第三章滴定分析课件.ppt

1、2023-5-13第三章第三章 滴定分析滴定分析2023-5-13第一节第一节 滴滴 定定 分分 析析 概概 述述一、定量分析法的分类一、定量分析法的分类X（被测组分）（被测组分）+R（试剂）（试剂）=P（产物）（产物）滴定分析法滴定分析法重量分析法重量分析法仪器分析法仪器分析法2023-5-13二、滴定分析法二、滴定分析法滴定分析法操作滴定分析法操作（）标准溶液（）标准溶液 已知准确浓度的试剂溶液已知准确浓度的试剂溶液（一般达到四位有效数字）。（一般达到四位有效数字）。2023-5-13（）滴定（）滴定用滴定管向待测溶液中滴加标准溶液的操作过程。用滴定管向待测溶液中滴加标准溶液的操作过程。（

2、）化学计量点（）化学计量点滴加的标准溶液与待测组分恰好滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的反应完全的“点点”。（）滴定终点：（）滴定终点：指示剂变色，停止滴定的点。指示剂变色，停止滴定的点。2023-5-13（）滴定误差（终点误差）（）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。滴定终点与化学计量点不符合所产生的误差。特点：特点：（）测定常量组分含量一般在以上；（）测定常量组分含量一般在以上；（）（）准确度较高，相对误差不大于准确度较高，相对误差不大于.；（）简便快速，可测定多种元素；（）简便快速，可测定多种元素；2023-5-13第二节第二节 滴定分析法的分类与滴定操作方式

3、滴定分析法的分类与滴定操作方式1、酸碱滴定法、酸碱滴定法以质子传递反应为基础的一种分析法。以质子传递反应为基础的一种分析法。2、沉淀滴定法、沉淀滴定法以沉淀反应为基础的一种滴定分析法。以沉淀反应为基础的一种滴定分析法。3、配位滴定法、配位滴定法以配位反应为基础的一种滴定分析法。以配位反应为基础的一种滴定分析法。4、氧化还原滴定法、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以氧化还原反应为基础的一种滴定分析法。一、滴定分析法分类一、滴定分析法分类2023-5-13二滴定操作方式二滴定操作方式直接滴定直接滴定能够应用于直接滴定的化学反应，必须符合：能够应用于直接滴定的化学反应，必须符合：（

4、）反应能以确定的化学反应式表述；（）反应能以确定的化学反应式表述；（）反应必须完全，通常达到（）反应必须完全，通常达到99.9以上；以上；（）反应必须迅速；（）反应必须迅速；（）有确定滴定终点的简便方法。（）有确定滴定终点的简便方法。2023-5-13返滴定返滴定反应虽可进行完全，但速度慢。反应虽可进行完全，但速度慢。先准确加入先准确加入过量过量的一种标准溶液，充分反应后用的一种标准溶液，充分反应后用另一种另一种标准溶液滴定过量的第一种标液。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。组分的含量。例如，例如，HC

5、l滴滴CaCO32023-5-133间接滴定间接滴定被测组分没有合适的化学反应用于直接滴定。被测组分没有合适的化学反应用于直接滴定。使被测组分使被测组分与其它试剂先反应与其它试剂先反应，再滴定与被测组，再滴定与被测组分有计量关系的产物。分有计量关系的产物。间接测得被测组分含量。间接测得被测组分含量。例如，用例如，用KMnO4滴定滴定Ca2+2023-5-13一一.标准溶液标准溶液的配制的配制1.直接法：直接称量、溶解、定容。直接法：直接称量、溶解、定容。基准物质基准物质（）定义：（）定义：能用于直接配制或标定标准溶液的能用于直接配制或标定标准溶液的物质。物质。（2）条件：）条件：试剂的组成要与

6、它的化学式完全相符。试剂的组成要与它的化学式完全相符。纯度高，在纯度高，在99.9以上。以上。稳定稳定有较大的摩尔质量有较大的摩尔质量:为什么？为什么？（可降低称量误差）。（可降低称量误差）。第三节第三节 标准溶液标准溶液2023-5-13（3）常用的基准物质）常用的基准物质酸碱滴定法：酸碱滴定法：(KHC8H4O4 H2C2O42H2O)NaOH (Na2CO3 Na2B4O710H2O)HCl配位滴定法：配位滴定法：Cu Zn Pb CaCO3 MgO ZnO沉淀滴定法：沉淀滴定法：NaCl 或或KCl氧化还原滴定法：氧化还原滴定法：K2Cr2O7 As2O3 Na2C2O4 KBrO4

7、Cu Fe 2023-5-13（4）试剂的纯度）试剂的纯度化学纯（化学纯（CP）,分析纯（分析纯（AR）,优级纯（优级纯（GR）标志颜色分别为蓝，红，绿。标志颜色分别为蓝，红，绿。2023-5-132.间接法（标定法）：间接法（标定法）：(1)配制溶液配制溶液 配制成近似所需浓度的溶液。配制成近似所需浓度的溶液。(2)标定标定 用基准物或另一种已知浓度的标准用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来滴定。溶液来滴定。(3)确定浓度确定浓度 由基准物质量（或体积、浓度），由基准物质量（或体积、浓度），计算确定之。计算确定之。2023-5-13例：如欲配制例：如欲配制0.1molL-1NaOH标准溶液标

8、准溶液,先配制约为先配制约为0.1molL-1NaOH的溶液的溶液,然后然后用该溶液滴定经准确称量的邻苯二甲酸氢钾用该溶液滴定经准确称量的邻苯二甲酸氢钾的溶液，根据两者完全作用时的溶液，根据两者完全作用时NaOH溶液的溶液的用量和邻苯二甲酸氢钾的质量，即可算出用量和邻苯二甲酸氢钾的质量，即可算出NaOH溶液的准确浓度溶液的准确浓度.2023-5-13第四节第四节 标准溶液的浓度表示方法标准溶液的浓度表示方法一、物质的量浓度一、物质的量浓度、定义：、定义：简称浓度，单位体积溶液含溶质的简称浓度，单位体积溶液含溶质的物质的量物质的量n、表达式：、表达式：cB=nB/V、物质的量和质量的关系：、物质

9、的量和质量的关系：nB=mB/MB2023-5-13例例1 已知硫酸密度为已知硫酸密度为1.84gmL-1,其中其中H2SO4含量约含量约为为95%，求每升硫酸中含有的，求每升硫酸中含有的n（H2SO4）c（1/2 H2SO4）及其及其 c（H2SO4）和）和c（1/2 H2SO4）BBBmnM解：根据可得：242424H SOH SOH SO1.84 1000 95%17.8()98.08mnmolM242424H SO1H SO12H SO21.84 1000 95%35.6()98.08/2mnmolM2023-5-13242424H SOH SOH SO17.817.8(/)1ncmo

10、l LV2424241H SO21H SOH SO235.635.6(/)1ncmol LV2023-5-13例例2：欲配制：欲配制c(H2C2O42H2O)为为0.2100mol/L标准标准溶液溶液250mL,应称取应称取H2C2O42H2O多少克？多少克？126.07/Mg mol2 2 42H C O 2H O解：mcVM2 2 422 2 422 2 422 2 42H C O 2H OH C O 2H OH C O 2H OH C O 2H O0.2100 0.2500 126.076.619()g2023-5-13 二、滴定度二、滴定度、定义：指、定义：指mL滴定剂溶液相当于被测物

11、质的滴定剂溶液相当于被测物质的质量（质量（g），以），以T待测物待测物滴定剂滴定剂表示。表示。2、实例实例:T Fe/KMnO4=0.005682g/mL2023-5-13例：例：用用0.02718mol/L的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，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？其浓度用滴定度表示为多少？2342854MnOHMnFeH O2+解：5Fe4,KMnOVmL设滴定铁时消耗为根据滴定度得概念可得：44Fe/KMnOTFeKMnOmV4445KMnOKMnOFeKMnOcVMV35 0.027181055.8450.007590(/)Vg mLV 测定时，根据滴定所消耗

12、的标准溶液体积可方便快速测定时，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确定试样中铁的含量：44Fe/KMnOTFeKMnOmV2023-5-13第五节第五节 滴定分析结果的计算滴定分析结果的计算一、被测物的物质的量一、被测物的物质的量nA与滴定剂的物质的量与滴定剂的物质的量nB 的关系的关系aAbB=cCdD当达到化学计量点时当达到化学计量点时amolA恰好与恰好与bmolB作用完全作用完全nA：nB=a：bannABbbnnBAa2023-5-13例例 1 用用Na2CO3做基准物标定做基准物标定HCl溶液的浓度溶液的浓度232222HCl Na CONaCl COH O2

13、3n(HCl)=2n(Na CO)23232HClNa COHClNa COcVcV232323232322Na CONa CONa CONa COHClHClHClNa COcVmVcVVM2023-5-13例例2 用已知浓度的用已知浓度的NaOH标准溶液测（标）定标准溶液测（标）定H2SO4溶液浓度溶液浓度2424222H SONaOH Na SOH O241 n()=n(NaOH)2H SONaOH24NaOH2412H SOH SOcVcVNaOHNaOH242412H SOH SOcVcV2023-5-13例例3 酸性溶液中以酸性溶液中以KBrO3为基准物标定为基准物标定Na2S2O

14、3溶液溶液322BrO6633IHIH O Br222324622S OIIS O23223 BrO 36IS O32231n(KBrO)=n(Na)6S OKBrO3NaNa2 2 32 2 3KBrO3m1M6S OS OcVKBrO3Na2 2 3KBrONa32 2 36mMS OS OcV2023-5-13二、被测组分质量分数的计算二、被测组分质量分数的计算若被称取试样的质量为若被称取试样的质量为G，测得被测物的质量，测得被测物的质量为为m，则被测物在试样中的质量分数为，则被测物在试样中的质量分数为x%100%mxGABBAamc V Mb%100%100%BBAac V MmbxG

15、G2023-5-13三、计算示例三、计算示例 例例1:欲配制欲配制0.1000mol/L的的Na2CO3标准溶液标准溶液500mL，问应称取基准物，问应称取基准物Na2CO3多少克？多少克？Na23Na23NaNa2323COCOCOCOmcVM解：NaNaNaNa23232323COCOCOCOmcVM0.1000 0.5000 106.05.300()g2023-5-13例例2：有：有0.1035mol/LNaOH标准溶液标准溶液500mL，欲，欲使其浓度为使其浓度为0.1000mol/L，问需加水多少，问需加水多少mL？mL解：设应加水V，根据稀释前后溶质的物质的量不变，0.1035 5

16、00.0=0.1000(500.0+V)V=17.5(mL)2023-5-13例例3：测定工业纯碱中：测定工业纯碱中Na2CO3的含量，称取的含量，称取0.2475g试样，用试样，用0.2071mol/L的的HCl标准溶液滴定，以甲基标准溶液滴定，以甲基橙指示终点，用去橙指示终点，用去HCl21.45mL。求纯碱中。求纯碱中Na2CO3的百分含量。的百分含量。232222HCl Na CONaCl COH O解：滴定反应231122Na COHClHClHClncVn2323%100Na COmNa COG2312100HClHClNa COcVMG30.5 0.2071 21.45 1010

17、6.01000.247595.822023-5-13例例4：为标定：为标定HCl溶液浓度，称取硼沙（溶液浓度，称取硼沙（Na2B4O10H2O）0.4710g,用用HCl溶液滴定至化学计量点，消耗溶液滴定至化学计量点，消耗25.20mL.求求 HCl溶液的浓度。溶液的浓度。2472332524HCl Na B OH ONaClH BO解：滴定反应102 4 7222HClNa B OH OHClHClnncV102 4 72102 4 722Na B OH OHClNa B OH OHClmcMV32 0.4710381.36 25.20 100.09802(/)mol L2023-5-13练

18、习题练习题1、下列物质中，可以作为基准物质的是、下列物质中，可以作为基准物质的是 ()A.硫酸硫酸 B.氢氧化钠氢氧化钠C.硫代硫酸钠硫代硫酸钠 D.重铬酸钾重铬酸钾D2023-5-13v2、以下试剂能作为基准物的是、以下试剂能作为基准物的是 ()vA.干燥过的分析纯干燥过的分析纯CaO vB.分析纯分析纯SnCl22H2OvC.光谱纯光谱纯Fe2O3 vD.99.99%金属铜金属铜D2023-5-133、用邻苯二甲酸氢钾（、用邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4)为基准物，标为基准物，标定定0.1mol/L NaOH溶液，每份基准物的称取质量溶液，每份基准物的称取质量范围宜为范围宜为M(KHC8

19、H4O4)=204.2A.0.8-1.6g B.0.4-0.8g C.0.2-0.4g D.0.2gB2023-5-13确定称量范围须考虑两个问题：确定称量范围须考虑两个问题：（1）天平称量误差：分析天平绝对误差）天平称量误差：分析天平绝对误差 0.0001g，两次称量最大绝对误差为两次称量最大绝对误差为0.0002g，为使测量时的，为使测量时的相对误差在相对误差在0.1%以下，根据以下，根据100%绝对误差相对误差试样质量0.2g试样质量必须在以上。2023-5-13（2 2）滴定剂的体积）滴定剂的体积 滴定分析中，滴定管的读数有滴定分析中，滴定管的读数有0.01mL的误差，的误差，一次滴定

20、需要两次读数，可造成一次滴定需要两次读数，可造成0.02mL的误差，的误差，为使测量相对误差小于为使测量相对误差小于0.1%，消耗体积须在，消耗体积须在20mL40mL范围内，最好在范围内，最好在30mL左右。左右。2023-5-134、硼砂作为基准物质用于标定盐酸溶液的浓度，、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？浓度的结果有何影响？A.偏高偏高 B.偏低偏低 C.无影响无影响 D.不能确定不能确定B2472332524HCl Na B OH ONaClH BO原因：102 4 72102 4 722Na B OH OHClNa B OH OHClmcMV2023-5-13 当硼砂置于干燥器中保存时，将失当硼砂置于干燥器中保存时，将失去部分结晶水，失水后同样量的硼砂中去部分结晶水，失水后同样量的硼砂中n(Na2B4O7)n(Na2B4O710H2O),因此失因此失水后的水后的硼砂将多消耗硼砂将多消耗HCl溶液，即溶液，即VHCl增加，从而造成增加，从而造成HCl浓度偏低。浓度偏低。