工业分析中的计算问题

100%DEDRWOWOWOOOOWWOOOOWWOOW100%/100%//100%/cVcVcVcVcVcVcVcVcVDDVV相比R100%E被萃取物在有机相中的总量被萃取物总量分离富集：（一）萃取率在不同KI浓度下的I2在CCl4-H2O体系中的D和E(R=1)lg[I-]0-1-2-3-4-5-6lgD-1.10.0130.981.681.901.931.94D0.0791.039.547.979.485.187.1E7.750.890.598.098.898.8598.85相比确定时,分配比D越大,萃取率E越高。当Vo=Vw时，即用等体积的溶剂进行萃取时，则1DDEm0为被萃取物总量，m1为一次萃取后，水中剩余量。多次萃取时萃取率E的计算OOW011W()//mmcVDVmcW10OW()VmmDVV一次萃取：W0OW()nnVnmmDVV萃取次:00=100%nmmEm例1在pH=7.0时,以8－羟基喹啉(Oxine)氯仿溶液从水溶液中萃取La3+。已知:D=43,c(La3+)W=1.00mg/mL,VW=20.0mL.2.VOxine=5.0mLn=22220.0=20.0()=0.145mg435.0+20.0m20.0-0.145==99%20.0E/DEDVVWO==43/(43+2)=96%1.VOxine=10.0mL某溶液含Fe3+10mg，将它萃取入某有机溶剂中时，分配比D=99，问用等体积溶剂萃取1次，萃取2次，剩余的Fe3+量各是多少？若在萃取2次后，合并分出的有机相，用等体积洗涤液洗涤一次，会损失Fe3+多少解：mgDmmFeFemgmFemgDmmFemgDmmFeDmmVVVDVVmmFeFennnn09999.01991999.911999.9001.0102001.0)1991(10)11(21.0199110111)11()(3332202301300损水有水有水的量：的量即为损失的液洗涤一次，水相中将有机相用等体积洗涤的量为：次后，进入有机相的等体积萃取的量为：次，剩余的等体积萃取的量为：次，剩余的等体积萃取，等体积萃取时，即依四大平衡体系：酸碱平衡配位平衡氧化还原平衡沉淀平衡四种滴定分析法：酸碱滴定法配位滴定法氧化还原滴定法沉淀滴定法滴定分析法的主要方法及滴定方式二、滴定方式1.直接滴定法:2.置换滴定法：I6OS3OH7Cr2I3H14)(I6OCrOS6264232272232＋可逆＋过量淀粉可逆33.返滴定法:AlYYAl太慢ZnY)()(YAlY)(YAlZn差减剩过量加热4.间接滴定法：关系不发生反应，故无计量?24CaMnO42224242424224222)()(OCHCaHOCaCMnOOCOCaCOCCa＋剩余过量扩展了滴定的应用范围4标准溶液：具有准确浓度的溶液（通常保留四位有效数字）基准物质（基准试剂）：用以直接配制标准溶液或标定标准溶液的物质。常用的基准物质有：K2Cr2O7;Na2C2O4;H2C2O4·2H2O；Na2B4O7·10H2O；CaCO3;NaCl;Na2CO38一、标准溶液、基准物质二、滴定液（一）滴定液浓度的表示方法2、滴定度1.[定义]：每毫升标准溶液T相当于被测组分A的质量或质量分数。表示方法：1)当分析对象固定：T滴定剂/待测物＝TT/A=mA/VT单位：g·mL-1体积（mL）相当于质量(g)一1、物质的量浓度5。液中含有标准溶液相当于被测溶，表示erFOCKgFOCmLKmLgTer005000.000.1005000.0721/7222）若分析对象、试样的质量(mS)固定时，滴定度可用TT/A%表示。TT/A%表示每毫升标准溶液T相当于被测组分A的质量分数。即TT/A%=ωA/VT单位:%·mL-1。其中，ωA=mA/mS注意：TT/A与TT/A%的关系为：TT/A%=ωA/VT=。的试样中标准溶液，就可中和时，滴定时每，表示试样的质量固定OHNSOmLHmLTaOHNSOHa%69.200.1%69.2421%/42SABmT/gmmLVmLgTFeOCrKFeOCrK1075.050.21005000.0;50.21,005000.07227221/则：若在滴定中，例：%24.2850.10%69.2,50.10,%69.211%/4242mLmLmLVmLTNaOHSOHNaOHSOH＝则若滴定中，例：63.CB与TT/A的关系AATTATTAATATTATTAATATATAMTatCMCtaVmTgMVCtamVCtaMmntantannnntadDcCtTaA3/3331010)(10)(;10)(::或故即：反应式中，T代表滴定剂（标准溶液），A代表待测物71写出与CHCl的计算关系式3/CaCOHClT3/2223102121233CaCOHClCaCOHClMCTtaCOOHCaClHClCaCO故2写出的计算关系式与44/KMnOFeKMnOCT3/232241055458544FeKMnOFeKMnOMCTtaOHFeMnHFeMnO故的计算关系式与写出722722/3OCrKFeOCrKCT3/23322721066762146722722FeOCrKFeOCrKMCTtaOHFeCrHFeOCr故物质的量浓度与滴定度之间的换算举例TT/A=(a/t)CTMA×10-3或19AATTMTatC3/10滴定分析中的计算一、滴定分析计算的依据和常用公式滴定反应aA+bB=cC+dD被测组分滴定剂（标准溶液）滴定反应达计量点时，滴定剂B的量nB与被测组分A的量nA之比，等于反应方程式中的系数比，即：nB:nA=b:anA=(a/b)nB或nB=(b/a)nA(1)式(1)是计算的最关键的基本关系式，必须牢记，熟练运用。有了式(1)，列出其它计算关系式不再是件困难的事。由（1）式得：CAVA=(a/b)CBVB(A、B均为液体，即液-液反应)(3)mA/MA=(a/b)CBVB(A为固体、B均为液体，即固-液反应)(4)13（一）标准溶液的配制（直接法）、稀释与增浓1.由基准物直接配制标准溶液时，基准物的称取量的计算及配制的标准溶液浓度的计算所依据的公式为：mB=CBVBMB或CB=mB/(MB•VB)见例4-32.由一种已知浓度的标准溶液通过稀释与增浓方法配制另一种标准溶液所依据的公式为：CAVA=CA´VA´见例4-1、例4-214二、滴定分析法的有关计算只要功夫深，铁杵磨成绣花针例4-3在稀H2SO4溶液中，用0.02012mol·L-1KMnO4溶液滴定某Na2C2O4溶液，如欲两者消耗的体积相等，则Na2C2O4溶液的浓度为多少？若需配制该溶液100.0mL，应称取Na2C2O4多少克？解：5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O15gCVMmLmolCCVVCVCVnnnnOCNOCNOCNOCNOCNKMnOOCNKMnOOCNaaKMnOaKMnOaKMnOaaa6740.000.134100.10005030.0)()2(05030.002012.05.2)2/5())(2/5()(2/52:5:)1(3142242244224422442244224422故依题意，故）（所以因此（二）标定溶液浓度的有关计算两类计算问题：（1）估算基准物的称取量，例4-5；（2）计算标定溶液的浓度，例4-4。aA+bB=cC+dD基准物标准溶液基本公式：mA/MA=(a/b)CBVB16攻城不怕坚，攻书莫畏难例4-5要求在标定时用去0.20mol•L-1NaOH溶液20-25mL，问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHP)多少克？如果改用二水草酸作基准物质，又应称取多少克？解:1)KHP+NaOH=KNaP+H2OgmmLVgmmLVMCVmnnKHPKHPKHPNaOHKHPNaOHKHP0.122.204102520.02582.022.204102020.020)(33时，时，当故2)H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2OgmmLVgmmLVMCVmnnOHOCHOHOCHOHOCHNaOHOHOCHNaOHOHOCH31.007.126102520.02/12526.007.126102020.02/120))(2/1()2/1(323222224222422242224222422，，故18(三)被测物质的质量和质量分数的计算nA=(a/b)nB基本公式mA=nAMA=(a/b)CBVBMA若试样的质量为mS(g)，则待测组分A在试样中的质量分数为：SABBsAAmMVCbamm20例4-7K2Cr2O4标准溶液的=0.01117g•mL-1。测定0.5000g含铁试样时，用去该标准溶液24.64mL。计算和试样中Fe2O3的质量分数。eFOCrKT/72232/722OeFOCrKT解法1：课本解法因Fe2O3≌2Fe，故FeOFeOCrKOCrKMMTTeFOeF232/72232/722101597.085.55269.15901117.0232/72232/722mLgMMTTFeOFeOCrKOCrKeFOeF%70.78%1005000.064.2401597.072232/7222323SOCrKOCrKSOFeOFemVTmmOeFFeOFeOCrKOCrKFeOFeOCrKOCrKFeOFeFeFeOFeOFeFeOFeOCrKOCrKOCrKFeOCrKOCrKOFeOCrKMMTTMMTTnnFeOFeMnMnmmTTVmTVmTeFOeFeFOeFeFOeFeFOeF223)4()4(2:1:2)3()2()1(32/72232/72232/72232/72232323232/72232/722722/7227223232/72232故）得：代入（2122%70.78%1005000.064.2401597.001597.01069.15903333.031033/36103333.01085.55601117.01066/726146272232/72232321333272232/722322272172237223722/722233272232/722722722/722SOCrKOeFOCrKSOFeOFeOFeOCrKOeFOCrKOCrKOCrKFeOCrKeFOCrKOeFOCrKOCrKOCrKeFOCrKmVTmmmLgMCTbaOFeFeOCrLmolCCMCTbaOHCrFeHOCrFeTCCT故因故求再由然后求出解题思路：先由：解法三.重量分析结果的计算[例如]SBaSO4S/BaSO4=0.1374MgOMg2P2O72MgO/Mg2P2O7=0.3622Na2B4O7·10H2OKBF4Na2B4O7·10H2O/4KBF4=0.7579如果分子与分母中待测组分的原子个数不等时，配相应系数使之相等m待测质量=Fm'称量形质量m'FX%=—————×100mSM被测摩尔质量F=系数M称量形摩尔质量[例1]计算0.1000g的Fe2O3相当于FeO的质量2FeO2×71.85F=————=—————=0.8998Fe2O3