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1、（四）滴定分析中有关计算 1.滴定分析计算的依据 滴定分析计算的依据是“等物 质的量反应规则”。即:在滴定 反应中,标准溶液(B)和被测物 质(A)反应完全时,消耗的两物 质的量相等。nB=nA(2-2),若被测物质溶液的体积为VA,浓度为cA,到达化学计量点时,用 去浓度为cB的滴定液的体积为VB,由式(2-1)和式(2-2)可得到:cBVB=cAVA(2-3),若被测物质为固体物质,到 达化学计量点时,由式(2-1)和式(2-3)可得到:(2-4),滴定分析在实际操作时,体积 常以毫升为计量单位,若将体积 化为以升为单位,则上式可改为:(2-5)式(2-4)和式(2-5)是滴定分析计算 的
2、最基本公式。,2.滴定分析中确定被测组分基本 单元的原则和步骤 应用等物质的量反应规则进行滴 定分析计算,关键在于选择基本单元。滴定分析中,被测组分与标准溶液之 间是严格按照化学计量关系进行反 应的,如果标准溶液的基本单元确定 了,那么,被测组分的基本单元就不 再是任意的,它由标准溶液的基本单 元来确定,其原则和步骤如下:,(1)写出有关的化学反应方程式,并将其配平。(2)找出被测物质与标准溶液的 化学计量数。(3)确定标准溶液的基本单元,就本 质而言,确定标准溶液的基本单 元是任意的,但为了计算简便,通 常以标准溶液的分子系数为1(碘 量法中碘液以 为基本单元)(4)确定被测组分的基本单元,
3、使之 符合等物质的量规则。,例如:在酸性溶液中,用KMnO4标 准溶液滴定Na2C2O4的反应为:将反应式各系数乘以1/2,则得 选取KMnO4和5/2Na2C2O4为基 本单元。,3.滴定分析计算实例(1)标准溶液的配制和标定 计算的依据是:(以上公式中V的单位是毫升),例1:欲配制c(Na2C2O4)为0.1000mol/L 溶液500.00mL,需用Na2C2O4 2H2O 多少克?解:已知Na2C2O4 2H2O的Mr=170.0 则,例2:滴定NaOH溶液(0.1000mol/L)20.00mL,至化学计量点时,消耗 H2SO4溶液19.95mL,问H2SO4溶 液的浓度为多少?2N
4、aOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O,解:选取NaOH和 H2SO4为基本 单元,反应到达化学计量点时,则,例3:为了标定Na2S2O3溶液,精密称取 工作标准试剂K2Cr2O7 2.4530g,溶 解后配成500mL溶液,然后量取 K2Cr2O7溶液25.00mL,加H2SO4 及过量KI,再用Na2S2O3待标液 滴定析出的I2,用去26.12mL,求 c(Na2S2O3)。,解:反应过程如下;从反应式可知:又知:,根据等物质量反应规则,(2)直接滴定法结果的计算 计算的依据是:标准物质的量等于待测组分 的物质的量,即 nB=nA 或 式中,mA 待测组分占试样的 质量,单位为g。,
5、设测定时称取试样的质量为 ms,则待测组分占试样的质 量分数为 因为 所以,例4:称取不纯的草酸试样0.1500g,溶于适量水后,用c(NaOH)为 0.09000mol/L的标准溶液滴定,共用去 25.00mL,求试样中 H2C2O4 2H2O的含量。,解:反应式为 H2C2O4+2 NaOH Na2C2O4+2H2O 根据等物质的量反应规则 n(NaOH)=n(H2C2O4)因 故,(3)返滴定法结果的计算 计算的依据是:待测组分的物质 的量等于第一种标准溶液物质的量 与第二种标准溶液物质的量之差。即:nA=nB(1)n B(2)或:1000nA=cB(1)VB(1)cB(2)VB(2)设
6、试样的质量为ms,则待测组分占 试样的质量分数为:,例5:用过量FeSO4还原MnO2试样,剩 余的亚铁可以用K2Cr2O7溶液返滴 定。假定二氧化锰试样为0.2000g,加入c(Fe2+)=0.1000mol/L的溶液 50.00mL,剩余的亚铁需用16.07mL 浓度为0.02300mol/LK2Cr2O7溶液 返滴定,求试样中MnO2的含量。,解:反应过程如下 2Fe2+MnO2(s)+4H+2Fe3+Mn2+2H2O Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O由反应式可知 n(3MnO2)=n(6Fe2+)n(K2Cr2O7)则,(4)间接法结果的计算 计算的依据是
7、:待测组分A的物质 的量等于中间产物C的物质的量也等 于标准溶液B的物质的量。即:nA=nC=nB 或 若试样质量为ms,则被测组分的质量 分数为,例6:欲测定大理石中CaCO3含量,称取大理石试样0.1557g,溶解后 向试液中加入过量的(NH4)2C2O4,使Ca2+成CaC2O4沉淀析出,过滤、洗涤,将沉淀溶于稀H2SO4,此溶 液中的C2O42-需用15.00mL 0.04000mol/L KMnO4标准溶液 滴定,求大理石中CaCO3的含量。,解 反应式为由反应式可知,因此取 和 为基本单 元,根据等物质的量反应规则,4.物质的量浓度与滴定度的换算(1)TB与cB间的换算 滴定度TB
8、是指1mL标准溶液所 含溶质的克数,TB1000为1L标准 溶液中所含溶质的克数,再除以溶 质的摩尔质量MB,即为物质的量 浓度cB。,例7:Na2CO3溶液的TNa2CO3=0.001060g/mL,试换算成 表示的 浓度。,(2)TB/A与cB间的换算 滴定度TB/A是指每毫升滴定液 相当于被测物质的克数,根据式 mA=T B/AVB当 VB=1mL时,T B/A=mA那么由式(2-5)得,例8:物质的量浓度c(K2Cr2O7)=0.01940mol/L 换算成TK2Cr2O7 及以TK2Cr2O7/FeO表示滴 定度。解,根据反应式可得:,例9:已知盐酸对碳酸钙的滴定度 THCl/CaCO3=0.05004g/mL,求以 c(HCl)表示的浓度。,
