高中化学_第一章滴定分析法竞赛课件

第一章滴定分析法§3-1滴定分析概述§3-2滴定分析法的分类及滴定反应的条件§3-3标准溶液§3-4标准溶液浓度的表示§3-5滴定分析结果的计算试题滴定分析概述一、概述(1)滴定分析法(2)标准溶液：0.1000mol/L(3)化学计量点（等当点）(4)指示剂(5)滴定终点(6)终点误差(7)基准物质(8)滴定曲线甲基橙二、滴定分析法的分类1）按化学反应类型分类1.酸碱滴定法：－质子转移2.配位滴定法：－生成络合物3.氧化还原滴定法：－电子转移4.沉淀滴定法：－生成沉淀滴定操作2）按滴定方式分类(1)直接滴定:例:强酸滴定强碱。(2)间接滴定：例：氧化还原法测定钙。(3)返滴定法：例：配位滴定法测定铝。(4)置换滴定法：例：AlYAlF62-+Y4-ZnY三、滴定分析对化学反应的要求(1)反应定量完成(2)反应速度快(3)有比较简便的方法确定反应终点四、标准溶液的配置及浓度表示法（一）标准溶液的配制1）直接配制法（用小烧杯溶解准确称量的物质，然后转移至容量瓶中定容）可直接配制标准溶液的物质应具备的条件：1.物质必须有足够的纯度（至少在99.9%以上）；一般使用基准试剂或优级纯；2.物质的组成应与化学式完全相符（若含结晶水，其含量也应与化学式相符）；应避免：（1）结晶水丢失；（2）吸湿性物质潮解；3.稳定（见光不分解，不氧化，不易吸湿）。2）间接配制法（步骤）1.配制溶液：配制成近似所需浓度的溶液。2.标定：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。（二）标定用的基准物质1）基准物应具备的条件：1.必须具有足够的纯度；2.组成与化学式完全相符；3.稳定；4.具有较大的摩尔质量2）常用的基准物有：标定HCl：Na2CO3；Na2B4O7·10H2O；标定NaOH：C6H4COOHCOOK；H2C2O4·2H2O；标定EDTA：CaCO3；ZnO；标定KMnO4：Na2C2O4；H2C2O4·2H2O；标定Na2S2O3：KBrO3；K2Cr2O7；标定AgNO3：NaCl。3）基准物的选择标定HCl时，选用哪一种基准物更合适？例1.硼砂Na2B4O7·10H2OM=381.4g·mol-1无水碳酸钠Na2CO3M=106.0g·mol-1酸碱滴定中，标准溶液浓度通常为0.1mol·L-1，根据滴定剂消耗体积在20～30mL之间，可计算出称取试样量的范围。=(1/2)×0.1×(20～30)×10-3×106.0=0.11～0.16g32CONamO10HOBNa2742m=(1/2)×0.1×(20～30)×10-3×381.4=0.38～0.57g所以，选用硼砂Na2B4O7·10H2O作基准物更合适，可减小称量的相对误差。例2.要求在滴定时消耗0.2mol·L-1NaOH溶液20~30mL，问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾（C6H4COOHCOOK）多少克？如果改用草酸（H2C2O4·2H2O）作基准物质，应称取多少克？解:以C6H4COOHCOOK作基准物质，标定反应为:C6H4COOHCOOK+NaOHC6H4COONaCOOK+H2Om1=cNaOH·VNaOH·MC6H4COOHCOOK=0.2×20×10-3×204.2=0.8168≈0.8gm2=0.2×30×10-3×204.2=1.225≈1.2g以草酸作基准物质m1=1/2×0.2×20×10-3×126.07=0.2521≈0.25gm2×0.2×30×10-3×126.07=0.3782≈0.38g212OHOCH422O2HOC2242(三)标准溶液的浓度表示法1）物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质的物质的量应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。VncBBcB单位：mol·L-12）滴定度：每毫升标准溶液相当的被测组分的质量表示法：T待测物/滴定剂单位：g·mL-1例：用0.02718mol/L的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，其浓度用滴定度表示为：TFe/KMnO4=0.007590g/mL即：表示1mLKMnO4标准溶液相当于0.007590克铁。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：mFe=TFe/KMnO4VKMnO4通式：TA/B=(a/b)·cB·MA·10-3mFe=TFe/KMnO4·VKMnO4C）浓度c与滴定度T的换算baTA/B=cB·MA·10-33AA/BB10abMTc五、滴定分析的计算（一）被测物与滴定剂之间物质的量的关系滴定剂与被测物之间的反应式为：aA+bBcC+dD当滴定到化学计量点时，a摩尔被测物A与b摩尔滴定剂B作用完全则：nA：nB=a：b故1.若待测物A为液体，滴定剂B为液体，即液-液反应，则:BBAAbaVcVc2.若待测物A为固体，滴定剂B为液体，即固-液反应，则:BBAAbaVcMmABBAbaMVcm或（二）被测物含量的计算mA=cBVBMAba%100SAxmmw%100baSABBxmMVcw式中wx为质量分数，ms为试样质量。（三）计算示例：A）直接滴定（涉及一个反应方程式）例3.标定浓度约为0.1mol·L-1HCl溶液，若需消耗HCl溶液20～30mL,问应称取多大质量范围的Na2CO3基准物?解：标定反应式：Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+C02HClCONa2132nnlVcMmHCHClCONaCONa213232=(1/2)×0.1×(20～30)×10-3×106.0=0.11～0.16g例4.准确称取基准物0.1535g溶于25mL蒸馏水中,以甲基橙作指示剂,用HCl溶液滴定用去28.64mL,求HCl溶液的浓度。解：标定反应式：32CONam32CONaHCl2nn3232CONaCONaHClHCl2MmVc2HCl+Na2CO32NaCl+H2O+C02cHCl=(2×0.1535)/(106.0×28.64×10-3)=0.1011mol·L-1B）返滴定（涉及两个反应方程式）例5.称取0.5000g石灰石试样,准确加入50.00mL0.2084mol·L-1的HCl标准溶液,并缓慢加热使CaCO3与HCl作用完全后,再以0.2108mol·L-1NaOH标准溶液回滴剩余的HCl溶液,结果消耗NaOH溶液8.52mL,求试样中CaCO3的含量。解：测定反应为：CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2ONaOH+HClNaCl+H2OnCaCO3==(1/2)nHClmCaCO3/MCaCO3=(1/2)(cHClVHCl-cNaOHVNaOH)%100sCaCOCaCO33mmw=[(1/2)(cHClVHCl-cNaOHVNaOH)MCaCO3/mS]×100%=[(1/2)(0.2084×50.00-0.2108×8.52)×10-3×100.1/0.5000]×100%=86.32%C）间接滴定（涉及到多个反应方程式）例6.以KIO3为基准物标定Na2S2O3溶液。称取0.1500gKIO3与过量的KI作用，析出的碘用Na2S2O3溶液滴定，用去24.00mL。求此Na2S2O3溶液的浓度。解：1.KIO3与过量的KI反应析出I2：6H6IIO33I2+I-+3H2O23IIO31nn例7.称取0.1802g石灰石试样溶于HCl溶液后，将钙沉淀为CaC2O4。将沉淀过滤、洗涤后溶于稀H2SO4溶液中，用0.02016mol·L-1KMnO4标准溶液滴定至终点，用去28.80mL，求试样中的钙含量。KIO3与Na2S2O3物质的量的关系为：2.用Na2S2O3溶液滴定析出的I22232IO2S264OS2I2322OSI21nn23223OSIIO6131nnn3232IOOS)(6)(MmcV1OSNaLmol1752.00.21400.2410001500.06322c解：Ca2+→CaC2O4↓→过滤→洗涤→酸解→→滴定242OC16HO5C2MnO2424O8H10CO2Mn22242422MnOOCCa25nnn%100m1025s3CaMnOMnOCa44MVcw%28.32%1000.18021008.4080.2802016.0253