第二章 滴定分析

1、第二章 滴定分析法总论第一节 概述一、基本概念n滴定分析法是将一种已知其准确浓度的试剂溶液 (称为标准溶被)滴加到被测物质的溶液中, 直到化学反应完全时为止, 然后根据所用试剂溶液的浓度和体积可以求得被测组分的含量, 这种方法称为滴定分析法(或称容量分析法) 。方法特点：方法特点：1. 加入标准溶液物质的量与被测物质的量恰好是化学计量关系；2. 此法适于组分含量在1%以上各种物质的测定；3. 该法快速、准确、仪器设备简单、操作简便；4用途广泛。二、滴定分析法的分类 根据标准溶液和待测组分间的反应类型的不同，分为四类:1. 酸碱滴定法以质子传递反应为基础的一种滴定分析方法 反应实质： H+ +

2、OH- H2O2. 配位滴定法以配位反应为基础的一种滴定分析方法 Mg2+ +Y4- MgY2- 产物为配合物3. 氧化还原滴定法以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法。 4. 沉淀滴定法以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。三、滴定分析法的特点及其对化学反应的要求n1. 反应要按一定的化学方程式进行，即有确定的化学计量关系；n2. 反应必须定量进行反应接近完全（99.9%）；n3. 反应速度要快有时可通过加热或加入催化剂方法来加快反应速度；n4. 必须有适当的方法确定滴定终点简便可靠的方法：合适的指示剂。第二节第二节 标准滴定溶液标准滴定溶液一、标准滴定溶液组成的表示方法一、标准滴定溶液组成的

3、表示方法 标准滴定溶液的组成通常用标准滴定溶液的组成通常用物质的量浓度表示物质的量浓度表示 单单位体积溶液中所含溶质的物质的量。位体积溶液中所含溶质的物质的量。 单位单位 mol / L 应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。AAnCV第二节 物质的量和等物质的量反应原则n一、物质的量n国际单位制（SI）的基本量之一，符号是n 。n单位摩尔，符号mol。n基本单元数与0.012kg（12g）碳-12的原子数目相等（阿伏伽德罗常数，6.021023个微粒）n注意：使用摩尔单位时，指明物质的基本单元。n基本单元：分子、原子、离子、电子、光子等粒子；也可

4、以是特定的组合（实际上是不存在的）n二、物质的量的有关导出量n1、物质的摩尔质量n摩尔质量定义为质量 m 除以物质的量n 。n摩尔质量的符号为M ， 单位为千克/摩尔（kg/mol） ， 即：n摩尔质量M与基本单元的形式有关。n摩尔质量M在数值上与分子相对质量、原子相对质量的关系：nM(O)=15.9994g/molnM(H2SO4)=98.09g/molnM(1/2H2SO4)=1/298.09g/mol=49.04g/moln2、物质的量的浓度n物质的量浓度， 常简称为浓度，是指物质的量除以相应混合物的体积，以V表示，单位为 摩尔每升， 即（mol/L）n同一种物质的溶液，如果基本单元的不

5、同，溶同一种物质的溶液，如果基本单元的不同，溶液浓度值也不同。液浓度值也不同。n例题2-1n例题2-2n例题2-3n例题2-4三、等物质的量反应规则三、等物质的量反应规则 设滴定剂设滴定剂A与被测组分与被测组分B发生下列反应：发生下列反应： aA + bB = cC + dD bannBA:BAnbanABnabn因此有 或 等物质的量规则等物质的量规则 是指对于一定的化学反应，是指对于一定的化学反应，如选定适当的基本单元，那么在任何时刻所消如选定适当的基本单元，那么在任何时刻所消耗的反应物的物质的量均相等。在滴定分析中，耗的反应物的物质的量均相等。在滴定分析中，若根据滴定反应选取适当的基本单

6、元，则滴定若根据滴定反应选取适当的基本单元，则滴定到达化学计量点时，被测组分的物质的量就等到达化学计量点时，被测组分的物质的量就等于所消耗标准滴定溶液的物质的量。于所消耗标准滴定溶液的物质的量。n酸碱反应以给出或接受一个酸碱反应以给出或接受一个H+的特定组合作的特定组合作为基本单元；氧化还原反应以给出或接受一个为基本单元；氧化还原反应以给出或接受一个电子电子e的特定组合作为基本单元；的特定组合作为基本单元；EDTA配位配位反应和卤化银沉淀反应通常以参与反应物质的反应和卤化银沉淀反应通常以参与反应物质的分子或离子作为基本单元。分子或离子作为基本单元。例如，用HCl标准滴定溶液滴定Na2CO3时，

7、滴定反应为 2HCl+ Na2CO3=2 NaCl+ CO2+H2O 一分子HCl只能电离一个H+，Na2CO3在反应中实质上是得到2个H+，以1/2 Na2CO3为一个基本单元则，)(2/1)(32HClnCONan23(1/ 2)()nNa COn HCln又如在酸性溶液中用又如在酸性溶液中用K2Cr2O7标准滴定溶液滴标准滴定溶液滴定定Fe2+时，滴定反应为时，滴定反应为第三节、标准溶液和一般溶液一、标准溶液一、标准溶液1、直接配制法、直接配制法 准确称量一定量的用基准物质准确称量一定量的用基准物质 ，溶解于适，溶解于适量溶剂后定量转入容量瓶中，定容，然后根据称量溶剂后定量转入容量瓶中，

8、定容，然后根据称取基准物质的质量和容量瓶的体积即可算出该标取基准物质的质量和容量瓶的体积即可算出该标准溶液的准确浓度。准溶液的准确浓度。 基准试剂具备的条件基准试剂具备的条件 常用的基准试剂见表常用的基准试剂见表2-32、间接配制：、间接配制： 先配制成近似浓度，然后再用基准物或先配制成近似浓度，然后再用基准物或标准溶液标定标准溶液标定,标定一般要求至少进行标定一般要求至少进行 3 4 次次平行测定，相对偏差在平行测定，相对偏差在 0.1 0.2% 之间）之间） 例题例题2-9n标准溶液的保存要求：标准溶液的保存要求：n密闭密闭n低温冷藏低温冷藏n避光避光n容器材质的选择容器材质的选择二、一般

9、溶液浓度的表示和配制二、一般溶液浓度的表示和配制 1、质量浓度、质量浓度n常用单位为常用单位为g/L或或mg/L。n2、质量分数、质量分数n3、体积分数、体积分数BBmmBBVVBBmVn4、加合浓度、加合浓度n（11）盐酸）盐酸n（13）氨水）氨水n前一个数值是表示市售溶液体积，后一个数值前一个数值是表示市售溶液体积，后一个数值表示蒸馏水的体积表示蒸馏水的体积第四节 滴定方式及分析结果的计算n一、直接滴定法一、直接滴定法n如果滴定反应能完全满足滴定分析法对反应的如果滴定反应能完全满足滴定分析法对反应的要求，就可以直接滴定。要求，就可以直接滴定。n强酸与强碱溶液的酸碱中和滴定强酸与强碱溶液的酸

10、碱中和滴定n重铬酸钾标准溶液与亚铁溶液的氧化还原滴定重铬酸钾标准溶液与亚铁溶液的氧化还原滴定nEDTA标准溶液与金属离子的滴定反应标准溶液与金属离子的滴定反应n二、返滴定（二、返滴定（剩余滴定法） 先准确加入过量标准溶液，使与试先准确加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一种标准溶液待反应完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法。滴定剩余的标准溶液的方法。 适用：反应较慢或难溶于水的固体适用：反应较慢或难溶于水的固体试样试样n三、置换滴定法三、置换滴定法n用一种试剂与待测物质反应，使它定量地置换用一种试剂与

11、待测物质反应，使它定量地置换出另外一种物质，再用标准溶液滴定置换出物出另外一种物质，再用标准溶液滴定置换出物质，最后测得待测物含量的滴定法。质，最后测得待测物含量的滴定法。n 间接碘量法间接碘量法n例题例题2-18n四、间接滴定法四、间接滴定法n当某些待测组分不能直接与标准溶液反应时，当某些待测组分不能直接与标准溶液反应时，可通过其他的化学反应间接测定其含量的滴定可通过其他的化学反应间接测定其含量的滴定法。法。例：例：Ca2+ CaC2O4沉淀沉淀 H2SO4 KMnO4标液标液 C2O42- 间接测定间接测定n滴定分析法的计算要点：滴定分析法的计算要点：n1、写出化学反应方程式；、写出化学反

12、应方程式；n2、找出化学计量关系，确定正确的基本单元、找出化学计量关系，确定正确的基本单元n3、选择正确的计算公式、选择正确的计算公式第五节 滴定分析仪器n一、滴定管一、滴定管n酸式滴定管、碱式滴定管酸式滴定管、碱式滴定管n50mL、25mL规格规格视频视频n四、玻璃仪器的校准四、玻璃仪器的校准n1、绝对校准法（称量法）、绝对校准法（称量法）n2、相对校准法、相对校准法练习册P17n4、解题思路、解题思路:n 涉及的化学反应类型有配位反应、置换反涉及的化学反应类型有配位反应、置换反应。应。n实验第一步：铝盐试样溶解后，铋、铜、锌、实验第一步：铝盐试样溶解后，铋、铜、锌、铝等金属元素变成相应的离

13、子，加入过量的铝等金属元素变成相应的离子，加入过量的EDTA标准溶液，在一定的实验条件下，标准溶液，在一定的实验条件下，EDTA充分与这些金属离子发生配位反应，上充分与这些金属离子发生配位反应，上述金属离子转换为金属配合物。述金属离子转换为金属配合物。n实验第二步：过量的实验第二步：过量的EDTA标准溶液用锌离子标准溶液标准溶液用锌离子标准溶液滴定，滴定终点时，可以认为溶液中既没有简单的金属滴定，滴定终点时，可以认为溶液中既没有简单的金属离子，又不存在离子，又不存在EDTA。n实验第三步：向溶液中再加入实验第三步：向溶液中再加入KF试剂，发生的置换反应。试剂，发生的置换反应。n实验第四步：置换

14、反应的产物实验第四步：置换反应的产物Y4-与与Zn2+标准溶液发生配标准溶液发生配位反应位反应444AlYFAlFY422YZnZnYn计算公式：22-3()()=0.02056 25.02 1026.98=0.057330.2421AlZnc ZnVM AlmAlmm铝盐铝盐）练习册P17n5、解题思路：、解题思路：n（1）铁矿石中铁元素的存在形式可能有：单质）铁矿石中铁元素的存在形式可能有：单质铁、氧化亚铁（铁、氧化亚铁（ FeO）、三氧化铁（）、三氧化铁（Fe2O3）、）、四氧化三铁（四氧化三铁（ Fe3O4）。）。n（2）铁矿石经处理后，铁元素最终转化为亚铁）铁矿石经处理后，铁元素最终转化为亚铁离子（离子（Fe2+）。）。n（3）含亚铁离子的试样溶液与重铬酸钾标准溶）含亚铁离子的试样溶液与重铬酸钾标准溶液发生氧化还原滴定，此滴定的基本单元为：液发生氧化还原滴定，此滴定的基本单元为：n1个个Fe2+为基本单元，为基本单元，1/6K2Cr2O7为基本单元为基本单元2272