2019年第78课时.ppt

H2C2O4 + 2 NaOH ＝ Na2C2O4 + 2H2O
TH2C2O4/NaOH

a b
c M NaOH H2C2O4 1000
1 0.1000mol L-1 90.04g mol-1

2
1000
0.004502 g mL1
§3.5 滴定分析结果的计算
滴定分析结果的计算，与选取的基本单元有关
解: 此滴定反应是： 2HCl+ Na2CO3 = 2NaCl+ H2CO3
2n Na2CO3 = n HCI
mNa2CO3

mNa G

nNa M Na G

1 2
nHCl

M
Na
G

1 2
cH
VH

M
Na
G
1 0.2071mol L1 21.45103 L106.0g mol1 2
→ → 相互关系： Ca2+
C2O42-
2/5 MnO4-
n 2
5 Ca
nKMnO4
C V 2 mCa
5 MCa
KMnO4 KMnO4
mCa

5 2
CKMnO4
VKMnO4
MCa
5.被测物百分含量的计算
以上例为例，设样品的重量为 G g，则 Ca 在样品中的百分含量为：
%Ca

由：
Fe2O3

2Fe

2 5
KMnO4
n n 2
5 Fe2O3
KMnO4
书P39例6:
有一KMnO4标准溶液，浓度为0.02010 mol·L-1，求其 TFe / KMnO4和TFe2O3 / KMnO4 。如果称取试样0.2718g，溶解后将 溶液中的Fe3+还原成Fe2+，然后用KMnO4标准溶液滴定,用 去26.30mL,求试样中Fe、Fe2O3的质量分数。
即： nx = nS
例： P40例7，反应式为：
5 C2O42- +2MnO4- +16 H+ = Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
其中： KMnO4得到5个电子，
得到一个电子的特定组合为： Na2C2O4失去2个电子，
1 5
KMnO4
失去一个电子的特定组合为：
1 2
Na2C2O4
n n 1
第7,8课时
教学内容
教学要求
教学重点
教学难点
课后作业
第四章 酸碱滴定法
第7,8学时 教学内容
titrimetric analysis
§4－1 酸碱平衡的理论基础 §4－2 不同PH溶液中酸碱存在
形式的分布情况―― 分布曲线
§4－3 酸碱溶液PH值的计算 ----质子条件
教学要求
一、熟悉质子酸碱理论的基本概 念，会判断那些物质是酸， 碱，两性物质
mCa G
100

5 2

CKMnO4 VKMnO4 MCa G
100
通式为：
%A

a b

CB VB MA G
100
其中：A 为被测物，B 为标准溶液，G 为 样品的总重量。
P39 例5
P39 例5
测 定 工 业 纯 碱 中 Na2CO3 的 含 量 时 ， 称 取 0.2457g 试 样 ， 用 0.2071 mol·L-1的HCI标准溶液滴定，以甲基橙指示终点，用 去 H CI标准溶液21.45mL。求纯碱中Na2CO3的质量分数。
C 通式为：
a CB VB A b VA
P38 例2
3.溶液稀释的计算
计算依据：稀释前后物质的量（n）不变
即：
n浓 n稀
通式为： C浓 V浓 C稀 V稀 P38 例1
4.对于在间接滴定法中涉及到两个或两个以上 的反应，计算时要从所有的反应式中找出相关 物质的物质的量之间的关系，然后计算。
对于反应物来说，选取的基本单元不同，计算 方法也不同。
一、选取分子、离子或原子作为反应物的基本单元
计算的依据为：
※ 当滴定到达化学计量点时，各反应物的
物质的量（n）之间的关系恰好符合其化学 反应方程式所表示的化学计量关系。
设：A 为被测组分，B 为标准溶液；反应式如下：
aA+bB=cC+dD
A与B反应完全后，其物质的量(n)之间 的关系符合化学反应方程式的化学计量关系，
TFe2O3/KMnO4
5 cKMnO4 M Fe2O3 2 1000
5 0.02010 159.7 0.008025 g mL-1
2
1000
mFe
T V Fe/KMnO4 KMnO4 G
0.005613g mL-1 26.30mL 0.2718g
54.31%
cNa2S2O3
6 M KBrO3
mKBrO3 VNa2S2O3
103
例：用KMnO4滴定Ca2+。
反应式如下： Ca2+ + C2O42- = CaC2O4↓
CaC2O4↓+ 2H+ = H2C2O4 + Ca2+
5 C2O42- +2MnO4- +16 H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
基本单元的选择分为两种情况：
1. 以分子，原子，离子等作为基本单元，
即以参加化学反应的物质本身作为基本单元。
如：NaOH, H2SO4, KMnO4 2.以这些粒子的某种特定组合作为基本单元。
根据某物质在化学反应中的“质子转移数” （酸碱反应）、“电子得失数”（氧化还原反应） 或反应中的计量关系来确定基本单元。
1 5
KMnO4
KMnO4在反应中可转移5个电子
同样质量的物质，其物质的量（ n ）随所选 择的基本单元不同而不同，转换关系式为：
n
1 b
B

b nB
——— ②
c
1 b
B

b cB
n(
1 b
B
)

m B
M

1 b
B

——— ③ ——— ④
※
n B
m B MB
2. 物质的组成与化学式应完全符合； 3. 试剂在一般情况下应比较稳定。 4. 最好有比较大的摩尔质量（不是必备条件）
3.2.2 间接法
不是基准物质的物质都要采用间接法配 制标准溶液。
分析化学中的大部分标准溶液都是采 用间接法配制的。 具体步骤：
1.粗配：先配制成与所需浓度相近的浓度
2.标定： 采用基准物或已知准确浓度的标准溶液来 滴定出TFe2O3 /KMnO4 G
VKMnO4
0.008025g mL-1 26.30mL
0.2718g
77.65%
二、选取分子、离子或原子等这些粒子的某 种特定组合作为反应物的基本单元，
计算的依据为： 滴定到达化学计量点时，被测物的物
质的量（nx）与标准溶液的物质的量（nS） 相等。
即：
nA : nB = a : b
※
nA

a b
nB
或
nB

b a
nA
滴定分析结果的计算最基本公式
另一方法:交叉相乘积相等
1.用基准物标定标准溶液的浓度
例：用基准物Na2 CO3标定HCl的浓度
2HCl + Na2 CO3 = 2NaCl + H2O + CO2
nHCl 2nNa2CO3
C V 2 HCl HCl
摩尔是一个系统的物质的量，它与系统 中所包含的基本单元的数目成正比。
若该系统中所包含的基本单元的数目与 0.012kgC12的原子数目相等，则此物质的量 就是1摩尔；若该系统中所包含的基本单元的 数目与0.018kgC12的原子数目相等，则此物 质的量就是1.5摩尔；……，以此类推。
基本单元可以是分子，原子，离子，电 子，及其它粒子，也可以是这些粒子的某种 特定组合。
通常选取转移一个“质子”或得失一个 “电子”的特定组合作为基本单元。
如：物质B在反应中转移的质子数或得失的
电子数为b时基本单元应选择为
1 b
B
例：
H2SO4参加酸碱反应时
基本单元可选择为 H2SO4 或
1 2
H 2SO4
H2SO4在反应中可转移2个质子 KMnO4参加氧化还原反应时
基本单元可选择为 KMnO4 或
——— ⑤
使用 n、c、M 等必须注明基本单元
2.滴定度
——每毫升标准溶液相当于待测组分的质量。
表示法： T待测物/标准溶液
单位：g ·mL-1
例：测定铁的KMnO4标准溶液，其滴定度可表示为：
T T 或 Fe/KMnO 4
Fe 2O3/KMnO 4
如果: TFe/KMnO4 0.005682 g ·mL-1
例：以 KBrO3 为基准物标定 Na2S2O3 溶液的浓度。
解： BrO3- + 6I-+ 6H+ ＝ 3I2 + 3H2O + Br- （1）
I2+ 2 S2O3 2-＝ 2I- + S4O6 2-
（2）
相互关系： BrO3- → 3I2 → 6S2O3 2-
即：
n 6n Na2S2O3
KBrO3
2
Na2C2O4
1 5
KMnO4

C V mNa2C2O4
M
1 2
Na2C2O4
1 5
KMnO4
KMnO4
三、计算示例
书P38例4：选用邻苯二甲酸氢钾作基准物，标定0.l mol·L-1 NaOH溶液的准确浓度。应称取基准物多少克？如改用草酸 (H2C2O4·2H2O)作基准物，应称取多少克？ 解： 以邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）作基准物：
邻苯二甲酸氢钾？ 草酸？ （见书第38页例4）
§3.4 标准溶液浓度表示法
1. 物质的量浓度（简称浓度）
定义：单位体积溶液中所含溶质B的物质的量（nB）
c ※
nB
BV
——— ①
CB：浓度，单位为 mol·L-1。
V ：溶液的体积，单位为L。 nB：溶质B的物质的量，单位为 mol。
摩尔定义：
§3.3 标准溶液的配制及标定
无论采用何种滴定分析方法，都离不 开标准溶液，否则，就无法准确地计算分 析结果。
正确配制标准溶液，准确地标定标准 溶液，关系到滴定分析结果的准确性。
标准溶液的配制通常有两种方法： 1. 直接法
2. 间接法（标定法）
3.3.1 直接法
只有基准物质可以采用直接法配制标准溶液。 基准物质应具备的条件： 1. 物质必须具有足够的纯度，即含量≥99.9%；
aA+bB=cC+dD
b nA a nB
b mA MA
a CB
VB
当VB = 1 mL时，mA = TA/B ，代入上式
TA B

a b
CB
MA
103
例题：
求 0.1000 mol·L-1 NaOH 标准液对 H2C2O4 的滴定度。
解：
NaOH 与 H2C2O4 的反应为：
解； 5Fe2+ + MnO4－+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O nFe = (5/1) n KMnO4 nFe2O3 = (5/2) n KMnO4
TFe/KMnO4

5 cKMnO4 M Fe 1 1000

5 0.0201055.85
1
1000
0.005613g mL-1
KHC8H4O4 + OH- ＝ KC8H4O4- + H2O
nNaOH = n KHC8H4O4
m KHC8H4O4 = n KHC8H4O4 ·M KHC8H4O4 = nNaOH ·M KHC8H4O4 = cNaOH VNaOH·M KHC8H4O4 = 0.l mol·L-1×25×10-3 L×204.2 g·mol-1
二、酸常数，碱常数及共轭酸碱 对的基本概念
三 、 掌 握 共 轭 酸 碱 的 Ka 与 Kb 之 间
的关系
四、会写质子条件
问题：
1.判断有效数字:
0.0032 1.0500
1.2×104
pH=5.40
2.数据修约规则?（解释）
3.滴定反应应具备的条件？ 4.滴定方式分类
各方式分别适用于哪一类物质？
表示： l mL KMnO4 标准溶液相当于0.005682 g 铁，
1 mL 的 KMnO4 标准溶液能把 0.005682 g
Fe2+ 氧化为 Fe3+。
滴定度适用于工业生产中批量分析：
m(Fe) ＝ T ·V。
标准溶液浓度 C 与滴定度 T 之间关系
设：A 为被测组分，B 为标准溶液；反应式如下：
0.2457g
0.9582 95.82%
6. 滴定度的计算 书P39例6:
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ +4H2O
nFe 5nKMnO4
5 C V mFe
M Fe
KMnO4 KMnO4
VKMnO4 1mL
对应的
m T Fe
Fe / KMnO4
mNa2CO3 M Na2CO3
C 2 HCl
mNa2CO3 VHCl M Na2CO3
C 通式为：
a mB A b VAM B
P38 例3
2.用标准溶液标定另一标准溶液的浓度 （浓度的比较）
aA+bB=cC+dD
b nA a nB
b CA VA a CB VB
步骤： ①用分析天平准确称取一定量的基准物； ②将基准物溶解后，用粗配的标准溶液滴定。
3.确定浓度 由基准物质量和滴定液体积计算之
标定所用的基准物应满足以下条件：
(1) 反应定量完成 (2) 反应速率快 (3) 有比较简便的方法确定反应终点 (4) 具有较大的摩尔质量 为什么？ 如：
标定 NaOH的基准物