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1、化学分析知识培训材料1第1页，本讲稿共46页 1 1、概述、概述本节重点内容掌握滴定分析中的几个常用名词术语1.标准溶液2.滴定3.化学计量点4.指示剂5.滴定误差2第2页，本讲稿共46页色谱分析基础知识培训1 1、概述、概述(P189-193)(P189-193)1.1分析化学的任务和作用 1.1.1分析化学的任务是鉴定物质的化学结构，化学成分及测定各成分的含量。定性分析的任务就是确定物质由那些哪些元素、离子、有机官能团或化合物组成；定量分析任务就是测定物质中各种组分的相对含量。严细认真，准确及时严细认真，准确及时3第3页，本讲稿共46页色谱分析基础知识培训1.1.21.1.2分析化学的作用
2、 a、在国民经济各部门，分析化学有巨大的实用价值。b、在科学研究方面，分析化学是一门有力的工具科学，具有重要意义，起着眼睛的作用。c、分析化学是环境科学、材料化学、生命科学、能源科学等专业的基础课程之一。总之，分析化学是工农业生产的眼睛，它是研究物质组成、含量、结构等信息的一门科学。严细认真，准确及时严细认真，准确及时4第4页，本讲稿共46页色谱分析基础知识培训1.2分析方法分类（通常按照测定原理及使用仪器分类）分析方法分类（通常按照测定原理及使用仪器分类）分析方法分析方法化学分析与仪器分析是紧密关联，相互补充的。化学分析与仪器分析是紧密关联，相互补充的。严细认真，准确及时严细认真，准确及时5
3、第5页，本讲稿共46页1.3滴定分析法的要求及分类1.3.1滴定分析中的几个名词术语a、标准溶液b、滴定c、化学计量点d、指示剂e、滴定误差严细认真，准确及时严细认真，准确及时6第6页，本讲稿共46页1.3.2滴定分析法的要求及分类a、作为滴定用的化学反应应具备条件 反应必须按一定的反应式进行，即反应具有确定的化学计量关系；反应迅速；主反应不受共存物质的干扰；有确定计量点的方法。b、分类 酸碱滴定法；配位滴定法；氧化还原滴定法；沉淀滴定法。严细认真，准确及时严细认真，准确及时7第7页，本讲稿共46页 2、酸碱滴定法本节重点内容1.酸碱质子理论2.计算溶液的PH3.掌握缓冲溶液相关知识4.酸碱滴
4、定指示剂变色原理，如何选择指示剂5.酸碱滴定曲线意义、突跃大小的影响因素严细认真，准确及时严细认真，准确及时8第8页，本讲稿共46页2.酸碱滴定法（P193-220）2.1酸碱平衡 2.1.1酸碱质子理论 酸碱的定义：电离理论与质子理论是如何定义的？有何实际意义？2.1.2共轭酸碱对 什么是共轭酸碱对?什么是两性物质？请大家判断一下下列物质哪些是酸、哪些是碱、哪些是两性物质？NH4CL H2S NaHCO3 Na2SO4 Na2S 水的质子自递过程与Kw的来由，有什么意义？2.1.3酸碱反应的本质 酸碱反应的本质是质子的转移，当反应达到平衡时，酸失去质子数与碱得到的质子数一定相等。严细认真，准
5、确及时严细认真，准确及时9第9页，本讲稿共46页2.2酸碱的强度2.2.1如何衡量水溶液中酸碱的强度 此处针对弱酸、弱碱而言（强酸、强碱例外），Ka、Kb的定义？如何利用Ka、Kb数值衡量酸碱的强度？2.2.2共轭酸碱对的Ka、Kb的关系 以HAc-Ac-为例推导出KaKb=KW严细认真，准确及时严细认真，准确及时10第10页，本讲稿共46页2.3溶液中H+的计算2.3.1分析浓度、平衡浓度、酸碱度的定义，必须区别酸溶液的浓度与酸度的关系，不能混淆。c、酸度（PH），PH=-H+a、分析浓度 C mol/L b、平衡浓度 mol/L严细认真，准确及时严细认真，准确及时11第11页，本讲稿共46
6、页2.3.2物料平衡、电荷平衡和质子条件 以NaAc为例简单介绍上述概念，但是必须清楚质子条件是导出H+计算公式的基础。2.3.3几种溶液中H+的计算 a、强酸、强碱溶液H+的计算 b、一元弱酸、弱碱溶液H+的计算 c、多元酸碱溶液H+的计算 d、两性物质溶液H+的计算严细认真，准确及时严细认真，准确及时12第12页，本讲稿共46页2.4酸碱缓冲溶液2.4.1什么是酸碱缓冲溶液？缓冲机理是什么？一般组成方式有几种？2.4.2缓冲溶液的PH值计算（弱酸与其共轭碱、弱碱与其共轭酸两种情况）2.4.3缓冲容量及缓冲范围2.4.5缓冲溶液的作用以及选择原则严细认真，准确及时严细认真，准确及时13第13
7、页，本讲稿共46页2.5滴定方法 学习酸碱滴定法，必须了解滴定过程中PH的变化曲线，特别是计量点附近的突变，以便选择指示剂。2.5.1指示剂变色原理；指示剂变色范围；变色点PT。什么是混合指示剂？利用颜色互补作用，使颜色变化更加敏锐。严细认真，准确及时严细认真，准确及时14第14页，本讲稿共46页2.5.2几种酸碱滴定曲线以及指示剂的选择 简单计算绘制以下几种滴定曲线 a、强碱滴定强酸（强酸滴定强碱）b、强碱滴定弱酸 c、强酸滴定弱碱 d、多元酸(碱)的滴定曲线严细认真，准确及时严细认真，准确及时15第15页，本讲稿共46页a a、0.1000molL-1NaOH溶液滴定20.00mL 0.1
8、00molL-1的HCl0.0 20.0 2严细认真，准确及时严细认真，准确及时16第16页，本讲稿共46页滴定曲线滴定曲线NaOH加入量02468101214010203040pH严细认真，准确及时严细认真，准确及时17第17页，本讲稿共46页 不同浓度NaOH溶液滴定不同浓度HCl溶液的滴定曲线0 02 24 46 68 81010121214140 01010202030304040pHNaOHNaOH加入量加入量加入量加入量红红红红1.0mol1.0mol1.0mol1.0mol L L L L-1-1-1-1橙橙橙橙0.10 mol0.10 mol0.10 mol0.10 mol L
9、 L L L-蓝蓝蓝蓝 0.010mol 0.010mol 0.010mol 0.010mol L L L L-1-1-1-1 严细认真，准确及时严细认真，准确及时18第18页，本讲稿共46页b、强碱滴定弱酸（NaOHNaOH溶液滴定溶液滴定HACHAC等等 弱酸）弱酸）(I)Ka=10-3Ka=10-5Ka=10-7Ka=10-9HAc滴定曲线严细认真，准确及时严细认真，准确及时H2CO3滴定曲线19第19页，本讲稿共46页c、强酸滴定多元碱 （HCl滴定Na2CO3的滴定曲线）PH=8.31酚酞PH=3.89甲基橙严细认真，准确及时严细认真，准确及时20第20页，本讲稿共46页 思考一下！
10、思考一下！酸碱滴定中标准溶液及被滴定酸碱滴定中标准溶液及被滴定的物质的浓度是否是越大越好？的物质的浓度是否是越大越好？指示剂用量呢？指示剂用量呢？严细认真，准确及时严细认真，准确及时21第21页，本讲稿共46页 3、配位滴定法本节重点内容1.EDTA有关特性及其在配位滴定中的应用2.配位化合物的稳定常数和条件稳定常数3.配位滴定是否可以准确滴定的判别4.金属指示剂变色原理，如何选择指示剂5.配位滴定曲线突跃大小的影响因素6.如何提高配位滴定的选择性严细认真，准确及时严细认真，准确及时22第22页，本讲稿共46页3、配位滴定法(P225-245)3.1方法简介3.1.1配位滴定反应的要求，无机配
11、合物一般不能用于滴定分析。因此，配位滴定仅限于有机配位滴定，具体而言采用EDTA。3.1.2配位滴定对反应的要求（配位化合物稳定、络合比固定、反应迅速）。严细认真，准确及时严细认真，准确及时23第23页，本讲稿共46页3.2 EDTA及其应用3.2.1EDTA性质 EDTA微溶于水，常用其二钠盐配制溶液，在水溶液中相当于6元酸，存在7种分布形态。严细认真，准确及时严细认真，准确及时24第24页，本讲稿共46页3.2.3 EDTA与金属离子配合的特点a、和绝大多数金属离子生成配合物b、配合物的颜色取决于金属离子的颜色c、所有配合物易溶于水d、配合比较固定1:13.3配位平衡3.3.1稳定常数 衡
12、量配位化合物稳定性指标。严细认真，准确及时严细认真，准确及时25第25页，本讲稿共46页3.3.2酸效应及酸效应系数 由于溶液中H+影响，使EDTA与离子配合的能力下降。配合能力影响程度可以用酸效应系数来衡量。3.3.3条件稳定常数 滴定过程中溶液实际环境必然影响配位化合物的稳定性。Y(H)=1+1H+6H6严细认真，准确及时严细认真，准确及时26第26页，本讲稿共46页3.3.4准确滴定的判别 配位滴定中准确滴定的判别可以采用假设被测定金属离子浓度、条件稳定常数及误差来推导。假设 M=2C，用浓度为2C的EDTA溶液滴定M，推导出准确滴定的条件为：CK,MY 106 如果C=0.01mol/
13、L,那么 即K,MY 108 K,MY 8 严细认真，准确及时严细认真，准确及时27第27页，本讲稿共46页3.3.5林旁曲线（各种金属离子单独滴定的允许酸度）严细认真，准确及时严细认真，准确及时28第28页，本讲稿共46页3.4滴定方法3.4.1金属指示剂 变色原理；金属指示剂应具备的条件；指示剂的封闭；指示剂的僵化。几种常用指示剂（XO EBT NN）严细认真，准确及时严细认真，准确及时29第29页，本讲稿共46页3.4.2滴定曲线 可以利用滴定曲线来选择指示剂，但是有时因缺少指示剂的平衡常数，无法计算，多数情况下采用实验方法来选指示剂。严细认真，准确及时严细认真，准确及时30第30页，本
14、讲稿共46页3.4.3化学计量点是金属离子浓度的计算变色点时，根据指示剂来计算根据滴定计量点的平衡计算两者接近程度决定着误差的大小严细认真，准确及时严细认真，准确及时31第31页，本讲稿共46页3.4.4提高配位滴定的选择性 通过调整滴定条件提高选择性（1）控制酸度 通过调整溶液酸度，达到不同离子分步滴定的目的（2）利用掩蔽解蔽 通过加入掩蔽剂、沉淀剂等将干扰离子先络合起来或产生沉淀，不干扰被测离子的测定，然后视情况加入解蔽剂后再对干扰离子进行分析。严细认真，准确及时严细认真，准确及时32第32页，本讲稿共46页 练习题：1、已知KZnY=16.50,PH=2时的酸效应系数是aY=13.52、
15、PH=5时的酸效应系数是aY=6.45,请问是否可以在上述条件下用0.020mol/L的EDTA滴定0.020mol/L的Zn2+？2、现有浓度为0.020mol/L的Zn2+和Ca2+混合溶液，在PH=5.5时，能否用0.020mol/L的EDTA准确滴定其中的Zn2+？（KZnY=16.50，KCaY=10.69，aY=5.51）试一试严细认真，准确及时严细认真，准确及时33第33页，本讲稿共46页 4、氧化还原滴定法本节重点内容1.氧化还原反应的实质2.了解电极电位、能斯特方程、标准电极电位及条件电位3.KMnO4 K2Cr2O7法的优缺点4.碘量法的的误差来源5.如何判断氧化还原反应的
16、方向6.氧化还原反应速度的影响因素严细认真，准确及时严细认真，准确及时34第34页，本讲稿共46页4、氧化还原滴定法（P248-266）4.1简介 氧化还原滴定法以氧化还原反应为基础的滴定方法。操作步骤与酸碱滴定相似，但原理上有本质的不同，酸碱滴定是一个质子传递的过程，反应迅速，而氧化还原反应是电子的转移，反应复杂，反应速度甚至反应方向都会受到外界条件的影响。严细认真，准确及时严细认真，准确及时35第35页，本讲稿共46页4.2氧化还原反应的平衡4.2.1什么是氧化剂、还原剂、电极电位（标准电位、条件电位）？4.2.2氧化还原反应的方向和速度 如何判断氧化还原反应的方向；氧化还原反应的方向的影
17、响因素；氧化还原反应的速度影响因素有哪些？严细认真，准确及时严细认真，准确及时36第36页，本讲稿共46页4.3滴定方法4.3.1滴定曲线(以0.01mol/lCe4+滴定0.01mol/lFe2+为例)Ce4+加入量%00.41.21.4050100 150200电位0.861.26严细认真，准确及时严细认真，准确及时37第37页，本讲稿共46页4.3.2氧化还原指示剂 a、自身指示剂 b、专属指示剂（淀粉的使用）c、氧化还原指示剂（变色范围）4.3.3三种方法 a、KMnO4法(为什么用HNO3酸化？标定时注意事项)b、K2Cr2O7法（与KMnO4相比有优点，但必须另选指示剂）c、I2法
18、（误差来源；滴定过程中的注意事项）严细认真，准确及时严细认真，准确及时38第38页，本讲稿共46页 练习题：称取草酸钠试样0.2203克，需用浓度为 0.02156mol/L的KMnO4溶液29.30ml才能反应完全，求草酸钠试样的纯度？试一试试一试严细认真，准确及时严细认真，准确及时39第39页，本讲稿共46页 5、沉淀滴定法本节重点内容1.溶度积原理，溶度积和溶解度的换算2.了解三种沉淀滴定法的方法原理3.分级沉淀及沉淀的转化严细认真，准确及时严细认真，准确及时40第40页，本讲稿共46页5 5、沉淀滴定法（P268-278）5.1方法简介 什么是沉淀滴定法？对沉淀反应有何要求？目前仅限于
19、银量法。主要测定卤素化合物。按照指示剂不同，可以分为三种，即莫尔法、佛尔哈德法、法扬司法。严细认真，准确及时严细认真，准确及时41第41页，本讲稿共46页5.2沉淀的溶解平衡5.2.1溶度积原理 沉淀的溶解平衡是一个动态平衡，此时溶液中溶解速度和沉淀速度相等。而且溶液中相关离子浓度的乘积为一常数，即溶度积常数Ksp(与温度有关)。5.2.2溶度积与溶解度的换算5.2.3什么是分级沉淀5.2.4沉淀的转化条件严细认真，准确及时严细认真，准确及时42第42页，本讲稿共46页5.3莫尔法5.3.1方法原理 以K2CrO4为指示剂，AgNO3为滴定剂，直接测定Cl-Br-5.3.2测定条件 溶液酸度
20、指示剂用量 测定过程中应剧烈摇动5.3.3分析对象 直接分析Cl-Br-，不能分析I-SCN-5.3.4干扰离子 能与CrO42-Ag+反应的离子产生干扰严细认真，准确及时严细认真，准确及时43第43页，本讲稿共46页5.45.4佛尔哈德法 以铁铵矾为指示剂，NH4SCN的银量法。5.4.1直接滴定法（测定Ag+）5.4.2返滴定法 加入定量过量的AgNO3，然后返滴定Ag+测定Br-I-SCN-Cl-，但分析I-时应先在加入AgNO3后加入指示剂，分析Cl-时要注意防止AgCl的转化。严细认真，准确及时严细认真，准确及时44第44页，本讲稿共46页5.5法扬司法5.5.1方法原理 以AgNO3 滴定Cl-用荧光黄指示剂为例，说明指示剂变色过程。5.5.2指示剂的选择 不同指示剂的吸附能力不同，滴定时应应选择沉淀对指示剂吸附能力稍小于对被测离子吸附能力的指示剂。比如测定Cl-用荧光黄而不能用曙红。严细认真，准确及时严细认真，准确及时45第45页，本讲稿共46页 练习题：已知CaF2的溶度积常数为2.710-11，请问CaF2在水溶液中的溶解度是多少？滴定分析计算与数据处理培训材料（2）.ppt试一试试一试严细认真，准确及时严细认真，准确及时46第46页，本讲稿共46页