第五章--沉淀滴定法.doc

第五章 沉淀滴定法【教学分析】沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。要求学生掌握莫尔法、佛尔哈德法、法扬斯法的测定原理，指示剂，滴定剂，滴定的酸度条件，指示剂的用量，测定对象。虽然学生在初中已接触不少的沉淀反应，但就其实质、原理来讲，绝大部分同学还是很陌生，特别对溶度积的理解和应用，教学中要放慢进度，通过习题巩固所学知识。【教学目的】1.掌握沉淀滴定法的基本概念和基本理论。 2.掌握莫尔法测定水中氯离子含量的原理和方法。 3.了解难溶物质的容度积及其应用。 4.掌握硝酸银标准溶液的配制和标定。 5.了解沉淀滴定法的方法和分类。【教学重点、难点】1.工业用水中氯离子含量的测定。 2.硝酸银标准溶液的配制和标定。 3.沉淀滴定法的原理。【教学方法和手段】讲授、演示与实验相结合。【总课时】10课时。【教学过程及板书设计】5-1 概述【板书】一、基本概念【板书】1.沉淀滴定法：利用沉淀的产生或消失进行的滴定法。【板书】2.难溶物质：常温下，当一种物质在水中的溶解度小于0.01mol/L时，该物质就称为难溶物。【板书】3.难溶物质的存在形式：由于溶解度较小，在溶液中主要以固体（沉淀）的形式存在。【板书】4.沉淀反应：生成难溶物质的反应。【板书】5.沉淀滴定法的反应必须满足下列几点要求： 沉淀的组成恒定，溶解度小，在沉淀过程中也不易发生共沉淀现象； 反应速度快，不易形成过饱和溶液； 有确定化学计量点(滴定终点)的简单方法； 沉淀的吸附现象应不妨碍化学计量点的测定。 【板书】6.银量法：利用生成难溶性银盐反应来进行测定的方法。【板书】7.银量法的应用：测定C1、Br-、I-、Ag+、SCN- 等的含量。【板书】二、银量法的分类【板书】1.根据滴定方式（指示终点的方法）不同：直接法和返滴定法两类。直接法：是利用沉淀剂作标准溶液，直接滴定被测物质。例如在中性溶液中用K2CrO4作指示剂，用AgNO3标准溶液直接滴定C1-或Br-。返滴定法：是加入一定过量的沉淀剂标准溶液于被测定物质的溶液中，再利用另外一种标准溶液滴定剩余的沉淀剂标准溶液。例如测定C1-时，先将过量的AgNO3标准溶液，加入到被测定的C1-溶液中、过量的Ag+再用KSCN标准溶液返滴定。以铁铵矾作指示剂。在返滴定法中采用两种标准溶液。【板书】2.按确定终点所使用的指示剂不同：铬酸钾指示剂法（莫尔法）铁铵钒指示剂法（佛尔哈德法）吸附指示剂法（法扬司法）【板书】三、溶度积及其应用【板书】1.溶度积（Ksp）：一定温度下，难溶物质的饱和溶液里，相应离子浓度系数次方之积为一常数。2.溶度积（Ksp）的大小与物质的溶解性有关，越难溶的物质，Ksp越小。【板书】3.离子积（Qi）：某一难溶物质溶液中，其离子浓度系数次方之积。4.应用：某一难溶电解质在一定条件下，沉淀能否生成或溶解，可以根据溶度积的概念来判断。 【板书】溶度积规则：用Ksp判断沉淀的生成和溶解。AmBn(S) = mAn(aq)nBm(aq) 离子积 QiAnm.Bmn 依据平衡移动原理，将QC与K sp比较能够判断沉淀溶解平衡的移动。 当QiAnmBmn Ksp时，有沉淀析出，相应离子的浓度减小，直到离子积等于其溶度积为止。当QiAnmBmn Ksp时，溶液为饱和溶液，固态电解质与溶液间达到溶解平衡。 当QiAnmBmn Ksp时，沉淀溶解。如溶液中有该电解质固体存在，则会向沉淀溶解的方向进行，直至饱和，即QiKsp 为止。【板书】分级沉淀原理：用Ksp判断沉淀的先后顺序。当溶液中同时存在几种待沉淀的离子时，加入一种沉淀剂，此时可用Ksp判断离子沉淀的先后顺序，离子积首先达到溶度积的先沉淀。【板书】用Ksp判断沉淀的转化：一种难溶物质在沉淀剂作用下，转化生成另一种更难溶的物质的现象。 5-2 铬酸钾指示剂法【板书】一、定义 在中性或弱碱性溶液中，以K2CrO4作指示剂，用AgNO3为标准溶液滴定的银量法。【板书】二、滴定原理当用Ag+滴定剂滴定含指示剂CrO42-的Cl-溶液时，依据为AgCl与Ag2CrO4溶解度和颜色的显著差异。 滴定反应： Ag+ + Cl- =AgCl （白色） KSP =1.810-10 终点反应： 2Ag+ + CrO42-=Ag2CrO4 （砖红色） KSP =2.010-12 由于AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度，故根据分步沉淀的原理，首先发生滴定反应析出白色AgCl沉淀。待Cl- 被定量沉淀后，稍过量的Ag+就会与CrO42-反应，产生砖红色的Ag2CrO4沉淀而指示滴定终点。【板书】三、滴定条件：【板书】1.指示剂的用量：指示剂K2CrO4的浓度必须合适。理论计算CrO4=1.110-2mol/L，实际滴定时K2CrO4本身呈黄色，颜色太浓影响终点观察。实验表明：终点时CrO42-浓度约为510-3mol/L比较合适。（可计算：5、12ml）【板书】2.溶液的酸度：中性或弱碱性介质中进行（pH=6.510.5）。若酸度太高，CrO4将因酸效应致使其浓度降低，导致Ag2CrO4沉淀出现过迟甚至不沉淀。 若碱性太强，将生成Ag2O沉淀。 3.当溶液中有铵盐存在时，控制溶液的pH=6.57.2范围内滴定。4.若CNH3=0.15mol/L，则在滴定前须除去铵盐。【板书】5.滴定时应剧烈摇动，减少吸附。6.预先分离干扰离子：能与CrO42-生成沉淀的阳离子：Ba2、Pb2、Bi3能与Ag生成沉淀的阴离子：PO43-、AsO43-、NH3、S2-、CO32-【板书】四、应用范围及特点：【板书】1.应用：适用于以AgNO3标准溶液直接滴定Cl-、Br-和CN-的反应。测定Br-时因AgBr沉淀吸附Br-需剧烈摇动。不适用于滴定I-和SCN-。因AgI和AgSCN沉淀对I-和SCN-有强烈的吸附作用。测定Ag+时，不能直接用NaCl标准溶液滴定，必须采用返滴定法。2.特点：操作简便；选择性较差，干扰大；可测范围窄。【板书】五、AgNO3标准溶液的配制【板书】1.直接法：很少用，多用标定法。【板书】2.标定法：0.1mol/L硝酸银溶液的配制。配制：用台秤称取17.5g AgNO3溶于1000mL不含氯离子的蒸馏水中，保存于棕色瓶中，放在暗处，以防见光分解。标定：用移液管移取25.00mL 0.1mol/L的NaCl标准溶液三份，分别置于250mL锥形瓶中，加水15mL，加入5% K2CrO4 1mL，在不断摇动下用AgNO3溶液滴定至呈现砖红色即为终点，记下所消耗的AgNO3溶液体积，计算其浓度。本方法需作空白校正：加1mL指示剂至相当于滴定终点时体积的水中