2O3 溶液
BrO3 6I 6H 3I2 3H2OBr
2S
O2
23
I2
2I
S4O62
BrO3 ~ 3I2 ~ 6S2O32
n(KBrO3
)=
1 6
n(Na
2S2O3)
2019/7/23
被测组分质量分数的计算
2019/7/23
3．间接滴定
被测组分没有合适的化学反应用于直接滴定。 间接测得被测组分含量。 例如，用KMnO4测定Ca2+
2019/7/23
第三节 标准溶液的配制和标定
一.标准溶液的配制
1.直接法：直接称量、溶解、定容。
基准物质 （１）定义：能用于直接配制标准溶液的物质。 （ 2 ）条件： ① 试剂的组成要与它的化学式完全相符。 ② 纯度高，在99.9％以上。 ③ 性质稳定：不吸收水分、CO2、不易被氧化 或还原。 ④ 最好有较大的摩尔质量: 为什么？ 2019/7/（23 可降低称量误差）。
n(1/5KMnO4 )=? n(KMnO4 )
摩尔质量——物质的质量除以该物 质的物质的量。常用单位为g.mol-1。
MB
m nB
查表得到，数值上等于相对原子质量或相对 分子质量。
已知：M(K2Cr2O7)=294.2, M(1/6K2Cr2O7)=?
• 物质的量浓度
cB
nB V
• 单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
若被称取试样的质量为m试，测得被测物的质量 为m，则被测物在试样中的质量分数wA
wA m 100% m试
2019/7/23
例：测定工业纯碱中Na2CO3的含量，称取0.2475g 试样，用0.2071mol/L的HCl标准溶液滴定，以甲基
橙指示终点，用去HCl21.45mL。求纯碱中Na2CO3 的百分含量。
第三章 滴定分析
2019/7/23
第一节 滴 定 分 析 概 述
一、化学分析法的分类
X（被测组分）+ A（试剂）= P（产物） 滴定分析法 重量分析法
2019/7/23
二、滴定分析法
1) 滴定分析法(titrimetry) ：亦称 “容量分析法” (volumetric analysis)，将已知准确浓度的试剂 溶液滴加到被测物质的溶液中， 直至所加溶液物质的量与被测物 质的的量按化学计量关系恰好反 应完全，然后根据所加试剂的浓 度和消耗的体积，计算出被测物 质的含量。
2019/7/23
（５）滴定误差（终点误差） 滴定终点与化学计量点不符合所产生的误差。 特点： （１）测定常量组分，含量一般在１％以上； （２）准确度较高，相对误差不大于０.１％； （３）简便快速，可测定多种元素；
2019/7/23
第二节 滴定分析法的分类与滴定操作方式
一、滴定分析法分类
1、酸碱滴定法 以质子传递反应为基础的一种分析法。 2、沉淀滴定法 以沉淀反应为基础的一种滴定分析法。 3、配位滴定法 以配位反应为基础的一种滴定分析法。 4、氧化还原滴定法 以氧化还原反应为基础的一种滴定分析法。
第四节 标准溶液浓度表示法
一、物质的量浓度 １、定义：简称浓度，单位体积溶液含溶质的 物质的量n ２、表达式：cB = nB / V ３、物质的量和质量的关系： nB = mB / MB
2019/7/23
例1：欲配制c(H2C2O4·2H2O)为0.2100mol/L标准 溶液250mL,应称取H2C2O4·2H2O多少克？
nA：nB = a：b 如用高锰酸钾滴定亚铁时： MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
2019/7/23 n(MnO4-):n(Fe2+)=1:5
例 1 用Na2CO3做基准物标定HCl溶液的浓度
2HClNa2CO32NaClCO2 H2O
n(HCl)=2n(Na2CO3)
2019/7/23
练习题
1、下列物质中，可以作为基准物质的是 ( D )
A. 硫酸
B. 氢氧化钠
C. 硫代硫酸钠 D.重铬酸钾
2、以下试剂能作为基准物的是
A.干燥过的分析纯CaO
B.分析纯SnCl2·2H2O C. 光谱纯Fe2O3 D. 99.99%金属铜
2019/7/23
( D)
26.87ml，试计算试样中铁的质量分数。 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
n(1/6Cr2O72-):n(Fe2+)=1:1 n(1/6Cr2O72-)=C(1/6Cr2O72-)*V(Cr2O72-)= n(Fe2+)=0.0915*26.87/1000=0.002459mol
2）滴定分析基本概念 （１）标准溶液
已知准确浓度的试剂溶液 （一般达到四位有效数字）。
2019/7/23
（２）滴定 用滴定管向待测溶液中滴加标准溶液的操作过程。 （３）化学计量点
滴加的标准溶液与待测组分按化学计量关系恰 好反应完全的点。（理论上的终点） （４）滴定终点：
指示剂变色，停止滴定的点。
2019/7/23
（3）常用的基准物质
(KHC8H4O4、H2C2O4·2H2O)→NaOH ( 无水Na2CO3、Na2B4O7·10H2O)→HCl Cu Zn CaCO3 → EDTA NaCl 或KCl →AgNO3 K2Cr2O7 As2O3 Na2C2O4 不能做基准物质的有： HCl NaOH KMnO4 Na2S2O3 等。
解： M H2C2O42H2O 126.07g / mol
m c V M H2C2O4 2H2O
H2C2O4 2H2O
H2C2O4 2H2O
H2C2O4 2H2O
0.21000.2500126.07
2019/7/23
6.619(g)
二、滴定度
１、定义：指１mL滴定剂（标准溶液）溶液相当 于被测物质的质量，以 T待测物／滴定剂表示。 2、 实例 : T Fe/KMnO4 = 0.005682g/mL
根据滴定度的概念可得 T=C(KMnO4)×1mL×10-3×5×M(Fe) =0.02718×0.001×5×55.845=0.007590g/mL
2019/7/23
第五节 滴定分析结果的计算
1. 方法一、 根据被测物的物质的量nA与滴定剂的物 质的量nB 的关系
aA＋bB = cC＋dD 当达到化学计量点时amolA恰好与bmolB作用完全
• 常用单位 molL－1
• C(1/6K2Cr2O7)=? C(K2Cr2O7) • v(1/6K2Cr2O7)=? V(K2Cr2O7) • m(1/6K2Cr2O7)=? m(K2Cr2O7)
配制C(1/6K2Cr2O7)=0.05000mol/L重铬酸钾 标准溶液1L，应称取纯K2Cr2O7多少克？
C(HCl)
m( Na2CO3 )
M
(
1 2
Na2CO3
)
V
(
HCl
)
0.2165 0.1978 53.0 0.02065
例：为测定铁矿石中铁的质量分数，称取铁矿石试样 0.5285g，用酸溶解，将Fe3+还原为Fe2+，用
C(1/6Cr2O72-)=0.0915mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定，用去
n(1/6Cr2O72-):n(Fe2+)=1:1
例1: 用0.2165g纯Na2CO3标定未知浓度的HCl溶液 时，消耗盐酸溶液20.65mL，试计算该HCl溶液
的浓度。
2HCl + Na2CO3 = 2 NaCl + H2CO3 n(HCl)=n(1/2Na2CO3) C(HCl)V(HCl)=m(Na2CO3)/M(1/2Na2CO3) M(Na2CO3)=106.0 M(1/2Na2CO3)=53.0
3、硼砂作为基准物质用于标定盐酸溶液的浓度， 若事先将其置于干燥器中保存，对所标定盐酸溶液 浓度的结果有何影响？ B
A. 偏高 B. 偏低 C. 无影响 D. 不能确定
原因：2HClNa2B4O7 5H2O2NaCl4H3BO3
2019/7/23
cHCl
2mNa2 B4O7 10H 2O M Na2B4O710H2OVHCl
解：滴定反应2HClNa2CO32NaClCO2 H2O
n
Na2CO3
1 2
nHCl
1 2
cHClVHBiblioteka Baidul
wNa2CO3
mNa2CO3 m样
100%
1 2
cHClVHCl
M
m样
Na2CO3
100%
0.50.207121.45103106.0100% 95.82%
3. 将1.000g钢样中的铬氧化成Cr2O72- ，加入 25.00mL0.1000mol/LFeSO4标准溶液，然后用 C(1/5KMnO4)=0.09000mol/L的高锰酸钾标准溶液 7.00mL回滴过量的FeSO4。计算钢中铬的百分含量。 已知摩尔质量Cr—52.00。
4. 准确移取H2O2样品溶液25.00mL置于250mL容量瓶 中，加水至刻度混匀。再准确吸取25mL，用 C(1/5KMnO4)=0.1000mol/L的溶液滴定，消耗 35.86mL，计算样品中H2O2的含量。（以100mL样品 中所含的H2O2的质量表示，已知H2O2的摩尔质量为 34.00）