第一章 定量分析化學(xué)概論(14)

1、1-3 有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則 指示劑指示劑 1 滴定分析法的特點(diǎn)和對化學(xué)反應(yīng)的要求滴定分析法的特點(diǎn)和對化學(xué)反應(yīng)的要求 滴定滴定 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 指示劑指示劑 1 滴定分析法的特點(diǎn)和對化學(xué)反應(yīng)的要求滴定分析法的特點(diǎn)和對化學(xué)反應(yīng)的要求 (過量部分過量部分) ZY + Z (另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液) 適當(dāng)試劑適當(dāng)試劑 + 待測組份待測組份 定量生成另一種物質(zhì)定量生成另一種物質(zhì) 滴定滴定 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 1 1 滴定分析法的特點(diǎn)和對化學(xué)反應(yīng)的要求滴定分析法的特點(diǎn)和對化學(xué)反應(yīng)的要求 K2Cr2O7 KI 滴定生成的滴定生成的 Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 Ca2+ C2

2、O42- CaC2O4 H2SO4 MnO4- 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 滴定滴定 (1)基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì) (1)基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì) 一定量一定量, , 溶解后配制成溶解后配制成的溶液的溶液 (1)基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì) 23 0.1/ Na CO CmolL CB nB V C (2 H2SO4) 0.05 mol/L 24 1 () 2 0.2/ H SO Cmol L CB nB V ( ) ba CBC B ab CB nB V 1 2 CB nB V CB nB V + c C + d D 有下列反應(yīng)有下列反應(yīng) + c C + d D 有下列反應(yīng)有下列反應(yīng) nT : nBt : b + c C +

3、d D 有下列反應(yīng)有下列反應(yīng) t nT : nBt : b + c C + d D 根椐根椐 t b 5C2O42- + 2MnO4- + 16H+ 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O 2 5 nT : nB t : b 根椐根椐 根椐根椐 據(jù)據(jù) “” 這一原則進(jìn)行計算這一原則進(jìn)行計算 根椐根椐 ： 24242 H SO2NaOHNa SO2H O例如：例如： 所以所以: 24 1 n( H SO )= n(NaOH) 2 24 1 n(H SO ) =n(NaOH) 2 2n(H2SO4)n(NaOH) 根椐根椐 氧化還原滴定：氧化還原滴定：氧化劑得電子數(shù)等于還原劑失電子數(shù)氧化劑得電子

4、數(shù)等于還原劑失電子數(shù) 5C2O42- + 2MnO4- + 16H+ 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O KMnO4 為為Na2C2O4 為為 1 2 Na2C2O4 1 5 KMnO4 1 5 KMnO4n( )n( ) 1 2 Na2C2O4 5n(KMnO4) 2n(Na2C2O4) 2 5 根椐根椐 氧化還原滴定：氧化還原滴定：氧化劑得電子數(shù)等于還原劑失電子數(shù)氧化劑得電子數(shù)等于還原劑失電子數(shù) 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ 5Fe3+ Mn2+ + 4H2O KMnO4 為為 Fe2+為為Fe2+ 1 5 KMnO4 1 5 KMnO4n( )n(Fe2+) 5n(KMn

5、O4) n(Fe2+) 1 5 Na2S2O3 C2O42- H2SO4 MnO4- 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 滴定滴定 Ca2+ CaC2O4 Ca2+ + C2O42- CaC2O4 5C2O42- + 2MnO4- + 16H+ 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O MnO4- C2O42- Ca2+ 物質(zhì)的質(zhì)量物質(zhì)的質(zhì)量mB 物質(zhì)的量物質(zhì)的量nB 與物質(zhì)摩爾質(zhì)量與物質(zhì)摩爾質(zhì)量MB 之間的關(guān)系是之間的關(guān)系是 mB (g) = nB (mol) MB (g/mol mB MB nB 物質(zhì)的質(zhì)量物質(zhì)的質(zhì)量mB 物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度CB 與溶液的體積與溶液的體積VB 以及物質(zhì)摩爾質(zhì)量以及物質(zhì)摩

6、爾質(zhì)量MB之間的關(guān)系是之間的關(guān)系是 nB VB CB nB CB VB mB MB = CB VB MB (g/mol) 幾個物理量之間的關(guān)系幾個物理量之間的關(guān)系 設(shè)設(shè) 以基準(zhǔn)物質(zhì)以基準(zhǔn)物質(zhì) 標(biāo)定濃度為標(biāo)定濃度為CT 的待標(biāo)溶液，的待標(biāo)溶液， 用去待標(biāo)溶液的體積為用去待標(biāo)溶液的體積為VT (mL) nT CTVT (mmol) nB (mmol) mB MB t b mB MB CTVT t b CT = t b mB MB VT 如果要求在標(biāo)定濃度約為如果要求在標(biāo)定濃度約為0.1molL-1HCl溶液時，消耗的溶液時，消耗的HCl溶溶 液體積在液體積在2535mL之間，問應(yīng)稱取硼砂（之間，問

7、應(yīng)稱取硼砂（Na2B4O710H2O）的）的 質(zhì)量稱量范圍是多少克？質(zhì)量稱量范圍是多少克？ 1 2 C(HCl)V(HCl)M(Na2B4O710H2O) 由題意可得由題意可得消耗的消耗的HCl溶液體積在溶液體積在25mL時時 1 2 0.1molL-10.025L381.36gmol-10.5g 消耗的消耗的HCl溶液體積在溶液體積在35mL時時 0.7g 3 量濃度與滴定度的關(guān)系量濃度與滴定度的關(guān)系 1 直接配制法直接配制法 例例 計算計算 0.02000 mol/L K2Cr2O7 溶液對溶液對Fe 的滴定度的滴定度 K2Cr2O7 Fe2+ 1 6 2 772222 2 1 6 Fe

8、K Cr OK Cr O Fe m CV M 227 /Fe K Cr O T 1000 例例 計算計算 0.02000 mol/L K2Cr2O7 溶液對溶液對Fe 的滴定度的滴定度 K2Cr2O7 Fe2+ 1 6 2 227227 2 1 6 Fe K Cr OK Cr O Fe m CV M 227 /Fe K Cr O T 1000 mFe 例例 計算計算 0.02000 mol/L K2Cr2O7 溶液對溶液對Fe 的滴定度的滴定度 K2Cr2O7 Fe2+ 1 6 2 227227 2 1 6 Fe K Cr OK Cr O Fe m CV M 227 /1 00 6 10 Fe

9、 K Cr O Fe T M 227 /Fe K Cr O T1000 mFe 例例 計算計算 0.02000 mol/L K2Cr2O7 溶液對溶液對Fe 的滴定度的滴定度 227 K Cr O C 227 /1 1000 6 FeK Cr O Fe T M 22 7 /Fe K CrO T 227 6 1000 K Cr OFe CM 0.0200055.856 1000 0.006702 g/mL 227 /1 00 6 10 Fe K Cr O Fe T M A A B B T C b = a M 1000 解解 反應(yīng)式為反應(yīng)式為 2HCl+Na2CO3= 2NaCl+CO2+H2O

10、計算計算c(HCl)=0.1015 mol/L 的的HCl溶液對溶液對Na2CO3的滴定度。的滴定度。 23 23 ()() / 1 2 1000 HClNa CO Na COHCl CM T 1000 AB A B a M T C b 0.1015 106.0 1/2 1000 = 0.005380g/ml 設(shè)設(shè) 試樣的質(zhì)量為試樣的質(zhì)量為 測得其中待測組分 測得其中待測組分B 的質(zhì)量為的質(zhì)量為 待測組分在試樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為待測組分在試樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 b t b t 設(shè)設(shè) 試樣的質(zhì)量為試樣的質(zhì)量為 測得其中待測組分 測得其中待測組分B 的質(zhì)量為的質(zhì)量為 待測組分在試樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為待測組分在

11、試樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 若用百分含量表示若用百分含量表示 %100100 ss T B B BT b mm t w M m C V 例例 若以若以Fe2O3 的形式計算質(zhì)量分?jǐn)?shù)的形式計算質(zhì)量分?jǐn)?shù)Fe2O3 2Fe n (Fe2O3) n (Fe) 1 2 W (Fe2O3) 0.4808 m (Fe2O3) 1 2 1 2 Fe2O3) 1 2 6.下列情況各引起什么誤差？如果是系統(tǒng)誤差，應(yīng)如何消除？下列情況各引起什么誤差？如果是系統(tǒng)誤差，應(yīng)如何消除？ a.砝碼腐蝕；砝碼腐蝕； 會引起儀器誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)校正法碼。會引起儀器誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)校正法碼。 b.稱量時，試樣吸收了空氣的水分；稱量

12、時，試樣吸收了空氣的水分； 會引起系統(tǒng)誤差，應(yīng)重新測定，注意防止試樣吸濕。會引起系統(tǒng)誤差，應(yīng)重新測定，注意防止試樣吸濕。 c.天平零點(diǎn)稍有變動；天平零點(diǎn)稍有變動； 可引起偶然誤差，適當(dāng)增加測定次數(shù)以減小誤差。可引起偶然誤差，適當(dāng)增加測定次數(shù)以減小誤差。 d.讀取滴定管讀數(shù)時，最后一位數(shù)字估測不準(zhǔn)；讀取滴定管讀數(shù)時，最后一位數(shù)字估測不準(zhǔn)； 可引起偶然誤差，適當(dāng)增加測定次數(shù)以減小誤差?？梢鹋既徽`差，適當(dāng)增加測定次數(shù)以減小誤差。 e.以含量為以含量為98%的金屬鋅作為基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定的金屬鋅作為基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定EDTA溶液的濃度；溶液的濃度； 會引起試劑誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)做對照實(shí)驗(yàn)會引起試劑誤差，是系統(tǒng)

13、誤差，應(yīng)做對照實(shí)驗(yàn) f.試劑中含有微量待測組分；試劑中含有微量待測組分； 會引起試劑誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)做空白實(shí)驗(yàn)。會引起試劑誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)做空白實(shí)驗(yàn)。 g.重量法測定重量法測定SiO2時，試液中硅酸沉淀不完全；時，試液中硅酸沉淀不完全； 會引起方法誤差，是系統(tǒng)誤差，用它方法做對照實(shí)驗(yàn)。會引起方法誤差，是系統(tǒng)誤差，用它方法做對照實(shí)驗(yàn)。 h.天平兩臂不等長；天平兩臂不等長； 會引起儀器誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)天平校正。會引起儀器誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)天平校正。 7.某人用差示光度分析法分析藥物含量，稱取此藥物試樣某人用差示光度分析法分析藥物含量，稱取此藥物試樣 0.0520g，最后計算此

14、藥物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，最后計算此藥物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為86.24%。問該結(jié)果是否。問該結(jié)果是否 合理？為什么？合理？為什么？ 答：該結(jié)果不合理。因?yàn)樵嚇淤|(zhì)量只有三位有效數(shù)字，而結(jié)果卻答：該結(jié)果不合理。因?yàn)樵嚇淤|(zhì)量只有三位有效數(shù)字，而結(jié)果卻 報出四位有效數(shù)字，結(jié)果不可能有那樣高的精度。最后計算此藥報出四位有效數(shù)字，結(jié)果不可能有那樣高的精度。最后計算此藥 物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)改為物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)改為86.2%。 8.標(biāo)定堿標(biāo)準(zhǔn)溶液時，鄰苯二甲酸氫鉀（標(biāo)定堿標(biāo)準(zhǔn)溶液時，鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4，M = 204.23 gmol-1）和二水合草酸（）和二水合草酸（H2C2O42H2O，M = 126.07 gmo

15、l-1）都）都 可以作為基準(zhǔn)物質(zhì)，你認(rèn)為選擇哪一種更好？為什么？可以作為基準(zhǔn)物質(zhì)，你認(rèn)為選擇哪一種更好？為什么？ 答：選擇鄰苯二甲酸氫鉀更好。因?yàn)猷彵蕉姿釟溻浀哪柎穑哼x擇鄰苯二甲酸氫鉀更好。因?yàn)猷彵蕉姿釟溻浀哪?質(zhì)量較大，稱量誤差較小。質(zhì)量較大，稱量誤差較小。 a.滴定時速度太快，附在滴定管壁的滴定時速度太快，附在滴定管壁的HCl來不及流下來就讀取來不及流下來就讀取 滴定體積；滴定體積； 答答:據(jù)據(jù)由于由于VHCl偏高，偏高，cHCl偏低；偏低； b.稱取稱取Na2CO3時，實(shí)際質(zhì)量為時，實(shí)際質(zhì)量為0.1834 g，記錄時誤記為，記錄時誤記為0.1824 g； 由于由于mNa2CO3偏

16、低，偏低，cHCl偏低；偏低； c.在將在將HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液倒入滴定管之前，沒有用標(biāo)準(zhǔn)溶液倒入滴定管之前，沒有用HCl溶液潤洗滴定管溶液潤洗滴定管 由于由于VHCl偏高，偏高，cHCl偏低；偏低； d.錐瓶中的錐瓶中的Na2CO3用蒸餾水溶解時，多加了用蒸餾水溶解時，多加了50 mL蒸餾水；蒸餾水； 無影響無影響 23 23 HCl Na CO Na COHCl m c MV 因?yàn)橐驗(yàn)閂HCl偏低，偏低，cHCl偏高；偏高； 因?yàn)橐驗(yàn)閂HCl偏高，偏高，cHCl偏低；偏低； 由于由于Na2CO3易吸濕，應(yīng)用減量法稱量。稱取易吸濕，應(yīng)用減量法稱量。稱取Na2CO3時，撒在天時，撒在天 平盤上，平盤上，Na2CO3會吸濕，使會吸濕，使mNa2CO3偏低，最終導(dǎo)致偏低，最終導(dǎo)致cHCl偏低；偏低； 溶液沒有混勻時，很可能的情況是上層較稀，因此溶液沒有混勻時，很可能的情況是上層較稀，因此cHCl偏低的可偏低的可 能性較大。能性較大。 e.滴定開始之前，忘記調(diào)節(jié)零點(diǎn)，滴定開始之前，忘記調(diào)節(jié)零點(diǎn)，HCl溶液的液面高于零點(diǎn)；溶液的液面高于零點(diǎn)； f.滴定管活塞漏出滴定管活塞漏出HCl溶液；溶液； g.稱取稱取Na2CO3時，撒在天平盤上；時，撒在天平盤上； h.配制配制HCl溶液時沒有