无机化学-p12滴定分析课件

6/26/20246/26/20246/26/2024第第13章章滴定分析法滴定分析法第13章16/26/20246/26/20246/26/2024第第1313章章 滴定分析滴定分析 13.1 滴定分析概述滴定分析概述 13.5 配位滴定法配位滴定法 13.4 氧化还原滴定法氧化还原滴定法 13.3 酸碱滴定法酸碱滴定法 13.2 分析结果的误差和有效数字分析结果的误差和有效数字 第13章 滴定分析 13.1 滴定分析概述26/26/20246/26/20246/26/2024 13.1 滴定分析概述滴定分析概述13.1.3 滴定分析反应的条件滴定分析反应的条件 和滴定方式和滴定方式13.1.2 滴定分析的一般过程滴定分析的一般过程13.1.1 滴定分析的概念与术语滴定分析的概念与术语 13.1 滴定分析概述13.1.3 滴定分析反应的36/26/20246/26/20246/26/202413.1.1 滴定分析概念与术语滴定分析概念与术语定性分析定性分析：检测样品（被分析对象）中有什么物质。检测样品（被分析对象）中有什么物质。定量分析定量分析：测定样品中某种物质的确切含量。测定样品中某种物质的确切含量。滴定分析法滴定分析法是一种定量分析方法是一种定量分析方法标准溶液（滴定剂）标准溶液（滴定剂）浓度准确已知的用于分析试样中被测物质浓度准确已知的用于分析试样中被测物质的试剂溶液的试剂溶液13.1.1 滴定分析概念与术语定性分析：检测样品（被分46/26/20246/26/20246/26/2024滴定滴定 滴定分析的操作过程滴定分析的操作过程滴定剂与被测物质恰好完全反应时即称达滴定剂与被测物质恰好完全反应时即称达到化学计量点到化学计量点化学计量点（计量点、理论终点化学计量点（计量点、理论终点)滴定终点滴定终点通过一定方法认定已达到化学计量点从而通过一定方法认定已达到化学计量点从而终止滴定，此时称为滴定终点。终止滴定，此时称为滴定终点。滴定误差滴定误差滴定终点与化学计量点不一致而造成的分滴定终点与化学计量点不一致而造成的分析误差。析误差。滴定 滴定分析的操作过程滴定剂与被测物质恰好完全反应时即称达56/26/20246/26/20246/26/2024 滴定分析法分类（按照化学反应分类）滴定分析法分类（按照化学反应分类）(1)酸碱滴定法酸碱滴定法(中和法中和法)：以质子传递反应为以质子传递反应为基础。基础。H+B-HB (2)沉淀滴定法（容量沉淀法）；以沉淀反应沉淀滴定法（容量沉淀法）；以沉淀反应为基础。为基础。Ag+Cl-AgCl (3)配位滴定法（络合滴定法）：以配位反应配位滴定法（络合滴定法）：以配位反应为基础。为基础。M2+Y4-MY2-(4)氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础MnO4-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O 滴定分析法分类（按照化学反应分类）66/26/20246/26/20246/26/202413.1.2 滴定分析的一般过程滴定分析的一般过程两步两步:(1)标准溶液的配制标准溶液的配制,(2)被测物含量测被测物含量测定定(1)直接配制法直接配制法(2)间接配制法（标定法）间接配制法（标定法）直接配制法直接配制法基准物质基准物质（一级标准物质）（一级标准物质）准确称量准确称量溶于水至一定体积即为溶于水至一定体积即为标准溶液标准溶液浓度计算浓度计算标准溶液的配制方法有两种标准溶液的配制方法有两种13.1.2 滴定分析的一般过程两步:(1)标准溶液的配76/26/20246/26/20246/26/2024基准物质应具备的条件基准物质应具备的条件1.组成与化学式相符组成与化学式相符2.纯度高纯度高3.在空气中稳定在空气中稳定4.严格按滴定反应式进行反应严格按滴定反应式进行反应5.有较大摩尔质量有较大摩尔质量直接法配制标准溶液直接法配制标准溶液基准物质应具备的条件1.组成与化学式相符 直接法配制标准86/26/20246/26/20246/26/2024间接配制法（标定法）间接配制法（标定法）将试剂先配制成近似于所需浓度的溶液将试剂先配制成近似于所需浓度的溶液用含量准确已知的基准物质用含量准确已知的基准物质即标定其浓度。此过程称为即标定其浓度。此过程称为标定标定。通过滴定反应确定其浓度。通过滴定反应确定其浓度。间接配制法（标定法）将试剂先配制成近似于所需浓度的溶液用含量96/26/20246/26/20246/26/2024设标准溶液设标准溶液A（被标定者）与基准物质（被标定者）与基准物质B之间的滴定反应为之间的滴定反应为aA+bB=dD+eE则有则有即即标定法的计算标定法的计算设标准溶液A（被标定者）与基准物质B之间的滴定反应为aA+106/26/20246/26/20246/26/202413.1.3 滴定分析反应的条件和滴定方式滴定分析反应的条件和滴定方式滴定分析反应必须具备的条件滴定分析反应必须具备的条件3 3、有确定滴定终点的可靠方法。、有确定滴定终点的可靠方法。1 1、反应必须按反应式定量完成。无副反、反应必须按反应式定量完成。无副反 应或有适当方法消除副反应。应或有适当方法消除副反应。2 2、反应要足够快。、反应要足够快。13.1.3 滴定分析反应的条件和滴定方式滴定分析反应必116/26/20246/26/20246/26/2024滴定方式分类：滴定方式分类：(1)(1)直接滴定直接滴定 例例:强酸滴定强碱。强酸滴定强碱。(2)(2)间接滴定间接滴定 例：氧化还原法测定钙。例：氧化还原法测定钙。(3)(3)返滴定法返滴定法 例：配位滴定法测定铝。例：配位滴定法测定铝。(4)(4)置换滴定法置换滴定法 例：例：AlY AlF62-+Y4-ZnY滴定方式分类：(1)直接滴定126/26/20246/26/20246/26/2024 13.2 分析结果的误差分析结果的误差 和有效数字和有效数字11.2.3 提高分析结果准确度的方法提高分析结果准确度的方法13.2.2 误差的表示方法误差的表示方法13.2.1 误差的产生与分类误差的产生与分类11.2.4 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则 13.2 分析结果的误差11.2.3 提高分析结果136/26/20246/26/20246/26/202413.2.1 误差的产生与分类误差的产生与分类根据误差产生的原因可将误差分为两类根据误差产生的原因可将误差分为两类系统误差系统误差 由固定原因造成的会重复出现的误差由固定原因造成的会重复出现的误差.包括方法误差、仪器试剂误差、操作误差等。包括方法误差、仪器试剂误差、操作误差等。随机误差随机误差（偶然误差）（偶然误差）由随机因素造成的误差。由随机因素造成的误差。系统误差可通过校正设法消除。系统误差可通过校正设法消除。随机误差不能通过校正消除，随机误差不能通过校正消除，但可通过多次测定减小。但可通过多次测定减小。13.2.1 误差的产生与分类根据误差产生的原因可将误差146/26/20246/26/20246/26/2024系统误差的性质：(1)重复性：同一条件下，重复测定中，重复地出现；重复性：同一条件下，重复测定中，重复地出现；(2)单向性：测定结果系统偏高或偏低；单向性：测定结果系统偏高或偏低；(3)恒定性：大小基本不变，对测定结果的影响固定。恒定性：大小基本不变，对测定结果的影响固定。(4)可校正性：其大小可以测定，可对结果进行校正可校正性：其大小可以测定，可对结果进行校正。系统误差的校正方法：系统误差的校正方法：选择标准方法、提纯试剂和使用校正值等办法加选择标准方法、提纯试剂和使用校正值等办法加以消除。常采用以消除。常采用对照试验对照试验和和空白试验空白试验的方法。的方法。系统误差的性质：(1)重复性：同一条件下，重复测定中，重复地156/26/20246/26/20246/26/2024对照试验和空白试验：（1）对对照照试试验验：选选择择一一种种标标准准方方法法与与所所用用方方法法作作对对比比或或选选择择与试样组成接近的标准试样作试验，找出校正值加以校正。与试样组成接近的标准试样作试验，找出校正值加以校正。（2）空空白白试试验验：指指除除了了不不加加试试样样外外，其其他他试试验验步步骤骤与与试试样样试试验步骤完全一样的实验，所得结果称为空白值。验步骤完全一样的实验，所得结果称为空白值。对对试试剂剂或或实实验验用用水水是是否否带带入入被被测测成成份份，或或所所含含杂杂质质是是否否有有干扰可通过空白试验扣除空白值加以修正。干扰可通过空白试验扣除空白值加以修正。是否存在系统误差，常常通过回收试验加以检查。是否存在系统误差，常常通过回收试验加以检查。对照试验和空白试验：（1）对照试验：选择一种标准方法与所用方166/26/20246/26/20246/26/2024回收试验：在测定试样某组分含量的基础上，加入已知量的该组分，再次测定其组分含量。由回收试验所得数据计算出回收率。由回收率的高低来判断有无系统误差存在。由回收率的高低来判断有无系统误差存在。常量组分常量组分:一般为99%以上，微量组分微量组分:90110%。回收试验：在测定试样某组分含量的基础上，加入已知176/26/20246/26/20246/26/20242.偶然误差产生的原因、性质及减免产生的原因：产生的原因：由一些无法控制的不确定因素引起的。（1）如环境温度、湿度、电压、污染情况等的变化引起样品质量、组成、仪器性能等的微小变化；（2）操作人员实验过程中操作上的微小差别；（3）其他不确定因素等所造成。性质：性质：时大时小，可正可负。减免方法：减免方法：无法消除。通过增加平行测定次数,降低；过失误差过失误差(粗差粗差):认真操作，可以完全避免。认真操作，可以完全避免。2.偶然误差产生的原因、性质及减免产生的原因：由一些无法控186/26/20246/26/20246/26/20243.偶然误差分布具有以下性质(1)对对称称性性：相相近近的的正正误误差差和和负负误误差差出出现现的的概概率率相相等等,误差分布曲线对称误差分布曲线对称;(2)单单峰峰性性:小小误误差差出出现现的的概概率率大大，大大误误差差的的概概率率小小。误差分布曲线只有一个峰值。误差有明显集中趋势；误差分布曲线只有一个峰值。误差有明显集中趋势；(3)有有界界性性：由由偶偶然然误误差差造造成成的的误误差差不不可可能能很很大大，即即大大误差出现的概率很小；误差出现的概率很小；(4)抵偿性；误差的算术平均值的极限为零。抵偿性；误差的算术平均值的极限为零。3.偶然误差分布具有以下性质(1)对称性：相近的正误差和196/26/20246/26/20246/26/202413.2.2 误差的表示方法误差的表示方法准确度与误差准确度与误差准确度准确度测定值与真实值符合的程度测定值与真实值符合的程度准确度的高低用误差来衡量准确度的高低用误差来衡量误差误差测定值测定值x与真实值与真实值x T之间的差值之间的差值绝对误差绝对误差EE=xx T相对误差相对误差RERE=Ex T100%13.2.2 误差的表示方法准确度与误差准确度测定值与真206/26/20246/26/20246/26/2024绝对误差绝对误差EE=xx T相对误差相对误差RERE=Ex T100%例例 某样品质量的真实值为某样品质量的真实值为 1.6381g,称量值为称量值为1.6380g,计算称量的绝对误差和相对误差计算称量的绝对误差和相对误差.解E=xx T=1.6380g 1.6381g=0.0001gRE=Ex T100%=0.0001g 1.6381g100%=0.006%绝对误差EE=xx T相对误差RERE=Ex T100216/26/20246/26/20246/26/2024精密度与偏差精密度与偏差精密度精密度几次平行测定值相符合的程度几次平行测定值相符合的程度精密度的高低用偏差来衡量精密度的高低用偏差来衡量偏差偏差绝对偏差绝对偏差dd=xx单次测定值单次测定值x与多次测定值的与多次测定值的算术平均值算术平均值 x 之间的差值之间的差值相对偏差相对偏差Rd Rd=100 精密度与偏差精密度几次平行测定值相符合的程度精密度的高低用偏226/26/20246/26/20246/26/2024绝对平均偏差绝对平均偏差 相对平均偏差相对平均偏差 绝对平均偏差 相对平均偏差 236/26/20246/26/20246/26/2024 标准偏差标准偏差相对标准偏差相对标准偏差 标准偏差相对标准偏差 246/26/20246/26/20246/26/2024准确度与精密度的关系准确度与精密度的关系准确度与精密度都好准确度与精密度都好准确度差准确度差,精密度好精密度好准确度与精密度都差准确度与精密度都差准确度与精密度的关系准确度与精密度都好准确度差,精密度好256/26/20246/26/20246/26/202411.2.3 提高分析结果准确度的方法提高分析结果准确度的方法1、选择适当分析方法、选择适当分析方法一、消除系统误差一、消除系统误差2、校准仪器、校准仪器4、对照试验、对照试验 与标准样品进行对照与标准样品进行对照5、空白试验、空白试验 不加试样进行试验不加试样进行试验二、减小偶然误差二、减小偶然误差增加平行测定次数增加平行测定次数3、使用合适的测量方法。、使用合适的测量方法。11.2.3 提高分析结果准确度的方法1、选择适当分析方266/26/20246/26/20246/26/202411.2.4 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则1.有效数字有效数字有效数字有效数字:实际能测量到的具有实际意义的数字。实际能测量到的具有实际意义的数字。在有效数字中，除最后一位数是估计值外，在有效数字中，除最后一位数是估计值外，其余全为准确值。其余全为准确值。例：滴定管读数例：滴定管读数 20.66 ml四位有效数字四位有效数字,其中前三其中前三位是准确值位是准确值,最后一位是估计值最后一位是估计值.11.2.4 有效数字及其运算规则1.有效数字有效数字276/26/20246/26/20246/26/20242.有效数字的表示方法有效数字的表示方法(1)必须带小数点。必须带小数点。(2)从高位的第一个非零数字开始（含该从高位的第一个非零数字开始（含该 数字），后面的数字全为有效数字。数字），后面的数字全为有效数字。(3)整数必须用带小数点的整数必须用带小数点的 指数形式表示有效数字位数。指数形式表示有效数字位数。(4)对数的有效数字位数对数的有效数字位数 从小数点后的第一个非零数字算起。从小数点后的第一个非零数字算起。2.有效数字的表示方法(1)必须带小数点。(2)从高位286/26/20246/26/20246/26/2024看看下面各数的有效数字的位数看看下面各数的有效数字的位数:1.0008 4.3181 五位有效数字五位有效数字0.1000 10.98%四位有效数字四位有效数字0.0382 1.9810-10 三位有效数字三位有效数字5.4 0.0040 二位有效数字二位有效数字0.05 0.2105 一位有效数字一位有效数字3600 100 位数模糊位数模糊pH=11.20对应于对应于H+=6.310-12 二位有效数二位有效数字字看看下面各数的有效数字的位数:296/26/20246/26/20246/26/2024试试试试看看 0.053300.42.70027002.70103lgx=10.30pH=9.21有效数字位数有效数字位数2位位4位位4位位不明确不明确3位位2位位2位位试试看有效数字位数2位4位4位不明确3位2位2位306/26/20246/26/20246/26/20243.有效数字的运算规则有效数字的运算规则(1)有效数字的修约有效数字的修约 “四舍六入五成双四舍六入五成双”规则规则注意：只允许对原数字一次修约至所需位数，注意：只允许对原数字一次修约至所需位数，不能分次修约。不能分次修约。例例:将下列数字修约为三位有效数字将下列数字修约为三位有效数字 4.135、4.125、4.105、4.1251；修约为修约为 4.14、4.12、4.10、4.13例如例如4.1349修约为三位有效数字。不能先修约修约为三位有效数字。不能先修约成成4.135，再修约为，再修约为4.14，只能修约成，只能修约成4.13。3.有效数字的运算规则(1)有效数字的修约注意：只允许对316/26/20246/26/20246/26/2024(2)相加减时，相加减时，以小数点后位数最少的数为准以小数点后位数最少的数为准 进行修约后再运算。进行修约后再运算。例例 0.5362+0.0014+0.25=0.54 +0.00 +0.25=0.79 0.0121 +12.56+7.8432=0.01 +12.56+7.84 =20.41结果保留小数点后位数应与结果保留小数点后位数应与小数点小数点后位后位数最少者数最少者相同（相同（绝对绝对误差最大误差最大）总绝对误差取决于绝对误差大的总绝对误差取决于绝对误差大的(2)相加减时，以小数点后位数最少的数为准例 326/26/20246/26/20246/26/2024(3)相乘除时，以有效数字位数最少的为准相乘除时，以有效数字位数最少的为准 进行修约后再运算。进行修约后再运算。0.0121 25.64 1.05782=0.0121 25.6 1.06=0.328例例(0.014224.43305.84)/28.7=(0.014224.4306)/28.7 =3.69结果保留位数应与结果保留位数应与有效数字位数有效数字位数最少者最少者相相同。（同。（相对相对误差最大误差最大）总相对误差取决于相对误差大的总相对误差取决于相对误差大的(3)相乘除时，以有效数字位数最少的为准0.0121 336/26/20246/26/20246/26/2024(6)非测量所得的数在运算时非测量所得的数在运算时 不受有效数字位数的限制。不受有效数字位数的限制。(4)乘方或开方乘方或开方时，结果时，结果有效数字位数不变有效数字位数不变。例例(5)对数运算时，对数运算时，对数尾数对数尾数的位数应与的位数应与真真数数有效数字位数相同有效数字位数相同。例例尾数尾数0.20与真数都为二位有效数字与真数都为二位有效数字,而不是而不是四位有效数字。四位有效数字。例：常数例：常数可视为无限多位有效数字。可视为无限多位有效数字。(6)非测量所得的数在运算时(4)乘方或开方时，结果有效346/26/20246/26/20246/26/2024 13.3 酸碱滴定法酸碱滴定法13.3.3 酸碱标准溶液的配制与标定酸碱标准溶液的配制与标定 13.3.2 滴定曲线和指示剂的选择滴定曲线和指示剂的选择13.3.1 酸碱指示剂酸碱指示剂13.3.4 酸碱滴定法的应用酸碱滴定法的应用 13.3 酸碱滴定法13.3.3 酸碱标准溶液的配356/26/20246/26/20246/26/202413.3.1 酸碱指示剂酸碱指示剂滴定指示剂滴定指示剂用于指示滴定终点的试剂用于指示滴定终点的试剂酸碱指示剂酸碱指示剂颜色能随颜色能随pH变化，从而可指变化，从而可指示酸碱滴定终点的试剂。示酸碱滴定终点的试剂。酸碱指示剂一般都是弱的有机酸和酸碱指示剂一般都是弱的有机酸和有机碱，常见的有甲基橙、酚酞等。有机碱，常见的有甲基橙、酚酞等。13.3.1 酸碱指示剂滴定指示剂用于指示滴定终点的试剂366/26/20246/26/20246/26/2024酸碱指示剂酸碱指示剂 酸式用酸式用HIn表示，碱式用表示，碱式用In-表示。表示。存在酸式和碱式两种结构形式。存在酸式和碱式两种结构形式。酸式与碱式是一对共轭酸碱对。酸式与碱式是一对共轭酸碱对。甲基橙甲基橙碱式碱式酸式酸式酸碱指示剂 酸式用HIn表示，碱式用In-表示。存在酸376/26/20246/26/20246/26/2024酸碱指示剂与水之间的质子传递反应酸碱指示剂与水之间的质子传递反应HIn+H2O H3O+In-酸式酸式碱式碱式酸碱指示剂的酸式和碱式颜色不同酸碱指示剂的酸式和碱式颜色不同酸式具有的颜色称为酸色，酸式具有的颜色称为酸色，碱式具有的颜色称为碱色。碱式具有的颜色称为碱色。酸色酸色碱色碱色甲基橙甲基橙酸碱指示剂与水之间的质子传递反应HIn+H2O H3O+386/26/20246/26/20246/26/2024酸碱指示剂的酸式和碱式颜色不同酸碱指示剂的酸式和碱式颜色不同酸式具有的颜色称为酸色，酸式具有的颜色称为酸色，碱式具有的颜色称为碱色。碱式具有的颜色称为碱色。酚酞酚酞碱式碱式酸式酸式酸碱指示剂的酸式和碱式颜色不同酸式具有的颜色称为酸色，酚酞碱396/26/20246/26/20246/26/2024几种酸碱指示剂的酸色、碱色和混合色几种酸碱指示剂的酸色、碱色和混合色 酸色酸色 混合色混合色 碱色碱色甲基橙甲基橙酚酞酚酞溴百里酚蓝溴百里酚蓝红红黄黄蓝蓝橙橙黄黄粉红粉红红红绿绿无色无色石蕊石蕊红红紫紫蓝蓝百里酚酞百里酚酞淡蓝淡蓝无色无色蓝蓝几种酸碱指示剂的酸色、碱色和混合色 酸色 混406/26/20246/26/20246/26/2024混合指示剂混合指示剂作用原理作用原理分类分类颜色互补颜色互补两种指示剂混合两种指示剂混合指示剂与染料混合指示剂与染料混合例：溴甲酚绿例：溴甲酚绿甲基红甲基红pH 0 2 4 6 8甲基红甲基红溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿甲基红甲基红混合指示剂作用原理分类颜色互补两种指示剂混合指示剂与染料混合416/26/20246/26/20246/26/2024酸碱指示剂与水之间的质子传递反应酸碱指示剂与水之间的质子传递反应HIn+H2O H3O+In-酸式酸式碱式碱式KHIn=H3O+In-HIn KHIn是酸碱指示剂的酸解离常数是酸碱指示剂的酸解离常数（指示剂酸常数）（指示剂酸常数）平衡时有平衡时有酸碱指示剂与水之间的质子传递反应HIn+H2O H3O+426/26/20246/26/20246/26/2024KHIn=H3O+In-HIn 由由H3O+=In-HIn 有有KHIn lg H3O+=In-HIn 两边取负对数两边取负对数lg KHIn lgKHIn=H3O+In-HIn 由H3O436/26/20246/26/20246/26/2024KHIn=H3O+In-HIn 由由H3O+=In-HIn 有有KHIn=In-HIn lg KHIn lgpH KHIn=H3O+In-HIn 由H3O446/26/20246/26/20246/26/2024KHIn=H3O+In-HIn 由由H3O+=In-HIn 有有KHIn=In-HIn p lgpH KHIn KHIn=H3O+In-HIn 由H3O456/26/20246/26/20246/26/2024KHIn=H3O+In-HIn 由由H3O+=In-HIn 有有KHIn=In-HIn 变号变号p lgpH KHIn 换位换位KHIn=H3O+In-HIn 由H3O466/26/20246/26/20246/26/2024KHIn=H3O+In-HIn 由由H3O+=In-HIn 有有KHIn=In-HIn p +lgpH KHIn KHIn=H3O+In-HIn 由H3O476/26/20246/26/20246/26/2024=In-HIn p +lgpH KHIn 上式为酸碱指示剂的酸式与碱式浓度的比值上式为酸碱指示剂的酸式与碱式浓度的比值 In-/HIn 与与pH 的关系式的关系式该式表明，比值该式表明，比值In-/HIn 受到溶液受到溶液pH的控制。即的控制。即In-/HIn 随随pH变化。变化。该式与缓冲溶液计算公式形式一样，但含义该式与缓冲溶液计算公式形式一样，但含义不同。不同。在缓冲溶液中，在缓冲溶液中，是溶液的是溶液的pH受到缓冲比的控制。受到缓冲比的控制。=In-HIn p +lgpH KHIn 上486/26/20246/26/20246/26/2024=In-HIn p +lgpH KHIn In-/HIn 随溶液随溶液pH变化变化因此含指示剂的溶液的颜色随因此含指示剂的溶液的颜色随pH变化。变化。当当pH pKHIn-1时时,HIn In-110此时只能观察到酸色此时只能观察到酸色当当pH pKHIn+1时时,HIn In-10此时只能观察到碱色此时只能观察到碱色=In-HIn p +lgpH KHIn 496/26/20246/26/20246/26/2024=In-HIn p +lgpH KHIn 当当pKHIn-1 pH pKHIn+1时时,HIn In-10/11/10此时观察到的是酸色与碱色的混合色此时观察到的是酸色与碱色的混合色当当 pH=pKHIn 时时,HIn In-1=pH=pKHIn的点称为指示剂的理论变色点的点称为指示剂的理论变色点=In-HIn p +lgpH KHIn 当506/26/20246/26/20246/26/2024pKHIn-1 pH pKHIn+1的范围的范围称为指示剂的理论变色范围称为指示剂的理论变色范围即指示剂的理即指示剂的理论变色范围为论变色范围为pH pKHIn 1不同指示剂理论变色范围不同不同指示剂理论变色范围不同,因因pKHIn不同不同人的视觉对不同颜色的敏感程度不同人的视觉对不同颜色的敏感程度不同例例 甲基橙甲基橙 理论变色范围理论变色范围 pH2.74.7 实际变色范围实际变色范围 pH3.14.4因此观察到的实际变色范围因此观察到的实际变色范围与理论变色范围略有差异与理论变色范围略有差异pKHIn-1 pH pKHIn+1的范围称为指516/26/20246/26/20246/26/2024几种酸碱指示剂的理论变色点和实际变色范围几种酸碱指示剂的理论变色点和实际变色范围甲基橙甲基橙 3.7酚酞酚酞9.1溴百里酚蓝溴百里酚蓝 7.3指示剂指示剂 pKHInpH234567891011中性红中性红7.4溴甲酚绿溴甲酚绿 4.93.14.48.09.66.07.66.88.03.85.4几种酸碱指示剂的理论变色点和实际变色范围甲基橙 3.7酚酞 526/26/20246/26/20246/26/202413.3.2 滴定曲线和指示剂的选择滴定曲线和指示剂的选择滴定曲线滴定曲线滴定过程中溶液滴定过程中溶液pH值值随滴定百分数变化的曲线随滴定百分数变化的曲线酸碱滴定中，酸碱滴定中，要使滴定终点与化学计量点尽量吻合要使滴定终点与化学计量点尽量吻合以减少滴定误差，以减少滴定误差，就必须选择适宜的指示剂。就必须选择适宜的指示剂。利用滴定曲线可正确选择指示剂。利用滴定曲线可正确选择指示剂。13.3.2 滴定曲线和指示剂的选择滴定曲线滴定过程中溶536/26/20246/26/20246/26/2024强碱滴定强酸的滴定曲线强碱滴定强酸的滴定曲线pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L NaOH 滴定滴定0.1mol/L HCl 20ml滴定开始滴定开始1.0滴定达滴定达99.9%4.3滴定前，滴定前，H3O+=CHCl=0.1mol/L pH=1.0 滴定达滴定达99.9%时时,H3O+=(0.10.02)/(20+19.98)=5 10-5 mol/LpH=4.3强碱滴定强酸的滴定曲线pH滴定百分数100%0.1mol/L546/26/20246/26/20246/26/2024强碱滴定强酸的滴定曲线强碱滴定强酸的滴定曲线pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L NaOH 滴定滴定0.1mol/L HCl 20ml滴定开始滴定开始1.0滴定达滴定达99.9%4.3滴定达滴定达100%(化学计量点化学计量点)滴定达滴定达100.1%7.09.7滴定滴定突跃突跃范围范围滴定达滴定达100.1%时时,OH-=(0.10.02)/(20+20.02)=5 10-5 mol/L,pOH=4.3,pH=9.7强碱滴定强酸的滴定曲线pH滴定百分数100%0.1mol/L556/26/20246/26/20246/26/2024指示剂的选择指示剂的选择只要指示剂在滴定突跃范围内能发生颜色变化只要指示剂在滴定突跃范围内能发生颜色变化就就可以可以保证保证滴定准确度滴定准确度在在99.9%100.1%范围内范围内.滴定误差在滴定误差在0.1%的范围内。的范围内。滴定终点在突跃范围内滴定终点在突跃范围内指示剂的变色范围与滴定突跃范围指示剂的变色范围与滴定突跃范围至少要有一部分重迭至少要有一部分重迭选择指示剂的原则选择指示剂的原则指示剂的选择只要指示剂在滴定突跃范围内能发生颜色变化就滴定准566/26/20246/26/20246/26/2024强碱滴定强酸的滴定曲线强碱滴定强酸的滴定曲线pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L NaOH 滴定滴定0.1mol/L HCl 20ml1.04.37.09.7滴定滴定突跃突跃范围范围甲基橙甲基橙4.43.1滴定终点滴定终点强碱滴定强酸的滴定曲线pH滴定百分数100%0.1mol/L576/26/20246/26/20246/26/2024强碱滴定强酸的滴定曲线强碱滴定强酸的滴定曲线pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L NaOH 滴定滴定0.1mol/L HCl 20ml1.04.37.09.7滴定滴定突跃突跃范围范围酚酞酚酞9.68.0滴定终点滴定终点强碱滴定强酸的滴定曲线pH滴定百分数100%0.1mol/L586/26/20246/26/20246/26/2024甲基橙和酚酞的变色范围都与突跃范围有重迭甲基橙和酚酞的变色范围都与突跃范围有重迭都可选作指示剂都可选作指示剂人的视觉对人的视觉对由无色到有色由无色到有色,由浅色到深色的颜色变化由浅色到深色的颜色变化更敏感更敏感在强碱滴定强酸的过程中在强碱滴定强酸的过程中,甲基橙是由深色变化到浅色甲基橙是由深色变化到浅色酚酞是由无色变化到有色酚酞是由无色变化到有色选用酚酞作指示剂更好选用酚酞作指示剂更好甲基橙和酚酞的变色范围都与突跃范围有重迭都可选作指示剂人的视596/26/20246/26/20246/26/2024强酸滴定强碱的滴定曲线强酸滴定强碱的滴定曲线pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L HCl 滴定滴定0.1mol/L NaOH 20ml滴定开始滴定开始13.0滴定达滴定达99.9%9.7滴定达滴定达100%(化学计量点化学计量点)滴定达滴定达100.1%7.04.3滴定滴定突跃突跃范围范围强酸滴定强碱的滴定曲线pH滴定百分数100%0.1mol/L606/26/20246/26/20246/26/2024强酸滴定强碱的滴定曲强酸滴定强碱的滴定曲pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L HCl 滴定滴定0.1mol/L NaOH 20ml13.09.77.04.3滴定滴定突跃突跃范围范围甲基橙甲基橙3.14.4滴定终点滴定终点强酸滴定强碱的滴定曲pH滴定百分数100%0.1mol/L 616/26/20246/26/20246/26/2024强酸滴定强碱的滴定曲线强酸滴定强碱的滴定曲线pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L HCl 滴定滴定0.1mol/L NaOH 20ml13.09.77.04.3滴定滴定突跃突跃范围范围酚酞酚酞9.68.0滴定终点滴定终点强酸滴定强碱时强酸滴定强碱时甲基橙和酚酞两种指示剂中，甲基橙更好甲基橙和酚酞两种指示剂中，甲基橙更好强酸滴定强碱的滴定曲线pH滴定百分数100%0.1mol/L626/26/20246/26/20246/26/2024酸碱浓度对滴定突跃范围的影响酸碱浓度对滴定突跃范围的影响pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L NaOH 滴定滴定0.1mol/L HCl 1.04.37.09.7滴定滴定突跃突跃范围范围1mol/L NaOH 滴定滴定1mol/L HCl 0.01mol/L NaOH 滴定滴定0.01mol/L HCl 滴定突跃范围越大，滴定突跃范围越大，可供选择的指示剂越多可供选择的指示剂越多酸碱浓度对滴定突跃范围的影响pH滴定百分数100%0.1mo636/26/20246/26/20246/26/2024酸碱浓度越大，酸碱浓度越大，突跃范围越大突跃范围越大酸碱浓度越小，酸碱浓度越小，突跃范围越小突跃范围越小酸碱浓度各降低酸碱浓度各降低10倍时倍时突跃范围减少突跃范围减少2个个pH单位单位当酸碱溶液低于当酸碱溶液低于10-4 mol/L时时已无明显突跃范围已无明显突跃范围难以用一般指示剂确定终点难以用一般指示剂确定终点已不能准确滴定已不能准确滴定酸碱浓度越大，突跃范围越大酸碱浓度越小，突跃范围越小酸碱浓度646/26/20246/26/20246/26/2024突跃范围越小，可用的指示剂越少突跃范围越小，可用的指示剂越少pH滴定百分数滴定百分数100%1.04.37.09.7滴定滴定突跃突跃范围范围酚酞酚酞甲基橙甲基橙甲基橙已不可用甲基橙已不可用突跃范围越小，可用的指示剂越少pH滴定百分数100%1.04656/26/20246/26/20246/26/2024强碱滴定弱酸的滴定曲线的特点强碱滴定弱酸的滴定曲线的特点1、起点的、起点的pH高于强酸起点的高于强酸起点的pH。酸性越弱，起点的酸性越弱，起点的pH越高。越高。2、化学计量点的、化学计量点的pH不等于不等于7，大于，大于7。3、突跃范围小，可供选择的指示剂少。、突跃范围小，可供选择的指示剂少。在甲基橙和酚酞这两种指示剂中，在甲基橙和酚酞这两种指示剂中，只能选择酚酞。只能选择酚酞。强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸的滴定曲线的特点1、起点的pH高于强酸起点的pH666/26/20246/26/20246/26/2024强碱滴定弱酸的滴定曲线强碱滴定弱酸的滴定曲线pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L NaOH 20 ml 滴定滴定0.1mol/L HAc 20ml滴定开始滴定开始2.88滴定达滴定达99.9%7.8HCl滴定前滴定前,H3O+=pH=2.88滴定达滴定达99.9%时时,H3O+=KaHAc/Ac-pH=7.8强碱滴定弱酸的滴定曲线pH滴定百分数100%0.1mol/L676/26/20246/26/20246/26/2024强碱滴定弱酸的滴定曲线强碱滴定弱酸的滴定曲线pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L NaOH 20 ml 滴定滴定0.1mol/L HAc 20ml滴定开始滴定开始2.88滴定达滴定达99.9%7.8滴定达滴定达100%(化学计量点化学计量点)滴定达滴定达100.1%8.739.7在化学计量点在化学计量点,OH-=HClpH=8.73滴定达滴定达100.1%时时,OH-=(0.10.02)/(20+20.02)=5 10-5 1mol/L,pOH=4.3,pH=9.7强碱滴定弱酸的滴定曲线pH滴定百分数100%0.1mol/L686/26/20246/26/20246/26/2024强碱滴定弱酸的滴定曲线强碱滴定弱酸的滴定曲线pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L NaOH 20 ml 滴定滴定0.1mol/L HAc 20ml滴定开始滴定开始2.88滴定达滴定达99.9%7.8滴定达滴定达100.1%9.7滴定突滴定突跃范围跃范围HCl强碱滴定弱酸的滴定曲线pH滴定百分数100%0.1mol/L696/26/20246/26/20246/26/2024强碱滴定弱酸的滴定曲线强碱滴定弱酸的滴定曲线pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L NaOH 20 ml 滴定滴定0.1mol/L HAc 20ml2.887.89.7滴定突滴定突跃范围跃范围已不可用已不可用可用可用酚酞酚酞甲基橙甲基橙强碱滴定弱酸的滴定曲线pH滴定百分数100%0.1mol/L706/26/20246/26/20246/26/2024酸的强度对滴定曲线的影响酸的强度对滴定曲线的影响pH滴定百分数滴定百分数100%7.89.7滴定突滴定突跃范围跃范围1、pKa=4.75(HAc)HCl22、pKa=3.7513、pKa=5.753酸的强度对滴定曲线的影响pH滴定百分数100%7.89.7滴716/26/20246/26/20246/26/2024酸的酸性越弱，突变范围越小酸的酸性越弱，突变范围越小弱酸能被强碱准确滴定的条件弱酸能被强碱准确滴定的条件弱酸的弱酸的 KaCa10-8弱碱可被强酸准确滴定的条件弱碱可被强酸准确滴定的条件弱碱的弱碱的 KbCb10-8强碱滴定弱酸时强碱滴定弱酸时碱的酸性越弱，突变范围越小碱的酸性越弱，突变范围越小强酸滴定弱碱时强酸滴定弱碱时酸的酸性越弱，突变范围越小弱酸能被强碱准确滴定的条件弱酸的 726/26/20246/26/20246/26/2024强酸滴定弱碱的滴定曲线强酸滴定弱碱的滴定曲线pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L HCl 20 ml 滴定滴定0.1mol/L NH3 20ml滴定开始滴定开始13.0滴定达滴定达99.9%，pH=6.3滴定达滴定达100%(化学计量点化学计量点)pH=5.28滴定达滴定达100.1%，pH=4.3滴定滴定突跃突跃范围范围强酸滴定弱碱的滴定曲线pH滴定百分数100%0.1mol/L736/26/20246/26/20246/26/2024强酸滴定弱碱的滴定曲线强酸滴定弱碱的滴定曲线pH滴定百分数滴定百分数100%0.1mol/L HCl 20 ml 滴定滴定0.1mol/L NH3 20ml13.0滴定滴定突跃突跃范围范围甲基橙可用甲基橙可用酚酞不可用酚酞不可用强酸滴定弱碱的滴定曲线pH滴定百分数100%0.1mol/L746/26/20246/26/20246/26/20241.多元酸的滴定多元酸的滴定判断能否形成突跃及突跃数原则：判断能否形成突跃及突跃数原则：(1)若若CKa110-8，Ka1/Ka2104；第一步离；第一步离解的解的H+先被滴定，而第二步离解的先被滴定，而第二步离解的H+不同不同时作用，在第一化学计量点出现时作用，在第一化学计量点出现pH突跃；突跃；若若CKa210-8且且Ka2/Ka3104时，第二步离时，第二步离解的解的H+先被滴定，而第三步离解的先被滴定，而第三步离解的H+不同不同时作用，在第二化学计量点出现时作用，在第二化学计量点出现pH突跃突跃以以H3PO4为例为例多元酸和多元碱的多元酸和多元碱的滴定滴定1.多元酸的滴定判断能否形成突跃及突跃数原则：(1)若CK756/26/20246/26/20246/26/2024(2)若若CKa110-8，CKa210-8且且Ka1/Ka2104则只则只有第一步离解的有第一步离解的H+被滴定而形成一个突跃。被滴定而形成一个突跃。(3)若若Ka1/Ka2104，中和反应交叉进行，只，中和反应交叉进行，只有一个突跃。有一个突跃。如如H3PO4的滴定，的滴定，Ka1、Ka2均大于均大于10-8,且且第一计量点：第一计量点：pH=4.66，可用甲基红为指示剂。，可用甲基红为指示剂。第二计量点：第二计量点：pH=9.78，可用酚酞为指示剂。，可用酚酞为指示剂。(2)若CKa110-8，CKa210-8且Ka1/Ka766/26/20246/26/20246/26/20242.多元碱的滴定多元碱的滴定判断原则与多元酸类似判断原则与多元酸类似如如Na2CO3的滴定，的滴定，Kb1、Kb2均大于均大于10-8，第一计量点：产物为第一计量点：产物为 HCO3-，此时，此时，可用酚酞为指示剂。可用酚酞为指示剂。2.多元碱的滴定判断原则与多元酸类似如Na2CO3的滴定，776/26/20246/26/20246/26/2024第二计量点：产物为第二计量点：产物为CO2饱和溶液，在常压饱和溶液，在常压下其浓度为下其浓度为0.04mol/L，pH=3.89，可用甲基橙为指示剂。，可用甲基橙为指示剂。第二计量点：产物为CO2饱和溶液，在常压下其浓度为0.04m786/26/20246/26/20246/26/2024动画动画动画796/26/20246/26/20246/26/202413.3.3 酸碱标准溶液的配制与标定酸碱标准溶液的配制与标定HCl 标准溶液的配制（用标定法）标准溶液的配制（用标定法）(1)用浓用浓HCl配制成近似所需浓度的配制成近似所需浓度的HCl溶液溶液(2)用分析天平准确称取一定量无水用分析天平准确称取一定量无水Na2 CO3（基准物质）（基准物质）(3)将将Na2 CO3放入锥形瓶加一定量水溶解放入锥形瓶加一定量水溶解（或将（或将Na2 CO3用容量瓶配成一定体积溶液用容量瓶配成一定体积溶液后再取一定量放入锥形瓶）后再取一定量放入锥形瓶）13.3.3 酸碱标准溶液的配制与标定HCl 标准溶液的806/26/20246/26/20246/26/2024(4)以甲基橙为指示剂，以甲基橙为指示剂，用用HCl溶液滴定溶液滴定NaCO3。标定反应标定反应Na2 CO3+2 HCl=2 NaCl+CO2+H2O(4)以甲基橙为指示剂，标定反应Na2 CO3+2 HCl816/26/20246/26/20246/26/2024NaOH标准溶液的配制（用标定法）标准溶液的配制（用标定法）(1)用用NaOH固体配制成固体配制成近似所需浓度的近似所需浓度的NaOH溶液溶液(2)用分析天平准确称取一定量邻苯二甲用分析天平准确称取一定量邻苯二甲酸氢钾（基准物质）酸氢钾（基准物质）(3)将将KHC8H4O4放入锥形瓶加一定量水放入锥形瓶加一定量水溶解（或将溶解（或将KHC8H4O4用容量瓶配成一定用容量瓶配成一定体积溶液后再取一定量放入锥形瓶体积溶液后再取一定量放入锥形瓶)NaOH标准溶液的配制（用标定法）(1)用NaOH固体配制826/26/20246/26/20246/26/2024(4)以酚酞为指示剂，以酚酞为指示剂，用用NaOH 溶液滴定溶液滴定KHC8H4O4。标定反应标定反应KHC8H4O4+NaOH=KNaC8H4O4+H2O(4)以酚酞为指示剂，标定反应KHC8H4O4+NaO836/26/20246/26/20246/26/202413.3.4 酸碱酸碱滴定法的应用滴定法的应用例：纯例：纯 CaCO3 0.5000 g,溶于溶于50.00 mL HCl 溶液中，用溶液中，用 NaOH 溶液回滴，计消耗溶液回滴，计消耗 6.20 mL。1 mL NaOH 溶液相当于溶液相当于1.010 mL HCl 溶液。求两种溶液的浓度。溶液。求两种溶液的浓度。解：解：6.20 mL1.010=6.26 mL 与与CaCO3反应的反应的 HCl 溶液的体积实际为：溶液的体积实际为：50.00 mL 6.26 mL =43.74 mL nHCl 2nCaCO313.3.4 酸碱滴定法的应用例：纯 CaCO3 0.846/26/20246/26/20246/26/2024cHCl=0.2284 molL-1cNaOH=0.2307 molL-1cHCl=0.2284 molL-1cNaOH=0856/26/20246/26/20246/26/2024例例：测测定定工工业业纯纯碱碱中中Na2CO3的的含含量量时时，称称取取0.2457g试试样样，用用0.2071 molL-1的的HCI标标准准溶溶液液滴滴定定，以以甲甲基基橙橙指指示示终终点点，用用去去 HCI标标准准溶溶液液21.45mL。求纯碱中。求纯碱中Na2CO3的质量分数。的质量分数。解解:此滴定反应是：此滴定反应是：2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3例：测定工业纯碱中Na2CO3的含量时，称取0.2457g试866/26/20246/26/20246/26/2024例例：测测定定工工业业纯纯碱碱中中Na2CO3的的含含量量时时，称称取取0.2457g试试样样，用用0.2071 molL-1的的HCI标标准准溶溶液液滴滴定定，以以甲甲基基橙橙指指示示终终点点，用用去去 HCI标标准准溶溶液液21.45mL。求纯碱中。求纯碱中Na2CO3的质量分数。的质量分数。例：测定工业纯碱中Na2CO3的含量时，称取0.2457g试876/26/20246/26/20246/26/2024例例：测测定定工工业业纯纯碱碱中中Na2CO3的的含含量量时时，称称取取0.2457g试试样样，用用0.2071 molL-1的的HCI标标准准溶溶液液滴滴定定，以以甲甲基基橙橙指指示示终终点点，用用去去 HCI标标准准溶溶液液21.45mL。求纯碱中。求纯碱中Na2CO3的质量分数。的质量分数。例：测定工业纯碱中Na2CO3的含量时，称取0.2457g试886/26/20246/26/20246/26/2024 13.4 氧化还原滴定法氧化还原滴定法13.4.2 碘量法碘量法13.4.1 高锰酸钾法高锰酸钾法 13.4 氧化还原滴定法13.4.2 碘量法13.896/26/20246/26/20246/26/2024氧化还原滴定：是以氧化还原反应为基氧化还原滴定：是以氧化还原反应为基 础的滴定方法。础的滴定方法。氧化还原反应的实质与特点：氧化还原反应的实质与特点：(1)是电子转移反应是电子转移反应(2)反应常分步进行反应常分步进行(3)反应速率慢，且多有副反应反应速率慢，且多有副反应氧化还原滴定：是以氧化还原反应为基 氧化还原反应的实质与特点906/26/20246/26/20246/26/2024常用的氧化还原滴定方法：常用的氧化还原滴定方法：高锰酸钾法、碘量法、铈量法、亚硝酸高锰酸钾法、碘量法、铈量法、亚硝酸钠法、溴酸钾法和重铬酸钾法等。钠法、溴酸钾法和重铬酸钾法等。应用范围：应用范围：（1）可直接测定本身具有氧化还原性的可直接测定本身具有氧化还原性的物质物质（2）可间接测定能与氧化剂还原剂定）可间接测定能与氧化剂还原剂定量发生化学反应的物质量发生化学反应的物质常用的氧化还原滴定方法：高锰酸钾法、碘量法、铈量法、亚硝酸钠916/26/20246/26/20246/26/202413.4.1 高锰酸钾法高锰酸钾法1.基本原理基本原理 高锰酸钾法是以强氧化剂高锰酸钾法是以强氧化剂 KMnO4为标准为标准溶液进行滴定的氧化还原滴定法。溶液进行滴定的氧化还原滴定法。高锰酸钾在酸性溶液中能被还原成二价锰。高锰酸钾在酸性溶液中能被还原成二价锰。MnO4-+8H+5e=Mn2+4H2O(MnO4-/Mn2+)=1.51V13.4.1 高锰酸钾法1.基本原理 高锰酸钾法是以强926/26/20246/26/20246/26/2024KMnO4法在应用中应注意：法在应用中应注意：酸度：过高，酸度：过高，KMnO4会分解；过低，会分解；过低，有有MnO2沉淀生成；沉淀生成；宜用宜用H2SO4调酸度。调酸度。酸度控制在酸度控制在0.5 1mol/L为宜。为宜。KMnO4法的特点法的特点：优点优点 (1)应用广泛；应用广泛；(2)自身即指示剂，自身即指示剂，不需要加指示剂。不需要加指示剂。缺点缺点 (1)溶液不稳定；溶液不稳定；(2)干扰较严重。干扰较严重。KMnO4法在应用中应注意：酸度：过高，KMnO4会分解；936/26/20246/26/20246/26/20242.高锰酸钾标准溶液的配制和标定高锰酸钾标准溶液的配制和标定市售市售KMnO4含少量含少量MnSO4、MnO2等杂质，等杂质，且有吸水性、氧化性强、本身易分解等特且有吸水性、氧化性强、本身易分解等特性，因此不能用直接法配制标液。需用间性，因此不能用直接法配制标液。需用间接法配制。接法配制。（1）配制：称稍重于理论量的）配制：称稍重于理论量的KMnO4溶溶于蒸馏水中，煮沸后，置于棕色瓶中，静于蒸馏水中，煮沸后，置于棕色瓶中，静置置过滤后过滤后标定。标定。步骤步骤2.高锰酸钾标准溶液的配制和标定市售KMnO4含少量MnS946/26/20246/26/2