第二章滴定分析

1、1第二章第二章 滴定分析滴定分析 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述問題問題 滴定分析是怎樣一種定量分析滴定分析是怎樣一種定量分析方法方法？具有什么具有什么特點(diǎn)特點(diǎn)？根據(jù)滴定反應(yīng)的類型滴？根據(jù)滴定反應(yīng)的類型滴定分析分為那幾類？是否所有的化學(xué)反定分析分為那幾類？是否所有的化學(xué)反應(yīng)都可用于滴定分析？適用于滴定分析應(yīng)都可用于滴定分析？適用于滴定分析的反應(yīng)應(yīng)具備那些的反應(yīng)應(yīng)具備那些條件條件？進(jìn)行滴定分析？進(jìn)行滴定分析時(shí)，滴定分析時(shí)，滴定分析方式方式有那些？有那些？2一、滴定分析法的名詞術(shù)語一、滴定分析法的名詞術(shù)語 HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3 滴定管滴定管 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(sp) 滴定劑滴定

2、劑 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液 指示劑指示劑 滴定終點(diǎn)滴定終點(diǎn)(ep) 被滴定溶液被滴定溶液 終點(diǎn)誤差終點(diǎn)誤差(Et) 將已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加到被測(cè)物質(zhì)的溶液將已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加到被測(cè)物質(zhì)的溶液 中，直至所加溶液物質(zhì)的量按化學(xué)計(jì)量關(guān)系恰好反中，直至所加溶液物質(zhì)的量按化學(xué)計(jì)量關(guān)系恰好反應(yīng)完全，然后根據(jù)所加標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的應(yīng)完全，然后根據(jù)所加標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積，計(jì)算出被測(cè)物質(zhì)含量。體積，計(jì)算出被測(cè)物質(zhì)含量。 3二、滴定分析法分類二、滴定分析法分類1.酸堿滴定法酸堿滴定法 H+OH-H2O2.配位滴定法配位滴定法 Mn+Y4- MY（4-n）3.氧化還原滴定法氧化還原滴

3、定法 Cr2O72-+6Fe2+ 2Cr3+6Fe3+7 H2O4.沉淀滴定法沉淀滴定法 Ag+Cl- AgCl4三、滴定分析法對(duì)滴定反應(yīng)的要求三、滴定分析法對(duì)滴定反應(yīng)的要求1. 按一定的反應(yīng)式按一定的反應(yīng)式定量定量進(jìn)行進(jìn)行(99.9%以上以上)； 2. 快快(或可加熱、催化劑或可加熱、催化劑)； 3. 有適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ羞m當(dāng)?shù)姆椒ù_定終點(diǎn)確定終點(diǎn)(指示劑指示劑)。滿足上述要求的反應(yīng)都可采用直接滴定法。滿足上述要求的反應(yīng)都可采用直接滴定法。 5四、滴定方式四、滴定方式1.直接滴定法：直接滴定法：能滿足滴定反應(yīng)基本條件的可使用，即可用標(biāo)準(zhǔn)滴能滿足滴定反應(yīng)基本條件的可使用，即可用標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液直接滴定被

4、測(cè)物。例如：定溶液直接滴定被測(cè)物。例如： NaOH + HCl = NaCl + H2O2.返滴法返滴法（1）適用范圍：滴定反應(yīng)速度慢、無合適指示劑）適用范圍：滴定反應(yīng)速度慢、無合適指示劑（2）方法：準(zhǔn)確加入過量的標(biāo)準(zhǔn)溶液）方法：準(zhǔn)確加入過量的標(biāo)準(zhǔn)溶液A，在一定條件下使其與試，在一定條件下使其與試樣完全反應(yīng)，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液樣完全反應(yīng)，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液B滴定反應(yīng)后剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)后剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液A，通，通過計(jì)算求得待測(cè)物的含量。過計(jì)算求得待測(cè)物的含量。 如如 CaCO3+HCl(過量過量)NaOH63、置換滴定法、置換滴定法（1）適用范圍：滴定反應(yīng)不能按一定的反應(yīng)式進(jìn)）適用范圍：滴定反應(yīng)不能按一

5、定的反應(yīng)式進(jìn)行或有副反應(yīng)時(shí)可采用行或有副反應(yīng)時(shí)可采用（2）方法：加入適當(dāng)?shù)脑噭┡c被測(cè)物反應(yīng)并定量）方法：加入適當(dāng)?shù)脑噭┡c被測(cè)物反應(yīng)并定量置換出相當(dāng)量的另一物質(zhì)，再用標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴置換出相當(dāng)量的另一物質(zhì)，再用標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定。如定。如用用K2Cr2O7標(biāo)定標(biāo)定Na2S2O3(+KI)74、間接滴定法、間接滴定法1）適用范圍：不能與滴定劑直接起反應(yīng)時(shí)可采用）適用范圍：不能與滴定劑直接起反應(yīng)時(shí)可采用2）方法：通過另外的反應(yīng)以滴定法間接測(cè)定組分）方法：通過另外的反應(yīng)以滴定法間接測(cè)定組分含量。如含量。如 Ca2+ CaC2O4(s) H2C2O4KMnO48（1）終點(diǎn)誤差是滴定分析的主要誤差來源之一，它

6、的大?。┙K點(diǎn)誤差是滴定分析的主要誤差來源之一，它的大小主要取決于滴定主要取決于滴定反應(yīng)完全的程度反應(yīng)完全的程度和和指示劑的選擇指示劑的選擇是否適是否適當(dāng)。當(dāng)。（2）滴定分析特點(diǎn)（與重量分析比較）滴定分析特點(diǎn)（與重量分析比較）n操作簡(jiǎn)便、迅速。操作簡(jiǎn)便、迅速。n準(zhǔn)確度高，相對(duì)誤差在準(zhǔn)確度高，相對(duì)誤差在0.10.10.2%0.2%左右。主要用于測(cè)定含左右。主要用于測(cè)定含量量1%1%以上的物質(zhì)。以上的物質(zhì)。（3 3）不同滴定方式的合理應(yīng)用擴(kuò)展了滴定分析的范圍。）不同滴定方式的合理應(yīng)用擴(kuò)展了滴定分析的范圍。小結(jié)小結(jié)9第二節(jié)第二節(jié) 基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液 問題問題 滴定分析中，標(biāo)準(zhǔn)

7、滴定溶液的濃度和用滴定分析中，標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度和用量是計(jì)算待測(cè)組分含量的主要依據(jù)。應(yīng)如何量是計(jì)算待測(cè)組分含量的主要依據(jù)。應(yīng)如何規(guī)范配制標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液？使用何種試劑配制？規(guī)范配制標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液？使用何種試劑配制？它的濃度如何確定？怎么表示它的濃度如何確定？怎么表示？10一、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)一、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì) 1.標(biāo)準(zhǔn)溶液：標(biāo)準(zhǔn)溶液：是指一種已知準(zhǔn)確濃度的溶液。并非任何試劑是指一種已知準(zhǔn)確濃度的溶液。并非任何試劑都可以用來直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。都可以用來直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。 2.基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)：可用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液或標(biāo)定溶液濃度：可用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液或標(biāo)定溶液濃度的物質(zhì)的物質(zhì). （1）

8、常用的基準(zhǔn)物有）常用的基準(zhǔn)物有KHC8H4O4（鄰苯二甲酸氫鉀）、（鄰苯二甲酸氫鉀）、H2C2O42H2O、Na2 CO3、K2Cr2O7、NaCl、CaCO3、金屬鋅等。金屬鋅等。 基準(zhǔn)物在使用前必須以適宜方法進(jìn)行干燥處理并妥善保存基準(zhǔn)物在使用前必須以適宜方法進(jìn)行干燥處理并妥善保存11 2.基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)（2）基準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備的條件）基準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備的條件n組成恒定并與化學(xué)式相符。組成恒定并與化學(xué)式相符。n純度足夠高（達(dá)純度足夠高（達(dá)99.9%以上）。以上）。n性質(zhì)穩(wěn)定。性質(zhì)穩(wěn)定。n有較大的摩爾質(zhì)量。有較大的摩爾質(zhì)量。n參加滴定反應(yīng)時(shí)，按反應(yīng)式定量進(jìn)行，沒有副參加滴定反應(yīng)時(shí)，按反應(yīng)式定量進(jìn)行，

9、沒有副反應(yīng)。反應(yīng)。12二、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備（按（按GB/T601-2002規(guī)定規(guī)定進(jìn)行）進(jìn)行）1.直接配制法直接配制法 選擇、處理選擇、處理基準(zhǔn)試劑基準(zhǔn)試劑按所需要求濃度和配制的按所需要求濃度和配制的體積計(jì)算出所配制溶液所需要的物質(zhì)的質(zhì)量體積計(jì)算出所配制溶液所需要的物質(zhì)的質(zhì)量用用分析天平稱量分析天平稱量用三級(jí)水溶解用三級(jí)水溶解定量轉(zhuǎn)移至定量轉(zhuǎn)移至容量容量瓶瓶稀至標(biāo)線稀至標(biāo)線搖勻搖勻貯存貯存貼標(biāo)簽（貼標(biāo)簽（計(jì)算濃計(jì)算濃度度）.如如 K2Cr2O7 、KBrO3可直接配制可直接配制13二、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備 2.標(biāo)定法標(biāo)定法（1）第一步：配制與所需濃度相近濃度

10、的溶液）第一步：配制與所需濃度相近濃度的溶液n選選AR級(jí)試劑級(jí)試劑計(jì)算用量計(jì)算用量在臺(tái)稱上稱出在臺(tái)稱上稱出用燒用燒杯、量筒配制成一定體積的溶液。杯、量筒配制成一定體積的溶液。n注意注意：所配溶液濃度與所需濃度相對(duì)誤差不得大：所配溶液濃度與所需濃度相對(duì)誤差不得大于于5%。14二、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備（續(xù)）標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備（續(xù)） 2.標(biāo)定法標(biāo)定法（2）第二步：濃度標(biāo)定）第二步：濃度標(biāo)定n方法方法1：基準(zhǔn)物標(biāo)定法（直接標(biāo)定）：基準(zhǔn)物標(biāo)定法（直接標(biāo)定）n方法方法2：比較法（間接標(biāo)定）：比較法（間接標(biāo)定）n方法方法3：用標(biāo)樣標(biāo)定：用標(biāo)樣標(biāo)定15二、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備（續(xù)）標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備（續(xù)） 2.標(biāo)

11、定法標(biāo)定法 （2）第二步：濃度標(biāo)定）第二步：濃度標(biāo)定 方法方法1：基準(zhǔn)物標(biāo)定法：基準(zhǔn)物標(biāo)定法n選二級(jí)基準(zhǔn)試劑選二級(jí)基準(zhǔn)試劑預(yù)處理預(yù)處理準(zhǔn)確稱取一定量（以消耗標(biāo)液準(zhǔn)確稱取一定量（以消耗標(biāo)液3040mL為界限估算）為界限估算）滴定滴定記錄記錄計(jì)算計(jì)算平行測(cè)平行測(cè)4次次復(fù)核（復(fù)核（4次）次）貼上標(biāo)簽。貼上標(biāo)簽。n要求平行要求平行4次測(cè)定極差次測(cè)定極差/平均值平均值0.1%。16二、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備（續(xù)）標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備（續(xù)） 2.標(biāo)定法標(biāo)定法 （2）第二步：濃度標(biāo)定）第二步：濃度標(biāo)定方法方法2：比較法：比較法n取一定體積已知濃度的標(biāo)液取一定體積已知濃度的標(biāo)液以待標(biāo)液滴定以待標(biāo)液滴定記錄記錄計(jì)計(jì)算

12、。算。n注意注意：若標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：若標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“標(biāo)定標(biāo)定”“”“比較比較”兩種方法測(cè)定濃兩種方法測(cè)定濃度時(shí)，不得略去其中任何一種，二種方法測(cè)得的濃度之度時(shí)，不得略去其中任何一種，二種方法測(cè)得的濃度之差與平均值勤之比，不得大于差與平均值勤之比，不得大于0.2%，最后以標(biāo)定結(jié)果為，最后以標(biāo)定結(jié)果為準(zhǔn)準(zhǔn)17二、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備（續(xù)）標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備（續(xù)） 2.標(biāo)定法標(biāo)定法（2）第二步：濃度標(biāo)定）第二步：濃度標(biāo)定方法方法3：用標(biāo)樣標(biāo)定：用標(biāo)樣標(biāo)定 為消除共存元素對(duì)滴定的影響，也可選為消除共存元素對(duì)滴定的影響，也可選用與被分析試樣組成相似的用與被分析試樣組成相似的“標(biāo)準(zhǔn)試樣標(biāo)準(zhǔn)試樣”來來標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的

13、濃度標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。 18三、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度表示方法三、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度表示方法1.物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度 （1）定義定義：指：指1L溶液中所含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量。溶液中所含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量。（2）表示方法：）表示方法：符號(hào)符號(hào) c(B) ； 單位單位mol/L c(B) nB/V注意！注意！ 表明物質(zhì)的量濃度時(shí)，一定要指明其表明物質(zhì)的量濃度時(shí)，一定要指明其基本單元基本單元 如 c(1/5KMnO4)=0.1000mol/L c(HCl)=0.1012mol/L19三、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度表示方法三、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度表示方法1.物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度 （續(xù)）（續(xù)） （3）標(biāo)準(zhǔn)溶液基本單元的

14、選擇）標(biāo)準(zhǔn)溶液基本單元的選擇n 酸堿滴定反應(yīng)中根據(jù)酸堿滴定反應(yīng)中根據(jù)質(zhì)子轉(zhuǎn)移數(shù)質(zhì)子轉(zhuǎn)移數(shù)n 氧化還原反應(yīng)中根據(jù)氧化還原反應(yīng)中根據(jù)電子得失數(shù)電子得失數(shù) 或反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系來確定?；蚍磻?yīng)的計(jì)量關(guān)系來確定。如如 在酸堿反應(yīng)中常以在酸堿反應(yīng)中常以NaOH、HCl、1/2H2SO4為基為基本單元本單元 ； 在氧化還原反應(yīng)中常以在氧化還原反應(yīng)中常以1/2I2、Na2S2O3、1/5KMnO4、1/6KBrO3等為基本單元。等為基本單元。 20三、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度表示方法三、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度表示方法 2.滴定度滴定度滴定度指每毫升標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)的滴定度指每毫升標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量質(zhì)量（

15、g 或或mg）。符號(hào)符號(hào): TB/A（B是被測(cè)物質(zhì)的化學(xué)式是被測(cè)物質(zhì)的化學(xué)式）單位：?jiǎn)挝唬?g /ml 或或 mg /ml 如如 0.005585g/mL 注意注意：滴定度是非法定計(jì)量單位，但在例行分析中使滴定度是非法定計(jì)量單位，但在例行分析中使用較為方便用較為方便。4/KMnOFeT21第三節(jié)第三節(jié) 滴定分析計(jì)算滴定分析計(jì)算一、分析化學(xué)中常用的量和單位一、分析化學(xué)中常用的量和單位物質(zhì)的量物質(zhì)的量 n (mol、 mmol)摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量M(gmol-1)物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度c(molL-1)質(zhì)量質(zhì)量m(g、mg)， 體積體積V(L、mL)質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(%),質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度 (g

16、mL-1 、mgmL-1)相對(duì)分子量相對(duì)分子量Mr、相對(duì)原子量、相對(duì)原子量Ar必須指明必須指明基本單元基本單元22二、等物質(zhì)的量規(guī)則二、等物質(zhì)的量規(guī)則滴定反應(yīng)滴定反應(yīng)：aA+bB=cC+dD 反應(yīng)達(dá)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)達(dá)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)， 等物質(zhì)的量規(guī)則等物質(zhì)的量規(guī)則如：如：H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O H2SO4 的基本單元的基本單元: 1/2H2SO4 NaOH 的基本單元的基本單元: NaOH 由等物質(zhì)的量規(guī)則得由等物質(zhì)的量規(guī)則得)1()1(AZnBZnAB241()()2H SONaOHnn23二、等物質(zhì)的量規(guī)則（續(xù)）二、等物質(zhì)的量規(guī)則（續(xù)）MnO4-+ 5Fe

17、2+8H+ = Mn2+5Fe3+4H2OMnO4-的基本單元的基本單元: Fe2+的基本單元的基本單元: Fe2+等物質(zhì)的量規(guī)則等物質(zhì)的量規(guī)則:241( MnO )(Fe)5nn 41MnO5 MnO4-的基本單元的基本單元: Fe2+的基本單元的基本單元: Fe2+等物質(zhì)的量規(guī)則等物質(zhì)的量規(guī)則:241( MnO )(Fe)5nn 41MnO5 MnO4-的基本單元的基本單元: Fe2+的基本單元的基本單元: Fe2+等物質(zhì)的量規(guī)則等物質(zhì)的量規(guī)則:241( MnO )(Fe)5nn 41MnO5 24三、滴定分析計(jì)算三、滴定分析計(jì)算1.滴定分析計(jì)算的一般步驟滴定分析計(jì)算的一般步驟寫出反應(yīng)式寫

18、出反應(yīng)式選擇標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液基本單元選擇標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液基本單元確定待物基本單元確定待物基本單元根據(jù)等物質(zhì)的量根據(jù)等物質(zhì)的量規(guī)則列出計(jì)算公式規(guī)則列出計(jì)算公式252.滴定分析計(jì)算實(shí)例滴定分析計(jì)算實(shí)例例例1：配制：配制C（H2SO4）=0.20mol.L-1的溶液的溶液1升，應(yīng)如何制備。升，應(yīng)如何制備。解：濃解：濃H2SO4 w (H2SO4)=98%，(H2SO4)=1.84g.mL-1n濃濃=n稀稀 設(shè)：取濃設(shè)：取濃H2SO4 V mL則則LSOHCSOHMWV)21()21(424226滴定分析計(jì)算實(shí)例（續(xù)）滴定分析計(jì)算實(shí)例（續(xù)）例例2：分析草酸試樣，：分析草酸試樣，m樣樣=0.1500g,溶于水，

19、溶于水，用用C（NaOH）=0.0900mol/L滴定滴定VNaOH=25.60ml，求求H2C2O4.2H2O含量。含量。解：2NaOH+H2C2O4=Na2C2O4=Na2C2O4+2H2O H2C2O4基本單元：1/2H2C2O4 W（H2C2O4.2H2O）=樣mOHOCHMNaOHVNaOHC)221()()(242227滴定分析計(jì)算實(shí)例（續(xù)）滴定分析計(jì)算實(shí)例（續(xù)）例例3：測(cè)大理石中：測(cè)大理石中CaCO3含量，稱樣含量，稱樣0.2303g，溶于酸，若，溶于酸，若使使Ca2+沉淀為沉淀為CaC2O4再用酸溶解后用再用酸溶解后用KMnO4滴定，已知：滴定，已知：C（1/5KMnO4）=0.2012mol.L-1,VKMnO4=22.30ml