分析化学 - 图文(4)

2019-04-14 19:28

填空题

1.定量分析过程通常包括:取样、 _____、_____、结果计算等主要步骤。 2.将分析方法按分析任务分类,可分为:_____、_____和 _____ 。

3. 系统误差是由某一固定原因所造成,因而它具有:_____、_____和可测性。 4. 减少偶然误差的方法是:_____。

5. 由蒸馏水、试剂和器皿带进杂质所造成的系统误差,一般可做_____来扣除。 6. _____是检验系统误差的有效方法。

7. 检验和消除系统误差的有效方法有:_____、_____、_____和分析结果的校正等方法。 8. 用氧化还原滴定法测定中铁的含量为20.01%,20.03%,20.04%,20.05%。则这组测量

值的平均值为_____;中位数为_____;平均偏差为 _____;标准偏差为_____;变异系数为 _____。

9. pH=0.03是_____位有效数字,600是_____位有效数字。 10.1.00×104是_____位有效数字,9888是_____位有效数字。 11.500.0是_____位有效数字,pH=10.08是_____位有效数字。 12.1.20×106是_____位有效数字,0.0300500是_____位有效数字。

13.按照有效数字的运算规则,下列计算式的结果应保留几位有效数字:

213.64+4.402+0.3244 _____位;

0.1000×(25.00-1.52)×246.47/1.000×1000 _____位 14. 在分析过程中,下列情况会造成何种误差(系统,随机):

(1) 读取滴定管读数时,最后一位数值估测不准 (2) 分析用试剂中含有微量待测组分 _____。

15.标定HCl溶液的浓度时,可用Na2CO3或硼砂(Na2B4O7?10H2O)为基准物,若

(以上两Na2CO3吸水,则标定结果_____;若硼砂结晶水部分失去则标定结果_____;项添无影响,偏高或偏低)若两者均保存妥当,不存在上述问题,则选_____作为基准物更好,原因为_____。

16.正态分布曲线的最高点体现了数据的_____;曲线以x=μ的一条直线为对称轴说明

__________。

17. 准确度是指_____与_____的接近程度。准确度的高低用_____来衡量。 18.精密度是指_____。精密度的好坏用_____来衡量。

19.要想获得准确的测量结果,就必须要_____系统误差;_____偶然误差;_____过失误差。

_____;

第三章 滴定分析(Titrimetric Analysis)

本章主要讲授以下内容:

§3—1 滴定分析概述

§3—2 滴定分析法的分类与滴定反应的条件 滴定反应的条件及滴定方式 §3—3 标准溶液 基准物

标准溶液的配置方法 §3—4 标准溶液浓度表示法 物质的量浓度和滴定度 §3—5 滴定分析结果的计算

本章主要掌握以下内容:

1. 掌握以下基本概念

滴定、终点、等当点、标准溶液、指示剂、滴定误差、物质的量、物质的量的浓度、滴定度

2. 了解滴定分析法的分类、滴定的反应条件 3. 熟悉标准溶液的配制、标定方法、基准物 4. 熟练掌握滴定分析的计算

§3—1 滴定分析概述

重量分析法和滴定分析是化学分析法的基本内容。滴定分析法是化学分析中最重要的一类分析方法。

滴定分析:将一种已知的标准浓度的试剂R滴加到待测溶液中(X),根据某一化学计量反应(tT + bB = cC + dD),直到所加试剂恰好与待测组分按摩尔比t:b定量关系反应完全为止。然后,根据试剂溶液的浓度和用量,计算被测物质的含量,其中化学计量关系是滴定分析的重要依据。 滴定分析分常用术语:

1. 标准溶液:已知其标准浓度的滴定剂(R)

2. 滴定:将滴定剂(标准溶液)通过滴定管滴加到待测溶液中的过程

3. 化学计量点:当加入滴定剂的量与被测物的量之间正好符合反应式所表示的化学计量关系时,称反应达到化学计量点。

4. 指示剂:用来观察化学计量点达到时所加入的辅助试剂。 5. 滴定终点:指示剂的变色点。

6. 滴定误差:等当点与终点不一致,因此造成误差称为滴定误差。 滴定分析通常用于测定常量组分(>1%)RE≤0.2%

§3—2 滴定分析法的分类与滴定反应的条件

分类

按照化学反应不同,滴定分析一般分为四种: (1)酸碱滴定法(中和法)

是以质子传递反应为基础的一种滴定分析法。可用来测定酸碱质子反应的实质:

H+ + A → HA H+ + B → HB

(2)沉淀滴定法(容量滴定法)

利用生成沉淀的反应进行滴定,可用以对Ag+、CN-、SCN-及卤素离子进行测定。

Ag+ + Cl = AgCl(银量法)。

(3)络合滴定法

以络合反应为基础的一种滴定分析,可用以对金属离子进行测定,以EDTA作络合剂。

M2+ + Y4 → MY2

(4)氧化还原滴定法

以氧化还原为基础的一种滴定分析法

MnO4 + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O

滴定反应的条件及滴定方式

化学反应很多,但是适用于滴定分析法的化学反应必须具备下列条件:

(1) 反应定量地完成,即按一定反应式进行,无副反应发生,而且进行完全(要求达到99.99%左右)。这是定量计算的基础。

(2) 反应速度要快。对于速度较慢的反应,有时可通过加热或加入催化剂等方法来加快反应速度。

(3) 能用比较简便的方法确定滴定的终点。

凡是具备以上条件的反应都可用标准溶液直接滴定被测物,即可采用直接滴定法。直接滴定法是滴定分析中最基本的方法,还有其他方式适用于不能完全符合上述条件的反应:

(1)返滴定法

当反应进行较慢、反应物是固体或没有合适指示剂时,可采用返滴定法。例: EDTA滴定Al3+速度慢,采用返滴定法加入过量EDTA与Al3+反应,然后用Zn或Cu标准溶液返滴过剩EDTA,加快了速度。

CaCO3固体可采用返滴定法,加入过量HCl使之反应,用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl。

AgNO3滴定Cl时无指示剂,采用返滴定法,加入过量的AgNO3与Cl反应,然后用NH4SCN返滴Ag+,以Fe3+为指示剂,呈现Fe(SCN)2+淡红色为终点。

(2)置换滴定法

对于不按一定反应进行或伴有副反应的反应不能直接滴定,可采用置换法。

例:Na2S2O3滴K2Cr2O7反应不能定量进行,产物有S4O62-还有SO42,采用置换法。

Cr2O72+6I+14H+→2Cr3++3I2+7H2O

I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6(连四硫酸钠)

(3)间接滴定法

不能与滴定剂直接反应的物质可通过另外反应间接滴定。

例:Ca2不能用氧化还原法,但如果将Ca2+ C2O42→CaC2O4↓沉淀下来而后用H2SO4

溶解,CaC2O4+H2SO4→CaSO4+H2C2O4,再用KMnO4标液滴定C2O42,这样可间接测出

Ca2+量,2MnO4+5C2O42+16H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O。

§3—3 标准溶液

在滴定分析中,无论采用何种滴定方法都离不开标准溶液,否则无法计算分析结果。 所谓标准溶液是一种已知准确浓度的溶液,那么,正确地配置标准溶液,准确地标定标准溶液的浓度,以及对有些标准溶液进行妥善保存,对于提高滴定分析的准确度是有重大意义的。

不是什么试剂都能用来配置标准溶液,能用于直接配置或标定标准溶液的物质,称为基准物或标准物质。 基准物

基准物必须符合下列要求:

(1)试剂的组成应与它的化学式完全相符,若含结晶水,如草酸H2C2O4?2H2O等,其结晶水的含量也应该与化学式完全相符。

(2)试剂的纯度应足够高,一般要求其纯度在99.9%以上,而杂质的含量应少到不致于影响分析的准确度。

优级纯试剂G.R(绿);分析纯A.R(红);化学纯.C.P(蓝);实验试剂L.R(蓝)。 (3)试剂在一般情况下应该稳定;不易吸水、CO2;不易被空气氧化

(4)试剂最好有比较大的摩尔质量,这样相对比较起来,称量较多,而称量误差则较小。

(5)试剂参加反应时,应按反应式定量进行,没有副反应。常用基准物有纯金属和纯化合物。如:Ag、Cu、Zn、Cd、Si、Ge、Al、Co、Ni、Fe和NaCl、 K2Cr2O7、Na2CO3、邻苯二甲酸氢钾、硼砂、CaCO3。 P44思考题4

常用的基准物质有:邻苯二甲酸氢钾、H2C2O4?2H2O、Na2CO3、K2Cr2O7、NaCl、CaCO3、金属锌??。 标准溶液的配置方法

(1)直接法:准确称取一定量基准物质溶解后定量转入容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,根据基准物的质量和容量瓶的容积,计算标液浓度。但是许多物质不符合基准物条件,

不能直接配置。一般采用标定法。

(2)标定法—间接配置法:粗略称取一定量的液体,配成接近于所需要浓度的溶液,然后用基准物或另一种标准溶液标定浓度。

例:NaOH标准溶液配制(NaOH极易吸收空气中的CO2和水分) 不符合基准物条件,因此采用间接法。

一般先粗略配制近似所需浓度的NaOH溶液,然后用基准物质或标准溶液进行标定。即:用一定量的邻苯二甲酸氢钾标定或用一定已知浓度的标准HCl滴定。

§3—4 标准溶液浓度表示法

物质的量浓度(简称浓度)

指单位体积所含溶质B的物质的量nB,用CB表示。

CB=nB/V nB=mB/MB

滴定度

滴定度:指与每毫升标液相当的待测组分的质量。 T待测物/滴定剂(g/ml)

例:TFe/K2Cr2O7= 0.005000g/ml

表示每毫升K2Cr2O7标准溶液相当于0.005000gFe的量。对于生产单位的例行分析,如果分析对象固定,为简化计算,常用滴定度T表示标准溶液的浓度。

T待/滴?V滴→m待=T?V

§3—5 滴定分析结果的计算

当两物质反应时,它们物质的量之间关系恰好符合反应式所表示的化学计量关系,这是滴定分析计算的依据。 被测物量与滴定剂量的关系

(1)直接滴定法:

aA+bB→cC+Dd nA=a?nB/b nB=b?nA/a

当滴定到等当点时,amolA恰好与bmolB作用完全 即 nA/a=nB/b→nA/nB=a/b nHCl/nNa2CO3=2/1 ∴nHCl=2n Na2CO3

若被测物为液体、VA、浓度CA、滴定剂用量VB、浓度为CB, 则CAVA=aCBVB/b (CA=aWB/bMBVA)


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