第五章化学平衡与滴定分析法概论

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章序名称教学目的要求教学重点教学难点教学场所环境授课方式教学方法教学用具投影仪第五章化学平衡与滴定分析法概论 1.了解滴定分析法的特点和类别； 2.理解滴定分析对化学反应的要求； 3.初步掌握标准溶液的配制和浓度的标定，基准物质的条件。 1.滴定分析法的特点和主要滴定方法; 2.滴定分析对化学反应的要求; 3.基准物质和标准溶液。物质的量浓度、滴定度、基准物质、浓度的标定及计算; 4.滴定分析计算. 物质量的浓度与滴定度的区别及换算教室课堂讲授（√）；实验（）；实践（）；双语（）课时分配讲授与讨论完成方式书面版（√）电子版（）教学手段提交时间 5学时网络教学（）；多媒体（ √ ） 10.20 教学内容提要 §5-1 定量分析的步骤和要求 §5-2 分析化学中的溶液平衡 §5-3 滴定分析法概论一、滴定分析法的分类二、对滴定反应的要求 2、标准溶液浓度的表示方法：物质的量浓度、滴定度 §5-4 标准溶液的配置和浓度的标定二、标准溶液浓度大小的选择依据三、配置标准溶液的方法四、标准溶液浓度的标定 §5-5 滴定分析中的计算一、滴定分析计算的根据二、滴定分析计算的实例第 1 页

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节序第三章日程及课时分配第一节第二节第三节第四节第五节第节内容学时 5学时 0.3 第五章化学平衡与滴定分析法概论定量分析的步骤和要求分析化学中的溶液平衡标准溶液浓度的表示方法标准溶液的配置和浓度的标定滴定分析中的计算小结、习题课 0.7 1 2 1 1 复习思考题 1. 有一在空气中曝露过的氢氧化钾, 经测定知其含水7.62% 、K2CO3 2.38%及KOH90.00%。将此试样1000g 加1.000mol·L – 1 HCl溶液46.00mL，过量的酸再用1.070mol·L – 1 KOH 返滴定至完全反应。将此溶液蒸发至干, 问所得残渣是什么?有多少克? 2．下列各分析纯物质, 用什么方法将它们配制成标准溶液? 如需标定, 应该选用哪些相应的基准物质? H2SO4, KOH, 邻苯二甲酸氢钾, 无水碳酸钠。 3．称取分析纯试剂MgCO3 1.850g溶解于过量的HCl溶液48.48mL中, 待两者反应完全后, 过量的HCl需3.83mLNaOH溶液返滴定。已知30.33mLNaOH溶液可以中和36.40 mLHCl溶液。计算该HCl和NaOH溶液的浓度。 4．用0.1018mol·L-1 NaOH标准溶液测定草酸试样的纯度, 为避免计算，欲直接用所消耗NaOH溶液的体积(单位mL)来表示试样中 H2C2O4的质量分( % ), 问应称取试样多少克? 1.滴定分析法有哪些特点?主要滴定方式有哪些? 2.滴定分析对化学反应的要求是什么? 3.物质的量浓度、滴定度、基准物质、浓度的标定及计算. 1.理论与实际结合，正确判断和计算误差和偏差在滴定分析中应用. 2.将本章例题中的物质量的浓度换算成滴定度. 华中师范大学东北师范大学合编《分析化学》（第四版）（上册） 2011.6 陕西师范大学《分析化学》武汉大学等校编高等教育出版社，第四版讨论练习拓展学习必读书目章节题目第五章化学平衡与滴定分析法概论（一） 3学时第 2 页

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1、熟悉滴定分析法中涉及的基本概念；教学目的 2、了解滴定分析法分类及滴定分析方式分类； 3、掌握标准溶液浓度的表示方法； 4、掌握标准溶液的配制方法。 1、滴定分析法基本理论；教学重点 2、滴定分析方式的内涵； 3、基准试剂的定义。教学难点滴定分析方式 1、定量分析的步骤和要求 0.3学时； 2、分析化学中的溶液平衡0.7学时；时间分配及主要内容 3、滴定分析法中涉及的基本概念：0.2学时； 4、滴定分析法分类及滴定分析方式分类：0.8学时； 5、标准溶液浓度的表示方法：0.5学时； 6、标准溶液的配制方法：0.5学时。章节题目第五章化学平衡与滴定分析法概论（二） 1、熟练地掌握物质的量规则； 2、熟悉等物质的量规则。 2学时教学目的教学重点教学难点时间分配及主要内容学生学习质量监控与评价教学后记

物质的量比规则等物质的量规则 1、物质的量比规则：0.5学时； 2、等物质的量规则：0.5学时。小结、习题课 1学时从完成作业情况看，本章内容掌握较好。本章内容由于先行学科有所接触，学生不会感到很难. 第五章化学平衡与滴定分析法概论

§5~1 滴定分析法简介

一、滴定分析法的特点和主要方法㈠滴定分析法的特点

滴定分析法是化学分析法中的重要分析方法之一。

滴定分析法(titrimetric determination)：就是将一种已知准确浓度的试剂溶液（即标准溶液），由滴定管滴加到被测定的物质的溶液（即试液）中，直到化学反应完全时为止，然后根据所用试剂溶液的

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浓度和体积，就可以求得被测组分的含量。此法的操作手续主要是滴定，所以这种方法就叫做滴定分析法。基本术语：

标准溶液( standard solution)：在滴定分析中，通常把已知准确浓度的试剂溶液叫做标准溶液，又叫做滴定剂。

滴定（titrant）：把滴定剂从滴定管滴加到被测物质溶液中的过程叫做滴定。基准物( primary standard )：能用来直接配制或标定标准溶液的物质。

化学计量点( stoichiometric point)：当滴入的标准溶液与被测物质定量反应完全时的这一点，叫做化学计量点（亦称等量点），也就是理论终点。

滴定终点( end point)：化学计量点一般用指示剂的变色来确定。在滴定过程中，指示剂正好发生颜色变化的转变点叫做滴定终点。

终点误差( end point error)：滴定终点与化学计量点不一定完全吻合，由此而造成的很微小的分析误差叫做滴定误差（或终点误差，用Et表示）。

滴定分析的主要特点是加入滴定剂的量与被测物质的量恰好符合化学计量关系。这种分析方法快速、准确，操作简便，用途较广，适合于中到高含量组分的测定。

B（被测组分）＋ T（滴定剂）＝ P （产物）特点：（1）准确度高（误差<0.1%）；

（2）适用于常量分析；（3）操作简便、快捷，费用低。标准溶液：已知准确浓度的试剂溶液。滴定剂：已知准确浓度的试剂。

滴定：滴定剂从滴定管加到待测溶液的过程。

化学计量点（sp）：待测组分与滴定剂定量反应完全时的那一点。 NaOH＋HCl pH＝7.0 滴定终点（ep）：滴定剂发生颜色变化时的转折点。酚酞 pH＝8.0-9.6 终点误差（Et）：终点与化学计量点不一致所引起的误差。 3.2滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式 1. 滴定方式：

（1）直接滴定法: 符合滴定要求的反应。

例：2H+Na2CO3＝H2O+CO2+2Na；Zn+H2Y＝ZnY+2H；Ag+Cl＝AgCl；

Cr2O7+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O

（2）返滴定法:反应速度慢或样品是固体、气体，或缺乏合适的指示剂。（g） 2NH3?H2SO4(过量）＝2NH4??SO42? H2SO4?NaOH?Na2SO4?H2O （l） Al+H2Y(过量)＝AlY+2H (反应慢) H2Y＋Cu＝CuY＋2H （s）CaCO3 + 2HCl(过量)＝CaCl2＋CO2＋H2O HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O （3）置换滴定法：有些氧化反应不是定量进行或没有合适的指示剂。 Cr2O7+ 6I＋14H＝2Cr＋3I2＋7H2O I2＋2S2O3＋＝2I＋S4O6

Na2S2O3不能直接滴定K2Cr2O7（氧化性强）（4）间接滴定法：不能与滴定剂发生反应的物质。

Ca+ MnO4 不反应

Ca + C2O4＝CaC2O4? ???H?? Ca + C2O4 5C2O4 +2MnO4 +16H＝2Mn＋10CO2＋8H2O 2.根据反应的不同，滴定分析法又可分为以下四类：

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2-2+

2-2--+

-2--＋

2－

－

2—

2--+

2-2+

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1. 酸碱滴定法（method of acid-base titration）

2. 络合滴定法（method of complex fermation titration）

3. 氧化还原滴定法（method of oxidation reduction titration） 4. 沉淀滴定法（method of precipitation titration）

二、滴定分析法对滴定反应的要求 1. 反应要定量地完成 2. 反应速度要快

3. 要有简便可靠的方法确定滴定的终点

§5~2 标准溶液浓度的表示方法

一、物质的量浓度（C）

C? V二、滴定度（T）

1. 按照配成标准溶液的物质表示的滴定度（TA）

例如：TNaOH = 0.04000g/mL

即1mL NaOH溶液中含有0.04000gNaOH。

2. 按照被测物质表示的滴定度（TA/B）

① TA/B表示每mL标准溶液A相当于被测物质B的克数。例如：

TK2Cr2O7/Fe?0.005585g/mL

即每mL K2Cr2O7标准溶液相当于0.005585gFe。

例：取被测溶液10.00mL，盛于锥形瓶中，以

TK2Cr2O7/Fe?0.005585g/mL

的K2Cr2O7标准溶液滴定Fe，消耗K2Cr2O7标准溶液20.00mL，求被测溶液中铁的含量是多少？（以铁克/升表示）

TK2Cr2O7?VK2Cr2O7解：被测测溶液Fe的含量??100010.00

0.005585 ?20.00

??1000?11.17(g/L) 10.00答：被测溶液1升中含Fe11.17g。

② 如果固定被测物质的质量，那么滴定度TA/B可以直接表示1mL滴定剂（标准溶液）相当于被测物质的质量分数或百分含量（%）。

例如： TK2Cr2O7/Fe?1.00%/mL

即固定试样（被测物质）重量时，1mL K2Cr2O7标准溶液相当于试样中铁的含量1.00%。例：若1升标准K2Cr2O7溶液含纯K2Cr2O7 5.442g，问此溶液对Fe3O4的滴定度为多少？解：（见课件）

nK2Cr2O7mK2Cr2O7TK2Cr2O7 CK2Cr2O7???VV?MMK2Cr2O7K2Cr2O7

5.442

??0.01850(mol/L)?0.01850(mmol/mL) 294.2231.6

TK2Cr2O7/Fe3O4?0.01850?2?第 5 页

1000?0.008569(g/mL)

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§5~3 标准溶液的配制和浓度的标定

一、标准溶液的配制 1. 直接配制法

准确称取一定量的基准物质，溶解后移入容量瓶中，用H2O稀释至刻度，然后根据称取的基准物质的质量和容量瓶的体积，就可以直接精确计算出标准溶液的准确浓度。这就是直接配制法配制标准溶液。

计算公式：

mC?V??1000

基准物质必须具备以下条件：

①纯度应足够高（一般要求纯度在99.9%以上），杂质的含量应少到可以忽略（0.01~0.02%）； ②组成要恒定，应与化学式完全符合。 ③性质要稳定。

④最好具有较大的摩尔质量。 2. 间接配制法（也叫标定法）

就是先配成一种接近所需浓度的溶液，然后用基准物质（或用已经用基准物质标定过的另一标准溶液）来标定它的准确浓度。这种操作过程叫做“标定”或“标化”。这就是间接法配制标准溶液。

rrmC1?V1?1C2V2C1?V1?12?1000

r2r2M2

二、标准溶液浓度的标定 1．用基准物质标定

准确称取一定量的基准物质，溶解后，用待标定的溶液来滴定，然后根据基准物质的重量及待标定溶液所消耗的体积，就可算出该溶液的准确浓度。

C1?V1?12?1000 r2M22. 与标准溶液进行比较

用移液管准确吸取一定量的待标定溶液，用已知准确浓度的标准溶液滴定；或者准确吸取一定量的已知准确浓度的标准溶液，用待标定溶液来滴定，然后根据两种溶液所消耗的毫升数及标准溶液的浓度，就可以计算出待标定溶液的准确浓度。象这种用标准溶液来测定待标定溶液准确浓度的操作过程叫做“比较”。

C1?V1?1C2V2 r2§5~4 滴定分析中的计算

一、物质的量浓度（C）（简称浓度）和体积（V）的关系

CA?VA?ACB?VB rB例1：计算0.2500mol/L NaOH溶液10.00ml能与多少毫升0.2500mol/L H2SO4起作用。解：（见课件） CNaOH?VNaOHrH2SO40.2500 ?10.00 ?1VH2SO4???5.00(mL) CH2SO4?rNaOH0.2500 ?2 11CNaOH?VNaOH?0.2500?10.00

VH2SO4?2?2?5.00(mL)CH2SO40.2500

二、物质的量浓度（C）、体积（V）与质量（m）间的关系

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raA?rbB?P

例2：（见课件）

三、物质的质量分数的计算 MCAVA?A m 1000

A%?A?100%??100% GG rAMCBVB?A mArB1000A%??100%??100% GG

四、物质的量浓度（C）与滴定度（T）间的关系

TrBTB/A???1000? A C A ? 1000 C BrMM A A A

五、质量分数(wA)、体积(V)与滴定度(TA、TB/A) 间的关系

mT?V A%?A?100%?AA?100%GG