第四章 第六节 滴定分析的计算第六节 滴定分析的计算一、基本单元的概念SI 和国家标准规定,基本单元可以是分子、原子、离子、电子等基本粒子,也可以是这些基本粒SI 和国家标准规定,基本单元可以是分子、原子、离子、电子等基本粒子,也可以是这些基本粒子的特定组合。在滴定分析中,通常以实际反应的最小单元为基本单元。对于质子转移的酸碱反应,通常以转移一个质子的特定组合作为反应物的基本单元。子的特定组合。在滴定分析中,通常以实际反应的最小单元为基本单元。对于质子转移的酸碱反应,通常以转移一个质子的特定组合作为反应物的基本单元。 第四章 第六节 滴定分析的计算二、计算示例两 1 1 、 两种溶液间的滴定计算在滴定分析中,若以 c c A A A A 表示待测组分A A 以A A 为基本单元的物质的量浓度,表示待测组分A A 以A A 为基本单元的物质的量浓度, c c B B B B B B 表示滴定剂B B 以B B 为基本单元的物质的量浓度, V V A A A A 、 V V B B B B 分别代表A A 、B B 两种溶液的体积,则达到化学计量点时,依据等物质的量规则,应存在下列等式:分别代表A A 、B B 两种溶液的体积,则达到化学计量点时,依据等物质的量规则,应存在下列等式:c c A A V V A A = = c c B B V V B B - (4- - 19) 第四章 第六节 滴定分析的计算固 A B 2 2 、 固体物质A A 与溶液B B 之间反应的计算A 对于固体物质A A ,当其质量为 m m A A A A 时,有 n n A A A A ═ m m A A A A / / / / M M A A A A ;对于溶液B B ,其物质的量;对于溶液B B ,其物质的量 n n B B B B ═ c c B B B B V V B B B B 。 若固体物质A A 与溶液B B 完全反应 , 达到化学计量点时,根据等物质的量。 若固体物质A A 与溶液B B 完全反应 , 达到化学计量点时,根据等物质的量: 规则: :c c B B B B V V B B B B - ═ (4- - 20)AAMm 第四章 第六节 滴定分析的计算求 3 3 、 求待测组分的质量分数及质量浓度在滴定过程中,设试样质量为 m m s s s s ,试样中待测组分A A的质量为,试样中待测组分A A的质量为 m m A A A A ,则待测组分的质量分数为:w w ═ ═ (4- - - - 21)AmB B Ac V Mw w A 4 (4 21)式中 w w A A A A 待 A — 待测组分A A 的质量分数;c c B B B B 滴 B B , ; — 滴定剂B B 以B B 为基本单元的物质的量浓度 ,mol/L ;V V B B B B 滴 B , ; — 滴定剂B B 所消耗的体积 ,L ;M M A A A A 待 A A , 。 — 待测组分A A 以A A 为基本单元的摩尔质量 ,g/mol 。m Sm S 第四章 第六节 滴定分析的计算待测组分的质量浓度为:ρ A ═ ═ (4- - 22)式中═ ═ (4- - 22)式中 ρ A A A A 待 A g ; — 待测组分A A 的质量浓度, g/L ;c c B B B B 滴 B B — 滴定剂B B 以B B 为基本单元的物质的量浓度,Vm AVM V cA B B; mol/L ;V V B B B B 滴 B L — 滴定剂B B 所消耗的体积,L L ;M M A A A A — 待测组分A A 以A A 为基本单元的摩尔质量,g/mol ;— 待测组分A A 以A A 为基本单元的摩尔质量,g/mol ;V V 试 L — 试液的体积,L L 。 第四章 第六节 滴定分析的计算4 4 、有关滴浓度的计算滴定度是指1mL标准滴定溶液B相当于待测组分A的质量,以滴定度是指1mL标准滴定溶液B相当于待测组分A的质量,以 T T A/B 表示,单位为g/mL。滴定度和物质的量浓度之间的换算关系为表示,单位为g/mL。滴定度和物质的量浓度之间的换算关系为:T T A/B═ (4-23)B A1000c MA/B式中 c c B B —标准滴定溶液B以B为基本单元的物质的量浓度,mol/L;—标准滴定溶液B以B为基本单元的物质的量浓度,mol/L;T T A/B —标准滴定溶液B对待测组分A的滴定度,g/mL;—标准滴定溶液B对待测组分A的滴定度,g/mL;M M A A —待测组分A以A为基本单元的摩尔质量,g/mol。—待测组分A以A为基本单元的摩尔质量,g/mol。1000 第四章 阅读材料o - ) 在线分析( on- - line analysis )对工业生产过程中的产品质量检验,一般可采用离线分析和在线分析两种检测方法。离线分析(通常也称作例行分析或常规分析),是将试样采集后,转到化验室再进行测定。它对生产过程中的原材料、最终产品的质量检验,是一种行之有效的分析方法,但对中间产品的数据检测,即使采对工业生产过程中的产品质量检验,一般可采用离线分析和在线分析两种检测方法。离线分析(通常也称作例行分析或常规分析),是将试样采集后,转到化验室再进行测定。它对生产过程中的原材料、最终产品的质量检验,是一种行之有效的分析方法,但对中间产品的数据检测,即使采用最快速的中控分析手段,在时间上也有滞后性,甚至会对控制生产工艺过程带来一定的影响。在线分析(也称过程控制分析),主要针对生产过程中的中间产品的特性量值进行实时检测的分析方法,其分析数据可直接地反映生产过程的变化,并通过反馈线路及信息,立即用于车间生产过程的全程质量控制,保证整个生产过程的最优化,这是现代生产过程中控制分析的发展方向。用最快速的中控分析手段,在时间上也有滞后性,甚至会对控制生产工艺过程带来一定的影响。在线分析(也称过程控制分析),主要针对生产过程中的中间产品的特性量值进行实时检测的分析方法,其分析数据可直接地反映生产过程的变化,并通过反馈线路及信息,立即用于车间生产过程的全程质量控制,保证整个生产过程的最优化,这是现代生产过程中控制分析的发展方向。 第四章 阅读材料目前,在线分析主要可分为如下几种类型(多以仪器分析为主):(1) 间歇式在线分析。在生产工艺流程中引出一个支线,通过自动采样系统,定时将部分试样送入测量系统,直接进行检测。所用仪器有过程气相色谱仪、目前,在线分析主要可分为如下几种类型(多以仪器分析为主):(1) 间歇式在线分析。在生产工艺流程中引出一个支线,通过自动采样系统,定时将部分试样送入测量系统,直接进行检测。所用仪器有过程气相色谱仪、过程液相色谱仪、流动注射分析仪等。(2) 连续式在线分析。在生产工艺流程中让试样经过采样专用支线,连续通过测量系统连续进行检测。所用仪器大部分是光学式分析仪器,如傅里叶变换红外光谱仪、光电二极管阵列紫外可见分光光度计等。过程液相色谱仪、流动注射分析仪等。(2) 连续式在线分析。在生产工艺流程中让试样经过采样专用支线,连续通过测量系统连续进行检测。所用仪器大部分是光学式分析仪器,如傅里叶变换红外光谱仪、光电二极管阵列紫外可见分光光度计等。 第四章 阅读材料(3) 直接在线分析。将化学传感器直接安装在生产工艺流程中实时进行检测。所用仪器有光导纤维化学传感器、传感器阵列、超微型光度计等。(4) 非接触在线分析。在生产工艺流程中使用探测(3) 直接在线分析。将化学传感器直接安装在生产工艺流程中实时进行检测。所用仪器有光导纤维化学传感器、传感器阵列、超微型光度计等。(4) 非接触在线分析。在生产工艺流程中使用探测( 不 ) ( 不 ) ( 不 ) , 依 器 ( 不与试样接触 ) , 依靠敏感元件把被测介质的物理性质与化学性质转换为电信号进行检测。非接触在线分析是一种理想的分析形式,特别适用于远距离连续监测。用于非接触在线分析的仪器有红外发射光谱、X X 射线光谱分析、超声波分析等。理性质与化学性质转换为电信号进行检测。非接触在线分析是一种理想的分析形式,特别适用于远距离连续监测。用于非接触在线分析的仪器有红外发射光谱、X X 射线光谱分析、超声波分析等。 第四章 思考题思 思 考 考 题4 4– – 1 采集试样的原则是什么?4 4 – – 2 定量分析过程一般包括哪几个步骤?4 4 – – 3 分解有机试样可采取哪些方法?4 4 – – 4 准确度和精密度有何不同? ? 它们之间有什么关系? ?4 4 – – 5 如何消除测定方法中的系统误差?减少随机误差?4 4 – – 6 什么叫有效数字?有效数字运算规则在分析实际工作中有何作用?什么叫有效数字?有效数字运算规则在分析实际工作中有何作用?4 4 – – 7 什么是滴定分析法?能够用于滴定分析的化学反应必须具备哪些条件?什么是滴定分析法?能够用于滴定分析的化学反应必须具备哪些条件?4 4 – – 8 什么是化学计量点和滴定终点?两者有何区别?4 4 – – 9 什么是基准试剂?它有何用途?4 4 – – 10 标准滴定溶液的制备方法有哪些?各适用于什么情况?标准滴定溶液的制备方法有哪些?各适用于什么情况? 第四章 习题习 题4 4- - 1 下列各数据各包括几位有效数字?(1 1 ) 1.204 (2 2 ) 0.018 (3 3 ) 10.217 (4 4 ) pH=4.30(5 5 ) 20.05% (6 6 ) 0.2300 习 题4 4- - 1 下列各数据各包括几位有效数字?(1 1 ) 1.204 (2 2 ) 0.018 (3 3 ) 10.217 (4 4 ) pH=4.30(5 5 ) 20.05% (6 6 ) 0.2300 7 7 0 0 8 8 1 2 (7 7 7 7 ) 0 0. . 70% (8 8 8 8 ) 2 2 102. . 304 4- - 2 根据有效数字运算规则,计算下列各式:(1 1 ) 0.015 + 34.37 + 4.3235 ═ ? (2 2 ) 213.64 + 4.4 + 0.3244 ═ ?(3 3 ) 0.0243 × × 7.105 × × 70.06 ÷ 164.2 ═ ? (4 4 ) 1.276 × × 4.17 + 1.7 × × 10- - 4 4 4- - 2 根据有效数字运算规则,计算下列各式:(1 1 ) 0.015 + 34.37 + 4.3235 ═ ? (2 2 ) 213.64 + 4.4 + 0.3244 ═ ?(3 3 ) 0.0243 × × 7.105 × × 70.06 ÷ 164.2 ═ ? (4 4 ) 1.276 × × 4.17 + 1.7 × × 10- - 4 − − − − 0.0021764 × × 0.0121 ═ ?0.0021764 × × 0.0121 ═ ? 第四章 习题4 4- - 3 一铜矿试样,经两次测定,铜的质量分数为24.87% , 24.93% ,而铜的实际质量分数为 24.95% ,求分析结果的绝对误差和相对误差?4 4- - 4 分析铁矿中铁的含量,得到如下数据: 37.45% ,4 4- - 3 一铜矿试样,经两次测定,铜的质量分数为24.87% , 24.93% ,而铜的实际质量分数为 24.95% ,求分析结果的绝对误差和相对误差?4 4- - 4 分析铁矿中铁的含量,得到如下数据: 37.45% ,7 7 7 7 7 7 37. . 20% , 7 7 37. . 50% , 7 7 37. . 30% , 7 7 37. . 25% 计 。 计算该组数据的平均值、平均偏差、标准偏差和变异系数。4 4- - 5 测定某有机样品中的氯含量,得到下列结果:15.48% , 15.51% , 15.52% , 15.53% , 15.52% , 15.56% ,15.53% , 15.54% , 15.68% , 15.56% ,试用Q Q 检验法判断有无可疑值需弃去(置信度为 90% )?均值、平均偏差、标准偏差和变异系数。4 4- - 5 测定某有机样品中的氯含量,得到下列结果:15.48% , 15.51% , 15.52% , 15.53% , 15.52% , 15.56% ,15.53% , 15.54% , 15.68% , 15.56% ,试用Q Q 检验法判断有无可疑值需弃去(置信度为 90% )? 第四章 习题4 4- - 6 已知盐酸的质量浓度为 1.19g/mL ,其中 HCl 的质量分数为 36% ,求每升盐酸中所含有的4 4- - 6 已知盐酸的质量浓度为 1.19g/mL ,其中 HCl 的质量分数为 36% ,求每升盐酸中所含有的 n n 及 (HCl) 及盐酸的c c 各 (HCl) 各为多少?4 4 4 4- - - -7 7 7 7 0 的 5 4 4 4 4 7 7 欲配制0 0 0. . 1000mol/L 的碳酸钠标准滴定溶液 500mL ,问应称取基准碳酸钠多少克?4 4- - 8 准确移取 25.00mL 硫酸溶液,用 0.09026mol/L 氢氧化钠溶液滴定,到达化学计量点时,消耗氢氧化钠的体积为 24.93mL ,问硫酸溶液物质的量浓度是多少 mol/L ?,问应称取基准碳酸钠多少克?4 4- - 8 准确移取 25.00mL 硫酸溶液,用 0.09026mol/L 氢氧化钠溶液滴定,到达化学计量点时,消耗氢氧化钠的体积为 24.93mL ,问硫酸溶液物质的量浓度是多少 mol/L ? 第四章 习题4 4- - 9 已知一盐酸标准滴定溶液的滴定度 ═ 0.004347g/ml 。试计算(1 1 )相当于氢氧化钠的滴定度;(2 2 )相当于氧化钙的滴定度。4 4- - 10 计算 0.02000mol/L 重铬酸钾溶液对 Fe 、 Fe4 4- - 9 已知一盐酸标准滴定溶液的滴定度 ═ 0.004347g/ml 。试计算(1 1 )相当于氢氧化钠的滴定度;(2 2 )相当于氧化钙的滴定度。4 4- - 10 计算 0.02000mol/L 重铬酸钾溶液对 Fe 、 Fe 2 2 2 2 O O O O 3 3 3 3 及F F O O O O F Fe e 3 3 3 3 O O O O 4 4 4 4 。 的滴定度。4 4- - 11 称取基准草酸钠 0.2680g ,用适量水溶解,然后在酸性介质中用某高锰酸钾溶液滴定,至终点时消耗了40.00mL 。计算该高锰酸钾溶液的物质的量浓度。4 4- - 12 称取 0.5185g 含有水溶性氯化物的样品,用0.1000mol/L 硝酸银标准滴定溶液滴定,化学计量点时消耗了 44.20mL 。求样品中氯化物的质量分数?。4 4- - 11 称取基准草酸钠 0.2680g ,用适量水溶解,然后在酸性介质中用某高锰酸钾溶液滴定,至终点时消耗了40.00mL 。计算该高锰酸钾溶液的物质的量浓度。4 4- - 12 称取 0.5185g 含有水溶性氯化物的样品,用0.1000mol/L 硝酸银标准滴定溶液滴定,化学计量点时消耗了 44.20mL 。求样品中氯化物的质量分数? 第四章 习题称 ( 4 4- - 13 称取硼砂 (Na 2 2 2 2 B B B B 4 4 4 4 O O O O 7 7 7 7 · 10H 2 2 2 2 O)0.4853g ,用以标定盐酸溶液。已知化学计量点时消耗盐酸溶液 24.75mL ,求此盐酸溶液物质的量浓度。4 4- - 14 称取含铝试样 0.2000g ,溶解后加入0.02082mol/LEDTA 标准滴定溶液 30.00mL ,控制条件使AlO)0.4853g ,用以标定盐酸溶液。已知化学计量点时消耗盐酸溶液 24.75mL ,求此盐酸溶液物质的量浓度。4 4- - 14 称取含铝试样 0.2000g ,溶解后加入0.02082mol/LEDTA 标准滴定溶液 30.00mL ,控制条件使Al 3+ E 配 0 的 Z 与 EDTA 配位完全。然后以 0.0201...