滴定分析三步骤计算方法.pdf

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1、第29卷第1期摇摇大学化学Vol.29No.1摇摇2014年2月UNIVERSITYCHEMISTRYFeb.2014滴定分析三步骤计算方法林洪(玉溪师范学院资源环境学院化学系摇云南玉溪653100)摇摇摘要摇提出了建立计量关系、确定量比等式及替换物质的量并计算的三步骤滴定分析计算方法。方法具有简单和通用的优点,有助于学生计算能力的提高。摇摇关键词摇滴定分析摇计算摇计量关系摇量比等式摇摇普遍分析化学教材在介绍滴定分析中的计算问题时,大多从溶液的配制、稀释与增浓,浓度的标定,[1]浓度与滴定度之间的换算,被测物质的质量和质量分数等方面分门别类呈现相应的

2、计算公式,学生往往在不理解公式建立的理论基础时,就习惯于死记硬背,导致不理解公式内涵,在使用公式时就容易混淆和出错。为此,笔者在教学中有意回避各种类型计算公式,代之以一种简便而通用的三步骤计算方法,该法可帮助学生掌握有关滴定分析各类型的计算原理,减轻对繁多公式的记忆。1摇理论依据[2][3]摇摇滴定分析计算的主要理论依据有等物质的量原则和反应计量数比两种。前一种涉及基本单元的选取和浓度的换算,较为抽象和繁琐;相比而言,后一种更为简便。对于任意一个化学反应:摇摇摇摇aA+bB=cC+dD若用符号邑表示各物质间的反应计量关系,则有:摇摇摇摇aA邑bB邑c

3、C邑dD当各反应物和生成物均以化学式为基本单元时,它们的物质的量比等于对应的化学计量数比:n(A)an(A)an(A)an(B)bn(B)bn(C)c摇摇摇摇=,=,=,=,=,=n(B)bn(C)cn(D)dn(C)cn(D)dn(D)d可统一表示为:1111[4]摇摇摇摇n(A)=n(B)=n(C)=n(D)abcd即在化学反应方程式中,各物质间的物质的量与其计量数的倒数之积相等,该式即为量比等式。采用此式有利于直接建立待求参数与已知参数的关系等式。2摇三步骤计算方法摇摇三步骤计算方法的基本思路是:在理解滴定原理的基础上,分析题意,紧扣待求参数,

4、以物质的量n为桥梁,用相关参数巧妙表达n,从而搭建已知量和未知量的计算关系,得出结果。摇摇淤建立计量关系:aA邑tT,A代表待测物化学式,T代表已知物化学式。11摇摇于确定量比等式:n(A)=n(T),a、t分别为A和T的计量系数。atm摇摇盂替换n并计算:依题意,灵活采用cV或者等替换等式中的物质的量n,得到已知量与待测量的M关系等式,代入相关数据进行计算。若涉及滴定度T的问题,可认定标准溶液的体积V=1.0mL和被标82大学化学第29卷摇测物的质量m=T两个已知数值。测3摇应用示例例1摇称取不纯的草酸试样0.1500g,溶于适量水后,用c(NaO

5、H)为0.09000mol/L的标准溶液滴定,共用去25.00mL,求试样中HCO·2HO的含量。2242解:摇摇淤计量关系:摇摇摇摇HCO·2HO邑2NaOH2242摇摇于量比等式:1摇摇摇摇n(NaOH)=n(HCO·2HO)22422摇摇盂替换n,计算质量分数。m摇摇依题意,已知NaOH的V和c,需求草酸质量m,所以用cV替代n(NaOH);用替代Mn(HCO·2HO),从而可得:22421m(H2C2O4·2H2O)摇摇摇摇c(NaOH)V(NaOH)=2M(HCO·2HO)2242计算得:1-3伊0.09000伊25.00伊10伊126.0

6、8m(H2C2O4·2H2O)2摇摇摇摇w=伊100%=伊100%=94.56%。m0.1500s3-1例2摇要加多少mL纯水到1.000伊10mL0.2500mol·LHCl溶液中,才能使稀释后的HCl标准溶液对-1CaCO的滴定度T(HCl/CaCO)=0.01001g·mL?33解:摇摇淤计量关系:摇摇摇摇CaCO邑2HCl3摇摇于量比等式:1摇摇摇摇n(HCl)=n(CaCO)32-1摇摇盂替换n并计算。从滴定度T(HCl/CaCO)=0.01001g·mL,可以认为有两个已知条件:3mV(HCl)=1.0mL,m(CaCO)=0.01001

7、g;所以,用cV替换n(HCl),用替换n(CaCO),得:33M1m(CaCO3)摇摇摇摇c(HCl)V(HCl)=2M(CaCO)3稀释后为:32伊10伊0.01001-1摇摇摇摇c(HCl)==0.2000(mol·L)100.0933摇摇设加入纯水的体积为V,则有0.2500伊1.0000伊10=0.2000伊(1.000伊10+V),求得V=250.0mL。摇摇若按教材关于滴定度的计算公式,学生往往容易记错系数,使用该法可使学生清晰理解滴定度的含义,解题变得轻松容易。摇第1期林洪:滴定分析三步骤计算方法83-1例3摇取废水100.0mL,用

8、HSO酸化后,加入0.01667mol·LKCrO溶液25.00mL,在一定条件下,24227-12-水样中