05 江苏省名师空中课堂(高中学段化学学科刘英-专题名称：定量分析方法的应用)

解析
O2＋ 2 Mn2＋＋4OH－ = 2 MnO(OH)2↓
2×2 2×1
O2 ~ 2 MnO(OH)2
MnO(OH)2 ~ I2
2×1
1×2
I2 ~ 2 S2O32-
1×2 1/2×2
①写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式： O2 ~ 2 MnO(OH)2 ~ 2I2~ 4S2O32-
连续滴定：第一步反应生成的产物，参与后续步骤的反应。
解题 步骤
写出各步 反应的方 程式或者 关系式
找出作为中介的物 质，并确定已知物 质、中介物质、所 求物质之间的物质 的量关系，即连续 关系式
解题关键：连续关系式
利用关系式，根 据已知物质的物 质的量计算未知 物质的物质的量
定量分析方法的应用
西安交通大学苏州附属中学 刘英
反 字 实铁 应 母 验元 物 间 中素 间 的 的的 物 比 取化 质 值 量合 的关 价 量系 关 系
滴定分析型计算——化学式确定
【及时训练（2017江苏18题节选）】碱式氯化铜有多种组成，可表示为 Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验： ①称取样品1.1160 g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A； ②取25. 00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0. 1722 g； ③另取25. 00 mL溶液A，调节pH 4 ~ 5，用浓度为0.08000 mol·L-1的 EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+ (离子方程式为Cu2++ H2Y2-=CuY2+2H+)，滴定至终点，消耗标准溶液30.00 mL。
②取碱式硫酸铝溶液2.50 mL，稀释至25 mL，加入0.1000 mol·L−1EDTA标准溶液25.00 mL，
调节溶液pH约为4.2，煮沸，冷却后用0.08000 mol·L−1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，
消耗CuSO4标准溶液20.00 mL（已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1）。
得 n(OH-)=0.007mol
1- x x
= n[Al2(SO4)3]
n[Al(OH)3]
= n(SO42-) ÷3 n(OH-)] ÷3
滴定分析型计算
溶解氧=
3.375105 mol 32g / mol 1000mg 100.00mL 103 L / mL
/
g
=10.80mg/L
滴定分析型计算——纯度、含量类计算
【典例5】测定NaN3产品纯度: ①称取NaN3产品5.0000g,用适量稀硫酸溶解后配 成100.00mL溶液A； ②取25.00mL溶液A，加入20.00mL0.2000mol/L KMnO4溶液，得紫红色溶液B； ③向溶液B加入足量KI溶液消耗过量的KMnO4溶 液，然后以淀粉作指示剂，用0.1000mol/L Na2S2O3 标准溶液滴定产生的I2，消耗Na2S2O3溶 液30.00mL。 测定过程中物质的转化关系如下:
4KMnO4 ~ 5O2
4
5
KMnO4 溶液(此时溶液仍呈紫红色)。
0.015×0.02mol
步骤2.用小火煮沸10min (水中还原性物质被MnO4-氧 +0.0045×0.02mol
化0步色通[已.0，骤，过5知0本消计30：.趁m身耗算Co热还K确lO·L用M原定D-1n0是N为该.O0a指水M242C0溶在n样022mO液一+的)4o，溶4定l化·.5L取液条0学-10下,K件m充需M锥L下分氧。n形，振O量瓶4以荡(溶写趁氧(液此出热化滴时计加1定溶L算1水0至液过.0样呈为0程m中微无)L。还红色)。5-N2×a525×1C012-14O×0m-424oml~onl(2OK2)M=522n×.3O1754×10-4mol
定量分析方法的应用
西安交通大学苏州附属中学 刘英
2020-2 江苏省名师空中课堂
定量分析一般实验步骤
取样
样品 处理
样品 测定
结果 计算
出具 报告
定量分析方法
光分析 电化学分析 色谱分析 质谱分析
。。。。。。
仪器 分析
化学 分析
分析化学
重量分析法 气体体积法 气体吸收法 滴定分析法 。。。。。。
常高 考考 的化 定学 量探 分究 析实 方验 法中
MnO4- ~ 5 Fe2+
5×1
1×1
电子得失守恒
n(Fe2＋)＝5 n(MnO4－)=0.003mol
n(NH4＋)×1+n(Fe2＋)×2=n(SO42-)×2
wenku.baidu.com
n(NH4＋)=0. 06mol
电荷守恒
好完全被还原为Mn2+时，消耗溶液的体积为 n(H2O)=[11.76g÷10-m(NH4＋)-m(Fe2＋)
2020-2 江苏省名师空中课堂
滴定分析型计算——纯度、含量类计算
【典例4】水中溶解氧的测定方法如下：向一定 量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液，生成 MnO(OH)2沉淀，密封静置；加入适量稀H2SO4， 待MnO(OH)2与I−完全反应生成Mn2+和I2后，以 淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点， 测定过程中物质的转化关系如下：
= 1:1:4 化学式为Na2SO4·MgSO4·4H2O
滴定分析型计算——化学式确定
解题步骤
解题关键
题给信息 可求离子的物质的量
中心
关系
细节
......
电荷守恒 质量守恒
未知离子的物质的量
元 素
电 子
电质 荷量
守 得 守守
恒 失 恒恒
结晶水的物质的量
守
恒
微粒间物质的量之比
或 物质间物质的量之比
物质化学式下标比 物质前置计量数比
原性物质所消耗的氧化剂的量，通常换算为需要的O2
n(KMnO4)=2×10-4mol
的质量(mg)，COD的单位mg·L-1。]
COD=76.0mg·L-1
滴定分析型计算
【综合练习】通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下：
①取碱式硫酸铝溶液25.00 mL，加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗涤， 干燥至恒重，得固体2.3300 g。
8分
2015年 2016年 2017年 第18(4)题 第18(3)题 第18(2)题
6分
8分
8分
2018年 第18(3)题
8分
2019年 第18(2)题
6分
考 查 内 容
电镀、印 刷材料硫 酸镍铵晶 体化学式
确定
热重分析法 测定塑料阻 燃剂碱式碳 酸铝镁化学
式
软锰矿吸 收烟气中 的SO2制硫 酸锰晶体 纯度测定
通过计算确定该样品的化学式。 化学式为Cu2 (OH)3Cl·H2O
滴定分析型计算——纯度、含量类计算
【典例3】 工业上用软锰矿（主要成分MnO2，杂 质金属元素Fe、Al、Mg等）的水悬浊液与烟气中
解析
(1) Mn2+ ~ Mn3+
SO2反应可制备MnSO4·H2O。 准确称取0.170 g MnSO4·H2O样品置于锥形瓶中， 加入适量H3PO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2＋全 部氧化成Mn3＋，用c(Fe2＋)=0.0500 mol·L－1的标准 溶液滴定至终点（滴定过程中Mn3＋被还原为Mn2 ＋），消耗Fe2＋溶液20.00 mL。计算MnSO4·H2O
30.00mL。试确定莫尔盐的化学式。
-m(SO42-)]÷18g/mol 质量守恒 =0.18 mol a:b:c:d=n(NH4＋)：n(Fe2＋)：n(SO42-)：n(H2O)
(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O或 (NH4)2SO4•FeSO4•6H2O
=2:1:2:6
滴定分析型计算——化学式确定
又称莫尔盐，是浅绿色晶体。称取11.76g新
n(SO42-)＝n(BaSO4) 元素守恒 =1.398g÷233g/mol＝0.06mol
制莫尔盐，溶于水配成250mL溶液。取25.00 mL该溶液加入足量的BaCl2溶液，得到白色 沉淀1.398 g；另取25.00 mL该溶液用0.0200 mol/L KMnO4酸性溶液滴定，当MnO4－恰
过氧化钙 是供氧剂， 水中溶解
氧测定
无机杀菌 剂碱式氯 化铝化学 式确定
用于烟气脱 硫的碱式硫 酸铝化学式
确定
净水剂硫 酸铁中铁 的质量分
数
课堂内容设置
滴定分析型 计算
有关化学式确定 有关物质纯度、含量等的计算
滴定分析型计算——化学式确定
【典例1】硫酸亚铁铵(NH4)aFeb(SO4)c•dH2O 解析 25ml溶液中
解题方法：第一步总的滴定剂的量减去第二步中过量的量，
即为第一步滴定剂的实际消耗量。
滴定分析型计算——纯度、含量类计算
【典例6】高锰酸钾法测定水体COD (化学需氧量) 的 实验步骤如下：
解析
水中还原性物质 消耗的高锰酸钾
步骤1.准确移取100mL 水样，置于250mL 锥形瓶中。 加入10mL1:3 的硫酸，再加入15.00mL0.0200mol·L-1
【典例2】白钠镁矾（mNa2SO4·nMgSO4·xH2O） 俗称硝板，为测定其组成，进行下列实验：
解析 25ml溶液中 n(SO42－)＝n(BaSO4)＝0.005mol
①取白钠镁矾3.340 g溶于水配成100.00 mL溶液A； Mg2+ ~ EDTA
11
②取25.00 mL溶液A，加入足量的氯化钡溶液，得
2
10
0.0006mol
0.003mol
ω(NaN3)=(0.017×65)/(5.0000÷4)×100% =88.4%
滴定分析型计算——纯度、含量类计算
连续滴定：第一步反应生成的产物，参与后续步骤的反应。
复杂 滴定
返滴定： 第一步使用的滴定剂过量，第二步，再用另一个
物质返滴定计算出过量的物质。
(2) Mn3+ ~ Fe2+
1×1
1×1
Mn2+ ~ Mn3+ ~ Fe2+
1
1
0.001mol
n(MnSO4·H2O)=0.001mol m(MnSO4·H2O)=0.001×169g
=0.169g
样品的纯度。
ω(MnSO4·H2O)=(0.169/0.170)×100% =98.8%
滴定分析型计算——纯度、含量类计算
计算（1−x）Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值。
Al3+ ~ EDTA
1
1
Cu2+ ~ EDTA
1
1
0.025×0.1mol 0.02×0.08mol0.0016mol
-0.0016mol
由电荷守恒，
n(Al3＋)×3=n(SO42-)×2 + n(OH-)×1 0.0009mol×10×3=0.01mol×2+ n(OH-)
n(H2O)=[3.340g÷4-m(Na＋)-m(Mg2＋) -m(SO42-)]÷18g/mol
=0.01 mol
2H+），滴定至终点，消耗标准溶液25.00 mL。通
m:n:x
= =
n0(.5Nna(2NSaO+4))：：nn((MMgg2S+)O：4)n：(Hn2(OH)2O)
过计算确定白钠镁矾的化学式。
0.0025mol n(Mg2+)=0.0025mol
沉淀1.165 g； ③另取25.00 mL溶液A，调节pH＝10，用浓度为
由电荷守恒， n(Na＋)×1+n(Mg2＋)×2=n(SO42-)×2 得 n(Na+)＝0.005mol
0.1000 mol·L－1的EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定 Mg2+（离子方程式为Mg2+ + H2Y2－＝MgY2－+
_______________________________。
1
4
②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00 mL，按上述方法测定水中溶解氧量，消耗 0.01000 mol·L−1 Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计 算该水样中的溶解氧（用mg·L−1表示）。
n(O2)=3.375×10-5mol 1.35×10-4mol
考试说明
了解定量实验研究方法在化学科学发展中的 作用。
能通过化学实验收集有关数据和事实，并运 用科学方法加以处理，形成实验探究结论。
学习任务
在化学问题解决中，能运用所掌握的化学 知识与技能进行必要的分析、归纳、类比、 推理或计算，并形成结论。
考题分析
2013年 第18(3)题
分 值
6分
2014年 第18(3)题
10NaN3+2KMnO4+8H2SO4=2MnSO4+K2SO4+ 5Na2SO4+8H2O+15N2↑
I-
I2
S4O62-
计算NaN3产品的纯度。
解析
10 NaN3 ~ 2KMnO4
10
2
? 0.02L×0.2mol/L-0.0006mol
n(NaN3)=0.017mol
10I- ~ 2KMnO4 ~ 5I2 ~ 10S2O32-