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1、第四章第四章 滴定分析法概述滴定分析法概述 主要内容主要内容 1 2 3 4 滴定分析滴定分析法的简介法的简介 标准溶液标准溶液的配制和的配制和浓度的浓度的 标定标定 滴定分析滴定分析中的计算中的计算 标准溶液标准溶液浓度的表浓度的表示方法示方法 2014/11/9 Sunday 2 1.滴定分析法简介滴定分析法简介 滴定分析法及其分类滴定分析法及其分类 滴定分析法的过程和方法特点滴定分析法的过程和方法特点 滴定分析法对滴定反应的要求滴定分析法对滴定反应的要求 滴定方式滴定方式 2014/11/9 Sunday 3 1.1 滴定分析法及其分类滴定分析法及其分类 定义：定义：将一种将一种已知准确
2、浓度的试剂溶液已知准确浓度的试剂溶液（标标准溶液准溶液）滴加到滴加到待测物质待测物质的溶液中的溶液中，直到所滴加的试剂与待测物质按直到所滴加的试剂与待测物质按化学化学计量关系计量关系定量反应为止定量反应为止，然后根据试然后根据试液的浓度和体积液的浓度和体积，通过通过定量关系定量关系计算计算待测物质含量的方法待测物质含量的方法。4 2014/11/9 Sunday 滴定管滴定管 标准溶液标准溶液 被滴定溶液被滴定溶液 5 2014/11/9 Sunday 滴定分析法滴定分析法 酸碱滴定法酸碱滴定法 络合滴定法络合滴定法 氧化还原滴定法氧化还原滴定法 沉淀滴定法沉淀滴定法 根据根据滴定反应滴定反应
3、的类型的类型 滴定分析法分类滴定分析法分类 测定酸碱测定酸碱 KMnO4标准溶液滴标准溶液滴定定Fe2+测定测定Ag+、CN-、SCN-、Cl-、Br-测定金属离子，测定金属离子，用用EDTA 测定具有氧化还原性质的物质以及某些不具有氧还性质的物质测定具有氧化还原性质的物质以及某些不具有氧还性质的物质 滴定滴定：将已知准确浓度的试剂即标准溶液通过滴定：将已知准确浓度的试剂即标准溶液通过滴定管滴入待测溶液中的过程管滴入待测溶液中的过程 标准溶液：浓度准确已知的试样溶液标准溶液：浓度准确已知的试样溶液 指示剂指示剂：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂试剂
4、 滴定终点：滴定终点：滴定分析中指示剂发生颜色改变的点滴定分析中指示剂发生颜色改变的点（实际实际）化学计量点：化学计量点：滴定剂与待测溶液按化学计量关系反滴定剂与待测溶液按化学计量关系反应完全的点应完全的点（理论理论）基本术语基本术语 2014/11/9 Sunday 6 7 2014/11/9 Sunday 标准溶液标准溶液 待测组分待测组分 酸式滴定管酸式滴定管 碱式滴定管碱式滴定管 实验基本操作实验基本操作 2014/11/9 Sunday 8 滴定分析的过程滴定分析的过程 待测试样制成溶液置 于容器中（锥形瓶）指示剂（或用仪器检测）标准溶液（已知准确浓度的滴定剂）按方程式所表示的 化学
5、计量关系反应 指示剂或检测仪器显示 滴定终点（ep，实测值）化学计量点 （sp,理论值）终点误差（Et,滴定误差）根据化学计量关系，标准溶液的浓度 和体积用量计算被测组分含量 滴定管 1.2 滴定分析法的过程和方法特点分类滴定分析法的过程和方法特点分类 2014/11/9 Sunday 9 滴定分析法的特点滴定分析法的特点 滴定分析法主要用于组分含量在滴定分析法主要用于组分含量在1%以上以上（常常量组分量组分）物质的滴定物质的滴定。用微量滴定管也能进行用微量滴定管也能进行微量分析微量分析。滴定分析法准确度高，能满足常量分析的要求；滴定分析法准确度高，能满足常量分析的要求；操作简便、快速；操作简
6、便、快速；使用的仪器简单、价廉；可应用多种化学反应使用的仪器简单、价廉；可应用多种化学反应类型，方法成熟。类型，方法成熟。2014/11/9 Sunday 10 被测定物质与标准溶液之间的反应要被测定物质与标准溶液之间的反应要按照一定的按照一定的化学计量化学计量关系、关系、定量定量进行进行 反应反应速度要快速度要快，或是能够采取某些措施加快反应，或是能够采取某些措施加快反应速率速率 有简便可行的方法来有简便可行的方法来确定滴定终点确定滴定终点 1.3 滴定分析法对滴定反应的要求滴定分析法对滴定反应的要求 2014/11/9 Sunday 11 直接滴定法直接滴定法 返滴定法（剩余量滴定法）返滴
7、定法（剩余量滴定法）置换滴定法置换滴定法 间接滴定法间接滴定法 例如：食用白醋中醋酸浓度的测定例如：食用白醋中醋酸浓度的测定 直接采用标准溶液对试样溶液进行滴定直接采用标准溶液对试样溶液进行滴定 标准NaOH溶液 酚酞（无色酚酞（无色微红色）微红色）待测醋酸溶液 1.4 滴定方式滴定方式 2014/11/9 Sunday 12 直接滴定法对化学反应的要求直接滴定法对化学反应的要求（1）反应必须定量完成：反应必须定量完成：99.9。（2）反应必须迅速完成反应必须迅速完成。（3）有适当的方法确定终点有适当的方法确定终点。返滴定法返滴定法:定量定量加入加入过量标准溶液过量标准溶液，其其与被测物质反应
8、与被测物质反应完全完全 再再用用另外一种另外一种滴定剂滴定滴定剂滴定剩余的剩余的标准溶液标准溶液 通过通过差减法差减法计算被测物质的计算被测物质的量量 适用范围：适用范围：若若滴定滴定反应速率缓慢反应速率缓慢，不能不能立即完成立即完成 没有合适的没有合适的指示剂指示剂 难难溶于水的固体试样溶于水的固体试样 返滴定法返滴定法 2014/11/9 Sunday 13 Al3+与与EDTA HCl滴定滴定CaCO3 AgNO3滴定滴定Cl-Al3+溶液溶液 剩余剩余EDTA 定量加入过量的定量加入过量的EDTA 加热，充分反应加热，充分反应 标准标准Zn2+、Cu2+溶液返滴定溶液返滴定 滴定终点滴
9、定终点 例如：例如：Al3+的测定的测定 2014/11/9 Sunday 14（铬黑（铬黑T-偶氮类染料）偶氮类染料）滴定反应速率缓慢滴定反应速率缓慢 EBTEBT 先用适当试剂与待测物质反应先用适当试剂与待测物质反应，定量置换定量置换出出另一种另一种物质物质 ，再用标准溶液去滴定再用标准溶液去滴定该物质该物质的方法的方法 适用适用无明确定量关系无明确定量关系的反应的反应。Na2S2O3+K2Cr2O7 S4O62-+SO42-混合物混合物 无定量关系无定量关系 K2Cr2O7+过量过量KI 定量生成定量生成 I2 Na2S2O3标液标液 淀粉指示剂淀粉指示剂 深蓝色消失深蓝色消失 例：例：
10、2014/11/9 Sunday 15 置换滴定法置换滴定法 强还原剂强还原剂 强氧化剂强氧化剂 间接滴定法间接滴定法 通过通过另外另外的化学反应的化学反应，以滴定法定量进行以滴定法定量进行 适用适用不能与滴定剂起化学反应不能与滴定剂起化学反应的物质的物质 Ca2+CaC2O4沉淀沉淀 过滤沉淀过滤沉淀，溶解于溶解于H2SO4 C2O42-用用KMnO4标液标液 例：例：2014/11/9 Sunday 16 间接测定间接测定 Ca2+主要内容主要内容 1 2 3 4 滴定分析滴定分析法的简介法的简介 标准溶液标准溶液的配制和的配制和浓度的浓度的 标定标定 滴定分析滴定分析中的计算中的计算 标
11、准溶液标准溶液浓度的表浓度的表示方法示方法 2014/11/9 Sunday 17 物质的量浓度物质的量浓度（摩尔浓度（摩尔浓度,c,cB B ）定义：单定义：单位体积位体积溶液中所含溶质溶液中所含溶质B的的物质的量物质的量 /BBBcnVBBBmnMBBBBmc V MBcmol m-3(常用常用mol dm-3,即即mol L-1)Bnmol Bmkg(常用常用g)BV m3(常用常用dm3，即，即L)BMkg mol-3(常用常用g mol)2.标准溶液浓度的表示方法标准溶液浓度的表示方法 滴定度滴定度不讲不讲 质量质量浓度浓度 2014/11/9 Sunday 18 质量浓度质量浓度
12、指单位体积中含某物质的指单位体积中含某物质的质量质量，单位，单位g L-1,mg L-1,或或 mg mL-1 主要内容主要内容 1 2 3 4 滴定分析滴定分析法的简介法的简介 标准溶液标准溶液的配制和的配制和浓度的浓度的 标定标定 滴定分析滴定分析中的计算中的计算 标准溶液标准溶液浓度的表浓度的表示方法示方法 2014/11/9 Sunday 19 3.1直接配制法直接配制法 在分析天平上在分析天平上准确称取准确称取一定量的某物质一定量的某物质，溶解溶解于适于适量水后量水后定量转入容量瓶定量转入容量瓶中中，然后然后稀释稀释、定容定容并摇匀并摇匀。根据溶质的根据溶质的质量质量和容量瓶的和容量
13、瓶的体积体积，即可计算出该溶液即可计算出该溶液的准确浓度的准确浓度。能用于能用于直接直接配制标准溶液的化学试剂称为配制标准溶液的化学试剂称为基准物质基准物质（基准试剂基准试剂）常用基准物质：纯金属和纯化合物常用基准物质：纯金属和纯化合物 Ag,Cu,Zn,Ni,Fe NaCl,K2CrO7,Na2CO 3 3.2间接配制法（标定法）间接配制法（标定法）3.标准溶液的配制和浓度的标定标准溶液的配制和浓度的标定 2014/11/9 Sunday 20 21 2014/11/9 Sunday 基准试剂基准试剂必须符合以下要求：必须符合以下要求：该物质的实际组成应与其化学式完全符合该物质的实际组成应与
14、其化学式完全符合 主要成分的质量分数主要成分的质量分数99.9%以上以上 试剂试剂应该相当稳定应该相当稳定 试剂参加反应时试剂参加反应时，定量进行定量进行，没有副产物没有副产物 较大的摩尔质量较大的摩尔质量，以减少称量误差以减少称量误差 22 2014/11/9 Sunday 23 2014/11/9 Sunday 标定对象标定对象 基准物质基准物质 干燥后组成干燥后组成 干燥条件干燥条件 直接直接配制：配制：K2Cr2O7、KBrO3等。等。位有效数字）（取4/VMmVMmVnC溶解溶解-转移转移-洗涤洗涤-定容定容-摇匀摇匀 常量组分测定中常量组分测定中，标准溶液的浓度一般为标准溶液的浓度
15、一般为0.011molL-1；微量组分的测定微量组分的测定，标准溶液的浓度为标准溶液的浓度为0.001molL-1。2014/11/9 Sunday 24 3.2 间接配制法（标定法）间接配制法（标定法）方法方法 先先将待配物质配制成将待配物质配制成近似于近似于所需浓度的所需浓度的溶液溶液 然后然后利用该物质与利用该物质与某基准物质某基准物质或或另一种标准溶液另一种标准溶液之之间的反应来间的反应来确定其准确浓度确定其准确浓度，称为称为标定法标定法 由由基准物质的量基准物质的量（体积体积、浓度浓度），计算计算溶液浓度溶液浓度。2014/11/9 Sunday 25 间接配制：间接配制：NaOH、
16、HCl、EDTA、KMnO4、Na2S2O3、I3-26 2014/11/9 Sunday 标定时应注意以下几点：标定时应注意以下几点：标定时应平行测定标定时应平行测定34次次 称称取基准物质的量取基准物质的量、滴定消耗标准溶液的体积滴定消耗标准溶液的体积不应不应太少；太少；所使用的量器所使用的量器，必要时应予以必要时应予以校正校正，并考虑温度的并考虑温度的影响；影响；标定后的标准溶液应标定后的标准溶液应妥善保存妥善保存。常量组分测定常量组分测定中中,标准溶液标准溶液的浓度一般为的浓度一般为0.01mol L-1 1mol L-1；浓度为浓度为0.001mol L-1的的溶液溶液，则则用于用于
17、微量组分微量组分的测定的测定 间接配制法（标定法）间接配制法（标定法）例例:如何配制约为如何配制约为0.10molL-1的的Na2S2O3溶液溶液250mL?天后在标定。放置，保存于棕色瓶中，蒸馏水，加入少量，溶于然后用台称称取质量解：先计算所需72500.40.412.158250.010.0)(32322322CONamLOSgNagMCVmOSNa再 2014/11/9 Sunday 27 水溶液水溶液不稳定不稳定与微生物反应、与空气中氧气与微生物反应、与空气中氧气反应、与水中反应、与水中CO2反应反应 先先煮沸蒸馏水煮沸蒸馏水除去除去CO2,杀菌，冷却后使用杀菌，冷却后使用 加入加入N
18、a2CO3防止酸性分解，除去含铜杂质防止酸性分解，除去含铜杂质 主要内容主要内容 1 2 3 4 滴定分析滴定分析法的简介法的简介 标准溶液标准溶液的配制和的配制和浓度的浓度的 标定标定 滴定分析滴定分析中的计算中的计算 标准溶液标准溶液浓度的表浓度的表示方法示方法 2014/11/9 Sunday 28 4.1滴定分析计算的依据和常用公式滴定分析计算的依据和常用公式 直接滴定法中，标准溶液直接滴定法中，标准溶液B与被滴定物质与被滴定物质A之间的化学之间的化学反应为：反应为：aA bBcCdD则则B与与A之间的反应计量数比为：之间的反应计量数比为：:BAnnb aABannb(/)AABBc
19、Va b c V/(/)AABBmMa b c V4.滴定分析中的计算滴定分析中的计算 2014/11/9 Sunday 29 最基本公式最基本公式 4.2 滴定分析法的有关计算滴定分析法的有关计算 标准溶液的配制、稀释与增浓标准溶液的配制、稀释与增浓 AAAAc Vc V与与 分别代表分别代表稀释或增浓稀释或增浓前后溶液的浓度前后溶液的浓度和体积和体积,AAcV,AAc V 稀释或增浓前后：稀释或增浓前后：基准物质基准物质B 2014/11/9 Sunday 30 31 2014/11/9 Sunday 标定溶液浓度的有关计算标定溶液浓度的有关计算 设以浓度为设以浓度为cA的标准溶液的标准溶
20、液滴定滴定体积为体积为VB 的物质的物质B 的溶液的溶液 上上式式可可 计算计算溶液溶液中溶质中溶质B浓度浓度 估算估算基准物质的称量基准物质的称量范围范围 估算估算滴定剂的体积滴定剂的体积 A代表基准物质代表基准物质/(/)AABBmMa b c VcAVA=被测物质含量的计算被测物质含量的计算质量和质量分数质量和质量分数 若以被测物质的若以被测物质的质量质量表示测定结果：表示测定结果：(/)ABBAma b c V M若若试样质量试样质量为为ms（g)，则待测组分，则待测组分A在试样中的在试样中的质量分数质量分数为：为：(/)ABBAAsSma b c V MmmA可用百分数表示，也可以用
21、两个不相等的质量单位之可用百分数表示，也可以用两个不相等的质量单位之比来表示（如比来表示（如mg g-1)2014/11/9 Sunday 32 待测物待测物 标准溶液的溶质物标准溶液的溶质物 在 稀在 稀 H2SO4溶 液 中溶 液 中，用用 0.0 2 0 1 2 mol L-1 KMnO4 溶液滴定某溶液滴定某Na2C2O4溶液溶液，如欲两者消耗的体积相等如欲两者消耗的体积相等，则则Na2C2O4溶液的浓度为多少溶液的浓度为多少？若需配制该溶液若需配制该溶液100.0 mL，应称取应称取Na2C2O4多少克多少克？解：解：5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2+4H
22、2O gCVMmLmolCCVVCVCVnnnnOCNOCNOCNOCNOCNKMnOOCNKMnOOCNaaKMnOaKMnOaKMnOaaa6740.000.134100.10005030.0)()2(05030.002012.05.2)2/5()(2/5()(2/52:5:)1(3142242244224422442244224422故依题意，故）（所以因此2014/11/9 Sunday 33 224224-1224224Na C O-1-3-10.05030 mol L Na C O100.0mLNa C O 0.05030 mol L100.0 10 L 134.00g mol 0
23、.6740gNa C OmcVM若配制溶液，（）应称取的质量为：2014/11/9 Sunday 34 例：用例：用Na2B4O7 10H2O标定标定HCl溶液的浓度，称取溶液的浓度，称取0.4806g硼砂硼砂，滴定至终点时消耗，滴定至终点时消耗HCl溶液溶液25.20ml，计计算算HCl溶液的浓度。溶液的浓度。解：解：Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NaCl 13101010101000.01020.2542.3814806.021)(2)(2)(21:2:2742274227422742LmolVMmCMmCVnnnnHClOHOBNaHClOHOBNaHClOHOBN
24、aHClOHOBNaHCl故2014/11/9 Sunday 35 硼酸硼酸 36 2014/11/9 Sunday 1.用分析纯的用分析纯的NaCl试剂，如果不作处理，用来标定试剂，如果不作处理，用来标定AgNO3溶液的浓度，结果偏高，为什么？溶液的浓度，结果偏高，为什么？吸吸潮潮 试剂中含有少量的水试剂中含有少量的水分分不足量不足量c c减小减小消耗的消耗的AgNO3溶液体积减小溶液体积减小引起了结果偏高。引起了结果偏高。课堂练习课堂练习 37 2014/11/9 Sunday 2.基准试剂基准试剂(1)H2C2O4 2H2O（二水合草酸二水合草酸）因保存不因保存不当而部分当而部分风化失水
25、；风化失水；(2)Na2CO3（碳酸钠碳酸钠）因吸潮带有因吸潮带有少量湿存水少量湿存水，用用(1)标定标定NaOH或或(2)标定标定HCl，结果是结果是偏高还是偏低偏高还是偏低？解：草酸所要称的量是一定的解：草酸所要称的量是一定的，草酸失水后草酸失水后，真正称真正称取的草酸物质的量其实取的草酸物质的量其实大于大于了所需要的量了所需要的量草酸标草酸标准溶液的准溶液的浓度偏大浓度偏大消耗消耗更多更多的氢氧化钠的氢氧化钠。此时又此时又是用标准的草酸浓度是用标准的草酸浓度计算计算，消耗的氢氧化钠体积大了消耗的氢氧化钠体积大了，会导致氢氧化钠的浓度偏小会导致氢氧化钠的浓度偏小。同理同理，用后者来标定盐酸用后者来标定盐酸，如果吸湿如果吸湿，则会导致碳酸则会导致碳酸钠的钠的浓度偏低浓度偏低，此时会消耗更少的盐酸此时会消耗更少的盐酸。这将导致盐这将导致盐酸的的溶度偏大酸的的溶度偏大。课堂练习课堂练习