福建船政交通职业学院：《分析化学》课程授课教案（讲义）第2章滴定分析法概述（2/2）.doc_大学文库

福建交通职业技术学院教案纸第1页课程：分析化学学年第学期第周一月一日教学内容备注第二章滴定分析法概述教学目的 1、了解滴定分析的特点及分类。 2、掌握基准试剂、标准溶液、指示剂、滴定终点和滴定误差的概念。 3、理解酸碱指示剂的特点、变色原理、变色范围、影响变色范围的因素。 4、了解混合指示剂。教学重点：基准试剂和标准溶液：酸碱指示剂， 1.基本概念 2.滴定分析法(tirmeicanalysis):将一种已知其准确浓度的试剂溶液（标准溶液-standardsoio》通过滴定管滴加到待测组分的溶液中，直到所加标准溶液和待测组分恰好完全定量反应为止，（这时加入标准溶液物质的量与待组分的物质的量符合反应式的化学计量关系)，然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测组分的含量。 (1)标准溶液：己知准确浓度的试剂溶液 (2)滴定：滴加溶液的操作过程。 (3)滴定剂：滴加的溶液。 (4)化学计量点(stoichiometric point):当滴加的标准溶液与待测组分恰好定量反应完全时的一点。 (5)指示剂(indicator):为判断理论终点的到达而加入的一种辅助试剂。 (6)滴定终点(end point of the titration):指示剂变色而停止滴定操作的这一点。 (7)终点误差(end point erro/滴定误差)：滴定终点与化学计量点不吻合而引起的误差。 3滴定分析法分类 (1)按化学反应类型及使用的溶剂不同分类：酸碱滴定法、配位滴定法（络合滴定法）、氧化还原滴定法、沉淀滴定法、非水溶液滴定。 (2)按滴定方式分类直接滴定法：如强酸滴定强碱：间接滴定法：如氧化还原法测定钙返滴定法：如配位滴定法测定铝：置换滴定法： 4滴定分析法特点 ①用于组分含量在1%以上的常量组分的分析： ②快速、简便、准确度高（相对误差<0.2%）： ③应用范围广

福建交通职业技术学院教案纸第 1 页课程：分析化学学年第_ 学期第周月日教学内容备注第二章滴定分析法概述教学目的： 1、了解滴定分析的特点及分类。 2、掌握基准试剂、标准溶液、指示剂、滴定终点和滴定误差的概念。 3、理解酸碱指示剂的特点、变色原理、变色范围、影响变色范围的因素。 4、了解混合指示剂。教学重点:基准试剂和标准溶液；酸碱指示剂。 1.基本概念 2.滴定分析法（titrimetric analysis）：将一种已知其准确浓度的试剂溶液（标准溶液-standard solution）通过滴定管滴加到待测组分的溶液中，直到所加标准溶液和待测组分恰好完全定量反应为止，（这时加入标准溶液物质的量与待组分的物质的量符合反应式的化学计量关系），然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测组分的含量。（1）标准溶液：已知准确浓度的试剂溶液。（2）滴定：滴加溶液的操作过程。（3）滴定剂：滴加的溶液。（4）化学计量点（stoichiometric point）：当滴加的标准溶液与待测组分恰好定量反应完全时的一点。（5）指示剂（indicator）：为判断理论终点的到达而加入的一种辅助试剂。（6）滴定终点（end point of the titration）：指示剂变色而停止滴定操作的这一点。（7）终点误差（end point error/滴定误差）：滴定终点与化学计量点不吻合而引起的误差。 3.滴定分析法分类（1）按化学反应类型及使用的溶剂不同分类：酸碱滴定法、配位滴定法（络合滴定法）、氧化还原滴定法、沉淀滴定法、非水溶液滴定。（2）按滴定方式分类直接滴定法: 如强酸滴定强碱；间接滴定法：如氧化还原法测定钙返滴定法：如配位滴定法测定铝；置换滴定法： 4.滴定分析法特点 ①用于组分含量在 1%以上的常量组分的分析； ②快速、简便、准确度高（相对误差＜0.2%）； ③应用范围广

福建交通职业技术学院教案纸第2页课程：分析化学学年第学期第周月日教学内容备注 §2-1滴定反应的条件和滴定方式一、滴定反应的条件 1.反应必须定量进行，反应完全的程度达到99.9%以上： 2.反应必须迅速完成，对速度慢的反应有加快措施： 3.反应必须按一定的反应式进行，反应具有确定的化学计量关系，且无副反应发生： 4.有合适的确定滴定终点的方法。二、滴定的主要方式 1,直接滴定法：利用标准溶液直接滴定待测物质。 2返滴定法（回滴定法）：在待测试液中准确加入适当过量的滴定剂（标准溶液），待反应完全后，再用另一种标准溶液返滴剩余的第一种标准溶液。用盐酸测定固体碳酸钙返滴定法特点：用于反应速度慢或反应物是固体，加入滴定剂后不能立即定量反应或没有适当指示剂的滴定反应。 3.置换滴定法：先加入适当的试剂与待测组分定量反应，生成另一种可被滴定的物质，再用标准溶液滴定反应物。用于不按确定的反应式进行（伴有副反应）反应的物质。例如：N阳S,0与KCr0,反应 4.间接滴定法：被测定组分不能与标准溶液直接反应时，将试样通过一定的反应后，再用适当的标准溶液滴定反应物。例如：KnO,测定Ca”。 §2-2标准溶液与基准物质一、基准物质(standard substance):直接配制或标定标准溶液的物质。 L基准物质应具备下列条件： ①纯度高，一般要求在99.9%以上，杂质总含量小于0.1%： ②组成与化学式相符，包括结品水： ③性质稳定，在空气中不吸湿，加热干燥时不分解，不与空气中的二氧化碳、氧气等作用： ④易溶解： ⑤具有较大的摩尔质量，以减少称量误差。 2.常用的基准物质：名称化学式使用前的干燥条件碳酸钠 Na:CO 270-300℃干燥2-2.5h 邻苯二甲酸氧钾 KHC.H.O. 110-120℃千燥1-2h 重铬酸钾 K-Cr-0: 100-110℃千楼3-4h 草酸钠 Na-CaO 130-140℃千燥1-1.5h 氧化锌 Zno 800-900℃千燥2-3h

福建交通职业技术学院教案纸第 2 页课程：分析化学学年第_ 学期第周月日教学内容备注 §2-1 滴定反应的条件和滴定方式一、滴定反应的条件 1．反应必须定量进行，反应完全的程度达到 99.9%以上； 2．反应必须迅速完成，对速度慢的反应有加快措施； 3．反应必须按一定的反应式进行，反应具有确定的化学计量关系，且无副反应发生； 4．有合适的确定滴定终点的方法。二、滴定的主要方式 1.直接滴定法：利用标准溶液直接滴定待测物质。 2.返滴定法（回滴定法）：在待测试液中准确加入适当过量的滴定剂（标准溶液），待反应完全后，再用另一种标准溶液返滴剩余的第一种标准溶液。用盐酸测定固体碳酸钙返滴定法特点：用于反应速度慢或反应物是固体，加入滴定剂后不能立即定量反应或没有适当指示剂的滴定反应。 3.置换滴定法：先加入适当的试剂与待测组分定量反应，生成另一种可被滴定的物质，再用标准溶液滴定反应物。用于不按确定的反应式进行（伴有副反应）反应的物质。例如：Na2S2O3 与 K2Cr2O7 反应。 4.间接滴定法：被测定组分不能与标准溶液直接反应时，将试样通过一定的反应后，再用适当的标准溶液滴定反应物。例如：KMnO4 测定 Ca2+。 §2-2 标准溶液与基准物质一、基准物质（standard substance）：直接配制或标定标准溶液的物质。 1.基准物质应具备下列条件： ① 纯度高，一般要求在 99.9%以上，杂质总含量小于 0.1%； ② 组成与化学式相符，包括结晶水； ③ 性质稳定，在空气中不吸湿，加热干燥时不分解，不与空气中的二氧化碳、氧气等作用； ④ 易溶解； ⑤具有较大的摩尔质量，以减少称量误差。 2.常用的基准物质: 名称化学式使用前的干燥条件碳酸钠 Na2CO3 270-300℃干燥 2-2.5h 邻苯二甲酸氢钾 KHC8H4O4 110-120℃干燥 1-2h 重铬酸钾 K2Cr2O7 100-110℃干燥 3-4h 草酸钠 Na2C2O4 130-140℃干燥 1-1.5h 氧化锌 ZnO 800-900℃干燥 2-3h

福建交通职业技术学院教案纸第3页课程：，分析化学学年第学期第周—月一日路】内容备注氯化钠 NaCl 500-650C干燥40-45min 硝酸银在浓硫酸干燥器中干燥至恒重二、标准溶液浓度的表示方法 1.物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质的物质的量单位：ol/L注意：（应指明基本单元） 2.滴定度：与每毫升标准溶液相当的待测组分的质量(g) 表示法：T: 单位：g/ 例题：T4=0.007590g/L 表示1mlKn0,标准溶液相当于0.007590gFe。m.=T./aXV 三、标准溶液的配制 1.直接配制法准确称取一定质量的物质，溶解于适量水后移入容量瓶，用水稀至刻度，然后根据称取物质的质量和容量瓶的体积即可算出该标准溶液的准确浓度。直接配制法步骤：基准物质称量溶解定量转移至容量瓶稀释至刻度根据称量的质量和体积计算标准溶液的准确浓度许多化学试剂由于不纯和不易提纯，或在空气中不稳定（如易吸收水分）等原因，不能用直接法配制标准溶液，只有具备下列条件的化学试剂，才能用直接配制法。 ①在空气中要稳定。例如加热干燥时不分解，称量时不吸湿，不吸收空气中的C02,不被空气氧化等。 ②纯度较高（一般要求纯度在99.9%以上），杂质含量少到可以忽略(0.01-0.02%)。 ③实际组成应与化学式完全符含。若含结晶水时，如硼砂NB4O710H2O,其结晶水的含量也应与化学式符合。 ④试剂最好具有较大的摩尔质量。因为摩尔质量越大，称取的量就越多，称量误差就可相应的减少。凡是符含上述条件的物质，在分析化学上称为”基准物质“或称基准试剂”。凡是基准试剂，都可以用来直接配成标准溶液。 2.间接配制法（间接配制法也叫标定法）。标定法：利用基准物质确定溶液准确浓。比较法：用一种己知浓度的标液来确定另一种溶液的浓度方法。许多化学试剂是不符含上述条件的，如： ①NOH,它很容易吸收空气中的CO2和水分，因此称得的质量不能代表纯净NOH的质量： ②盐酸（除恒沸溶液外），也很难知道其中H0的准确含量： ①KMnO4、NazS2O3等均不易提纯，且见光易分解，均不宜用直接法配成标准溶液，而要用标定法

福建交通职业技术学院教案纸第 3 页课程：分析化学学年第_ 学期第周月日教学内容备注氯化钠 NaCl 500-650℃干燥 40-45min 硝酸银 AgNO3 在浓硫酸干燥器中干燥至恒重二、标准溶液浓度的表示方法 1.物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质的物质的量 cB = nB/V 单位：mol/L 注意：(应指明基本单元) 2.滴定度：与每毫升标准溶液相当的待测组分的质量(g) 表示法：Ts/x 单位：g/Ml 例题：T KMnO4 /Fe = 0.007590g/mL 表示 1mL KMnO4 标准溶液相当于 0.007590g Fe。m Fe = T Fe / KMnO4 ×V KMnO4 三、标准溶液的配制 1.直接配制法准确称取一定质量的物质，溶解于适量水后移入容量瓶，用水稀至刻度，然后根据称取物质的质量和容量瓶的体积即可算出该标准溶液的准确浓度。 .直接配制法步骤：基准物质称量溶解定量转移至容量瓶稀释至刻度根据称量的质量和体积计算标准溶液的准确浓度许多化学试剂由于不纯和不易提纯，或在空气中不稳定(如易吸收水分)等原因，不能用直接法配制标准溶液，只有具备下列条件的化学试剂，才能用直接配制法。 ①在空气中要稳定。例如加热干燥时不分解，称量时不吸湿，不吸收空气中的 CO2，不被空气氧化等。 ②纯度较高(一般要求纯度在 99.9%以上)，杂质含量少到可以忽略(0.01-0.02%)。 ③实际组成应与化学式完全符含。若含结晶水时，如硼砂 Na2B4O7·10H2O,其结晶水的含量也应与化学式符合。 ④试剂最好具有较大的摩尔质量。因为摩尔质量越大，称取的量就越多，称量误差就可相应的减少。凡是符含上述条件的物质，在分析化学上称为“基准物质”或称“基准试剂”。凡是基准试剂，都可以用来直接配成标准溶液。 2. 间接配制法（间接配制法也叫标定法）。标定法：利用基准物质确定溶液准确浓。比较法：用一种已知浓度的标液来确定另一种溶液的浓度方法。许多化学试剂是不符含上述条件的，如： ①NaOH，它很容易吸收空气中的 CO2和水分，因此称得的质量不能代表纯净 NaOH 的质量； ②盐酸(除恒沸溶液外)，也很难知道其中 HCl 的准确含量； ①KMnO4、Na2S2O3等均不易提纯，且见光易分解，均不宜用直接法配成标准溶液，而要用标定法

福建交通职业技术学院教案纸第4页课程：分析化学学年第学期第周—月一日教学内容备注即先配成接近所需浓度的溶液，然后再用基准物质或用另一种物质的标准溶液来测定它的准确浓度。这种利用基准物质（或用已知准确浓度的溶液）来确定标准溶液浓度的操作过程，称为”标定”或称“标化”。 3.标定标准溶液的方法 (1)用基准物质标定称取一定量的基准物质，溶解后用待标定的溶液滴定，然后根据基准物质的质量及待标定溶液所消耗的体积，即可算出该溶液的准确浓度。大多数标准溶液是通过标定的方法测定其准确浓度的。 (2)与标准溶液进行比较：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己知准确浓度的标准溶液，用待标定溶液滴定。根据两种溶液所消耗的毫升数及标准溶液的浓度，就可计算出待标定溶液的准确浓度。这种用标淮溶液来测定待标定溶液准确浓度的操作过程称为比较”。显然，这种方法不及直接标定的方法好，因为标准溶液的浓度不准确就会直按影响待标定溶液浓度的准确性。因此，标定时应尽量采用直接标定法。为了提高标定的准确度，应注意以下几点： ①标定时应平行测定3一4次，至少2-3次，并要求测定结果的相对偏差不大于0.2% ②为了减少测量误差，称量基准物质的量不应太少： ③配制和标定溶液时使用的量器，在必要时应较正其体积： 4.标定后的标准溶液应妥善保存 ①所用的溶液应用纯水配制，容器应用纯水洗3次以上。 ②溶液用带塞的试剂瓶盛装：见光易分解的溶液要装在棕色瓶中：挥发性试剂配制的溶液，瓶塞要严密；见空气易变质及放出腐蚀性气体的溶液要盖紧，长期存放时要蜡封：浓碱液用塑料瓶装，如装在玻璃瓶中，要用橡皮塞塞紧。 ③每瓶试剂溶液必须标明名称、规格、浓度和配置日期的标签。 5.标准溶液配制一般规定 ①制备标准溶液用水应符合GB6682中三级水的规格： ②所用试剂的纯度应在分析纯以上： ③所用分析天平的砝码、滴定管、容量瓶及移也液管均需定期校正： ④标定标准溶液的实际为基准试剂，制备标准溶液的试剂为分析纯以上试剂： ⑤制备标准溶液的浓度系指20℃时的浓度，在标定和使用时，若温度有异，须校正。 ⑥“标定”或“比较”标准溶液浓度时，平行试验不得少于8次，两人各作做4次平行测定，每人4 次平行测定结果的极差与平均值之比≤0.1%，结果取平均值，浓度值取4位有效数字。 ⑦凡规定用“标定”和“比较”两种方法测定浓度时，不得略去其中任何一种，且两种方法测得的浓度值之差≤0.1%，以标定结果为准： 6.几点说明：①标准溶液由专人负责配制、标定：②标淮溶液要定期标定

福建交通职业技术学院教案纸第 4 页课程：分析化学学年第_ 学期第周月日教学内容备注即先配成接近所需浓度的溶液，然后再用基准物质或用另一种物质的标准溶液来测定它的准确浓度。这种利用基准物质(或用已知准确浓度的溶液)来确定标准溶液浓度的操作过程，称为“标定”或称“标化”。 3.标定标准溶液的方法（1）用基准物质标定称取一定量的基准物质，溶解后用待标定的溶液滴定，然后根据基准物质的质量及待标定溶液所消耗的体积，即可算出该溶液的准确浓度。大多数标准溶液是通过标定的方法测定其准确浓度的。（2）与标准溶液进行比较：准确吸取一定量的待标定溶液，用巳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，用待标定溶液滴定。根据两种溶液所消耗的毫升数及标准溶液的浓度，就可计算出待标定溶液的准确浓度。这种用标准溶液来测定待标定溶液准确浓度的操作过程称为“比较”。显然，这种方法不及直接标定的方法好，因为标准溶液的浓度不准确就会直按影响待标定溶液浓度的准确性。因此，标定时应尽量采用直接标定法。为了提高标定的准确度，应注意以下几点： ①标定时应平行测定 3－4 次，至少 2－3 次，并要求测定结果的相对偏差不大于 0.2％； ②为了减少测量误差，称量基准物质的量不应太少； ③配制和标定溶液时使用的量器，在必要时应较正其体积； 4.标定后的标准溶液应妥善保存 ①所用的溶液应用纯水配制，容器应用纯水洗 3 次以上。 ②溶液用带塞的试剂瓶盛装；见光易分解的溶液要装在棕色瓶中；挥发性试剂配制的溶液，瓶塞要严密；见空气易变质及放出腐蚀性气体的溶液要盖紧，长期存放时要蜡封；浓碱液用塑料瓶装，如装在玻璃瓶中，要用橡皮塞塞紧。 ③每瓶试剂溶液必须标明名称、规格、浓度和配置日期的标签。 5.标准溶液配制一般规定 ①制备标准溶液用水应符合 GB6682 中三级水的规格； ②所用试剂的纯度应在分析纯以上； ③所用分析天平的砝码、滴定管、容量瓶及移也液管均需定期校正； ④标定标准溶液的实际为基准试剂，制备标准溶液的试剂为分析纯以上试剂； ⑤制备标准溶液的浓度系指 20℃时的浓度，在标定和使用时，若温度有异，须校正。 ⑥“标定”或“比较”标准溶液浓度时，平行试验不得少于 8 次，两人各作做 4 次平行测定，每人 4 次平行测定结果的极差与平均值之比≤0.1%，结果取平均值，浓度值取 4 位有效数字。 ⑦凡规定用“标定”和“比较”两种方法测定浓度时，不得略去其中任何一种，且两种方法测得的浓度值之差≤0.1%，以标定结果为准； 6.几点说明：①标准溶液由专人负责配制、标定；②标准溶液要定期标定

福建交通职业技术学院教案纸第6页课程：分析化学学年第学期第周—月一日教学内容备注 §2-3标准溶液浓度的表示方法一、物质的量浓度二、滴定度 1.定义：滴定度是指每毫升标准溶液相当被测物质的质量(g或mg),以符号表示。生产单位常采用的滴定度是指 (1)每毫升标准溶液中所含溶质的质量。例如，TNao=0.04000gmL1,表示每1mNa0H溶液中含有0.04000 g NaOH。 (2)在例行分析中，常用一种标准溶液测定同一物质时，滴定度又指每毫升标准溶液相当于被测物质的质量。常以TM?表示。M是标准溶液中溶质的分子式，M2是被测物质的分子式。例如每毫升H2S04标准溶液怡能与0.04000gNa0H反应，则此HS04溶液的滴定度是：=0.04000gmL1。知道了滴定度，再乘以滴定中用去的标准溶液的体积，就可以直接得到被测物质的含量。如用=0.04000 gmL1的HhS04标准溶液滴定烧碱溶液，设滴定时用去32.00毫升，则此试样中NaOH的质量为： =32.00gmL1×0.04000g*mL1=1.280g (3)有时如果固定分析试样的重量，那么滴定度也可直接表示每毫升标准溶液相当于被测物质的百分含量。例如 =2.69%,表示当试样的质量固定时，每毫升H2S04标准溶液相当于试样中NOH的含量为 2.69%。测定时，如用去bS04标准溶液10.50mL,则该试样中Na0H的含量为： =10.50×2.69%=28.24% 这种浓度表示方法，对于工厂等生产单位来讲，由于经常分析同一种样品，所以能省去很大计算，很快就可以得出分析结果，使用起来非常方便。 2.滴定度计算 §2-4滴定分析法计算滴定分析法中要涉及到一系列的计算问题，如标准溶液的配制和标定，标准溶液和被测物质间的计算关系，以及测定结果的计算等等。现分别讨论如下：一、滴定分析计算的根据和常用公式滴定分析就是用标准溶液去滴定被测物质的溶液，按照反应物之间是按化学计量关系相互作用的原理，当滴定到计量点，化学方程式中各物质的系数比就是反应中各物质相互作用的物质的量之比。设体积为V的被滴定物质的溶液其浓度为CA,在化学计量点时用去浓度为Ca的的滴定剂体积为 Vs。则：如果己知CB、VB、Va,则可求出CA或mA=ab)cB×VBxMA 通常在滴定时，体积以mL为单位来计量，运算时要化为L,即mA=(CaxV100O)×a/bxMA

福建交通职业技术学院教案纸第 6 页课程：分析化学学年第_ 学期第周月日教学内容备注 §2-3 标准溶液浓度的表示方法一、物质的量浓度二、滴定度 1.定义：滴定度是指每毫升标准溶液相当被测物质的质量（g 或 mg），以符号表示。生产单位常采用的滴定度是指（1）每毫升标准溶液中所含溶质的质量。例如，TNaOH=0.04000 g·mL-1 ,表示每 1mLNaOH 溶液中含有 0.04000g NaOH。（2）在例行分析中，常用一种标准溶液测定同一物质时，滴定度又指每毫升标准溶液相当于被测物质的质量。常以 TM1/M2表示。M1是标准溶液中溶质的分子式，M2是被测物质的分子式。例如每毫升 H2SO4标准溶液恰能与 0.04000gNaOH 反应，则此 H2SO4溶液的滴定度是：＝0.04000 g·mL-1。知道了滴定度，再乘以滴定中用去的标准溶液的体积，就可以直接得到被测物质的含量。如用＝0.04000 g·mL-1的 H2SO4标准溶液滴定烧碱溶液，设滴定时用去 32.00 毫升，则此试样中 NaOH 的质量为：＝32.00g·mL-1× 0.04000 g·mL-1 ＝1.280g （3）有时如果固定分析试样的重量，那么滴定度也可直接表示每毫升标准溶液相当于被测物质的百分含量。例如，＝2.69%，表示当试样的质量固定时，每毫升 H2SO4标准溶液相当于试样中 NaOH 的含量为 2.69%。测定时，如用去 H2SO4标准溶液 l0.50mL，则该试样中 NaOH 的含量为：＝10.50× 2.69%＝28.24％这种浓度表示方法，对于工厂等生产单位来讲，由于经常分析同一种样品，所以能省去很大计算，很快就可以得出分析结果，使用起来非常方便。 2.滴定度计算 §2-4 滴定分析法计算滴定分析法中要涉及到一系列的计算问题，如标准溶液的配制和标定，标准溶液和被测物质间的计算关系，以及测定结果的计算等等。现分别讨论如下：一、滴定分析计算的根据和常用公式滴定分析就是用标准溶液去滴定被测物质的溶液，按照反应物之间是按化学计量关系相互作用的原理，当滴定到计量点，化学方程式中各物质的系数比就是反应中各物质相互作用的物质的量之比。设体积为 VA 的被滴定物质的溶液其浓度为 CA，在化学计量点时用去浓度为 CB的的滴定剂体积为 VB。则：如果已知 CB 、VB 、VA，则可求出 CA 或 mA =(a/b) cB×VB×MA 通常在滴定时，体积以 mL 为单位来计量，运算时要化为 L，即 mA = (CB×VB/1000)×a/b×MA

福建船政交通职业学院：《分析化学》课程授课教案（讲义）第2章 滴定分析法概述（2/2）

福建船政交通职业学院：《分析化学》课程授课教案（讲义）第2章滴定分析法概述（2/2）