大一分析化学K2教学案例

2.4有效数字及其运算规则1.有效数字(significantfigure)1)定义：指实际能测到的数字。反映了数据“量”的 多少，也反映了测量仪器的准确度。最后一位 是不确定数字(估计数字)。2)构成:全部准确数字+最后一位估计的可疑数字如滴定管读数23.45mL，23.4是准确的，而第四位5可能是4也可能是6，虽然是可疑的，但又是有效的。2008-2009高分子材料应用有效数字:

包括全部可靠数字及一位不确定数字在内

m

☆

台秤(称至0.1g):12.8g(3),0.5g(1),1.0g(2)★分析天平(称至0.1mg):12.8218g(6),0.5024g(4),0.0500g(3)V

★滴定管(量至0.01mL):26.32mL(4),3.97mL(3)★容量瓶:100.0mL(4),250.0mL(4)★移液管:25.00mL(4);☆量筒(量至1mL或0.1mL):26mL(2),4.0mL(2)2008-2009高分子材料应用2.4.1几项规定

数字前0不计，数字后计入

:0.02450数字后的0含义不清楚时，最好用指数形式表示: 1000(1.0×103，1.00×103

，1.000×103)自然数可看成具有无限多位数(如倍数关系、分数关系)；常数亦可看成具有无限多位数，如2008-2009高分子材料应用有效数字位数的确定1.0008，43.1815位0.1000，10.98%4位0.0382，1.98×10-103位54，0.00402位0.05，2×10-51位3600，100位数含糊不确定说明（1）0的不同作用：是有效数字，如1.0008中0；不是有效数字，如0.0382中0，起定位作用；（2）位数不定的，可科学计数，3600，可写为3.6×103，3.60×103，3.600×103，有效数字分别为2，3，4位2008-2009高分子材料应用2.4.2有效数字运算中的修约规则

例如,要修约为四位有效数字时:

尾数≤4时舍,0.52664-------0.5266尾数≥6时入,0.36266-------0.3627

尾数＝5时,若后面数为0（或无）,舍5成双:10.2350----10.24，250.650----250.6

若5后面还有不是0的任何数:皆入18.0850001----18.09四舍六入五成双2008-2009高分子材料应用如，将下列数字修约成4位有效数字：0.5266610.245210.235010.2450→0.5267→10.25→10.24→10.2410.245001→10.252008-2009高分子材料应用2.4.3运算规则

加减法:结果的绝对误差应不小于各项中绝对误差最大的数。(与末位数最大的数一致)50.1±0.150.1

1.46±0.011.5+0.5812±0.001+0.6

52.141252.2

52.1先修约至安全数字，再运算，后修约至应有的有效数。2008-2009高分子材料应用例10.0121×25.66×1.0578＝0.328432(±0.8%)(±0.04%)(±0.01%)(±0.3%)乘除法:结果的相对误差应与各因数中相对误差最大的数相适应(即与有效数字位数最少的一致)2008-2009高分子材料应用复杂运算(对数、乘方、开方等）

例pH=5.02,[H+]＝?

pH＝5.01[H+]＝9.7724×10-6pH＝5.02[H+]＝9.5499×10-6pH＝5.03[H+]＝9.3325×10-6∴[H+]＝9.5×10-6mol/L2008-2009高分子材料应用组分含量及误差有效数字位数的保留方法。高含量组分＞10%，四位中含量组分1~10%，三位低含量组分＜1%，二位表示误差或偏差时，一般只保留一位，最多二位。2008-2009高分子材料应用练习题1、下列论述中，有效数字位数错误的是A。[H+]=3.24×10-2（3位）B。pH=3.24（3位）C。0.420（2位）D。0.1000（5位）答案：B、C和D2、下面结果应以几位有效数字报出A。五位B。四位C。三位D。两位答案：D2008-2009高分子材料应用3、一同学测得某溶液的pH=6.24，则该数据的有效数字为位。4、某同学测得某式样中含铁量为0.923%，此数据的有效数字为位。23(4)2008-2009高分子材料应用3、用邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4)为基准物，标定0.1mol·L-1NaOH溶液，每份基准物的称取质量范围宜为[M(KHC8H4O4)=204.2]A0.8-1.6gB0.4-0.8gC0.2-0.4gD0.2g左右答案：B试样质量必须在0.2g以上。确定称量范围须考虑两个问题：（1）天平称量误差：分析天平绝对误差±0.0001g，两次称量最大绝对误差为±0.0002g，为使测量时的相对误差在0.1%以下，根据2008-2009高分子材料应用（2）滴定剂的体积滴定分析中，滴定管的读数有0.01ml的误差，一次滴定需要两次读数，可造成0.02ml的误差，为使测量相对误差小于0.1%，消耗体积须在20ml~40ml范围内，最好在30ml左右。该反应式为2008-2009高分子材料应用同学们好！让我们继续学习第三章吧!2008-2009高分子材料应用第三章滴定分析3-1滴定分析法概述3-2滴定分析法的分类与滴定反应的条件3-3标准溶液3.4标准溶液浓度表示法3-5滴定分析结果的计算2008-2009高分子材料应用3-1滴定分析法概述方法介绍2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3

滴定管

滴定剂

被滴定溶液注意：滴定剂不一定是标准溶液。同样，被滴定溶液也不一定是要测的溶液。2008-2009高分子材料应用标准溶液：已知某种试剂的准确浓度的溶液，有时称为滴定剂。（四位有效数）

滴定：将滴定剂通过滴定管计量并滴加到被测溶液的操作。

滴定分析法：用滴定剂滴定被测组分至定量反应完全为止，根据滴定剂的浓度和消耗的体积及与被测物的化学计量关系，计算被测组分含量的分析方法。基本概念2008-2009高分子材料应用化学计量点（SP）：滴定剂与被测物按化学反应方程式的计量关系恰好反应完全的点。滴定终点（ep）：指示剂颜色突变的点滴定终点误差：滴定终点与计量点不一致所产生的误差。 要注意：计量点与滴定终点往往是不一致的。2008-2009高分子材料应用特点：简便、快速、准确度高，适于常量分析分类：

1)酸碱滴定法：以质子传递反应为基础的一种分析法。H++B-=HB2)沉淀滴定法（又称容量沉淀法）：以沉淀反应为基础的一 种滴定分析法。Ag++Cl-=AgCl↓3)配位滴定法：以配位反应为基础的一种滴定分析法。M2++Y4-=MY2-4)氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础的一种滴定分析 法。MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O3-2滴定分析法的分类与滴定反应的条件2008-2009高分子材料应用置换滴定：用K2Cr2O7标定Na2S2O3(+KI)

直接滴定1).按一定的反应式定量进行(99.9%以上);2).快(或可加热、催化剂);3).有适当的方法确定终点(指示剂)。Zn2+NaOHKMnO4返滴定:

Al+EDTA(过量)、间接滴定：Ca2+CaC2O4(s)H2C2O4CaCO3+HCl(过量)滴定分析的具体方法:3.滴定分析的基本条件：2008-2009高分子材料应用滴定分析的具体方法直接滴定法条件：试样与滴定剂的滴定反应能满足滴定分析的基本条件。方法：将滴定剂直接加入试样和指示剂的溶液中，当溶液颜色改变时，可指示终点的到达。当反应完成后，可依据滴定剂消耗的滴定体积和浓度，按化学计量关系计算出度样的含量。2008-2009高分子材料应用滴定分析的具体方法返滴定法

条件：无合适的指示剂指示终点或滴定反应速率较慢。

方法：使用两种滴定剂。于待测物加入定量且过量的滴定剂，待反应完成后，再用另一种标准溶液滴定剩余的第一种滴定剂。Zn2+NaOH返滴定:

Al+EDTA(过量)、CaCO3+HCl(过量)2008-2009高分子材料应用滴定分析的具体方法置换滴定法条件:现有的滴定剂不适合试样分析的要求，或化学计量关系不确定时。方法:先用适当的试剂与待测物反应，转换成一种能定量滴定的物质，再用适当的标准溶液进行滴定。置换滴定：用K2Cr2O7标定Na2S2O3(+KI)

2008-2009高分子材料应用滴定分析的具体方法间接滴定法条件：现有所有滴定剂不适合试样分析的要求。方法：在试样中加入某种试剂，使之与试样发生反应，生成新的产物能与现有滴定剂发生符合滴定条件的滴定反应，通过实验数据，先计算出新产物的物质的量，然后算出试样的含量。KMnO4间接滴定：Ca2+CaC2O4(s)H2C2O42008-2009高分子材料应用1．标准溶液的配制（１）直接配制法：准确称取一定量的基准物质，溶解，移入容量瓶中，稀至刻度，可算出准确浓度。(适用于基准物质：如K2Cr2O7、KBrO3用基准物配)（２）标定法（间接法）(NaOH、HCl、EDTA、KMnO4)

先配制成近似所需浓度的溶液，再用基准物质或已知准确浓度的溶液来确定标液准确浓度的操作过程。适用配制物质本身不太稳定或不纯或易挥发的物质。如：配制0.1mol·L-1NaOH标准溶液（先配制约为0.1mol·L-1NaOH的溶液，然后用准确称量的邻苯二甲酸氢钾标定，并算出准确浓度。）３-３标准溶液2008-2009高分子材料应用2．基准物质（１）定义：能用于直接配制或标定标准溶液的物质。（2）条件：①试剂的组成要与它的化学式完全相符。②纯度高，在９９.９％以上。③稳定④有大的摩尔质量2008-2009高分子材料应用（3）常用的基准物质①酸碱滴定法：(KHC8H4O4H2C2O4˙2H2O)→NaOH(Na2CO3Na2B4O7˙10H2O)→HCl②络合滴定法：CuZnPbCaCO3MgOZnO③沉淀滴定法：NaCl或KCl④氧化还原滴定法：K2Cr2O7As2O3Na2C2O4KBrO4CuFe

2008-2009高分子材料应用（4）试剂的纯度：化学纯（CP）,分析纯（AR）,优级纯（GR）。标志颜色分别为蓝，红，绿。2008-2009高分子材料应用３-4标准溶液浓度表示法一、物质的量浓度１、定义：简称浓度，单位体积溶液含溶质的物质的量n（相当于摩尔数）２、表达式：cB=nB/Vc(mol/L)=n(mol)/V(L)式中V：溶液的体积３、物质的量和质量的关系：nB=mB/MB

n(mol)=m(g)/M(g/mol)式中M为物质的摩尔质量2008-2009高分子材料应用例1已知硫酸密度为1.84g·mL-1,其中H2SO4含量约为95%，求每升硫酸中含有的n(H2SO4)，n(1/2H2SO4)及其c(H2SO4)和c（1/2H2SO4.）解：根据nB=mB/MB2008-2009高分子材料应用2008-2009高分子材料应用

二、滴定度１、定义：指１mL滴定剂溶液相当于被测物质的质量（g）或百分含量以T待测物／滴定剂表示2、

实例

:

TFe/KMnO4=0.005682g/mL2008-2009高分子材料应用对于任一滴定反应，aA+bB=dD+eE，标准溶液B，A为被测物，物质的量浓度cB与滴定度TA/B之间存在如下关系：三、两种浓度关系(转换)2008-2009高分子材料应用练习：求0.1000mol/LNaOH标准溶液对H2C2O4的滴定度。H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2OTH2C2O4/NaOH=1/2.c(NaOH).M(H2C2O4)/1000=0.004502g/ml2008-2009高分子材料应用例：在用K2Cr2O7法测铁的实验中，有一浓度为c(K2Cr2O7)=0.01780mol·L-1的标准溶液。求其滴定度T(Fe/K2Cr2O7)和T(Fe2O3/K2Cr2O7)。解：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2OT(Fe/K2Cr2O7)=(6/1)×c(K2Cr2O7)·M(Fe)×10-3=6×0.01780×55.85×10-3=0.005965g·mL-1T(Fe2O3/K2Cr2O7)=3×c(K2Cr2O7)·M(Fe2O3)×10-3

=6×0.01780×159.7×10-3=0.008528g·mL-12008-2009高分子材料应用3-5滴定分析结果的计算一、被测物的物质的量nA与滴定剂的物质的量nB

的关系

aA＋bB=cC＋dD当达到化学计量点时amolA恰好与bmolB作用完全

nA：nB=a：b故2008-2009高分子材料应用例1用Na2CO3做基准物标定HCl溶液的浓度则n(HCl)=2n(Na2CO3)a/b=2/1=2

c(HCl)V(HCl)=2/1·c(Na2CO3)V(Na2CO3)

c(HCl)=2·c(Na2CO3)V(Na2CO3)/V(HCl)=2·n(Na2CO3)/V(HCl)注意：写方程式时一定要把被测定物质写在最前面，a为被测定物前系数，b为基准物质（或标准溶液）前系数。

2HCl＋Na2CO3=2NaCl＋H2CO32008-2009高分子材料应用例2用已知浓度的NaOH标准溶液测（标）定H2SO4溶液浓度例3酸性溶液中以KBrO3为基准物标定Na2S2O3溶液BrO3-＋6I-＋6H+=3I2＋3H2O＋Br–2S2O32-＋I2=2I-＋S4O62-

BrO3-3I26S2O32-所以n(Na2S2O4)=

6n(KBrO3)H2SO4＋2NaOH=Na2SO4＋2H2Oa/b=1/2

n(H2SO4)=1/2n(NaOH)

c(H2SO4)·V(H2SO4)=½c(NaOH)·V(NaOH)c(H2SO4)=c(NaOH)·V(NaOH)/2V(H2SO4)

2008-2009高分子材料应用二、被测物质量分数的计算若被称取试样的质量为ms，测得被测物的质量为m，则被测物在试样中的质量分数为wωAmsmsωA2008-2009高分子材料应用分析结果计算步骤写出滴定反应的化学方程式，并配平。找出被测物与滴定剂之间的化学计量关系。列出相关计算式，代入实验数据，计算分析结果。2008-2009高分子材料应用三、计算示例解根据例1：欲配制0.1000mol.L-1Na2CO3标准溶液500ml，问应称基准Na2CO3多少克?2008-2009高分子材料应用稀释问题：稀释前后体积改变，但物质的量不