高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座_第19讲_容量分析(包括有效数字的概念).pdfVIP

高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座 第19 讲 容量分析（包括有效数字的概念） 【竞赛要求】 在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器（天平、量筒、移液管、滴定管、 容量瓶等等）测量数据的有效数字。运算结果的有效数字。常见容量分析的基本概念（被测 物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等）。酸碱滴定的滴定曲线（酸碱强度、浓度、 溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系）。酸碱滴定指示剂的选择。高锰酸钾、重铬酸钾、硫代 硫酸钠、EDTA 为标准溶液的基本滴定反应。常见容量分析的基本操作、基本反应及分析结 果的计算。容量分析的误差分析。 【知识梳理】 一、 容量分析的基本概念和原理 待测物质中有关组分含量的测定是定量分析要作的工作。测定的化学原理是化学反应： 待测组分X + 试剂R = 产物P 容量分析是通过消耗试剂体积从而知道物质的量，按以上反应的化学计量关系求算待测 量的。 作滴定分析时，将一定体积的待测溶液置于锥形瓶中，将已知浓度的试剂通过滴定管滴 加到锥形瓶中，当达到滴定终点时，准确读得所加试剂的体积，求得所加试剂的物质的量， 从而求出待测组分的物质的量浓度。也可以倒过来把待测溶液从滴定管中滴入锥形瓶中的标 准溶液中。那么，滴定终点如何确定呢？这是在滴定反应中最为关心的问题——指示剂地选 择。滴定终点即指示剂的变色点。由于指示剂的变色点和化学反应的计量点往往不一致，由 此造成的误差称为终点误差或系统误差。 由于滴定分析中要测体积，故把滴定分析又叫容量分析。滴定分析的方法通常有：直接 滴定法、返滴定法、间接滴定法。 二、常见容量分析方法及其应用 （一）酸碱滴定法 1、酸碱滴定法的基本原理 酸碱滴定法是以酸碱反应为基础的滴定分析方法。其中，常用的标准溶液是浓度为 0.1 mol ·L－1 的HCl 和NaOH 溶液。 盐酸是由基准物碳酸钠标定的，碳酸钠的量是由称量而来的，标定反应为： Na CO + 2HCl = 2NaCl + H O + CO ↑ 2 3 2 2 NaOH 是用称得的邻苯二甲酸氢钾标定的，反应是： COOH COONa + NaOH = + H O 2 COOK COOK 在酸碱滴定中，最重要的是选择最合适的指示剂来指示滴定终点。为此，必须了解滴定 过程中溶液pH 的变化情况，特别是化学计量点前后一定准确度范围内（如相对误差为 0.1% ）  溶液pH 的变化情况。下面通过实例来说明滴定原理，并说明滴定曲线。 （1）强碱滴定强酸（或强酸滴定强碱） 用标准NaOH 溶液滴定HCl ，滴定反应为： + – H + OH = H O 2 滴定常数K = 1/K = 1014.00 。根据质子条件： t w + – [H ] = cHCl + [OH ] － cb （19-1） （19-1）式中cHCl 为滴定过程中盐酸的浓度，cb 为NaOH 加入到被滴溶液后的瞬时浓度， cHCl 和cb 均随滴定反应的进行而不断变化着，可用滴定分数a 来衡量滴定反应