滴定分析法应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 滴定分析法,第三节 滴定分析法的应用,3.,3.1,酸碱滴定法的应用,3.,3.2,配位滴定法的应用,3.,3.3,氧化还原滴定法的应用,3.,3.4,沉淀滴定法的应用,2024/11/11,3.,3.1,酸碱滴定法的应用,1.混合碱的测定（双指示剂法）,NaOH，Na,2,CO,3,，NaHCO,3,，,判断由哪两种组成(定性/定量计算)。,Na,2,CO,3,能否直接滴定，有几个突跃?,H,2,CO,3,=H,+,+HCO,3,-,p,K,a1,=6.38,HCO,3,-,=H,+,+CO,3,2-,p,K,a2,=10.25,V,1,V,2,:NaOH(,V,1,V,2,)，Na,2,CO,3,(,V,2,),V,1,=,V,2,:Na,2,CO,3,V,1,V,2,:,NaOH,Na,2,CO,3,V,1,=,V,2,:,Na,2,CO,3,V,1,V,2,:,Na,2,CO,3,NaHCO,3,V,1,=0:,NaHCO,3,V,2,=0:,NaOH,2024/11/11,2化合物中氮含量的测定,（1）蒸馏法,将铵盐试液置于蒸馏瓶中，加入过量浓,NaOH,溶液进行蒸馏，用过量的,H,3,BO,3,溶液吸收蒸发出的,NH,3,，,NH,3,+H,3,BO,3,=,NH,+,4,+,H,2,BO,3,-,用,HCl,标准溶液滴定反应生物的,H,2,BO,3,-,，,H,+,+H,2,BO,3,-,=,H,3,BO,3,终点时的,pH=5，,选用甲基红作指示剂。,2024/11/11,（2）甲醛法,反应式：,6,HCHO+4NH,4,+,=(,CH,2,),6,N,4,H,+,+,3H,+,+6,H,2,O,利用,NaOH,标准溶液滴定反应生成的 4 个,H,。,六次甲基四胺（,CH,2,),6,N,4,是一种极弱有机碱，应选用酚酞作指示剂。,2024/11/11,（3）克氏(,Kjeldahl),定氮法,氨基酸、蛋白质、生物碱中的氮常用克氏法测定。,将适量浓硫酸加入试样中加热，使,C、H,转化为,CO,2,和,H,2,O。,N,元素在铜盐或汞盐催化下生成,NH,4,，,消化分解后的溶液中加入过量,NaOH,溶液，再用蒸馏法测定,NH,3,。,三聚氰胺（化学式：,C,3,H,6,N,6,),2024/11/11,3.硅含量的测定,SiO,2,K,2,SiO,3,K,2,SiF,6,4HF,KOH,试样处理过程：,6,HF,热,H,2,O,滴定生成的强酸,HF,。,2024/11/11,4.硼酸的测定,硼酸是,极弱酸,(,p,K,a,=9.24,),不能用标准碱直接滴定，但能与多元醇作用生成酸性较强的,配位酸,(,p,K,a,=4.26,)，,可用标准碱溶液直接滴定，化学计量点的,pH,值在9左右。用酚酞等碱性指示剂指示终点。,2024/11/11,3.,3.2,配位滴定法的应用,1.提高测定选择性的方法,(1)控制溶液的酸度,例：,在,Fe,3+,和,Al,3+,离子共存时，假设其浓度均为0.01,molL,-1,，,滴定,Fe,3+,最低,pH,：1.2，,滴定,Al,3+,最低,pH,：4.0，,实现共存离子的分步测定(或称连续测定)。,在相同,pH，,当,c,M,=,c,N,时，,lg,K,MY,6,可分步测定。,2024/11/11,（2）利用掩蔽法对共存离子进行分别测定,a.,配位掩蔽法,通过加入一种能与干扰离子生成更稳定配合物的掩蔽剂来消除干扰。,b.,氧化还原掩蔽法,例,：,Fe,3+,干扰,Zr,4+,的测定，加入盐酸羟胺等还原剂使,Fe,3+,还原生成,Fe,2+,，,达到消除干扰的目的。,c.,沉淀掩蔽法,例,：为消除,Mg,2+,对,Ca,2+,测定的干扰，利用,pH12,时，,Mg,2+,与,OH,生成,Mg(OH),沉淀，可消除,Mg,2+,对,Ca,2+,测定的干扰。,2024/11/11,2.配位滴定法的应用,(1),EDTA,标准溶液的配制与标定,用二钠盐,Na,2,H,2,YH,O,配制，,浓度：0.010.05,molL,-1,。,水及其他试剂中常含金属离子，故其,浓度,需要标定（贮存在聚乙烯塑料瓶中或硬质玻璃瓶中）。,(2)配位滴定法的应用,a.,直接滴定,水的硬度测定。,2024/11/11,b.,置换滴定,Ag,+,测定（不能直接滴定,Ag,+,），,为什么？,K,AgY,=7.32(,不稳定,),例,：在,Ag,试液中加入过量,Ni(CN),2-,，,发生置换反应,Ag,+,+Ni(CN),2-,=2Ag(CN),-,+Ni,2+,用,EDTA,滴定被置换出的,Ni,2+,，,便可求得,Ag,+,的含量。,c.,间接滴定,PO,4,3-,的测定。,例,：,PO,4,3-,的测定可利用,过量,Bi,3+,与其反应生成,BiPO,沉淀，用,EDTA,滴定,过量,的,Bi,3+,，,可计算出,PO,4,3-,的含量。,d.,返滴定,Al,3+,测定。,2024/11/11,3.,3.3,氧化还原滴定法的应用,1.高锰酸钾法,在强酸性溶液中氧化性最强,E,=1.51 V，,产物为,Mn,2+,；,在弱酸性至弱碱性中,E,=0.58 V，,产物为,MnO,2,；,在强碱性中,E,=0.56 V，,产物为,MnO,4,2-,。,可直接或间接测定多种无机物和有机物。,(1)标准溶液的配制与标定（间接法配制）,加热煮沸,暗处保存,（,棕色瓶）,滤去,MnO,2,标定,基准物：,Na,2,C,2,O,4,、H,2,C,2,O,4,2H,2,O、As,2,O,和纯铁等。,例：,标定反应,2,MnO,4,-,+5,C,2,O,4,2-,+16H,+,=2Mn,2+,+10CO,2,+8H,2,O,2024/11/11,标准溶液标定时的注意点：,注意点：(三度一点）,速度,：该反应室温下反应速率极慢，利用反应本身所产生的,Mn,2+,起自身催化作用加快反应进行。,温度,：常将溶液加热到7080。反应温度过高会使,C,2,O,4,2-,部分分解，低于60反应速率太慢。,酸度,：保持一定的酸度(0.51.0,mol,L,-1,H,2,SO,4,)，为避免,Fe,3+,诱导,KMnO,4,氧化,Cl,-,的反应发生，不使用,HCl,提供酸性介质。,滴定终点,：微过量高锰酸钾自身的粉红色指示终点（30秒不退）。,2024/11/11,（）应用示例,应用示例1,：高锰酸钾法测钙。,试样处理过程：,Ca,2,+,C,2,O,4,2-,CaC,2,O,4,陈化处理,过,滤、洗涤,酸解,（,热的稀硫酸）,H,2,C,2,O,4,滴定（,KMnO,4,标液）,均相沉淀,：先在酸性溶液中加入过量(,NH,4,),2,C,2,O,4,，然后滴加稀氨水使,pH,值逐渐升高，控制,pH,在3.54.5，使,CaC,2,O,4,沉淀缓慢生成,避免生成,Ca(OH),2,C,2,O,4,和,Ca(OH),2,。得纯净粗大的晶粒。,2024/11/11,应用示例,2,：返滴定法测定甲酸,有些物质不能用,KMnO,4,溶液直接滴定，可以采用返滴定的方式。如在强碱性中过量的,KMnO,4,能定量氧化甘油、甲醇、甲醛、甲酸、苯酚和葡萄糖等有机化合物。测甲酸的反应,2,MnO,4,-,+HCOO,-,+3OH,-,=CO,3,2,-,+2MnO,4,2-,+2H,2,O,反应完毕将溶液酸化，用亚铁盐还原剂标准溶液滴定剩余的,MnO,4,-,。,根据已知过量的,KMnO,4,和还原剂标准溶液的浓度和消耗的体积，即可计算出甲酸的含量。,2024/11/11,2.重铬酸钾法,可直接配制标液，氧化性不如,KMnO,4,，,但,可在盐酸介质中测铁。,K,2,Cr,2,O,7,还原产物为,Cr,3+,(绿色)。,()重铬酸钾法测铁,试样,热,HCl,溶解,SnCl,还原,钨酸钠,(还原,指示剂,),TiCl,3,还原(过量),加,Cu,2+,(催化剂),加水,加入,H,2,SO,4,+H,3,PO,4,混酸,加二苯胺磺酸钠(滴定指示剂),用,K,2,Cr,2,O,7,标准溶液滴定,终点(绿色,紫色),加入,H,3,PO,4,的主要作用：,Fe,3+,生成无色,Fe(HPO,4,),2,-,，使终点容易观察；,降低铁电对电位，使指示剂变色点电位更接近等当点电位。,重铬酸钾法测定铁是测定矿石中全铁量的标准方法。,2024/11/11,()废水中有机物的测定,化学需氧量(,COD),是衡量水污染程度的一项指标，反映水中还原性物质的含量，常用,K,2,Cr,2,O,7,法测定。,测定方法,：在水样中加入过量,K,2,Cr,2,O,7,溶液，加热回流使有机物氧化成,CO,2,，,过量,K,2,Cr,2,O,7,用,FeSO,4,标准溶液返滴定，用亚铁灵指示滴定终点。,本方法在银盐催化剂存在下，直链烃有85%95%被氧化，芳烃不起作用，因此所得,结果不够严格,。,2024/11/11,3.碘量法,(1)碘量法的特点,碘量法是基于,I,2,的氧化性及,I,的还原性所建立起来的氧化还原分析法。,I,3,-,+2e =3I,-,，,E,2,-,=0.545,V,I,2,是较弱的氧化剂，,I,是中等强度的还原剂；,用,I,2,标准溶液直接滴定还原剂的方法是,直接碘法,；,利用,I,-,与强氧化剂作用生成定量的,I,2,，,再用还原剂标准溶液与,I,2,反应，测定氧化剂的方法称为,间接碘法,(亦称,碘量法,)。,2024/11/11,(2)碘量法的基本反应,I,2,+,2,S,2,O,2-,=S,4,O,6,2-,+2I,-,反应在中性或弱酸性,中进行，,pH,过高，,I,2,会发生歧化反应：,3,I,2,+6,OH,-,=IO,3,-,+5I,-,+3H,2,O,在强酸性溶液中，,Na,2,S,2,O,3,会发生分解，,I,-,容易被氧化。通常,pH9,。,2024/11/11,(3)碘法中的主要误差来源,I,2,易挥发；,I,在酸性条件下容易被空气所氧化。,措施,：加入过量,KI，,生成,I,3,-,离子；氧化析出的,I,2,立即滴定；避免光照；控制溶液的酸度。,碘法中常用,淀粉,作为,专属指示剂,；,硫代硫酸钠溶液为标准溶液。,2024/11/11,(4),Na,2,S,2,O,3,标准溶液的配制与标定,含结晶水的,Na,2,S,2,O,3,5H,2,O,容易风化潮解，且含少量杂质，,不能直接配制标准溶液。,Na,2,S,2,O,3,化学稳定性差，能被溶解,O,2,、CO,2,和微生物所分解析出的硫。因此配制,Na,2,S,2,O,3,标准溶液时应,采用新煮沸,(除氧、杀菌),并冷却的蒸馏水,。,加入少量,Na,2,CO,3,使溶液呈弱碱性(抑制细菌生长)，溶液保存在棕色瓶中，,置于暗处放置812,天后标定。,2024/11/11,标定,Na,2,S,2,O,3,所用基准物有,K,2,Cr,2,O,7,，KIO,3,等。采用,间接碘法标定,。在酸性溶液中使,K,2,Cr,2,O,7,与,KI,反应，以淀粉为指示剂，用,Na,2,S,2,O,3,溶液滴定。,淀粉指示剂应在近终点时加入,，否则吸留,I,2,使终点拖后。,滴定到达终点后，如经过五分钟以上溶液变蓝，属于正常，如溶液迅速变蓝，说明反应不完全，遇到这种情况应重新标定。,2024/11/11,(5)碘量法的应用,a.,间接碘法测铜,I,2,+,2,S,2,O,3,2-,=S,2,O,3,2-,+2I,-,n,Cu 2+,/,n,Na,2,2,3,=1/1,可逆反应，应加入过量,KI。CuI,沉淀表面吸附,I,2,导致结果偏低，加入,KSCN,使,CuI,转化成溶解度更小的,CuSCN,可减小对,I,2,的吸附，,KSCN,应在近终点时加入，否则,SCN,-,也会还原,I,2,，,使结果偏低。,2,Cu,2