定量測定基本方法

1、定量測定的基本方法與定量測定的基本方法與方案設計方案設計思考：v已知某純堿樣品中含有NaCl雜質(zhì)，為測定樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)，請同學們設計三種初步實驗方案？方案1.測氣體體積或質(zhì)量稱取樣品a克 H+測CO2的體積測CO2的質(zhì)量原理：原理：CO32-+2H+=CO2+H20電子天平電子天平常見排液量氣裝置：測量氣體的體積排液量氣裝置：測量氣體的體積 圖圖1 圖圖2 圖圖3 圖圖4 注意：注意：氣體體積很容易受到溫度和壓強的影響，很難氣體體積很容易受到溫度和壓強的影響，很難準確的測定。準確的測定。 圖圖4量氣管測氣體體積讀書時左右兩端水位要相平量氣管測氣體體積讀書時左右兩端水位要相平。條件：氣條件

2、：氣體難溶于體難溶于液體液體測氣體的質(zhì)量的裝置如下：測氣體的質(zhì)量的裝置如下：空氣空氣發(fā)生裝置發(fā)生裝置濃硫酸濃硫酸堿石灰堿石灰堿石灰堿石灰NaOH溶液溶液問題1.用以上裝置測氣體質(zhì)量，分液漏斗中的酸應用以上裝置測氣體質(zhì)量，分液漏斗中的酸應選硫酸還是鹽酸，選硫酸還是鹽酸，why？鹽酸易揮發(fā)，伴隨著二氧化碳一起進入U型管，被堿石灰吸收，影響實驗結果問題問題2.比較測氣體體積與測氣體質(zhì)量的方法，比較測氣體體積與測氣體質(zhì)量的方法，那一種更準確些那一種更準確些？方案2.測沉淀質(zhì)量稱樣品稱樣品a克克 溶解溶解BaCO3質(zhì)量質(zhì)量問題1.方框內(nèi)包括哪些步驟過濾 洗滌 干燥 冷卻 稱量問題2.如何洗滌，選擇什么樣

3、的洗滌劑？ 沉淀是否洗干凈的判斷方法是什么？取最后一次洗滌液，取最后一次洗滌液，滴入滴入AgNO3溶液，若溶液，若有白色沉淀生成則未有白色沉淀生成則未洗干凈，若不出現(xiàn)沉洗干凈，若不出現(xiàn)沉淀則已經(jīng)洗干凈淀則已經(jīng)洗干凈從明確洗什么入手從明確洗什么入手先考慮洗去沉淀表先考慮洗去沉淀表面雜質(zhì)，再考慮不面雜質(zhì)，再考慮不減少沉淀的量減少沉淀的量 為原則。為原則。BaCl2原理：原理：CO32-+Ba2+ = BaCO3干燥、冷卻干燥、冷卻、稱量稱量應重復進行，直到應重復進行，直到前后兩次稱量質(zhì)量前后兩次稱量質(zhì)量基本恒定不變基本恒定不變方案3.滴定法稱取樣品稱取樣品HClNaOH滴滴 定定測剩余酸測剩余酸

4、算出反應消耗的酸算出反應消耗的酸 算出算出m(Na2CO3)過量過量或或稱取樣品稱取樣品溶解溶解用標準鹽酸用標準鹽酸滴定滴定計算消耗鹽酸計算消耗鹽酸的量的量原理：原理： Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O問題問題1.兩種滴定方法如何選擇指示劑？兩種滴定方法如何選擇指示劑？ （已知飽和（已知飽和CO2的水溶液的的水溶液的pH=3.9 ）酚酞或酚酞或甲基橙甲基橙甲基甲基橙橙解析： Na2CO32HCl2NaClCO2H2O 滴定的最終溶液是呈酸性的滴定的最終溶液是呈酸性的 所以只能用在所以只能用在酸性范圍內(nèi)變色的指示計即甲基橙或紅酸性范圍內(nèi)變色的指示計即甲基橙或紅 強酸強堿滴定的終

5、點為中性溶液所以不論強酸強堿滴定的終點為中性溶液所以不論用酚酞還是甲基橙或紅都可以用酚酞還是甲基橙或紅都可以 甲基橙甲基橙3.1 4.48.2 10.0常用酸堿指示劑常用酸堿指示劑 的變色范圍的變色范圍酚酚 酞酞紅紅 橙橙 黃黃 無色無色 粉紅粉紅 紅紅4.4 6.2甲基紅甲基紅pH=7恰好完全反應恰好完全反應 紅紅 橙橙 黃黃4.39.7突躍突躍（一滴）（一滴）7pH加入鹽酸的體積加入鹽酸的體積指示劑的選擇指示劑的選擇0.1000 mol/LHCl滴定滴定 NaOH(20 mL 0.1000 mol/L)滴入滴入HCl mL剩余剩余NaOH mol 過量過量HCl mol pH c（H +）

6、的）的計算計算 0.002 21010-3-3 13.0013.0018.0018.002 21010-4-4 11.7211.7219.8019.802 21010-5-5 10.7010.7019.9819.982 21010-6-6 9.709.7020.0020.000 00 07.007.00 20.0220.022 21010-6-64.304.3020.2020.202 21010-5-53.303.3022.0022.002 21010-4-42.322.3240.0040.002 21010-3-3 1.481.48一一滴滴突躍突躍0.1000mol/LHCl滴定滴定 NaO

7、H(20mL 0.1000mol/L)4.39.7突躍突躍（一滴）（一滴）78.210.0酚酞酚酞3.14.4甲基橙甲基橙pH加入鹽酸的體積加入鹽酸的體積指示劑的選擇指示劑的選擇6.2甲基紅甲基紅0.1000 mol/LHCl滴定滴定 NaOH(20 mL 0.1000 mol/L)假設一組同學用鹽酸滴定碳酸鈉溶液，實驗數(shù)假設一組同學用鹽酸滴定碳酸鈉溶液，實驗數(shù)據(jù)記錄如下，則測得碳酸鈉物質(zhì)的量為據(jù)記錄如下，則測得碳酸鈉物質(zhì)的量為試驗次數(shù)試驗次數(shù)實驗數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)1234C(HCl)/mol/L0.1000.1000.1000.100V(HCl)始始/mL0.000.100.200.10V(HCl

8、)終終/mL14.9816.2415.2015.12注意：多次測量取平均值，誤差太大的組別應注意：多次測量取平均值，誤差太大的組別應舍去。舍去。問題問題2.如何處理數(shù)據(jù)？如何處理數(shù)據(jù)？mol0.7510-3對點演練對點演練 1問題問題3.誤差分析誤差分析待測值待測值確定值確定值變變不變不變原理：原理：n(NaCO3)=1/2V(HCl) C(HCl對點演練對點演練2.在鹽酸滴定碳酸鈉的實驗中，下列操作會引起測定結果偏高的是（ ）A.配置鹽酸標準液時，定容俯視B.裝標準液的滴定管未用標準液潤洗C.錐形瓶洗凈后留有少量水D.標準液滴定管滴定前未驅盡氣泡E.甲基橙由黃色變?yōu)榧t色停止滴定F讀數(shù)時前仰視

9、后俯視G滴定終點時滴定管尖嘴處有半滴尚未滴下 BDEG思考：若出現(xiàn)滴定終點判斷過遲，滴入鹽酸過多的思考：若出現(xiàn)滴定終點判斷過遲，滴入鹽酸過多的情況，我們在不更換待測液的情況下應怎樣去進行補救情況，我們在不更換待測液的情況下應怎樣去進行補救先記錄下消耗鹽酸的總量，然后再用標準NaOH溶液來滴定過量的鹽酸小結：一一定量測定的基本方法：定量測定的基本方法：v1.氣體法氣體法v2.沉淀法沉淀法v3.滴定法滴定法中和滴定法中和滴定法氧化還原滴定氧化還原滴定沉淀滴定沉淀滴定絡合滴定絡合滴定反滴定反滴定與氧化還原與氧化還原知識結合知識結合與與KSP知知識結合識結合二二定量測定的方案設計思路：定量測定的方案設

10、計思路：測定對象測定對象狀態(tài)狀態(tài)實驗方法實驗方法選用試劑選用試劑儀器裝置儀器裝置分析評價分析評價反應物反應物或生成物或生成物氣體氣體液體液體固體固體氣體法氣體法滴定法滴定法沉淀法沉淀法對點演練3. 欲用托盤天平、過濾裝置、蒸發(fā)裝置、氫欲用托盤天平、過濾裝置、蒸發(fā)裝置、氫氧化鈉溶液等用品來測定未知濃度的氧化鈉溶液等用品來測定未知濃度的MgCl2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。甲、乙、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。甲、乙、丙三組學生各自設計了一套實驗方案，試丙三組學生各自設計了一套實驗方案，試根據(jù)表中的三套方案，回答以下問題：根據(jù)表中的三套方案，回答以下問題：組別組別 實實 驗驗 步步 驟驟甲甲取取MgCl2溶液溶

11、液m1 g，加熱溶液蒸發(fā)到全部成為，加熱溶液蒸發(fā)到全部成為晶體為止晶體為止稱取最后得到的固體稱取最后得到的固體m2 g乙乙取取MgCl2溶液溶液m1 g將將NaOH溶液慢慢加到溶液慢慢加到MgCl2溶液中至剛好溶液中至剛好不再產(chǎn)生沉淀為止，稱得用去的不再產(chǎn)生沉淀為止，稱得用去的NaOH溶液溶液的質(zhì)量的質(zhì)量m2 g過濾，稱取溶液的質(zhì)量為過濾，稱取溶液的質(zhì)量為m3 g丙丙取取MgCl2溶液溶液m1 g加入加入NaOH溶液，估計溶液，估計NaOH溶液已完全過溶液已完全過量量過濾后將沉淀洗滌、烘干并灼燒，稱得沉過濾后將沉淀洗滌、烘干并灼燒，稱得沉淀質(zhì)量為淀質(zhì)量為m2 g將沉淀再加熱烘干灼燒，冷卻后稱得

12、質(zhì)量將沉淀再加熱烘干灼燒，冷卻后稱得質(zhì)量為為m3 g，且，且m2- m3 0.1g（1）上述三組方案中，）上述三組方案中， 組方案是錯誤的，錯誤的組方案是錯誤的，錯誤的原因是原因是 ？ （2） 組方案不夠準確，其計算結果比溶液中實際組方案不夠準確，其計算結果比溶液中實際溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù) （填偏高或偏低），出現(xiàn)這（填偏高或偏低），出現(xiàn)這種情況主要是實驗方案中的第種情況主要是實驗方案中的第 步，因步，因為為 。（3）如果試劑和儀器可以任選，請你對題中的甲、）如果試劑和儀器可以任選，請你對題中的甲、乙兩種實驗方案進行改進，或者提出其它合理的實乙兩種實驗方案進行改進，或者提出其它合理的實驗

13、方案。驗方案。甲方案改進方案：甲方案改進方案： 乙方案改進方案：乙方案改進方案： 甲甲加熱時加熱時MgCl2將發(fā)生水解，蒸干后得到的固體將發(fā)生水解，蒸干后得到的固體不會是純凈的不會是純凈的MgCl2固體固體 濾液中的溶質(zhì)沾附在濾紙和沉淀上濾液中的溶質(zhì)沾附在濾紙和沉淀上乙乙偏高偏高在氯化氫氣體的氛圍中加熱并蒸干在氯化氫氣體的氛圍中加熱并蒸干MgCl2溶液，得到溶液，得到MgCl2固體；固體；向向MgCl2中加入過量的中加入過量的NaOH溶液，然后再用稀鹽酸溶液，然后再用稀鹽酸來滴定過量的來滴定過量的NaOH溶液，用酚酞作指示劑；溶液，用酚酞作指示劑；思考：思考： 是否還有其他合理的方案？是否還有

14、其他合理的方案？4.KNO3中含有NaCl雜質(zhì)，為測定KNO3的純度，取a克樣品溶于水，配成250mL的溶液，用移液管取25mL,用0.01mol/L的硝酸銀沉淀滴定法定量分析測定純度，K2CrO4作指示劑，用去硝酸銀溶液bmL。已知：Ksp(AgCl)=1.810-10 Ksp(Ag2CrO4)=1.910-12AgCl是白色沉淀，Ag2CrO4是磚紅色沉淀；假設當一種離子開始沉淀時，另一種離子濃度小于10-5 mol/L則認為該離子完全沉淀。對點演練對點演練（1)終點出現(xiàn)的現(xiàn)象（2）滴定終點時錐形瓶內(nèi)的液體為50mL，問在滴定開始時應加入0.1mol/L的K2CrO4 mL（3）用帶ab的

15、式子來表示樣品中硝酸鉀的純度滴入最后一滴滴入最后一滴AgNO3時，出現(xiàn)磚紅色沉淀時，出現(xiàn)磚紅色沉淀2.93(a-5.8510-3b)/a解析：解析：n(AgNO3)=b 10-3L 0.01mol/L則則m(NaCl)=b 10-3L 0.01mol/L 58.5g/mol 10m(KNO3)=a-(b 10-3L 0.01mol/L 58.5g/mol 10) =a-5.85 10-3 b 謝 謝 大 家！解析：終點時，終點時，Cl-沉淀完全，即沉淀完全，即c(Cl-)=110-5mol/L則則c(Ag+)=1.810-10/ 10-5=1.810-5此時此時Ag2CrO4剛開始沉淀，剛開始

16、沉淀，即即c(CrO42-)=1.910-12/ (1.810-5)2 =5.8610-3mol/L則則n(CrO42-)=5.8610-3mol/L50mL設開始時加入設開始時加入XmL則則0.1X=5.8610-3mol/L50mLX=2.93mL返回對點演練v2.(2010杭州檢測)實驗室用性質(zhì)穩(wěn)定、相對分子質(zhì)量較大的基準物質(zhì)草酸鈉Mr(Na2C2O4)134.0對粗配的KMnO4溶液進行標定，測出所配制的KMnO4溶液的準確濃度，反應原理為5C2O4 2-2 MnO4-16H=10CO22Mn 28H2Ov以下是標定KMnO4溶液的實驗步驟：v步驟一：先粗配濃度約為0.15 mol L1的高錳酸鉀溶液500 mL。v步驟二：準確稱取Na2C2O4固體 m g 放入錐形瓶中，用蒸餾水溶解并加稀硫酸酸化，加熱至7080 ，用步驟一所配高錳酸鉀溶液進行滴定。三次平行實驗的數(shù)據(jù)記錄在下表中：平行實驗編號Na2C2O4質(zhì)量(m g)滴定管起始讀數(shù)(mL)滴定管滴定終點讀數(shù)(mL)11.3800.0025.0021.4000.0225.4031.3900.1824.88v試回答下列問題：v(1)步驟一中要用到的主要玻璃儀器除燒杯外還需_。v(2)步驟二中滴定操作圖示正確的是 _ (填編號)。（3）滴定終點的判斷是否需要指示劑 ，滴定終點的標志 _ _ v(4)步驟二的