滴定分析计算

.,（四）滴定分析中有关计算1.滴定分析计算的依据滴定分析计算的依据是“等物质的量反应规则”。即:在滴定反应中,标准溶液(B)和被测物质(A)反应完全时,消耗的两物质的量相等。nB=nA(2-2),.,若被测物质溶液的体积为VA,浓度为cA,到达化学计量点时,用去浓度为cB的滴定液的体积为VB,由式(2-1)和式(2-2)可得到:cBVB=cAVA(2-3),.,若被测物质为固体物质,到达化学计量点时,由式(2-1)和式(2-3)可得到:(2-4),.,滴定分析在实际操作时,体积常以毫升为计量单位,若将体积化为以升为单位,则上式可改为:(2-5)式(2-4)和式(2-5)是滴定分析计算的最基本公式。,.,2.滴定分析中确定被测组分基本单元的原则和步骤应用等物质的量反应规则进行滴定分析计算,关键在于选择基本单元。滴定分析中,被测组分与标准溶液之间是严格按照化学计量关系进行反应的,如果标准溶液的基本单元确定了,那么,被测组分的基本单元就不再是任意的,它由标准溶液的基本单元来确定,其原则和步骤如下:,.,(1)写出有关的化学反应方程式,并将其配平。(2)找出被测物质与标准溶液的化学计量数。(3)确定标准溶液的基本单元,就本质而言,确定标准溶液的基本单元是任意的,但为了计算简便,通常以标准溶液的分子系数为1(碘量法中碘液以为基本单元)(4)确定被测组分的基本单元,使之符合等物质的量规则。,.,例如:在酸性溶液中,用KMnO4标准溶液滴定Na2C2O4的反应为:将反应式各系数乘以1/2,则得选取KMnO4和5/2Na2C2O4为基本单元。,.,3.滴定分析计算实例(1)标准溶液的配制和标定计算的依据是:(以上公式中V的单位是毫升),.,例1:欲配制c(Na2C2O4)为0.1000mol/L溶液500.00mL,需用Na2C2O42H2O多少克?解:已知Na2C2O42H2O的Mr=170.0则,.,例2:滴定NaOH溶液(0.1000mol/L)20.00mL,至化学计量点时,消耗H2SO4溶液19.95mL,问H2SO4溶液的浓度为多少?2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O,.,解:选取NaOH和H2SO4为基本单元,反应到达化学计量点时,则,.,例3:为了标定Na2S2O3溶液,精密称取工作标准试剂K2Cr2O72.4530g,溶解后配成500mL溶液,然后量取K2Cr2O7溶液25.00mL,加H2SO4及过量KI,再用Na2S2O3待标液滴定析出的I2,用去26.12mL,求c(Na2S2O3)。,.,解:反应过程如下;从反应式可知:又知:,.,根据等物质量反应规则,.,(2)直接滴定法结果的计算计算的依据是:标准物质的量等于待测组分的物质的量,即nB=nA或式中,mA待测组分占试样的质量,单位为g。,.,设测定时称取试样的质量为ms,则待测组分占试样的质量分数为因为所以,.,例4:称取不纯的草酸试样0.1500g,溶于适量水后,用c(NaOH)为0.09000mol/L的标准溶液滴定,共用去25.00mL,求试样中H2C2O42H2O的含量。,.,解:反应式为H2C2O4+2NaOHNa2C2O4+2H2O根据等物质的量反应规则n(NaOH)=n(H2C2O4)因故,.,(3)返滴定法结果的计算计算的依据是:待测组分的物质的量等于第一种标准溶液物质的量与第二种标准溶液物质的量之差。即:nA=nB(1)nB(2)或:1000nA=cB(1)VB(1)cB(2)VB(2)设试样的质量为ms,则待测组分占试样的质量分数为:,.,例5:用过量FeSO4还原MnO2试样,剩余的亚铁可以用K2Cr2O7溶液返滴定。假定二氧化锰试样为0.2000g,加入c(Fe2+)=0.1000mol/L的溶液50.00mL,剩余的亚铁需用16.07mL浓度为0.02300mol/LK2Cr2O7溶液返滴定,求试样中MnO2的含量。,.,解:反应过程如下2Fe2+MnO2(s)+4H+2Fe3+Mn2+2H2OCr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O由反应式可知n(3MnO2)=n(6Fe2+)n(K2Cr2O7)则,.,(4)间接法结果的计算计算的依据是:待测组分A的物质的量等于中间产物C的物质的量也等于标准溶液B的物质的量。即:nA=nC=nB或若试样质量为ms,则被测组分的质量分数为,.,例6:欲测定大理石中CaCO3含量,称取大理石试样0.1557g,溶解后向试液中加入过量的(NH4)2C2O4,使Ca2+成CaC2O4沉淀析出,过滤、洗涤,将沉淀溶于稀H2SO4,此溶液中的C2O42-需用15.00mL0.04000mol/LKMnO4标准溶液滴定,求大理石中CaCO3的含量。,.,解反应式为由反应式可知,.,因此取和为基本单元,根据等物质的量反应规则,.,4.物质的量浓度与滴定度的换算(1)TB与cB间的换算滴定度TB是指1mL标准溶液所含溶质的克数,TB1000为1L标准溶液中所含溶质的克数,再除以溶质的摩尔质量MB,即为物质的量浓度cB。,.,例7:Na2CO3溶液的TNa2CO3=0.001060g/mL,试换算成表示的浓度。,.,(2)TB/A与cB间的换算滴定度TB/A是指每毫升滴定液相当于被测物质的克数,根据式mA=TB/AVB当VB=1mL时,TB/A=mA那么由式(2-5)得,.,例8:物质的量浓度c(