第三章滴定分析法概论
第三章 滴定分析法概论
23
3.3.2 滴定分析计算实例
1、标准溶液浓度的有关计算
t nT = nA a n= cV
a t cAVA = cTVT cTVT = nA t a n=m M
a VT cA = ⋅ cT t VA
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3.1.2 滴定方式
2、间接滴定法
(1) 返滴定法（剩余滴定法或回滴定法） 剩余滴定法或回滴定法）
适用范围： 适用范围： ①滴定反应速率较慢； 滴定反应速率较慢； ②反应物是固体； 反应物是固体； ③滴定反应不能立即定量完成； 滴定反应不能立即定量完成； ④滴定反应找不到合适的指示剂。 滴定反应找不到合适的指示剂。
t TT/A ⋅1000 cT = ⋅ a MA
25
or
TT/A
a MA = ⋅ cT ⋅ t 1000
3.3.2 滴定分析计算实例
3、待测物质质量分数的计算
a MA cTVT 1000 ×100% w =t A S
S
mA wA = ×100% or TT/AVT S wA = ×100%
t mA a MA cTVT = ⋅ ⇒mA = cTVT t 1000 a MA
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3.1.1 滴定分析法及有关术语
• 滴定分析法的分类
酸碱滴定法 配位滴定法 氧化还原滴定法 沉淀滴定法
化学反应类型
非水滴定法(nonaqueous 非水滴定法(nonaqueous titration) 指采用水以外的溶剂作为滴定介质 的一大类滴定分析方法。 的一大类滴定分析方法。
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Section 3.1 概述
3.1.2 滴定方式
滴定分析概论
标准溶液21.45mL。求纯碱中Na2CO3的质量分数。 解：此滴定反应的反应式是：
2HCl Na2CO3 2NaCl H2CO3
WNa2CO3
mNa2CO3 m
n M Na2CO3
Na2CO3
m
1 2
n HCl
M
Na2CO3
m
1 2
cHCl
Hale Waihona Puke V M HCl Na2CO3
1 0.2071mol L-1 21.45103 L 106.0g mol-1 2
通过另外的化学反应，以滴定法定量进行
ü适用：不能与滴定剂起化学反应的物质
第三节 标准溶液与基准物质
第三节 标准溶液与基准物质
第三节 标准溶液与基准物质
第四节 标准溶液浓度的表示方法
标准溶液浓度的表示方法
Ø 物质的量浓度:单位体积溶液所含物质的量
nB
mB MB
(mol)或（mmol）
CB
nB VB
解：次滴定反应的反应式是：
5Fe2 MnO4 8H 5Fe3 Mn2 4H2O
n Fe
5n n MnO4， Fe2O3
5 2
n
MnO
4
TFe/KMnO 4
nFeMFe 1103 mL
5nMnO4 M Fe 1103 mL
5cMnO4 VMnO4 M Fe 1103 mL
5 0.0210mol L1 1L 55.85 g mol1 1103 mL
又m A
nA
MA
a b
nB
MA
a b
CB
VB
MA
WA
a b
CB
VB m
MA
3滴定分析法概论
3.2 滴定分析中的标准溶液 2）按被测物质表示滴定度： 指每毫升标准溶液相当于被测物质 的质量。 以符号TX/S表示，单位：g · mL-1 如：T(Fe/ KMnO4 ) = 0.005682 g · mL-1 表示：1mL KMnO4 溶液相当于 0.005682 g 铁，也就是1mL KMnO4 溶液能把0.005682 g 的Fe2+氧化成Fe3+
第三章 滴定分析法概述
3.1 概 述 （1）CaCO3 + 2HCl（过量） CaVa → CaCl2 + CO2↑ + H2O （2）NaOH + HCl（剩余） CbVb →NaCl + H2O
第三章 滴定分析法概述
3.1 概 述 3、置换滴定方式 对于那些有副反应发生不能直接滴定的反 应，可先用适当的试剂与被测物反应， 定量地置换出另一种生成物，再用标准 溶液滴定此生成物。 S2O32- +Cr2O72- →S4O62- + SO42-(副反应) Cr2O72-+6I- +14H+ →3I2+3Cr3++7H2O I2 + 2 Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6
第三章 滴定分析法概述
3.1 概 述
二、滴定分析法的特点： 1）滴定分析法是定量分析中的重要方法之一， 此种方法适于百分含量在1％以上（常量成分 分析）物质的测定，具有很高的准确度，相 对误差在±0.1%左右，但是灵敏度低，不适 用于微量组分测定； 2）快速、准确、仪器设备简单、操做方便、 价廉， 便于进行多次平行测定，有利于提高 精密度； 3）应用范围广，具有很高的实用价值。
第三章 滴定分析法概述
滴定分析法概论
滴定分析法概论
滴定分析定量依据： 某化学反应方程式： aA+bB=cC+dD 表示被测组分A与试剂B按物质的量之比（摩尔 比）a:b的关系进行反应。 a:b即是该反应的化 学计量关系。这种化学计量关系即是滴定分析 的定量测定依据。
滴定分析法概论
滴定分析法： 将被测溶液臵于锥形瓶（或烧杯）中，然后 将一种已知准确浓度的试剂溶液（即滴定 剂）通过滴定管滴加到锥形瓶中进行测定， 直到所滴加的试剂与待测物质按化学计量 关系定量反应为止，然后根据试液的浓度 和体积，通过定量关系计算待测物质含量。 这一过程称为滴定，这种方法称作滴定分 析法。
例4： Na2S2O3+K2Cr2O7
S4O62-+SO42无定量关系
K2Cr2O7 +过量KI
定量生成 I2 淀粉指示剂
Na2S2O3标液
深蓝色消失
滴定分析法概论
间接滴定法
有些不能与滴定剂直接反应的物质，通过另外的化 学反应，以滴定法定量进行
适用：不能与滴定剂起化学反应的物质
例5：Ca2+
对基准物质的要求:
a.试剂的组成与化学式相符 b.纯度高（>99.9%），性质稳定
c. 最好具有较大的摩尔质量。（思考：为什 么？）
滴定分析法概论
标准溶液的配制方法
1.直接配制法： 基准物质 称量 溶解 定量转移至 容量瓶 稀释至刻度 根据称量的质量 和体积计算标准溶液的准确浓度 2.标定法(间接配制法)： 对不符合基准物质条件的试剂，先按大致浓 度配制溶液，再利用基准物质确定该溶液准确 浓度。
例4：称取铁矿试样0.3143g,溶于酸并将Fe3+还原为 Fe2+，再用0.02000 mol· -1 K2Cr2O7溶液滴定， L 消耗21.30 mL。计算试样中Fe2O3的质量分数。
滴定分析法概论
2 Ca 2 C2O4 CaC2O4
2 CaC2O4 H 2 SO4 Ca 2 SO4 H 2C2O4 2 5C2O4 2 MnO4 16H Mn 2 10CO2 8 H 2O
2 2 5 nKMnO4 nC O nCaO即：nCaO nKMnO4 5 2 4 5 2 5 M CMnO VMnO CaO 4 4 2 1000 100% CaO% S 5 56.05 0.01916 43.08 2 1000 100% 27.51% 0.4207
对化学反应的要求：
1. 2. 3. 4. 反应具有确定的定量关系，无副反应（便于计算） 反应要迅速 反应要完全（99 .9%以上） 有合适的确定终点的方法
滴定方式及其适用条件：
1. 直接滴定：凡符合以上条件要求可用标液直
接滴定
2. 返滴定：
当标准溶液滴入后，反应慢或无合适指示剂时 用回滴定。即先加入定量过量滴定剂A，待反应完 全后，用另一种滴定剂B滴定剩余的A。 例：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O+HCl 定量过量 （余） HCl + NaOH = NaCl + H2O（终点）
2 0.2287 5 0.02963 m ol/ L 134.0 23.04 1000
2．求mA
(1) 求被测组分含量： (2) 配溶液： 例: 欲配0.02000mol/l K2Cr2O7液2L，问应称K2Cr2O7多少克？ 解:
0.02000 2000
mK 2Cr2O7
294.2 / 1000
3.置换滴定:
当物质与滴定剂不按一定化学反应进行，而伴有副 反应时，可先用适当的试剂与被测物发生置换反应， 在用滴定剂滴定。 例：测Cr2O72-, 标液S2O32而 Cr2O72- + S2O32SO42- + S4O62即： Cr2O72-氧化S2O32-产物SO42-和S4O62-无计量关系不能直 接滴定。 但： Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I- + 7H2O I- + 2 S2O32- = 2I- + S4O62-
第三章 滴定分析法概论
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• 指示剂方法 • （1）酸碱指示剂： 随溶液pH改变而发生颜色变化的试剂。 • （2）金属指示剂： 随溶液pM改变而发生颜色变化的试剂。 • （3）氧化还原指示剂： 随溶液电位变化而发生颜色变化的试剂。 • （4）自身指示剂： 滴定剂本身有色滴定终点时发生颜色变化。 • （5）专用指示剂： • 在滴定反应中能与滴定剂或被测组分以特定的方式 产生颜色的试剂，例如淀粉指示剂 。 • （6）沉淀指示剂： • 用来指示沉淀滴定的指示剂，其机理为产生有色沉 淀、有色溶液，或使沉淀表面颜色改变。 2014-7-13 9
• 1．物质的量(Molar)与质量(Mass)的关系
• 物质的量与质量是概念不同的两物理量，之间 有一定关系。 • 设物质B的质量为mB，摩尔质量(molar mass) 为MB，
则物质的量nB为：
mB nB MB
（1-1）
2014-7-13
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• 2．物质的量浓度(Molar Concentration) CB： • 定义： 单位体积溶液中所含溶质B的物质的量 nB。 即 C nB （1-2）
2014-7-13 2
2014-7-13
3
• 滴定剂（titrant） ： 在滴定分析中所使用的标准溶液。 • 滴定（titration）： 将标准溶液从滴定管滴加到被测物质溶 液中的操作过程 。 • 化学计量点（stoichiometric point）： 当加入的标准溶液与被测组分按反应式 的化学计量关系恰好反应完全 。
第3章-滴定分析法概论
wA =
TA/BVT S
分析化学课件
特点和 主. ..
一般要求. ..
浓 度 表 示
滴定分 析. ..
小
结
三个基本公式 ⑴ 滴定剂与待测物质相互作用的计算。
cΑ •VΑ = a • cΤ • VΤ t
c Τ • VΤ =
mΑ t • a M Α 1000
⑵ 滴定度与滴定剂浓度之间的关系
TΤ
Α
M Α a = • cΤ • t 1000
Cr 2O 7
2-
+6I + 14 H
2-
-
+
2Cr +3I 2+ 7H 2O
2-
3+
滴定反应为：
I 2 + 2S 2O 3
2 I + S 4O 6
2-
反应物对应的计量关系为：
Cr 2O 7 : I 2: S 2O 3
2-
=1:3:6
⇌ 分析化学课件
特点和 主. ..
一般要求. ..
浓 度 表 示
分析化学课件
特点和 主. ..
一般要求. ..
浓 度 表 示
滴定分 析. ..
小
结
2.3 滴定度
滴定度是每毫升标准溶液相当于被测物质的质量，以符 号TT/A表示，其下标中T和A分别表示标准溶液（滴定剂）中 的溶质 和被测物质的化学式。 因此 TT/A＝mA/VT 式中，TT/A——滴定度，g/mL（或mg/mL） mA——被滴定物质的质量，g（或mg） VT——恰与mA作用的标准溶液T的体积，mL 根据滴定度的定义，则有： T Τ
分析化学课件
特点和 主. ..
一般要求. ..
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
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（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？
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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
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第三章滴定分析法概论
一、填空题
1、滴定分析方法按滴定反应类型的不同，可分为、
、、四种类型。
（酸碱滴定法、沉淀滴定法、氧化还原滴定法、配位滴定法）2、滴定分析法中常用的滴定方式有、、
和四种
（直接滴定法、返滴定法、置换滴定法、间接滴定法）
3、用于直接配制标准溶液的纯净物质称为。
（基准物质）
4、常用于标定HCl溶液浓度的基准物质有和；常用
于标定NaOH溶液的基准物质有和。
（硼砂和无水碳酸钠、草酸和邻苯二甲酸氢钾）
二、简答题
1. 基准试剂（1）H2C2O4·2H2O因保存不当而部分分化；（2）Na2CO3因吸潮带有少量湿存水。
用（1）标定NaOH[或用（2）标定HC1]溶液的浓度时，结果是偏高还是偏低？用此NaOH（HC1）溶液测定某有机酸（有机碱）的摩尔质量时结果偏高还是偏低？
答：用（１）标定NaOH溶液的浓度时，结果偏低, 用（２）标定HCl溶液的浓度时，结果偏高；用此NaOH溶液测定有机酸时结果偏低, 用此HCl溶液测定有机碱时结果偏高。
2. 下列各分析纯物质，用什么方法将它们配制成标准溶液？如需标定，应该选用哪些相应的基准物质？
H2SO4， KOH，邻苯二甲酸氢钾，无水碳酸钠。
解：H2SO4，KOH用间接配配制法配成标准溶液。
邻苯二甲酸氢钾，无水碳酸钠用直接配制法配成标准溶液。
H2SO4选用无水Na2CO3，KOH选用邻苯二甲酸氢钾。
3. 下列情况将对分析结果产生何种影响：A.正误差，B.负误差，C.无影响，D.结果混乱。
（1）标定HCl溶液浓度时，使用的基准物Na2CO3中含有少量Na HCO3；
（2）用递减法称量试样时，第一次读数时使用了磨损的砝码；
（3）加热使基准物溶解后，溶液未经冷却即转移至容量瓶中并稀释至刻度，摇匀，马上进行标定；
（4）配制标准溶液时未将容量瓶内溶液摇匀；
（5）用移液管移取试样溶液时事先未用待移取溶液润洗移液管；
（6）称量时，承接试样的锥形瓶潮湿。
解：(1) A (2) A (3) B (4) D (5) B (6) C
三、计算题
1. 配制浓度为
2.0 mol·L-1下列物质溶液各5.0×10-2 mL，应各取其浓溶液多少毫升？
（1）氨水（密度0.89 g·cm-3，含NH329%）
（2）冰乙酸（密度1.05 g·cm-3，含HAc100%）
（3）浓硫酸（密度1.84 g·cm-3，含H2SO496%）
解：(1) 设取其浓溶液V 1mL, %3113NH V m NH ρ=, CV=33
NH NH M m , mL cVM V NH 66%
2989.003.175.00.2%29113=⨯⨯⨯==∴ρ (2) 设取其浓溶液V 2mL, mL cVM V HAc 57%
10005.1605.00.2%10022=⨯⨯⨯==∴ρ (3) 设取其浓溶液V 3mL mL cVM V SO H 56%9684.103.985.00.2%963342=⨯⨯⨯=⨯=
∴ρ 2. 应在500.0ml 0.08000 mol·L -1 NaOH 溶液中加入多少毫升学0.5000 mol·L -1NaOH 溶
液，才能使最后得到的溶液浓度为0.2000 mol ·L -1？
解：设加入V 2 mL NaOH 溶液，
212211V V V c V c c ++= 即 2000.00.5005000.008000.00.5002
2=++⨯V V 解得: V 2=200.0 mL
3. 要加多少毫升水到1.000 L 0.2000 moL•L -1HCl 溶液里，才能使稀释后的HCl 溶液对
CaO 的滴定度T HCl / CaO =0.005000g ∙ mL -1？
解：已知 M CaO =56.08g/moL,HCl 与CaO 的反应:
CaO+2H +=Ca 2++H 2O
即： 2=a
b 稀释后HCl 标准溶液的浓度为： 1331783.008
.562005000.010000.1210-⋅=⨯⨯⨯=⨯⨯=L mol M T C CaO CaO
HCl HCl 设稀释时加入纯水为V ，依题意：
1.000×0.2000=0.1783×（1.000+10-3×Ｖ）
∴ Ｖ=121.7ｍL
4. 确称取0.5877 g 基准试剂Na 2CO 3，在100 mL 容量瓶中配制成溶液，其浓度为多少？称取该标准溶液20.00mL 标定某HC1溶液，滴定中用去HC1溶液21.96mL ，计算该HCl 溶液的浓度。
解：105544.01.099.1055877.032-⋅===L mol V M m
C CO Na Na 2CO 3+2HCl==2NaCl+CO 2+H 2O
设HCl 的浓度为HCl C ，则可得关系式为 ：
32322CO Na CO Na HCl HCl V C V C ⨯=⨯
200.2005544.096.21⨯⨯=⨯HCl C
L mol C HCl /1010.0=
5. 称取分析纯试剂K 2Cr 2O 714.709g ，配成500.0mL 溶液，试计算：
（1）K 2Cr 2O 7溶液的物质的量浓度；
（2）K 2Cr 2O 7溶液对Fe 和Fe 2O 3的滴定度；
解： 根据公式：V
M m c B B B ⨯= （1） 已知 g m O Cr K 709.14722=，mL V 500=和 moL g M O Cr K 2.294722=
代入上式得： 11000.0/1000500/2.294709.14722-⋅=⨯
=L mol L ml ml mol g g c O Cr K （2） C r 2O 72-
+6Fe 2++14H +==2Cr 3++6Fe 3++7H 2O +-⨯=
227261Fe O Cr n n 322723
1O Fe O Cr n n ⨯=- ∴Fe O Cr K Fe O Cr K M L
mL c T ⨯⨯⋅⨯=-6100011722722 =111845.556100011000.0---⋅⨯⨯⋅⨯⋅moL g L mL L moL =0.03351g ·mL
-1 32722327223100011O Fe O Cr K O Fe O Cr K M L mL c T ⨯⨯⋅⨯
=- =0.1000mol ·L -1117.159310001--⋅⨯⨯⋅⨯mol g L mL =0.04791g ·mL -1。