滴定分析法概述
第八章滴定分析概述

第八章滴定分析概述第一节概述一、滴定分析的基本概念滴定分析法是化学分析法中的重要分析方法之一。
此法必须使用一种已知准确浓度的溶液,这种溶液称为标准溶液。
用滴定管将标准溶液加到被测物质的溶液中,直到按化学计量关系完全反应为止,根据所加标准溶液的浓度和体积可以计算出被测物质的含量。
用滴定管将标准溶液加到被测物质的溶液中的过程叫滴定。
在滴定过程中标准溶液与被测物质发生的反应称为滴定反应。
当滴定到达标准溶液与被测物质正好符合滴定反应式完全反应时,称反应到达了化学计量点。
为了确定化学计量点通常加入一种试剂,它能在化学计量点时发生颜色的变化,称为指示剂,指示剂发生颜色变化,停止滴定的那一刻称为滴定终点,简称终点。
滴定终点与化学计量点并不一定完全相符,由此而造成的误差称为滴定误差。
滴定误差的大小取决于指示剂的性能和实验条件的控制。
二、滴定分析方法的特点(一)加入标准溶液物质的量与被测物质的量恰好是化学计量关系;(二)此法适于组分含量在1%以上各种物质的测定;测定的相对误差为0.1%。
(三)该法快速、准确、仪器设备简单、操作简便;(四)用途广泛,具有很大实用价值。
三、滴定分析方法的分类根据标准溶液和待测组分间的反应类型的不同,分为四类:(一)酸碱滴定法:以质子传递反应为基础的一种滴定分析方法。
反应实质:H3O+ + OH-→ 2H2O(质子传递)H3O+ + A-→ HA + H2O(二)配位滴定法:以配位反应为基础的一种滴定分析方法。
Mg2+ +Y4- → MgY2- (产物为配合物或配合离子)Ag+ + 2CN-→ [Ag(CN)2]-(三)氧化还原滴定法:以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法。
Cr2O72- + 6 Fe2++ 14H+ → 2Cr3++ 6 Fe3++7H2OI2 + 2S2O32-→ 2I- + S4O62-(四)沉淀滴定法:以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。
Ag+ + Cl- → AgCl (白色)四、滴定分析对滴定反应的要求并不是所有的化学反应都能适用于滴定分析法。
滴定分析法(容量分析法)概述

滴定分析法(容量分析法)概述滴定分析法(容量分析法)概述一、滴定分析法的原理与种类1.原理滴定分析法是将一种已知精准浓度的试剂溶液,滴加到被测物质的溶液中,直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应为止,依据试剂溶液的浓度和消耗的体积,计算被测物质的含量。
这种已知精准浓度的试剂溶液称为滴定液。
将滴定液从滴定管中加到被测物质溶液中的过程叫做滴定。
当加入滴定液中物质的量与被测物质的量按化学计量定量反应完成时,反应达到了计量点。
在滴定过程中,指示剂发生颜色变化的变化点称为滴定尽头。
滴定尽头与计量点不肯定恰恰符合,由此所造成分析的误差叫做滴定误差。
适合滴定分析的化学反应应当具备以下几个条件:(1)反应必需按方程式定量地完成,通常要求在99.9%以上,这是定量计算的基础。
(2)反应能够快速地完成(有时可加热或用催化剂以加速反应)。
(3)共存物质不干扰重要反应,或用适当的方法除去其干扰。
(4)有比较简便的方法确定计量点(指示滴定尽头)。
2.滴定分析的种类(1)直接滴定法用滴定液直接滴定待测物质,以达尽头。
(2)间接滴定法直接滴定有困难时常采纳以下两种间接滴定法来测定:a 置换法利用适当的试剂与被测物反应产生被测物的置换物,然后用滴定液滴定这个置换物。
铜盐测定:Cu2++2KI→Cu+2K++I2│用Na2S2O3滴定液滴定、以淀粉指示液指示尽头┗————————————————————→b 回滴定法(剩余滴定法)用定量过量的滴定液和被测物反应完全后,再用另一种滴定液来滴定剩余的前一种滴定液。
二、滴定液滴定液系指已知精准浓度的溶液,它是用来滴定被测物质的。
滴定液的浓度用“XXX滴定液(YYYmol/L)”表示。
(一)配制1.直接法依据所需滴定液的浓度,计算出基准物质的重量。
精准称取并溶解后,置于量瓶中稀释至肯定的体积。
如配制滴定液的物质很纯(基准物质),且有恒定的分子式,称取时及配制后性质稳定等,可直接配制,依据基准物质的重量和溶液体积,计算溶液的浓度,但在多数情况是不可能的。
什么是滴定分析法

什么是滴定分析法
滴定分析法是一种重要的定量分析方法,此法将一种已知浓度的试剂溶液滴加到被测物质的试液中,根据完成化学反应所消耗的试剂量来确定被测物质的量。
滴定分析法通常是将一定体积的待测组分溶液X置于锥形瓶中,然后将某种试剂R的标准溶液通过滴定管逐滴加到锥形瓶中。
当所加入的R与X的物质的量的比值恰好等于化学计量关系中的系数比时,则停止滴加。
这一过程称为滴定。
该反应称为滴定反应。
滴定分析法所用的仪器简单,还具有方便、迅速、准确的优点,特别适用于常量组分测定和大批样品的例行分析。
如盐酸滴定氢氧化钠,氢氧化钠滴定乙酸等。
以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅专业书籍或咨询专业人士。
03第三章滴定分析概论

当pH=pKa(4.76)时δ HAc=δ Ac-=0.5,
HAc和Ac-各占一半。
pH<pKa:主要存在形式是HAc。 pH>pKa:主要存在形式是Ac-。 多元酸各种存在形式随pH分布的情况可照一 元酸类推。
44
多元弱酸各型体的分布情况
nCaCO3
nHCl n1HCl n2 HCl 2nCaCO3 nNaOH
29
1 n1HCl 2
nNaOH n2 HCl
nCaCO3
1 (nHCl nNaOH ) 2
mCaCO3 M CaCO3
1 (CHClVHCl CNaOH VNaOH ) 2
30
(二)置换滴定法 例2 称取0.1082g K2Cr2O7,溶解后,酸化 并 加 入 过 量 KI, 生 成 的 I2 需 用 2 1 . 9 8 ml Na2S2O3 溶液滴定,问Na2S2O3 溶液的浓度为 多少?
23
三、标准溶液浓度的表示方法 分析化学中常用的量和单位
物质的量 n (mol、 mmol)
摩尔质量M(g· -1) mol
必须指明
基本单元
物质的量浓度c (mol· -1) L
质量m(g、mg), 体积V(L、mL)
质量分数w(%),质量浓度 (g· -1 、mg· -1) mL mL
相对分子量Mr、相对原子量Ar
10pX 10 pX TE % 100 CKt
pX 为滴定过程中发生变化的参数,如pH或pM等, pX 为终点 pX ep与计量点 pX sp 之差; pX pX pX ep sp K t 为滴定反应平衡常数即滴定常数。
C 与计量点时的滴定产物的总浓度Csp有关
15
滴定分析概述

2. 返滴定法(back titration) 返滴定法(back
返滴定法:先准确加入过量滴定剂,待反应完 返滴定法 全后,再用另一种标准溶液滴定剩余滴定剂; 根据反应消耗滴定剂的净量就可以算出被测物 质的含量。 使用条件: 反应速率较慢,或反应物 使用条件:当滴定反应速率较慢 反应速率较慢 反应物 是固体,或没有合适的指示剂 没有合适的指示剂时,选用返滴 是固体 没有合适的指示剂 定法。
3.滴定误差 (end point error) 滴定误差 滴定终点与化学计量点不一致,由此所 造成的误差。 4.指示剂 指示剂(indicator) 指示剂 为了能比较准确地掌握化学计量点的 达到,在实际滴定操作时,常在被测物质的 溶液中加入一种辅助剂,借助于它的颜色变 化作为化学计量点到达的信号,这种辅助试 剂称为指示剂。
例如,欲配制 0.01000mol/LK2Cr2O7 溶液1升 时,首先在分析天平上精确称取2.9420 克 K2Cr2O7 置于烧杯中,加入适量水溶解后, 定量转移到1000mL容量瓶中,再定容即得。
2.间接配制法 即先配成近似所需浓度的溶液,再 用基准试剂或另一种物质的标准溶液来 标定,然后计算出它的准确浓度。
nB = n A
二、滴定分析中确定基本单元的原则和步骤 确定基本单元的步骤: 确定基本单元的步骤 (1)写出有关方程式,将其配平。 (2)确定标准溶液的基本单元。 (3)根据计量关系,确定被测物的基本 单元,使之符合等物质的量反应规则。
对于任一滴定反 应 tT +aA
P
T为滴定剂,A为待测物质,P为生成物。
滴定分析法的特点: 滴定分析法的特点: 1)用于常量组分的测定; )用于常量组分的测定 2)仪器简单、操作简便; )仪器简单、操作简便 3)快速准确; )快速准确 4)应用广泛; )应用广泛; 5)与仪器分析法相比,灵敏度较低。 )与仪器分析法相比,灵敏度较低。
第三章 滴定分析法概论

(二)滴定分析对化学反应的要求 滴定分析法的基本条件) (滴定分析法的基本条件) 1.反应必须定量进行(反应程度> 99.9%) 反应必须定量进行(反应程度> 99. 2.反应要按一定的化学方程式进行; 反应要按一定的化学方程式进行; 3. 反应速度要快; 反应速度要快; 4. 必须有适当的方法确定滴定终点。 必须有适当的方法确定滴定终点。
nHCL nNa2CO3 = 2
2×mNa2CO3 ×1000 MNa2CO3
CHCL ×VHCL = 2×nNa2CO3 =
2×0.2500×1000 l ∴ VHCL = ≈ 24( m ) 0.2×106.0
续滴定分析计算
例3:若THCL/Na2CO3 = 0.005300 g/ml ,试计算HCl标准 试计算HCl HCl标准 溶液物质的量浓度。 溶液物质的量浓度。 解:
C2O42-
间接测定
第二节
基准物与标准溶液
一、标准溶液浓度的表示方法
物质量的浓度: 物质量的浓度:单位体积溶液所含物质的量
nB mB CB = = V MBV 滴定度 : (m / L)或 m ol / L) ol ( m
TB 指每毫升标准溶液含有溶质的质量
mB CBMB T = (g / m ) L = B V V×1000
方法特点: 方法特点: 1. 加入标准溶液物质的量与被测物质的量恰 好是化学计量关系; 好是化学计量关系; 2. 此法适于组分含量在1%以上各种物质的测 此法适于组分含量在1 常量分析) 定;(常量分析) 3. 该法仪器设备简单、操作简便;快速、准 该法仪器设备简单、操作简便;快速、 误差一般在0 以下。 确,误差一般在0.2%以下。 4.用途广泛。 用途广泛。
滴定分析

滴定分析法中的计算
滴定分析计算的依据和基本公式 (1)滴定剂与被滴定物质之间的计量关系 设滴
定剂A与被滴物质B有下列关系: aA+bB=cC+dD 当滴定恰好到达化学计量点时,滴定剂A的物质 的量n(A)与被滴物质B的物质的量有下列关系: n(A):n(B)=a:b 故有 n(A)=a*n (B) /b或,n(B)=b*n (A) /a
2. 指示剂的变色范围和变色点
c(In-)=c(HIn)时, pH=pKHIn, 酸色和碱色的等量成
分混合色, 称为指示剂的理论变色点
c(In-)=c(HIn) ≤ 1/10时, 则pH≤ pKHIn–1,酸式色;
c(In-)=c(HIn) ≥ 10时,则pH≥ pKHIn+1,碱式色 ; 1/10< c(In-)=c(HIn) <10时,酸式和碱式的混合色
容量滴定分析
滴定分析法概述
滴定分析:将一种已知准确浓度的试剂 滴定管 滴定剂 溶液,滴加到一定体积的被测物质的
溶液中,直到所加的试剂与被测物质
按化学计量关系定量完全反应为止, 然后根据标准溶液的浓度和体积,计
算出被测物质的含量。
被滴定溶液
滴定分析法
这种已知准确浓度的试剂溶液称为滴定液。 将滴定液从滴定管中加到被测物质溶液中的过
沉淀滴定法
沉淀滴定法是以生成沉淀的化学反应为基础的
一种滴定分析法 沉淀滴定法是根据沉淀发应建立的滴定方法。 虽然形成沉淀的反应很多,但是能够用来做滴 定分析的却很少。其原因是:很多沉淀没有固 定的组成;对构晶离子的吸附现象及与其他离 子共沉淀造成较大误差;有些沉淀的溶解度比 较大,在化学计量点时反应不够完全;很多沉 淀反应速率较慢,尤其是一些晶形沉淀,容易 产生过饱和现象;缺少合适的指示剂等。应用 最多的沉淀滴定法是银量法
第二章 滴定分析法概述

• 另一方面,反应必须进行完全,要求化学计量点 时,有99.9%以上的完全程度。
• 当A→B时,终点时,
cB 99.9% cA
(二) 反应必须迅速完成
• 如果反应很慢,将无法确定终点,可以通过加
热,加催化剂等方法来提高反应速度。
(三)有合适的确定终点的方法,有适合的指示 剂或仪器分析方法。
2、滴定方式:常见有四类
二、滴定分析法的分类
根据标准溶液与被测物质间所发生的化学反应类型 不同,将滴定分析法分为以下四大类:
(1)酸碱滴定法(又称中和法)
H OH ⇋ H 2O
(2)沉淀滴定法 是利用沉淀反应进行滴定的方法。
Ag x ⇋ Agx
(3)配位滴定法 是利用配位反应进行滴定的一种方法。
M 2 y 4 My 2
• 滴定分析基本过程:
• 进行分析时,先将滴定剂(titrant)配制成浓度为已 知的标准溶液(standard solutions),然后用滴 定管将滴定剂逐渐加到被测物质的溶液中去进行 反应。这个过程称为滴定。
➢ 滴定剂(标准溶液,Titrant ) :浓度准确已知的溶 液。 (4位有效数字)
溶于一定体积(用量筒量取)的溶 剂中,配制成近似所需浓度的溶液。 2.标定(standardization) :用基准物 或另一种已知浓度的标准溶液来测 定其准确浓度。确定浓度的操作称 为标定。
3.计算浓度:由基准物的质量(或另一 种已知浓度的标准溶液体积、浓度), 计算确定之。
标定法:利用基准物质确定溶液准确浓度
• (2)滴定接近等量点时,要半滴半滴地加入。 • (3)指示剂本身是弱酸或弱碱、氧化或还原剂在滴定过程
中会消耗一部分标淮溶液,因此指示剂用量不宜过多。 • (4)某些杂质在滴定过程中可能消耗标准溶液或产生其他
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第一章 滴定分析法概述思考题1. 为什么用于滴定分析的化学反应必须有确定的计量关系?什么是“化学计量点”?什么是“滴定终点”? 它们之间有什么关系?答:这是滴定分析计算的基础,有确定的计量关系,才能进行有关计算。
化学计量点:在滴定分析中,当滴加的标准溶液与待测组份恰好反应完全之点,即为化学计量点。
滴定终点:在滴定分析中,常利用指示剂颜色的突变来判断计量点的到达,在指示剂变色时停止滴 定,这一点称为滴定终点。
二者关系:化学计量点是理论计算的,滴定终点是通过指示剂颜色突变来判断的,分析中二者差别 越小越好。
2.什么是基准物质?作为基准物质应具备哪些条件?答:基准物质:能用于直接配制标准溶液或准确确定(即标定)溶液浓度的物质称基准物质。
基准物质应具备的条件:⑴物质的组成应与其化学式完全相符; ⑵试剂的纯度应足够高(大于 99.9%); ⑶试剂在一般情况下应很稳定; ⑷试剂最好有比较大的摩尔质量;⑸试剂参加反应时,应按化学反应式定量进行,没有副反应。
即符合滴定分析法的要求。
3.若基准物H 2C 2O 4·2H 2O 保存不当,部分风化,用它来标定NaOH 溶液的浓度时,结果偏离还是偏低? 为什么? 答:偏低。
4.已标定的NaOH 溶液,放置较长时间后,浓度是否有变化?为什么? 答:有变化。
因为NaOH 在空气中能吸收水和CO 2;5.什么是滴定度?滴定度和物质的量浓度如何换算?以HCl 滴定Na 2CO 3为例,推导滴定度和物质的量浓度的换算公式。
反应为2HCl+ Na 2CO 3===2NaCl+H 2CO 3∟→H 2O+CO 2答:滴定度是指每毫升标准溶液相当的待测组份的质量(单位为克),以T 待测物/滴定剂表示。
2HCl + Na 2CO 3 ====2NaCl+CO 2+H 2O则 n HCl =2n 32CO Na 即 c HCl V HCl ×10-3=2 m 32CO Na /M 32CO Na ∴ T HCl CO Na /32 =HClCO Na V m 32=1000232⨯⋅CO Na HCl M c6.滴定分析对滴定反应有哪些要求?如果不能满足要求,应怎么办? 答:滴定分析对滴定反应的要求:⑴反应必须按一定的化学反应式进行,不发生副反应;⑵反应必须定量地进行完全,通常要求达到99.9%以上。
这是定量计算的基础;⑶反应速度要快。
对于慢的反应采取措施加快反应速度,如加热,增加反应物的浓度,加入催化剂等;⑷有比较简便、可靠的方法确定终点。
凡满足上述要求的化学反应均可以直接滴定法进行滴定分析,如果不能满足要求,可以根据情况 分别采取返滴定、置换滴定、间接滴定等方式进行滴定分析。
习题1. 已知浓HCl 的相对密度为1.19g/cm 3,其中含HCl 约37%,求其浓度。
如欲配制1L 浓度为0.1mol/L的HCl 溶液,应取这种浓HCl 溶液多少毫升?解:1升浓HCl 重1000×1.19(g),其中含HCl 1000×1.19×37%(g),HCl 的摩尔质量为 36.46g/mol 。
浓盐酸的摩尔浓度=146.363719.1100000⨯⨯⨯ =12.1mol/L根据溶液的稀释公式 c 1V 1=c 2V 2 12.1×V 1=0.1×1 V 1=8.3mL2.计算下列溶液的浓度。
(1) 2.497g CuS04·5H 2O 配成250mL 溶液; 解:Mr(CuSO 4•5H 2O)=249.7g/molc O H CuSO 245∙=()V O H CuSO Mr m O H CuSO 2455/24⋅∙=3102507.249/497.2-⨯=0.04000mol/L (2) 4.670g K 2Cr 2O 7配成250mL 溶液;解:Mr(K 2Cr 2O 7)=294.2g/mol c 722O Cr K =V Mr m /=3102502.294/670.4-⨯=0.06349mol/L (3) 3.16g KMnO 4配成2L 溶液。
解:Mr(KMnO 4)=158.0g/mol c 4KMnO =V Mr m /=2.158/16.3=0.0100mol/L 3.计算下列溶液的滴定度,以g/mL 表示。
(1)0.02000mol/L K 2Cr 2O 7溶液测定Fe 2+,Fe 203,求T Fe 2+/ K 2Cr 2O 7,T Fe 203/K 2Cr 2O 7解: Cr 2O 72-+6Fe 2++14H +====2Cr 3++6Fe 3++7H 2O由反应可知:1mol Fe 2+61mol Cr 2O 72- 而 1mol Fe2+21mol Fe 2O 3 故 1mol Fe 2O 331mol Cr 2O 72- 根据滴定度与浓度间的换算关系,可得T 7222/O Cr K Fe +=6c 722O Cr K ×10-3×M(Fe)=6×0.02000×10-3×55.85=0.006702(g/mL)T 72232/O Cr K O Fe =3c 722O Cr K ×10-3×M(Fe 2O 3)=3×0.02000×10-3×159.7=0.009582(g/mL) (2)0.2000mol/L HCl 溶液测定Ca(OH)2,NaOH ,求T Ca(OH)2/HCI ,T NaOH/HC1。
解:滴定反应 2HCl+Ca(OH)2====CaCl 2+2H 2O则 n 2)(OH Ca =21n HCl T HCl OH Ca /)(2=21c HCl ×10-3×Mr 2)(OH Ca =21×0.20000×10-3×74.10=0.007410(g/mL)滴定反应 HCl+NaOH ====NaCl+H 2O 则 n NaOH =n HClT NaOH/HCl =c HCl ×10-3×Mr(NaOH)=0.2000×10-3×40.00=0.008000(g/mL) 4.配制浓度为2mol/L 的下列溶液各500mL ,应各取其浓溶液多少毫升?(l)浓H 2SO 4(相对密度1.84g/cm 3,含H 2SO 496%); 解:Mr(H 2SO 4)=98.1g/mol ,根据溶液的稀释公式得1.84×V(H 2SO 4) ×96%=2×500×10-3×98.1 V(H 2SO 4)=55.5mL(2)冰HAc(相对密度1.05g/cm 3,含HAc100%); 解:Mr(HAc)=60.0g/mol ,根据溶液的稀释公式得1.05×V(HAc)×100%=2×500×10-3×60.0 V(HAc)=57.2mL (3)氨水(相对密度0.89g/cm 3,含NH 329%)。
解:Mr(NH 3)=17.0g/mol ,根据溶液的稀释公式得0.89×V(HN 3)×29%=2×500×10-3×17.0 V(HN 3)=66.0mL5.滴定21.40mL Ba(OH)2溶液需要0.1266rnol/L HCl 溶液20.00mL 。
再以此Ba(OH)2溶液滴定25.00mL 未知浓度HAc 溶液,消耗Ba(OH)2溶液22.55mL ,求HAc 溶液的浓度。
解:滴定反应 Ba(OH)2+2HCl====BaCl 2+2H 2O则 2 c 2)(OH Ba ·V 2)(OH Ba = c HCl ·V HClc 2)(OH Ba =2)(2OH Ba HCl HCl V V c ⋅=40.21200.201266.0⨯⨯=0.05916(mol/L)滴定反应 Ba(OH)2+2HAc====Ba(Ac)2+2H 2O 则 2 c 2)(OH Ba ·V ')(2OH Ba = c HAc ·V HAc 故 c HAc =HAcOH Ba OH Ba V V c ')()(222⋅=00.2555.2205916.02⨯⨯=0.1067(mol/L)6.今有KHC 2O 4·H 2C 2O 4·2H 2O 溶液,用0.1000mo1/L NaOH 标准溶液标定,25.00 mL 溶液用去NaOH 溶液20.00mL 。
再以此KHC 2O 4·H 2C 2O 4·2H 2O 溶液在酸性介质中标定KMnO 4溶液,25.00mL 溶液用去KMnO 4溶液30.00mL ,求KMnO 4溶液的浓度。
解:滴定反应 2KHC 2O 4·H 2C 2O 4·2H 2O+6NaOH====3Na 2C 2O 4+K 2C 2O 4+10H 2O 或 H(HC 2O 4)-2+3OH -====2C 2O -24+3H 2O则 c -242)(OHC H ·V -242)(OHC H =31c NaOH ·V NaOH 滴定反应 5H(HC 2O 4)-2+4MnO -4+17H +====20CO 2+4Mn 2++16H 2O则 c -242)(OHC H ·V -242)(O HC H =45c 4KMnO ·V 4KMnO 故45 c 4KMnO ·V 4KMnO =31c NaOH ·V NaOH ∴ c 4KMnO =4154KMnO NaOH NaOH V V c ⋅=00.301500.201000.04⨯⨯⨯=0.01778(mol/L)7.用KH(IO 3)2标定Na 2S 2O 3溶液的浓度。
称取KH(IO 3)20.8000g ,用水溶解后,移入250.0mL 容量瓶中,冲稀至刻度。
移取此溶液25.00mL ,加入稀H 2SO 4和过量KI ,用Na 2S 2O 3溶液滴定所析出的I 2,用去Na 2S 2O 3溶液23.58mL ,求Na 2S 2O 3溶液的浓度。
解:滴定反应 H(IO 3)-2+10I -+11H +====6I 2+6H 2O I 2+2S 2O -23====2I -+S 4O -26 由上述反应得出下列计量关系 H(IO 3)-2 12 S 2O -23则 n -232O S =12 n -23)(IO H即 c -232O S V -232O S =12×2323)()(IO KH IO KH Mr m ×.25000.25×103∴ c -232O S =0.2501000.25122323223)(3)(⨯⨯⨯⨯⨯-IO KH O S IO KH Mr V m =0.2509.38958.231000.258000.0123⨯⨯⨯⨯⨯=0.1044(mol/L)8.1.000gCaCO 3中加入0.5100mo1/L HCl 溶液50.00mL ,再用溶液回滴过量的HCl ,消耗NaOH 溶液25.00mL ,求CaCO 3的纯度。