第三章滴定分析概论

四川理工学院分析化学精品课程

1第三章滴定分析概论

第一节滴定分析法概述第二节滴定分析法计算习题


2第三章滴定分析概论第一节滴定分析法概述3.1.1 基本概念1. 滴定分析 (Titrimetric Analysis) ：将标准溶液用滴定管加到待测溶液中，认为所加的滴定剂与被测物质反应以达化学计量点．根据指示剂变化停止滴定，由标准溶液的浓度和体积求被测物的量的分析方法． 2. 标准溶液 (Standard Solutions) ：已知准确浓度的溶液3. 化学计量点 (Stoichiometric point) ：定量反应时的理论平衡点．

　　　　　　


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第三章滴定分析概论4. 滴定终点 (End point): 颜色变化的转变点，停止滴定的点。5. 终点误差 (Titration error): 滴定终点与化学计量点不一致造成的相对误差。6. 滴定反应 (Titration Reaction): 能用于滴定分析的化学反应。


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第三章滴定分析概论3.1.2. 滴定分析对化学反应的要求能用于滴定分析的化学反应必须具备： 1. 必须按一定的化学计量关系进行反应 2. 必须定量进行完全 , 反应完全度达 99.9%以上，平衡常数足够大 3. 反应速度要快，必须瞬间完成 4. 必须有适当简便的方法准确指示终点


5第三章滴定分析概论3.1.3. 滴定分析法分类按照滴定反应的类型分为四类： 1. 酸碱滴定法　　 2. 氧化还原滴定法 3. 配位滴定法 4. 沉淀滴定法


6　　　　第三章滴定分析概论3.1.4 滴定操作方式1. 直接滴定法：凡能满足滴定反应要求的都可用标准溶液直接滴定．　2. 间接滴定法：不能与滴定剂直接起反应的物质，通过另一反应间接滴定．


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　　第三章滴定分析概论

3. 返滴定：反应慢，无合适指示剂，有副反应发生，通常用两种标液完成．

4. 置换滴定 : 当反应无计量关系，不按确定反应式进行 K2Cr2O7+6KI+H+→3I2 ； I2+2Na2S2O3→2I-+S4


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第三章滴定分析概论3.1.5 标准溶液的配制( 一 ) 直接法用基准物质配制能用于直接配制标准溶液或标定标准溶液的物质叫基准物，它应该满足以下条件：　　 1. 试剂组成与化学式完全相符　　 2. 试剂纯度达 99.9% 以上　　 3. 性质稳定　　 4. 最好有较大的摩尔质量


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　 ( 二 ) 标定法：用非基准物配，用基准物质标定常用的基准物质 (Primary Standards) Standardization

KC8H5O4 H2C2O4·2H2O 碱标液 Na2CO3 Na2B4O7·10H2O 酸标液 CaCO3 Zn Cu Pb(99.9%) EDTA 标液 As2O3 Fe H2C2O4·2H2O KMnO4 I2 标液　 K2Cr2O7 KIO3 Na2S2O3 标液 NaCl KCl AgNO3 标液

第三章滴定分析概论


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★我国化学试剂等级和标志★

一级优级纯 G.R 绿颜色绿颜色科研精密分析二级分析纯 A.R 红颜色红颜色多数分析三级化学纯 C.P 蓝颜色蓝颜色常规分析四级实验试剂 L.R 棕颜色棕颜色辅助分析



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容量瓶量入式的测量方式移液管量出式的测量方式滴定管量出式的测量方式

第三章滴定分析概论 3.1.6. 标准溶液的配制与标定方法步骤 1. 直接法：用基准物质配制　步骤：基准物→分析天平→容量瓶　　 [ 例如 ] 配 0.02000mol/LK2Cr2O7 250mL ，分析天平称 1.4709g溶解后转入 250mL 容量瓶．容量分析仪器


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　　　第三章滴定分析概论

2. 标定法：用非基准物配　　　　　　　　　　　 NaOH , HCl , KMnO4等步骤：粗配成大致浓度 (托盘天平→量筒取水→试剂瓶 )→ 标定 (Standardigation)[ 例如 ]配 0.1mol/LNaOH 溶液 1000mL ，台秤取大约 4.0gNaOH ，加大约 1L 的 H2O ，摇匀。用标准 HCl 标定；用基准酸物质标定。


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分析化学常用的量及单位物理量量的名称量的符号单位（符号）说明物质的量 n 摩 [ 尔 ](mol) 必须指明基本单位毫摩 [ 尔 ](mmol)摩尔质量 M 克每摩尔 (g.mol-1) 必须指明基本单位物质的量浓度 C 摩 [ 尔 ] 每升 (mol.L-1) 必须指明基本单位摩 [ 尔 ] 立方米 (mol.m-3) 质量 m 克 (g) ，毫克 (mg)体积 V 升 (L) ，毫升 (mL) 质量分数 ω 无量纲可用 % ， mg/g 表示质量浓度 ρ 克每升 (g.L-1)



14第三章滴定分析概论第二节滴定分析法计算3.2.1. 滴定剂与被测物质之间的关系：

“等物质的量”规则，对反应系数不同的两物质的量，利用化学计量关系进行计算．注：此b/t即是将滴定剂 T 物质的量换算成被测物 B物质的量的换算因数 (Stoichiometric factor)

　滴定反应： tT + bB = cC + dD b 　当 t=b ： nB=nT 当 t≠b 时： nB= —nT t　　


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　　 [ 例 ] 　 2MnO4-+5C2O4

2-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O 　　　 2　　 n(KMnO4 ) = —n(Na2C2O4 ) 或　　　 5

1 1 n ( —KMnO4) = n(—H2C2O4)　 5 2

基本单元



16　　 nB　　 1. 物质的量浓度： cB = —— (mol/L) V m(g) 其中： nB(mol)= ———— M(g/mol)

　　 b mT b VT b mT c B = — · — / VB= — · c T · — = — · —— t MT t VB t MT ·VB

第三章滴定分析概论3.2.2. 溶液浓度的表示　

若 t≠b的滴定反应，或标定法求物质的量浓度则乘相应计量数


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　　 m(g)　　　　　 T 被测 / 标液 = ——— V(mL)

　　

第三章滴定分析概论2. 滴定度 T ：指 1mL 标准溶液 ( 滴定剂 ) 相当于被测物质的质量 g(Titer)

注：　 (1) 当 V=1mL 时， T 标液 =m 被测 g/mL 　 (2)写 T 下标时，被测在前，滴定剂在后，斜线表示“相当于” ，（或写成 T 测 / 标）。


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b MB TB/T= — · cT · ———(g/mL) t 1000

第三章滴定分析概论3.c 与 T之间的换算：将物质的量浓度除以 1000 ，得 1mL 标准溶液中所含滴定剂物质的量．

例如： TFe/KMnO4 ； TFe/K2Cr2O7 TFe2O3/K2Cr2O7


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　　 b MB c TVT · — · —— mB t 1000 B%= — ·100= ————————×100 ms ms

TT/B·VT 　　 B%=————×100 mS

第三章滴定分析概论3.2.3. 待测组分含量的计算：用小于 1 的分数表示，ω质量分数，相对量，无量纲．


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　　　　　 500　　　　 =0.02000 ×——×294.2=2.942(g)　　 1000

第三章滴定分析概论　 3.2.4. 滴定分析计算示例：[ 例 1]欲配制 0.02000mol/L 的 K2Cr2O7500mL 应称 mK2Cr2O7=？[解 ] mB=m(K2Cr2O7 )=cCrVCrMCr


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　　 500　　　　　即 0.1 · —— = V2 ρX%/M 1000 0.1 mol/L · 0.5L · 98.07 g/mol 所以 V2= ———————————— =2.8mL 1.84g/mL · 96%

第三章滴定分析概论[ 例 2]欲配制 0.1mol/L 的 H2SO4 溶液 500mL 应取VH2SO4( 浓 ) = ？ ( 已知密度 ρ=1.84g/mL,含 96%) ．[解 ] c1V1=c2V2 或 n1=n2


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　　 2m 硼 cHClVHCl = ———— M 硼 ——— 1000

2m 硼 cHCl= ———— 所以 cHCl=0.1003mol/L M 硼 —— VHCl 1000

第三章滴定分析概论[ 例 3] 用基准硼砂 (Na2B4O7·10H2O)来标定

HCl 浓度，已知基准硼砂m 硼 =0.6021g，终点消耗VHCl=31.47mL ，求 cHCl=？ [解 ]Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NaCl


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　　1000

M21Vcm O2HOCH

NaOHNaOHOCH2422

422

g

M OHOCH

)19.013.0(10002

1)3020(1.0 2422 2

称量范围为

第三章滴定分析概论[ 例 4] 用基准 H2C2O4·2H2O 标定 0.1mol/L

的 NaOH 溶液应称草酸的范围。滴定体积 20--30mL 。 [解 ] H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O


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12×1 　故： c2= ———=3mol/L 3+1

第三章滴定分析概论[ 例 5] 求 (1+3)HCl 溶液物质的量浓度 =？( 已知浓盐酸 12mol/L) [解 ] c1V1=c2V2 即 1.0mL×12mol/L=c2×(3+1)


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[ 例 6] 称含 Fe样 0.3143g，溶解还原 Fe2+后用 0.02000mol/L 的 K2 Cr2 O7 滴定消耗 21.30mL (1)Fe2O3%=?(M=159.69g/mol) (2) 求 T Fe / K2Cr2O ； T Fe2O3/K2Cr2O7

解： Cr2O72++6Fe2++14H+=2Cr3+6Fe3++7H2O 可知： nFe2O3=6/2 · nFe=3nk2Cr2O7 故： (1)Fe2O3% = ·100 =s

OFe

mm

32 100OFe

3232

s

OFe

mMn



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　　　 MFe　 (2)TFe/K2Cr2O7=6· cK2Cr2O7

· —— =0.006702 g/mL 1000 　　　 6 MFe2O3TFe2O3 /K2Cr2O7

= —· cK2Cr2O7·———=0.00958 g/mL

2 1000

64.93

100m

10003O2FeM

3Vc

s

OCrKOCrK 722722



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　　 [解 ] Al3++H2Y2-=AlY+2H+

1 1 nAl2O3

= —nAl= —nEDTA nAl=nZn=nEDTA 2 2 1 MAl2O3 (nEDTA-nZn) · — · ——— 2 1000 Al2O3% = ———————————×100 mS = 11.95

第三章滴定分析概论[ 例 7] 称铝样 0.2018g，溶解后加入 30.00mL 0.02018mol/LEDTA 标液， pH=4.2 ，加热使完全生成 AlY后，用 0.02035mol/LZn2+ 标液返滴定，多余 EDTA ，VZn=6.50mL ，求 Al2O3%=?


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　　　　第三章滴定分析概论

[ 例 8] 标定结果的讨论：若硼砂风化，标定时消耗VHCl 多，　　　　　结果 cHCl低．　　若硼砂吸潮，标定时消耗VHCl少，　　　　　结果 cHCl高．　　滴管内壁挂水珠，标定时消耗VHCl 多，　　　　　结果 cHCl小．


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　 [ 例 9] 称含氰样 0.6913g ，在强碱中采用 KMnO4滴至终点，耗 VKMnO4=46.27mL ．现已知： TKCN/K2Cr2

O7=6.44mg/mL ；求 KCN%=？　　 [解 ]2MnO4

-+CN-+2OH-=2MnO42-+CNO-+H2O 　　　　　　 1　 TKCN/K2Cr2O7

= — · cKMnO4·MKCN 　 2 　　　　　　　故 cKMnO4

=0.1987mol/L 1 ( cV)KMnO4

· — · KCN 2 KCN%= ————————— ×100=43.10 mS×1000



30第三章滴定分析概论习题1. 用下列物质配制 0.1mol/L 溶液各 500毫升，应取浓溶液多少毫升？浓 H2SO4( 密度 1.84g/mL ，含 H2SO496%) 2. 配制 0.02000mol/L K2Cr2O7 溶液 500毫升，需取基准 K2Cr2O7 多少克？如何配制？3. 配制 0.1mol/LNaOH 溶液 500毫升，应称取 NaOH 多少克？

　　

　　

　　


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第三章滴定分析概论4. 为标定 0.1mol/LNaOH 溶液的浓度，应称取基准邻苯二甲酸氢钾的质量范围是多少克？5. 称取基准 Na2C2O4 物质 0.2262克以标定 KMnO4 溶液的浓度，滴定达化学计量点时，消耗 KMnO4 41.50毫升，计算 KMnO4 溶液的物质的量浓度 ? TKMnO4/Fe =？ TKMnO4/ Fe2O3=？ (Na2C2O4 的分子量为 134.0) 　6.0.6913克含氰化物的样品，在强碱性介质中用 KMnO4标准溶液滴至终点时，消耗 KMnO4 溶液 46.27mL ，已知 TKMnO4/KCN 为 6.44毫克 /毫升，求样品中 KCN 的百分含量，反应方程式如下： 2MnO4-+CN -+3OH -=2MnO42-+CNO- +H2O


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第三章滴定分析概论7. 测定石灰中 CaO含量时，称取 0.3000克试样，加入 25.00毫升 0.25mol/LHCl 标准溶液，煮沸除去 CO2后用 0.2000mol/LNaOH回滴过量酸，消耗 5.84毫升 NaOH 分别用 CaO%及 CaCO3%表示分析结果 (MCaO=56.08, MCaCO3= 100.09)8. 工业纯碱含 Na2CO3约 80% ，若用 0.1000 mol/L HCl 滴定至甲基橙终点，为使消耗 HCl 的体积不低于 25毫升，问至少称纯碱多少克？

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