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1、第五章常用溶液的配制和浓度计算第1页，本讲稿共66页第五章第五章 常用溶液的配制和常用溶液的配制和浓度计算浓度计算第2页，本讲稿共66页第一节第一节 溶液的基本知识溶液的基本知识一、溶液的定义一、溶液的定义 一种物质以一种物质以分子、原子或离子状态分子、原子或离子状态分散于分散于另一种物质中构成的另一种物质中构成的均匀而又稳定均匀而又稳定的体系叫的体系叫溶液。溶液。溶液中溶剂和溶质的规定是相对的。溶液中溶剂和溶质的规定是相对的。分散相的粒子分散相的粒子直径小于直径小于l nml nm的分散体系称为的分散体系称为真溶液（简称溶液）真溶液（简称溶液），直径在，直径在1 1100 nm100 nm的
2、称为胶体溶液，直径的称为胶体溶液，直径大于大于100 nm100 nm的成为悬的成为悬浊液浊液。第3页，本讲稿共66页二、溶解过程二、溶解过程在一定温度下，将固体物质分散到水中，在一定温度下，将固体物质分散到水中，叫做叫做溶解溶解。液体物质重新被吸引到固体表面上，这个液体物质重新被吸引到固体表面上，这个过程叫做过程叫做结晶结晶。当溶解速度等于结晶速度，这时存在着动当溶解速度等于结晶速度，这时存在着动态平衡。此时的溶液叫做态平衡。此时的溶液叫做饱和溶液饱和溶液。第4页，本讲稿共66页在溶解过程中，溶质和溶剂体积之和并不在溶解过程中，溶质和溶剂体积之和并不就是溶液的体积。即溶解过程不是机械混就是溶
3、液的体积。即溶解过程不是机械混合过程，而是合过程，而是物理化学物理化学过程。过程。溶解热溶解热吸热和放热（吸热和放热（？）体积变化体积变化第5页，本讲稿共66页加速溶解的方式加速溶解的方式研细溶质研细溶质搅动搅动振荡振荡加热溶液加热溶液超超声声第6页，本讲稿共66页三、溶解度三、溶解度溶解度即在溶解度即在一定温度一定温度下，某种物质在下，某种物质在100g100g溶溶剂剂中达到溶解平衡状态时所溶解的克数。中达到溶解平衡状态时所溶解的克数。在常温下，在在常温下，在100 g100 g溶剂中，能溶解溶剂中，能溶解10 g10 g以以上上的物质称为易溶物质，溶解度在的物质称为易溶物质，溶解度在1 1
4、10g10g的的称为可溶物质，在称为可溶物质，在lglg以下以下的称为微溶及难溶的称为微溶及难溶物质。这并不是严格的分类方法。物质。这并不是严格的分类方法。配制饱和溶液的方法（略）配制饱和溶液的方法（略）第7页，本讲稿共66页第二节第二节 化学试剂化学试剂 一、化学试剂的分类和规格一、化学试剂的分类和规格一般按试剂的一般按试剂的化学组成或用途化学组成或用途进行分类。进行分类。二、化学试剂的规格二、化学试剂的规格化学试剂的规格反映试剂的质量，试剂规格一化学试剂的规格反映试剂的质量，试剂规格一般按试剂的纯度及杂质含量划分若干级别。我般按试剂的纯度及杂质含量划分若干级别。我国的化学试剂规格按纯度和使
5、用要求分为国的化学试剂规格按纯度和使用要求分为高纯高纯（有的叫超纯、特纯）、光谱纯、分光纯、基（有的叫超纯、特纯）、光谱纯、分光纯、基准、优级纯、分析纯和化学纯准、优级纯、分析纯和化学纯等等7 7种。种。国家和主管部门颁布质量指标的国家和主管部门颁布质量指标的主要是后主要是后3 3种种即即优级纯、分析纯、化学纯优级纯、分析纯、化学纯。第8页，本讲稿共66页表表 化学试剂的规格化学试剂的规格级别级别名名 称称代号代号标志标志颜色颜色某些国家某些国家通用等级通用等级和符号和符号俄罗斯的等级俄罗斯的等级和符号和符号一级一级品品保证试剂、保证试剂、优级纯优级纯GR绿色绿色GR分析纯分析纯二级二级品品分
6、析试剂、分析试剂、分析纯分析纯AR红色红色AR化学纯化学纯x三级三级品品化学纯化学纯CP蓝色蓝色CP纯纯第9页，本讲稿共66页基准试剂基准试剂（容量）是一类用于标定滴定分析（容量）是一类用于标定滴定分析标准溶液的标准溶液的标准物质标准物质，可作为滴定分析中的，可作为滴定分析中的基准物用，也可精确称量后用直接法配制标基准物用，也可精确称量后用直接法配制标准溶液。基准试剂主成分含量一般在准溶液。基准试剂主成分含量一般在99.95%99.95%100.05%100.05%，杂质含量略低于优级纯或与优，杂质含量略低于优级纯或与优级纯相当。级纯相当。优级纯优级纯主成分含量高，杂质含量低，主要用主成分含量
7、高，杂质含量低，主要用于精密的科学研究和测定工作。于精密的科学研究和测定工作。第10页，本讲稿共66页分析纯分析纯主成分含量略低于优级纯，杂质含主成分含量略低于优级纯，杂质含量略高，用于一般的科学研究和重要的测量略高，用于一般的科学研究和重要的测定。定。化学纯化学纯品质较分析纯差，但高于实验试剂，品质较分析纯差，但高于实验试剂，用于工厂、教学实验的一般分析工作。用于工厂、教学实验的一般分析工作。实验试剂实验试剂杂质含量更多，但比工业品纯度杂质含量更多，但比工业品纯度高。主要用于普通的实验或研究。高。主要用于普通的实验或研究。第11页，本讲稿共66页在购买化学试剂时，知道试剂的等级和包在购买化学
8、试剂时，知道试剂的等级和包装单位。化学试剂的包装单位的装单位。化学试剂的包装单位的净质量净质量（固体）或（固体）或体积体积（液体）。包装单位的大（液体）。包装单位的大小根据化学试剂的性质，用途和经济价值小根据化学试剂的性质，用途和经济价值而决定的。而决定的。第12页，本讲稿共66页三、化学试剂的合理选用三、化学试剂的合理选用应根据不同的工作要求合理地选用相应级应根据不同的工作要求合理地选用相应级别的试剂。试剂的价格与其级别及纯度关别的试剂。试剂的价格与其级别及纯度关系很大，在满足实验要求的前提下，选用系很大，在满足实验要求的前提下，选用试剂的级别试剂的级别就低不就高就低不就高。痕量分析痕量分析
9、要选用高纯或优级纯试剂，以降要选用高纯或优级纯试剂，以降低空白值和避免杂质干扰，同时，对纯水低空白值和避免杂质干扰，同时，对纯水的制取、仪器的洗涤方法也应有特殊的要的制取、仪器的洗涤方法也应有特殊的要求求;化学分析可使用分析纯试剂化学分析可使用分析纯试剂;第13页，本讲稿共66页有些教学实验，如酸碱滴定也可用化学有些教学实验，如酸碱滴定也可用化学纯试剂代替纯试剂代替;配位滴定配位滴定最好选用分析纯试剂，试剂中最好选用分析纯试剂，试剂中杂质金属离子封闭指示剂，使终点难以杂质金属离子封闭指示剂，使终点难以观察。观察。对分析结果准确度的要求高的工作，对分析结果准确度的要求高的工作，(如如仲裁分析、进
10、出口商品检验、试剂检验仲裁分析、进出口商品检验、试剂检验等等)可选用优级纯、分析纯试剂。可选用优级纯、分析纯试剂。车间控制分析可选用分析纯、化学纯试车间控制分析可选用分析纯、化学纯试剂。剂。第14页，本讲稿共66页化学试剂虽然都按国家标准检验，但不同化学试剂虽然都按国家标准检验，但不同制造厂或不同产地的化学试剂在性能上有制造厂或不同产地的化学试剂在性能上有时表现出某种差异。实验时要注意产品时表现出某种差异。实验时要注意产品”厂家厂家”、“批号批号”，不同厂家、批号的试，不同厂家、批号的试剂应作对照试验。必要时应作专项检验和剂应作对照试验。必要时应作专项检验和对照试验。对照试验。第15页，本讲稿
11、共66页四、化学试剂的使用方法四、化学试剂的使用方法应熟知最常用的试剂的性质。有危险性的试应熟知最常用的试剂的性质。有危险性的试剂可分为剂可分为易燃易爆易燃易爆危险品，危险品，毒品毒品、强腐蚀剂强腐蚀剂3 3类。类。分装或配制试剂立即贴上分装或配制试剂立即贴上标签标签。绝不可绝不可在瓶在瓶中装上不是标签指明的物质。不能用试剂的中装上不是标签指明的物质。不能用试剂的要慎重处理，不应乱倒。要慎重处理，不应乱倒。为保证试剂不受沾污，用清洁的牛角勺从试为保证试剂不受沾污，用清洁的牛角勺从试剂瓶中取出试剂，剂瓶中取出试剂，绝不可绝不可用手抓取。用手抓取。第16页，本讲稿共66页如试剂结块可用洁净的棒或瓷
12、药铲将其捣如试剂结块可用洁净的棒或瓷药铲将其捣碎后取出。碎后取出。液体试剂可用洗干净的量筒倒取，液体试剂可用洗干净的量筒倒取，不要不要用用吸管伸人原瓶试剂中吸取液体，取出的试吸管伸人原瓶试剂中吸取液体，取出的试剂剂不可不可倒回原瓶。打开易挥发的试瓶塞时倒回原瓶。打开易挥发的试瓶塞时不可不可把瓶口对准脸部。把瓶口对准脸部。第17页，本讲稿共66页在夏季由于室温高试剂瓶中很易冲出气液，在夏季由于室温高试剂瓶中很易冲出气液，最好最好把瓶子在冷水中浸一段时间，再打开把瓶子在冷水中浸一段时间，再打开瓶塞。取完试剂后要盖紧塞子，瓶塞。取完试剂后要盖紧塞子，不可不可换错换错瓶塞。放出有毒、有味气体的瓶子还应
13、该瓶塞。放出有毒、有味气体的瓶子还应该用蜡封口。用蜡封口。不可不可用鼻子对准试剂瓶口猛吸气，如果必用鼻子对准试剂瓶口猛吸气，如果必须嗅试剂的气味，可将瓶口远离鼻子，用须嗅试剂的气味，可将瓶口远离鼻子，用手在试剂瓶上方扇动，使空气流吹向自己手在试剂瓶上方扇动，使空气流吹向自己而闻出其味。而闻出其味。绝不可绝不可用舌头品尝试剂。用舌头品尝试剂。第18页，本讲稿共66页五、引起化学试剂变质的原因五、引起化学试剂变质的原因 有些性质不稳定的化学试剂，由于储存过有些性质不稳定的化学试剂，由于储存过久或保存条件不当，会造成变质，影响使用。久或保存条件不当，会造成变质，影响使用。常见的化学试剂变质的原因如下
14、：常见的化学试剂变质的原因如下：1.1.氧化和吸收二氧化碳氧化和吸收二氧化碳易被氧化的还原剂，如硫酸亚铁、碘化钾，易被氧化的还原剂，如硫酸亚铁、碘化钾，由于被氧化而变质。由于被氧化而变质。碱及碱性氧化物易吸收二氧化碳而变质，如碱及碱性氧化物易吸收二氧化碳而变质，如NaOHNaOH、KOHKOH、MgOMgO、CaOCaO、ZnOZnO也易吸收也易吸收COCO2 2变成变成碳酸盐。酚类易氧化变质。碳酸盐。酚类易氧化变质。第19页，本讲稿共66页2 2.湿度的影响湿度的影响潮解潮解：有些试剂易吸收空气中的水分发生有些试剂易吸收空气中的水分发生潮解，如潮解，如CaClCaCl2 2、MgClMgCl
15、2 2、ZnC1ZnC12 2、KOHKOH、NaOHNaOH等。等。风化风化：含结晶水的试剂露置于干燥的空气：含结晶水的试剂露置于干燥的空气中时，失去结晶水变为白色不透明晶体或中时，失去结晶水变为白色不透明晶体或粉末。如粉末。如NaNa2 2SOSO4 410H10H2 2O O、CuSOCuSO4 45H5H2 2O O等。等。风化后的试剂取用时其分子质量难以确定。风化后的试剂取用时其分子质量难以确定。第20页，本讲稿共66页3.3.挥发和升华挥发和升华浓氨水若盖子密封不严，久存后由于浓氨水若盖子密封不严，久存后由于NH3NH3的逸的逸出，其浓度会降低。出，其浓度会降低。挥发性有机溶剂，如
16、石油醚等，由于挥发会挥发性有机溶剂，如石油醚等，由于挥发会使其体积减少。因其蒸气易燃，有引起火灾使其体积减少。因其蒸气易燃，有引起火灾的危险。的危险。碘、萘等也会因密封不严造成量的损失及污碘、萘等也会因密封不严造成量的损失及污染空气。染空气。第21页，本讲稿共66页 4.4.见光分解见光分解 过氧化氢溶液见光后分解为水和氧过氧化氢溶液见光后分解为水和氧 甲醛见光氧化生成甲酸甲醛见光氧化生成甲酸 CHClCHCl3 3氧化产生有毒的光气氧化产生有毒的光气 HNOHNO3 3在光照下生成棕色的在光照下生成棕色的NONO2 2。第22页，本讲稿共66页 5.5.温度的影响温度的影响 高温加速试剂的化
17、学变化速度，也使挥发、高温加速试剂的化学变化速度，也使挥发、升华速度加快升华速度加快温度过低也不利于试剂储存，在低温时有温度过低也不利于试剂储存，在低温时有的试剂会析出沉淀，如甲醛在的试剂会析出沉淀，如甲醛在66以下析出以下析出三聚甲醛，有的试剂发生冻结。三聚甲醛，有的试剂发生冻结。第23页，本讲稿共66页 第三节第三节 分析化学中的计量关系分析化学中的计量关系一、一、法定计量单位法定计量单位 法定计量单位是由国家以法令形式规定使用或允许法定计量单位是由国家以法令形式规定使用或允许使用的计量单位。我国的法定计量单位是以国际单位使用的计量单位。我国的法定计量单位是以国际单位制单位为基础，结合我国
18、的实际情况制定的。制单位为基础，结合我国的实际情况制定的。量的名量的名称称单位名称单位名称符号符号 量的名称量的名称单位名称单位名称符号符号长度长度米米m m热力学温度热力学温度开开 尔文尔文 K K 质量质量千克千克(公斤）公斤）kgkg物质的量物质的量摩摩 尔尔 molmol时间时间秒秒s s光强度光强度坎坎德拉德拉 cdcd电流电流安安培培A A第24页，本讲稿共66页二、分析化学中常用法定二、分析化学中常用法定计计量量单单位位 1.物物质质的量的量“物物质质的量的量”是表示物是表示物质质的基本的基本单单元多少的一元多少的一个物理量，国个物理量，国际际上上规规定的符号定的符号为为n，它的
19、，它的单单位位名称名称为为摩摩尔尔，符号，符号为为mol1mol是指系是指系统统中物中物质单质单元元B的数目与的数目与0.012 kg C-12的原子数目相等。在使用摩的原子数目相等。在使用摩尔尔(mol)时时其其基本基本单单元元应应予指明，它可以是予指明，它可以是原子、分子、原子、分子、离子、离子、电电子及其它粒子和子及其它粒子和这这些粒子的特定些粒子的特定组组合。合。第25页，本讲稿共66页2、质质量量用符号用符号m表示。表示。质质量的量的单单位位为为(kg)，在分析化，在分析化学中常用学中常用克克(g)，毫克，毫克(mg)，微克（，微克（g)。它它们们的关系的关系为为：1 kg=1000
20、 g；1 g=1000 mg；1 mg=1000g；1g=1000 ng第26页，本讲稿共66页3、体、体积积用符号用符号V表示，国表示，国际单际单位位为为立方米立方米(m3)，在，在分析化学中常用分析化学中常用升升(L)、毫升、毫升(mL)和微升和微升(L)。它它们们之之间间系系为为：1 m3=1000 L；1 L1000 mL；1 mL=1000 L第27页，本讲稿共66页 4、摩摩尔尔质质量量摩摩尔尔质质量定量定义为质义为质量量(m)除以物除以物质质的量的量(nB)。摩摩尔尔质质量的符号量的符号为为MB，单单位位为为千克千克/摩摩(kg/mol)m 即即 MB=nB 在分析化学中在分析化
21、学中单单位常用位常用(g/mol).第28页，本讲稿共66页5 5、密度、密度密度作为一种量的名称，符号为密度作为一种量的名称，符号为，单位，单位为千克为千克/米米3 3(kg/m(kg/m3 3)，常用单位为克常用单位为克/厘米厘米3 3(g/cm(g/cm3 3)或克或克/毫升毫升(g/mL)g/mL)。由于体积受温度的影响，对密度必须注明由于体积受温度的影响，对密度必须注明温度温度。第29页，本讲稿共66页第四第四节节 溶液溶液浓浓度表示方法度表示方法 一、一、B的的物物质质的量的量浓浓度度 B的物的物质质的量的量浓浓度，常度，常简简称称为为B的的浓浓度，是度，是指指B的物的物质质的量除
22、以混合物的体的量除以混合物的体积积，以，以cB表示，表示，单单位位为为mol/L，即，即 nB CB=V式中式中:cB 物物质质B的物的物质质的量的量浓浓度，度，mol/L nB 物物质质B的物的物 质质的量，的量，mol；V 混合物（溶液）的体混合物（溶液）的体积积，L。第30页，本讲稿共66页二、二、B的的质质量分数量分数B的的质质量分数是指量分数是指B的的质质量与混合物的量与混合物的质质量之量之比比。以。以wB表示。表示。由于由于质质量分数是相同物理量之比，因此其量量分数是相同物理量之比，因此其量纲为纲为1，但是在量，但是在量值值的表达上的表达上这这个个1并不出并不出现现而是以而是以纯纯
23、数表达。数表达。例如，例如，w(HCI)=0.38，也可以用，也可以用“百分数百分数”表表示，即示，即w(HCI)=38%。第31页，本讲稿共66页n如果分子、分母两个如果分子、分母两个质质量量单单位不同位不同，则质则质量分数量分数应应写上写上单单位，如位，如mg/g，g/g，ng/g等。等。n质质量分数量分数还还常用来表示被常用来表示被测组测组分在分在试样试样中中的含量。的含量。第32页，本讲稿共66页三、三、B的的质质量量浓浓度度 B的的质质量量浓浓度是指度是指B的的质质量除以混合物的量除以混合物的体体积积，以，以B表示，表示，单单位位为为g/L，即，即式中式中 B 物物质质B的的质质量量
24、浓浓度，度，g/L；mB 物物质质B的的质质量，量，g；V 混合物（溶液）的体混合物（溶液）的体积积，L。当当浓浓度很稀度很稀时时，可用，可用mg/L，g/L或或ng/L表表示（示（过过去有用去有用ppm、ppb、ppt表示，表示，应应予予废废除除）。）。第33页，本讲稿共66页四、四、B的体的体积积分数分数混合前混合前B的体的体积积除以混合物的体除以混合物的体积积称称为为B的体的体积积分数，适用于溶分数，适用于溶质质B为为液体，以液体，以B表示。表示。将原装液体将原装液体试剂试剂稀稀释时释时，多采用，多采用这这种种浓浓度表度表示，如示，如(C2H5OH)=0.70，也可以写成，也可以写成(C
25、2H5 OH)=70%，可量取无水乙醇，可量取无水乙醇70 mL加加水稀水稀释释至至100 mL。体体积积分数也常用于分数也常用于气体气体分析中表示某一分析中表示某一组组分分的含量。的含量。第34页，本讲稿共66页五、比例浓度五、比例浓度包括包括容量比浓度和质量比浓度容量比浓度和质量比浓度容量比浓度是指液体试剂相互混合或用容量比浓度是指液体试剂相互混合或用溶剂（大多为水）稀释时的表示方法。溶剂（大多为水）稀释时的表示方法。质量比浓度是指两种固体试剂相互混合质量比浓度是指两种固体试剂相互混合的表示方法。的表示方法。第35页，本讲稿共66页六、滴定度（略）六、滴定度（略）第36页，本讲稿共66页第
26、五第五节节 一般溶液的配制和一般溶液的配制和计计算算一般溶液是指一般溶液是指非非标标准溶液；准溶液；它在分析工作中常作它在分析工作中常作为为溶解溶解样样品，品，调节调节pH值值，分离或掩蔽离子，分离或掩蔽离子，显显色色等使用；等使用；配制一般溶液精度要求不高，配制一般溶液精度要求不高，12位有效位有效数字；数字；试剂试剂的的质质量由架量由架盘盘天平称量，体天平称量，体积积用量筒用量筒量取即可。量取即可。第37页，本讲稿共66页一、物质的量浓度溶液的配制和计算一、物质的量浓度溶液的配制和计算 式中：式中：mB 固体溶固体溶质质B的的质质量，量，g；cB 欲配制溶液物欲配制溶液物质质B的物的物质质
27、的量的量浓浓度，度，mol/L；V 欲配溶液的体欲配溶液的体积积，mL；MB 溶溶质质B的摩的摩尔尔质质量，量，g/mol。第38页，本讲稿共66页 欲配制欲配制c(Na2CO3)=0.5 mol/L溶液溶液500 mL，怎样配制？，怎样配制？M（Na2CO3）=106 g/mol。思路：物质的量不变思路：物质的量不变CV=m/Mm(Na2CO3)=c（Na2CO3）V M（Na2CO3）1000 m(Na2CO3)=0.5 500 106/1000=26.5 g(2)配法：称取配法：称取Na2CO3 26.5 g溶于水中，用水稀释至溶于水中，用水稀释至500 mL，混匀。，混匀。第39页，本
28、讲稿共66页 欲配制欲配制c(H3PO4)=0.5 mol/L溶液溶液500 mL，怎样配制？（浓，怎样配制？（浓H3PO4密度密度=1.69，w=85%，浓度为，浓度为15 mol/L。）。）方法一：稀释前后物质的量不变方法一：稀释前后物质的量不变C浓浓V浓浓=C稀稀V稀稀V浓浓=C稀稀V稀稀/C浓浓=0.5500/1517 mL 方法二：方法二：质量不变质量不变 m(H3PO4)=c（H3PO4）V(H3PO4)M（H3PO4）1000 =0.5 50098/1000=24.5 g V0=m/w=24.5/(1.6985%)=17 mL配制：量取浓磷酸配制：量取浓磷酸17 mL，用水稀释至
29、，用水稀释至500 mL，混匀。，混匀。第40页，本讲稿共66页二、二、质质量分数溶液的配制和量分数溶液的配制和计计算算溶溶质质是固体物是固体物质质m1=mw m2=m-m1？式中式中 m1 固体溶固体溶质质的的质质量，量，g；m2 溶溶剂剂的的质质量，量，g；m 欲配溶液的欲配溶液的质质量，量，g；w 欲配溶液的欲配溶液的质质量分数。量分数。欲配制欲配制w（NaCl）=10%溶液溶液500 g，如何配制？，如何配制？m1=50010%=50 gm2=500 50=450 g配制：称取配制：称取NaCl 50 g，加水，加水450 g，溶解混匀。，溶解混匀。第41页，本讲稿共66页溶溶质质是是
30、浓浓溶液溶液 V0 0 w0=Vw式中式中 V0，V 溶液稀溶液稀释释前后的体前后的体积积，mL；0，浓浓溶液、欲配溶液的密度，溶液、欲配溶液的密度，g/mL；w0，w 浓浓溶液、欲配溶液的溶液、欲配溶液的质质量分数。量分数。第42页，本讲稿共66页三、质量浓度溶液的配制和计算三、质量浓度溶液的配制和计算 欲配制欲配制20 g/L亚硫酸钠溶液亚硫酸钠溶液100 mL，如何配制？，如何配制？配制：称取配制：称取2g亚硫酸钠溶于水中，加水稀释至亚硫酸钠溶于水中，加水稀释至100 mL,混匀。混匀。第43页，本讲稿共66页 四、体四、体积积分数溶液的配制和分数溶液的配制和计计算算 欲配制欲配制(C(
31、C2 2H H5 5OH)=50%OH)=50%乙醇溶液乙醇溶液1000 mL1000 mL，如，如何配制？何配制？配法：量取无水乙醇配法：量取无水乙醇500 mL500 mL，加水稀释至，加水稀释至1000mL1000mL，混匀。，混匀。第44页，本讲稿共66页五、比例浓度溶液的配制和计算五、比例浓度溶液的配制和计算 欲配欲配(2+3)(2+3)乙酸溶液乙酸溶液1L1L，如何配制？，如何配制？配法：量取冰乙酸配法：量取冰乙酸400 mL400 mL，加水，加水600 mL600 mL，混，混匀匀。第45页，本讲稿共66页第六节第六节 标准溶液的配制和计算标准溶液的配制和计算 一、滴定分析用标
32、准溶液的配制和计算一、滴定分析用标准溶液的配制和计算1 1、一般规定、一般规定标准溶液浓度的准确度直接影响分析结果标准溶液浓度的准确度直接影响分析结果的准确度。的准确度。因此，配制标准溶液在方法、使用仪器、因此，配制标准溶液在方法、使用仪器、量具和试剂方面都有严格的要求。量具和试剂方面都有严格的要求。制备标准溶液，有如下一些规定：制备标准溶液，有如下一些规定：第46页，本讲稿共66页(1)(1)标准溶液必须有标准溶液必须有专人配制和标定专人配制和标定。(2)(2)制制备标备标准溶液用水，准溶液用水，应应符合符合三三级级水水的的规规格。格。(3)(3)试剂试剂的的纯纯度度应应在在分析分析纯纯以上
33、。以上。(4)(4)计计量器具量器具定期校正定期校正。（分析天平、滴定管、（分析天平、滴定管、容量瓶及移液管等）容量瓶及移液管等）第47页，本讲稿共66页(5)标标定定标标准溶液所用的基准准溶液所用的基准试剂应为试剂应为容量分容量分析工作析工作基准基准试剂试剂.(6)制制备标备标准溶液的准溶液的浓浓度系指度系指20时时的的浓浓度，度，在在标标定和使用定和使用时时，如温度有差异，如温度有差异，应进应进行行补补正。（正。（P435）(7)“标标定定”或或“比比较较”时时，平行，平行试验试验不得少于不得少于8次，两人各作次，两人各作4次平行次平行测测定，每人定，每人4次平行次平行测测定定结结果的极差
34、与平均果的极差与平均值值之比不得大于之比不得大于0.15%和和0.18%。结结果取平均果取平均值值。浓浓度度值值取取四位四位有有效数字。效数字。第48页，本讲稿共66页(8)凡凡规规定用定用“标标定定”和和“比比较较”两种方法两种方法时时，不得，不得省略，省略，测测得的得的浓浓度度值值之差不得大于之差不得大于0.2%，以，以标标定定结结果果为为准。准。(9)制制备备的的标标准溶液准溶液浓浓度与度与规规定定浓浓度相度相对误对误差不差不得大于得大于5%。(10)配制配制浓浓度度0.02 mol/L的的标标准溶液准溶液时时，临临用用前将前将浓浓度高的度高的标标准溶液用煮沸并冷却的水稀准溶液用煮沸并冷
35、却的水稀释释，必要必要时时重新重新标标定。定。第49页，本讲稿共66页(10)碘量法反碘量法反应时应时，溶液的温度不能，溶液的温度不能过过高，高，一般在一般在1520之之间进间进行。行。(11)滴定分析用滴定分析用标标准溶液在常温准溶液在常温(1525)下，保存下，保存时间时间一般不得超一般不得超过过2个月个月。第50页，本讲稿共66页2 2、配制方法、配制方法标准溶液配制有标准溶液配制有直接配制法直接配制法和和标定法标定法两种。两种。直接配制法直接配制法 准确称取一定量的准确称取一定量的“基准物基准物”溶于水后，溶于水后，转入容量瓶中用水稀释至刻度，算出其准确浓转入容量瓶中用水稀释至刻度，算
36、出其准确浓度。度。例：欲配制例：欲配制c（1/6K2Cr2O7)=0.1000 mol/L标准标准溶液溶液1000 mL，如何配制？，如何配制？m(1/6K2Cr2O7)=c(1/6K2Cr2O7)VM(1/6K2Cr2O7)1000 =0.1000100049.03/1000 =4.903 g 第51页，本讲稿共66页作作为为“基准物基准物”，应应具具备备下列条件：下列条件：（1）纯纯度高度高。99.9%以上。以上。（2）组组成恒定成恒定。包括。包括结结晶水。晶水。组组成与化学式一致。成与化学式一致。（3）性性质稳质稳定定。不吸湿，加。不吸湿，加热时热时不分解，不与不分解，不与空气中氧气、二
37、氧化碳等作用。空气中氧气、二氧化碳等作用。（4）易溶解易溶解。第52页，本讲稿共66页（5）反反应应快快。（6）摩摩尔尔质质量大量大。这样这样，称，称样样量量较较多，可以多，可以减少称量减少称量误误差。差。（7）反反应应定量定量。无副反。无副反应应。（8）常用基准物）常用基准物质质有有纯纯金属和金属和纯纯化合物化合物，如，如Ag、Cu、Zn、K2Cr2O7、Na2CO3、As2O3等。等。见见表表5-11，p157.第53页，本讲稿共66页 注意注意：有些超：有些超纯试剂纯试剂或光或光谱纯试剂纯谱纯试剂纯度高，度高，只表示其中金属只表示其中金属杂质杂质含量低，其主要成分的含含量低，其主要成分的
38、含量不一定高，故不可随意量不一定高，故不可随意认认定基准物定基准物质质。第54页，本讲稿共66页标定法标定法 对不符合基准物的条件，易挥发，易吸收对不符合基准物的条件，易挥发，易吸收水分和水分和COCO2 2，不易提纯的物质。它们都不能直，不易提纯的物质。它们都不能直接配制标准溶液。配制后，需要再标定。接配制标准溶液。配制后，需要再标定。直接标定直接标定 准确称取一定量的基准物，溶于准确称取一定量的基准物，溶于水后用待标定的溶液滴定，计算公式为水后用待标定的溶液滴定，计算公式为 第55页，本讲稿共66页间间接接标标定定 没有没有标标定的基准定的基准试剂试剂，用另一已，用另一已知知浓浓度的度的标
39、标准溶液来准溶液来标标定，如定，如碘碘标标准溶。准溶。比比较较 用基准物直接用基准物直接标标定定标标准溶液的准溶液的浓浓度后。度后。采用比采用比较较法法进进一步一步对对其其浓浓度度进进行行验证验证。两。两种种标标定定结结果之差不得大于果之差不得大于0.2%。第56页，本讲稿共66页3.3.标准溶液浓度的调整。标准溶液浓度的调整。1-标定后的浓度，标定后的浓度，mol/L 2-指定后的浓度，指定后的浓度，mol/L V1-标定后的体积，标定后的体积，ml VH2O-加水的体积，加水的体积，ml V浓浓-加浓溶液的体积，加浓溶液的体积，ml 浓浓-需加浓溶液的浓度，需加浓溶液的浓度，mol/L 第
40、57页，本讲稿共66页二、微量分析用离子二、微量分析用离子标标准溶液配制和准溶液配制和计计算算微量分析，如比色法、原子吸收法等，所微量分析，如比色法、原子吸收法等，所用离子用离子标标准溶液，常用准溶液，常用mg/mL，g/mL等等表示，表示，配制配制时时需用需用基准物基准物或或纯纯度在度在分析分析纯纯以上以上的的高高纯试剂纯试剂配制。配制。浓浓度度低于低于0.1mg/mL的的标标准溶液，准溶液，临临用前由用前由较浓较浓的的标标准溶液准溶液稀稀释释。不宜存放太。不宜存放太长时间长时间。例：例：p162第58页，本讲稿共66页第七节第七节 配制溶液注意事项配制溶液注意事项溶液应用纯水配制。有要求时
41、做溶液应用纯水配制。有要求时做空白空白值检验。值检验。见光易分解的溶液要装于见光易分解的溶液要装于棕色瓶棕色瓶中，挥发性中，挥发性试剂瓶塞要严密，见空气易变质及放出腐蚀试剂瓶塞要严密，见空气易变质及放出腐蚀性气体的溶液也要盖紧，长期存放时要用蜡性气体的溶液也要盖紧，长期存放时要用蜡封住。封住。浓碱液浓碱液应用塑料瓶装，要用橡皮塞塞应用塑料瓶装，要用橡皮塞塞紧，不能用玻璃磨口塞。紧，不能用玻璃磨口塞。每瓶溶液必须有每瓶溶液必须有标签标签（名称、浓度、标定人、（名称、浓度、标定人、标定日期、有效日期等）。标定日期、有效日期等）。第59页，本讲稿共66页溶液储存时可能的变质原因：溶液储存时可能的变质
42、原因：1.1.玻璃被侵蚀或玻璃的吸附作用玻璃被侵蚀或玻璃的吸附作用,低于低于1mg/ml1mg/ml的离的离子溶液不能长期储存。子溶液不能长期储存。2.2.试剂瓶试剂瓶密封不好密封不好，使溶液发生变化。，使溶液发生变化。3.3.见光分解见光分解、受、受微生物作用微生物作用逐渐使浓度变低。逐渐使浓度变低。4.4.某些配位滴定指示剂溶液放置时间较长后发生聚某些配位滴定指示剂溶液放置时间较长后发生聚合和氧化反应等，合和氧化反应等，不能敏锐指示终点不能敏锐指示终点，如铬黑，如铬黑T T、二甲酚橙等。二甲酚橙等。第60页，本讲稿共66页5.5.溶液组分的溶液组分的挥发挥发，使浓度降低，导致实验出，使浓度
43、降低，导致实验出现异常。现异常。6.6.配制硫酸、磷酸、硝酸、盐酸等溶液时，配制硫酸、磷酸、硝酸、盐酸等溶液时，都应都应把酸倒入水中把酸倒入水中。溶解时放热较多的试溶解时放热较多的试剂，不可在试剂瓶中配制）配制硫酸溶液剂，不可在试剂瓶中配制）配制硫酸溶液时，应将浓硫酸分为小份慢慢倒人水中，时，应将浓硫酸分为小份慢慢倒人水中，边加边搅拌，必要时以冷水冷却烧杯外壁。边加边搅拌，必要时以冷水冷却烧杯外壁。第61页，本讲稿共66页 7.7.有机溶剂配制溶液要多搅拌或在热水浴有机溶剂配制溶液要多搅拌或在热水浴中温热溶液，中温热溶液，不可直接加热。易燃不可直接加热。易燃溶剂远溶剂远离明火离明火。有毒有毒溶
44、剂在通风厨操作。溶剂在通风厨操作。8.8.要熟悉一些常用溶液的配制方法。要熟悉一些常用溶液的配制方法。9.9.不能用手不能用手接触腐蚀性及有剧毒的溶液。接触腐蚀性及有剧毒的溶液。剧毒废液应作剧毒废液应作解毒解毒处理，不可直接倒入下处理，不可直接倒入下水道。水道。第62页，本讲稿共66页第八节第八节 等物质的量规则及其应用等物质的量规则及其应用一、等物质的量规则的含义一、等物质的量规则的含义等物质的量规则是按照化学反应的客观规等物质的量规则是按照化学反应的客观规律，利用物质的量及其导出量律，利用物质的量及其导出量摩尔质摩尔质量、物质的量浓度的定义提出来的。量、物质的量浓度的定义提出来的。对滴定分
45、析来讲，一般只考虑反应物即对滴定分析来讲，一般只考虑反应物即A A、B B的计算。设的计算。设A A为待测物，为待测物，B B为标准物。则为标准物。则第63页，本讲稿共66页二、等物质的量规则在滴定分析中的应用二、等物质的量规则在滴定分析中的应用根据定义，B的质量mB、摩尔质量MB、物质的量nB以及B的物质的量浓度cB和混合物的体积VB，它们之间有如下的关系：由以上关系可知，c、n和M与基本单元的选择有关，而m和V与基本单元的选择无关。根据等物质的量规则，可进行aA的浓度c（aA）计算、A的质量和质量分数的计算。第64页，本讲稿共66页三、基本单元的确定三、基本单元的确定以以实际反应的最小单元
46、实际反应的最小单元确定为基本单元，确定为基本单元，既符合化学反应的客观规律，又符合基本既符合化学反应的客观规律，又符合基本单元的定义，还照顾到以往的习惯。单元的定义，还照顾到以往的习惯。选择基本单元时，首先必须选择基本单元时，首先必须配平配平反应方程反应方程式，然后根据滴定剂与被测物的关系，式，然后根据滴定剂与被测物的关系，确确定定基本单元，最后利用等物质量规则基本单元，最后利用等物质量规则计算计算被测物含量。被测物含量。第65页，本讲稿共66页本章小结（1）溶液、溶质、溶解度的定义）溶液、溶质、溶解度的定义（2）了解化学试剂分类和分级，合理选用试剂，化学试）了解化学试剂分类和分级，合理选用试剂，化学试剂的正确使用和保存剂的正确使用和保存（3）常用的计量单位意义和应用：）常用的计量单位意义和应用：物质的量（物质的量（n）、质、质量（量（m）、体积（）、体积（V）、）、摩尔质量（摩尔质量（M）、原子量、分、原子量、分子量。子量。物质的量浓度（物质的量浓度（c）、质量分数（、质量分数（w）、质量浓度）、质量浓度（）等。）等。（4）常用溶液及标准溶液的配制和计算常用溶液及标准溶液的配制和计算第66页，本讲稿共66页