常规分析培训教材制度格式

1、分析化学检验培训资料前言一、 分析化学的任务分析化学的研究对象是物质变化的化学组成， 它所回答的问题是： 物质中含 有哪些组分及其相对含量的多少。 这些组分可以是元素、 离子、官能团或化合物， 也可以是某个单独的项。 显然，要解决这些问题， 那就既要研究测定物质组成的 方法，又要研究有关的理论。因此，概括起来，分析化学乃是研究测定物质的化 学组成的方法及有关理论的一门科学， 是化学的重要分支。 近来，随着科学技术 和分析化学的不断发展， 对自然的认识不断的深化， 提出“分析化学是一门探测 和知识原子、分子信息的科学”。二、 分析工作者的基本素质“分析”技术本身并没有具体的产品， 也不创造直接效

2、益。 如果说它有产品 的话，那就是分析结果。如果没有这些数字和结果，生产和科研就等于瞎了眼。 如果报出的结果发生错误，就变成了瞎指挥。这将会造成重大损失或不良影响， 乃至使生产与科学研究走向歧途或失败。 可见分析工作是何等重要。 同时，分析 工作又是一种十分精细，知识性、技术性都十分强的工作。因此，每个分析工作 者应当具备良好的素质，才能胜任这一工作，满足生产与科研提出的各种要求。 分析工作者应具备的基本素质是：1. 高度的责任感和“质量第一”的思想素质是分析工作者第一重要素质。充分认识分析检验工作的重要作用，以对人民高度负责的精神作好本职工 作。2. 严谨的工作作风和实事求是的科学态度。 分

3、析工作是与“量”和“数”打交道的，稍有疏忽就会出现差错。因点错小 数点而酿成一次重大质量事例足以说明问题。 随意更改数据， 谎报结果更是一种 犯罪行为。 分析工作是一种十分细致的工作这就要求心细、 眼灵，对每一部步必 须严谨从事，来不得半点马虎草率，必须严格遵守各项操作规范。3 掌握扎实的基础理论知识与熟练的技能。当今的分析化学内容十分丰富， 涉及的知识领域十分广泛， 分析方法不断地 更新，新工艺、新技术、新设备不断涌现。 如果没有一定的基础知识不能适应的。 即使是一些常规分析方法亦包含较深的理论原理， 如果没有一定的理论基础去理 解它，掌握它只能知其然而不知其所以然，只能是照单抓药，照葫芦画

4、瓢，很难 对付组分多变的复杂的试样分析， 更难独立解决和处理分析中出现的各种复杂情 况。那种把化验工看作只是会摇瓶子、照方加药的“熟练工”是与时代不相符的 陈旧观念。当然，掌握熟练的操作技能和过硬的操作基本功是分析工作者不可少 的起码要求。 那种说起来头头是道而干起来却一塌糊涂的 “理论家”也是不可取 的。4要有不断创新和开拓精神科学在发展，时代在前进。 尤其是分析化学更是日新月异。 作为一个分析工 作者必须在掌握基础知识的条件下，不断地去学习新知识，更新旧观念 ，研究 新问题，及时掌握本学科、本行业的发展动向， 从实际工作需要出发开展新技术、新方法的研究与探索， 以促进分析技术的不断的不断进

5、步， 满足生产， 科研不断 提出的新要求。 作为一名化验员也应对分析的新技术有所了解， 尽可能多的掌握 各种分析技术和多种分析方法。第一部分分析 化学基础第一章 摩尔及摩尔质量第一节 摩尔摩尔是国际单位制（ SI ）的一个基本单位，它以微粒数量表示物质的量。摩 尔广泛地应用于科学研究、工农业生产等方面，用于定量研究物质及其变化。物质是由分子、 原子等粒子构成的。 分子和原子都是很小的。 在化学反应中 不是几个、 几十个分子或原子参加反应， 而是成千、 上万甚至上亿万个分子或原 子参加反应的。 如果用分子或原子的个数来表示物质的数量多少， 就好像用米粒 的个数了表示米的数量一样， 既困难， 又没

6、有实际意义。 若以一定数目的粒子为 集体来进行计算，就会方便得多。科学上规定，用“物质的量” （符号 n）来表示构成物质的粒子数目的多少。 物质的量的单位叫摩 尔，用符号 mol 来表示。当某一定量的物质中所包含的粒子数目和0.012kg 12C 里所含的原子数目相等，则由这些粒子所构成的质量就是 1摩尔，即 1mol。实验测得 0.012 kg 12C包含了 6.02 ×1023个碳原子数， 6.02 ×1023这个数值叫 做啊伏加德罗常数。由 6.02 ×1023 个粒子所构成的物质的量，就是 1mol。1mol 的任何物质都包含有 6.02 ×10

7、23个粒子。物质的量（也就是摩尔的数目） 相等的任何物质， 它们所包含的粒子数目一 定是相同的。例如 2mol 碳原子和 2mol氧原子所包含的粒子数相同，都含有 2× 6.02 × 1023个粒子，只是粒子的种类不同。粒子可以是分子、原子、离子、电子、 质子和中子。第二节摩尔质量及其计算1mol 物质的质量通常也称该物质的摩尔质量。摩尔质量的符号用 M 表示， 摩尔质量的单位是 g/mol 。物质的量、物质的质量和摩尔质量之间的关系可以式 （1-1 ）表示：物质的量摩尔质量物质的质量 ·······&#

8、183;······································（1-1）或用符号表示mn ·········

9、····································· M··（1-2 ）例 1-1 90g 水相当于多少摩尔水分子？ 解：水的相对分子质量是 18，摩尔质量 M（H2O） =18g/mol

10、 m（ H2O） =90g据式（ 1-2）n(H 2O) m H 2O90 (5 mol)2M(H 2O) 18答:90g 水相当于 5mol 水分子。例 1-2 2.5mol 氢氧化钠的质量是多少 ? 解: 因 M（NaOH）=40g/mol又 n（NaOH）=2.5mol据式(1-2)m(NaOH)= n(NaOH) M(NaOH=)2.5 ×40=100(g)答:2.5mol 氢氧化钠的质量为 100g.在实际应用中 , 有时用摩尔这个单位显得太大，常常还采用毫摩尔（ mmo）l 做单位。 1mmol就是 1mol 的千分之一，即 1mol=1000mmo。l第二章 溶液第一节

11、 溶液的浓度溶液的浓度就是指一定量的溶液（或溶剂中）所含溶质的量。在科学实验、化工生产 和食品工业及其检验中常要求溶液具有一定浓度表。示溶液浓度的方法很多，常用的有以 下几种。一、质量分数与质量浓度（一） B 的质量分数（ B） GB3102.8-93 中将 B 的质量分数定义为 :B 的质量与混合物的质量之比 , 用符号 WB表示 . 即mB ·····················

12、······················ B ···························

13、83;··············· m············(2-1)式中 WBB 的质量分数 ; mBB的质量; m混合物的质量由式（2-1） 得知, 构成比值的分子和分母都是质量 ,单位无论用 ug（微克）、 （毫克）、g（克）、（千克），最终计算结果都为纯数。因此，在计算所得数 值（比值）之后不应再加任何其他单位或符号

14、，而应该纯数表示，或表示成为某 一数值乘上 10-2、10-3，10-6，10-9 等形式。质量分数（w）代替了过去固体物质中某种化学成分的含量或品位用的 “ 百 分含量”、“质量百分率”、ppm、ppb 等名称和符号。如“氯化钠在水中的质量百 分数浓度为 25”，应改为“氯化钠在水中的质量分数（ w）为 0.25 或 w（ NaCl） =0.25 ”。例 2-1 将 35 克葡萄糖溶于 65 克水中，求该溶液中葡萄质量分数。解：w（C6H12O6）=m（C6H12O6）/m（C6H12O6+H2O）=35g/（35+65） g=0.35或表示为 w（C6H12O6）=35× 10-

15、2 w（C6H12O6）=35% 答：该溶液中葡萄糖的质量分数为 35%。二） B的质量浓度（ pB）对于溶质为固体的一般溶液，常用质量浓度（ B）来表示溶质 B 的浓度。 其单位为 mg/ml，g/L 等。它表示了单位体积溶液中所含溶质 B 的质量。如 100ml 氯化钠溶液中含有 30g 氯化钠，将其表示为质量浓度时就成为 “ 30g/100ml ”，此 时出现分母带系数，所以只能表示为 300g/L 或 0.3g/mL 。以 g/mL为单位时，大 多数溶液要表示成小数，在配制和使用时不方便，故以 g/L 为单位比较合适。、物质的量浓度B的物质的量浓度，是指 B 的物质的量除以混合物的体积

16、 （据 GB3102.8-93）。 它以符号 CB表示，单位为 mol/L 。CB nB ········································ V··&

17、#183;·········（2-2 ）式中， V为溶液的体积。例 2-2 已知浓硫酸的密度（）为 1.84g/mL ，其质量分数（ H2SO4）约 为 95%，求每升浓硫酸中 H2SO4 的物质的量 n（H2SO4）及溶液的浓度 c（H2SO4）。解：n（H2SO4）=m（H2SO4）/M（H2SO4）=1.84 ×1000×0.95/98.08=17.9 （mol） c（H2SO4）= n（H2SO4）/v （H2SO4）=17.9/1=17.9（mol/L） 答:每升浓硫酸中 H

18、2SO4物质的量是 17.9 mol, 溶液的浓度是 17.9 mol. 根据物质的量的浓度的定义cB=nB/vB=cBv溶质的质量mB=nBMB=cBVMB(2-3)例 2-3 欲配制 0.0200 mol/L 重铬酸钾标准溶液 250ml, 应取重铬酸钾多少 克?解: 因重铬酸钾的摩尔质量 M(K2Cr2O7)=294.2g/mol M(K2Cr2O7)=c(K2Cr2O7)VM(K2Cr2O7)=0.0200 ×250×10-3×294.2=1.471(g) 答: 应称取重铬酸钾 1.471g.三、液的稀释和浓度的换算(一)溶液的稀释 在溶液中加入溶剂后，

19、溶液的体积增大而浓度变小的过程， 叫做溶液的稀释 由于在稀释时只加入溶剂而不加入溶质，所以溶液在稀释前后，溶质的量不变。 即稀释前溶质的量 =稀释后溶质的量又因为nBBVB=cBv设稀释前溶质的量 n=C1V1，稀释后溶质的量 n=C2V2 则溶液的稀释公式为C1V1C2V22-4)应用式( 2-4 )时，浓度 C1和 C1必须采用同一浓度表示法，体积 V1和 V1 也 必须采用同一体积单位。例如 24 欲配制 0.2mol/L 盐酸溶液 1000ml，应取 12 mol/L 浓盐酸多少毫 升？解：设应取浓盐酸的量为 x12x=0.2× 10000.2 1000x = 12=16.7

20、 (ml)答：应取 12 mol/L 浓盐酸 17ml。 二)溶液浓度的换算1质量分数与物质的量浓度的换算1000 BcBM B ·············(25)式中 C B- B的物质的量浓度 ;物质的密度 ;BB 的质量分数 ;MBB的摩尔质量。 2质量浓度与物质的量浓度的换算BcBM B ··············&#

21、183;···············································（2-6 ） 式中， pB为

22、物质 B的质量浓度，单位为 g/L 。例2-5 已知稀盐酸的质量浓度 p（HCl）为 90g/L ，求该溶液的浓度 c（HCl）？解：已知 p（HCl）=90 g/L ，又因为 M（HCl） =36.5g/mol 则据式（ 2 6），得cB （HCl ） MBB（HHCCll） 3960.5 2.47（mol / L）答：该盐酸溶液的浓度 C（HCl）为 2.47 mol/L第二节 溶液的类型物质被分散成细小的粒子， 分布在另一种物质里， 所得到的体系叫做分散系。 其中被分散的物质叫做分散质，容纳分散质的物质，叫做分散剂。例如，葡萄糖 分散在水中而成分散系；墨汁是碳粒等分散在水中分散系。物质被

23、分散的程度不同，其粒子大小也不同。根据分散质粒子的大小不同， 分散系可分为分子或离子分散系、胶体分散系和粗分散等。一、 分子或离子分散系（真溶液）分散质粒子的直径小于 10-9m的，叫做 分子或离子分散系 。这类分散系中的 分散质的粒子实际上是单个的分子或离子， 分散质和分散剂之间不存在界面， 因 此它是均匀的分散体系。因为分子或离子都非常小，它们能透过滤纸和半透膜， 不能阻止光线通过，所以这类分散系是透明的，也是稳定的。这类分散系就是平常所讲的溶液。 为了和其他分散系区别， 通常又把它叫真 溶液（或晶体溶液）。在真溶液里，分散质又叫做溶质，分散剂又叫做溶剂。二、胶体分散系（胶体溶液）分散质粒

24、的子直径在 10-910-7m之间的，叫做 胶体分散系（简称为胶体溶液）。 胶体分散系的分散质粒子， 是由许多分子聚集而成的， 比分子或离子分散系 的粒子大，所以分散质和分散剂之间有界而使之分开， 属非均匀体系。 胶体溶液 中的胶体粒子只能透过滤纸，不能透过半透膜。但胶体溶液可让部分光线通过， 所以外观也是透明的。胶体粒子能在分散剂中做不规则的运动， 这种运动叫做布朗运动。 由于布朗 运动的作用， 胶体粒子受重力的影响比较小， 在短时间内不会从分散系中分离淀 沉出来，所以胶体溶液一般是较稳定的。胶体溶液和真溶液有许多相似的地方（如透明、稳定性等） 。但是胶体粒子 大于真溶液的溶质分子，所以胶体

25、溶液又有许多特殊的性质。1. 丁铎尔现象 在暗室里，当一束很强的聚光透过胶体溶液时， 可以从侧面看到胶体溶液中 有一道明亮的光柱这种现象叫做丁铎尔现象。 用这种现象可区别真溶液与胶体溶 液。2. 电泳现象如果用红棕色的氢氧化铁胶体溶液置于 U 形管中，从管口插入两个电极， 接 通直流电后阴极颜色逐渐变深， 这表明氢氧化铁胶体粒子带有正电荷， 在电场中 向阴极移动。同样用黄色的硫化砷胶体溶液做实验，则阳极附近颜色逐渐变深。 这表明硫化砷胶体粒子带负电荷。 胶体粒子在电场的作用下向阳极或阴极移动的 这种现象叫电泳现象。3. 稳定性和凝聚胶体溶液一般是比较稳定的， 促使它稳定的原因很多， 如胶体粒子

26、的布朗运 动等，但主要原因是胶粒带电和溶剂化作用。 同种胶体粒子带有相同的电荷， 彼 此相斥，从而阻止胶粒互相接近与聚集 ; 另一方面，吸附在胶粒表面上的离子， 对溶剂分子有吸引力，能将一些溶剂分子吸附到胶粒表面，形成一层溶剂化膜， 也能阻止胶粒互相聚集。使胶体粒子聚集成大的颗粒的过程叫做凝聚。 由凝聚而沉淀析出的过程叫做 聚沉。促使胶粒聚沉的主要方法有以下几种：加入少量电解质。例如在氢氧化铁溶胶中加入少量硫酸钾（ K2SO4）溶液， 立即发生聚沉，析出氢氧化铁沉淀。加入带相反电荷溶胶。两种带相反电荷的溶胶混和， 也能引起溶胶的凝聚。 加热。例如硫化砷（ AS2S3）溶胶加热至沸，就析出黄色的

27、硫化砷沉淀。三、粗分散系分散质粒子的直径大于 10-7m的，叫做 粗分散系 。这类分散系和分散剂之间 有界面存在，所以粗分散系是不均匀的， 也是不稳定的。 属于这一类分散系的有 悬浊液和乳浊液。1 悬浊液固体的小颗粒分散在液体中所形成的粗分散系， 叫做悬浊液。 例如粘土在水 中形成的泥浆就是悬浊液。2 乳浊液 液体的微小珠滴分散在互不相溶的另一种液体中， 所形成的粗分散系叫做乳 浊液。例如，牛奶中分散着液体的脂肪珠滴，所以牛奶是一种乳浊液。第三章 电解质溶液第一节 强电解质和弱电解质一、强电解质和弱电解质酸、碱、盐都是电解质，它们的水溶液都能导电。但不同种类的电解质溶液 导电能力不同。 电解质

28、溶液之所以能导电， 是由于溶液里有能够自由移动的离子 存在。溶液导电性强弱不同， 说明在溶液里所含离子的多少不同。 电解质可分为 强电解质和弱电解质。（一）强电解质盐酸、氢氧化钠、 氯化钠在溶液里几乎能完全电离成离子， 溶液里几乎没有 分子存在。 这种在水溶液里几乎能完全电离的电解质叫做 强电解质。强电解质的 电离是不可逆的，其离子方程式用“”表示。如HCLH+CL-NaOHNa+OH-+-NaCLNa+CL-强酸强碱大多数盐都是强电解质。（三）弱电解质 醋酸和氨水在溶液里只有很小部分电离成离子，大部分仍以分子状态存在。像醋酸这样在水溶液里只有部分电离的电解质叫做 弱电解质。弱电解质的电离是

29、可逆的，其电离方程式用“”表示。如HAc H+AcNH3·H2O NH4 OH弱酸弱碱都是弱电解质。弱电解质的电离平衡电离平衡与电离度醋酸在溶液里的电离方程式为正过程+HAc H +Ac逆过程在醋酸开始电离时， 主要是醋酸分子的电离， 正过程速度较大。 随着醋酸分 子的电离，溶液里醋酸分子的浓度不断减少，而 H+和 Ac浓度不断增加，因正、 逆过程速度相等时， 溶液里醋酸、 H+和 Ac的浓度不再改变， 体系处于平衡状态。 弱电解质分子和离子的浓度不再改变。这时弱电解质所处的状态叫做电离平衡。我们把达到电离平衡时已电离的溶质分子数和电离前溶质分子总数的比值 （或已电离的溶质的物质的量

30、和电离前溶质的物质的量之比） 叫做电离度 ，用 表示。电离度（ ）已电离溶质分子数 电离前溶质分子数100%······································（31） 或电离度（ ）已电离溶质的

31、物质的量 电离前溶质的物质的量32）从上述观点来讲，强电解质的电离度应是 100%，但是在强电解质溶液里， 由于离子浓度较大 , 离子间的引力和斥力比较显著 , 影响了离子在溶液里的自由 运动。因而实验测得的电离都小于 100%。不同的弱电解质，其电离度大小不同。 电解质越弱， 它的电离度越小。 电解质溶液电离度的大小， 主要取决于电解质的 本性，同时也与电解质溶液的浓度和温度有关。浓度愈小，电离度愈大。温度愈 高，电离度愈大。由于电离度的大小与浓度、温度有关，所以，在表示弱电解质 的电离度时，必须指出溶液的浓度和温度。（二）同离子效应 在弱电解质溶液达到电离平衡时 , 溶液中分子和离子都保持

32、着一定的浓度。 如果向溶液中加入一种和该弱电解质具有相同离子的强电解质 , 则弱电解质的电 离度就会减小 .例如,在氨水中加入酚酞指示剂时 ,溶液显红色 ,若加入少许固体 的氯化铵 , 则溶液的红色变淡甚至消失。这是因为 , 在氨水溶液中存在着下列平 衡:NH3·H2O NH4+ OH加入可溶性铵盐氯化铵后，氯化铵全部电离为 NH4+和 Cl 。溶液中 NH4+浓度 增大了，使生成物向反应物方向转化，也就是有较多的NH4+与 OH结合成为NH3·H2O分子，并建立了新的平衡。 这时溶液的 OH减少了， 至使溶液的碱性减 弱。在弱电解质溶液中 ，加入和弱电解质具有相同离子的强

33、电解质，使弱电解 质的电离度减小的现象，叫做 同离子效应。在化学分析中常常应用同离子效应来调节溶液的酸碱性。第二节 水的电离和溶液的 PH水的电离用精密仪器测定时， 发现水有微弱的导电性。 这说明水是一种极弱的电解质， 它能电离出极少量的 OH和 H+。H2OOH+H+实验测得，在25时，1L纯水（55.5mol ）中有 10-7 mol分子电离，水中H+KW表示。10-73-3)和OH相等，都是 10-7 mol/L 。二者的乘积是一个常数，用 KW=H+OH =10-7=10-14. ·········

34、;··································· 式中，KW称为水的离子积常数， 简称水的离子积。 任何一种稀溶液中 H 和 OH 的乘积都是一个常数，即 10-14 。溶液的酸碱性和 PH常温时纯水中 H +和OH相等，都是

35、 10-7 mol/L ，所以纯水是中性的。 如果向纯水中加酸， 由于 H+的同离子效应， 使水的电离平衡向左移动， 当达到新 的平衡时，溶液中 H+ >OH ，即H+ > 10-7 mol/L ， OH <10-7 mol/L ， 溶液呈酸性。如果向纯水中加入碱，由于 OH的同离子效应 ，也使水的电离平 衡向左移动，当达到新的平衡时， OH >H+，即OH >10-7 mol/L ，H+ <10-7 mol/L ，溶液呈碱性。由此可见，溶液的酸碱性与 H+ 和OH的关系可 表示为中性溶液 H +=OH = 10 -7 mol/L酸性溶液 H + >1

36、0-7 mol/L > OH;碱性溶液 H + <10-7 mol/L < OH H+ 浓度越大，溶液的酸性越强 ; H + 越小,溶液的酸性越弱。可以看出， 在酸性溶液里不是没有 OH，在碱性溶液中也不是没有 H+，在碱 性、酸性、中性溶液里，都同时含有 H+和 OH，只是两种离子的浓度大小不同 而已。溶液的酸碱性可用 H+或OH来表示，习惯上常用 H+表示。当溶液里H+ 很小时,用H+表示溶液的酸碱性就很不方便 ,因此,常用 PH表示溶液的酸碱性 .。 PH就是氢离子浓度的负对数。即+PH=-lgH + ·····

37、3;············································· ····

38、83;········（34）溶液的酸碱性和 PH的关系是：中性溶液， PH=7；酸性溶液， PH< 7；碱性溶液， PH> 7。溶液的 PH越小，酸性越强；溶液的 PH越大，碱性越强。所以可以用 PH表 示溶液的酸性强弱和碱性强弱。 H 和 PH的对应关系可用图 3-1 表示。+ -0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14H+ 10 -010-110-2 10 -310-410-510-6 10-7 10-810-910-1010-1110-12

39、10-1310-14PH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314酸性增强 中性 碱性增强 图 31 H + 和PH的对应关系图第三节 酸碱指示剂和酸碱滴定酸碱指示剂溶液的酸碱性对化学反应的影响很大。测定溶液 PH 的方法有很多，通常用 酸碱指示剂、 PH试纸或 PH计（酸度计）来测定。酸碱指示剂是一种有机酸或弱碱 ,溶液中 PH的改变会引起指示剂分子结构的 改变, 从而发生颜色的变化。每一种指示剂有一定的变色范围 , 因此, 可根据指示 剂颜色的变化确定溶液的 PH。常用的几种指示剂的变色范围如表 31 所示。表 3 1 几种常见指示剂的变色范围指示剂变色范围（ P

40、H）甲基橙玫瑰红色3.1橙色3.14.4黄色4.4甲基红红色4.4淡黄色4.46.2黄色6.2石蕊红色5.0紫色5.08.0蓝色8.0酚酞无色8.0无色8.010.0红色10.0、酸碱滴定酸碱滴定是以中和反应为基础的。 通常可用已知浓度的酸溶液来测定碱溶液 的浓度 （也可已知浓度的碱溶液来测定酸溶液的浓度 ） 。为了测定碱溶液的浓度 ， 测定时可把已知浓度的酸溶液用滴定管滴入一定量的被测碱溶液中， 当酸碱完全 反应时（这时加入的酸标准溶液物质的量与待测碱溶液的物质的量符合反应式的 化学计量关系） ,根据酸标准溶液的浓度和所消耗的体积 ,算出碱溶液的浓度。 滴 加酸标准溶液的过程称为滴定。 酸碱

41、反应完全的这一点 , 称为化学计量点 , 亦称等 当点。在等当点时，反应往往没有易为人察觉的任何外部特征，因此，通常都是 在待测溶液中加入指示剂（如甲基橙） ，利用指示剂颜色的突变判断等当点的到 达。但指示剂的本身是一种弱有机酸或弱有机碱， 它在变色时要消耗一定量的酸 或碱，为了减小实验误差 , 指示剂的用量不易过多 , 否则会影响滴定的精确性。例 3-1 中和 20.00mL 盐酸，用去 c（NaOH）为 0.2010 mol/L 的氢氧化钠溶 液 10.05mL 。求该盐酸的浓度为多少？解：c（HCl）V（HCl）= c（NaOH）V（NaOH）c（HCl） c（NaOH）V（NaOH）

42、0.2010 10.05 0.101（0 mol/L）V（HCl ）20.00答：盐酸的浓度 c（HCl）是 0.1010mol/L 。第四节 缓冲溶液一、缓冲作用和缓冲溶液纯水的 PH为 7，如果在纯水中加入少量的酸和碱， PH 就会有显著的变化。 如在 1L 纯水中加入两滴（约 0.1 mol ）c（HCl）为 1 mol/L 的溶液， H+就由 10-7 mol/L 增加到 10-4mol/L，PH由 7降低为 4，降低了 3个 PH单位。若在 1L 纯水中滴加 2滴c（NaOH）=1 mol/L 的氢氧化钠溶液， OH为10-4 mol/L ，H+ 就由 10-7 mol/L 降低为

43、10-10 mol/L ，PH由 7上升到 10，升高了 3 个 PH单位。但是，在 1L 含有醋酸及醋酸钠各为 0.1 mol/L 的混合溶液中，同样加入少 量盐酸和氢氧化钠溶液， 则 PH几乎不变。如果在含有氢氧化铵和氯化铵各为 0.1 mol/L 混合溶液中，加入酚酞指示剂，再在其中加入少量盐酸或氢氧化钠溶液或 加水稀释，则溶液的颜色也几乎不变。以上这种含有弱酸（或弱减）及其溶液叫缓冲溶液。它在一定范围内能使原 来的 PH不因外来的少量的碱而发生显著变化。二、缓冲溶液的组成缓冲溶液其组成中必须具有抗酸成分和抗碱成分， 且两种成分之间必须存在 化学平衡通常把这两种成分称为缓冲对或缓冲系 .

44、 实验得知：凡是弱酸和它的强 碱盐 或弱碱和它的强酸盐 , 以及多元酸式盐和其对应的次级盐 , 都可作为缓冲对 . 根据缓冲对的组成不同 , 缓冲溶液有 3 种类型 .1. 弱酸及其对应的盐如醋酸与醋酸钠 , 碳酸与碳酸氢钠。弱 酸 对应盐 （ 抗碱成分） （ 抗酸成分） HAC NaAcH2CO3NaHCO32. 弱碱及其对应的盐如氨水与氯化铵。弱碱对应盐（ 抗酸成分 ）(抗碱成分 ）NH3· H2ONH4Cl3. 多元酸的酸式盐及其对应的次级盐 如碳酸氢钠与碳酸钠、磷酸二氢钠与磷酸氢二钠多元酸的酸式盐对应的次级盐（ 抗碱成分 ）(抗酸成分 ）NaHCO 3Na2CO3NaH2PO

45、4Na HPO4三、缓冲作用的原理 在含醋酸和醋酸钠的溶液中，存在着下列电离： +NaAcNa +AcHACH+ Ac 醋酸钠完全电离生成 Na+和 Ac离子。同离子效应使醋酸的电离程度降低。 因此，在这个溶液中存在着大量的醋酸分子和 Ac离子，而且它们之间按式（ 3 5）建立电离平衡，则生成物必然向着反应物转化，也就是溶液中的Ac离子将和 H+，结合生成难电离的醋酸分子， 最后又建立了新的平衡。 达到新的平衡时， HAc 仅略有增加， Ac 略有减少，溶液中 H+实际上很少改变。当加入少量碱 时，溶液中的 HAc电离的 H+立即与 OH离子结合， 生成更难溶的 H2O分子。由于 H 离子减少

46、，溶液中的 HAc分子又立即电离为 Ac-和 H+离子，由于溶液中有大量的 HAc分子存在，因此尽管消耗了 HAc分子，而 H+ 几乎维持不变。若加入少量的水使溶液稀释时，则由于溶液中 HAc和 Ac 降低的倍数相等，故 HAc/Ac 的值不变，根据 H+=K HAc/Ac ， 可知H+ 仍无变化。显然如果溶液中 HAc 或 Ac 太低，而加入大量的酸 或碱时，溶液的 PH也将发生变化。在碳酸 - 碳酸氢钠缓冲溶液中，碳酸是弱酸，而碳酸氢钠是强电解质，它们 的电离式如下： H2CO3=H+HCO3-（3-7 ） NaHC3OHCO-3+ Na+（3-8 ） HCO-3=H+CO32-（3-9

47、）在此溶液中，含有大量的 HCO-3O3和 CO32-。当加入酸时，则H+ 增加，式（3-9 ） 电离平衡 向左移动，也就是 H+与 CO32-结合成 HCO3-离子；当加入碱 OH-离子，降低 了H+ ， 平衡就向右移动，也就是溶液中的 HCO-3离子电离生成 H+离子。因此碳酸和碳酸 盐的混合物溶液就起到了缓冲作用。缓冲溶液在工业、科研等方面有着重要的意义。例如，金属器件进行电镀 时的电镀液常用缓冲溶液来控制一定 pH。又如人类的血液即依赖缓冲作用而维持其 pH 在 7.23 附近，否则就会生病甚至死亡。 在食品检验中， 分离和鉴定某些 离子也要用到缓冲溶液。 每一种缓冲溶液都只能在一定的

48、 PH范围起到缓冲作用。 常用的缓冲溶液的 PH范围及配制方法可以从分析手册中查到。第四章 沉淀溶解平衡第一节 溶度积一、溶度积 在一定的温度下， 用难溶的电解质氯化银配成饱和溶液时， 溶液中未溶解的 固态氯化银和溶液中的银离子氯离子存在一个溶解与沉淀的平衡，简称沉淀平 衡。溶解AgCL（固） Ag +CL-沉淀这是一个动态平衡， 平衡时的溶液是饱和溶液， 达到溶解沉淀时， 服从化 学平衡规律。即 Ag + CL - Ki= AgCL 一定温度下，Ki 是常数，氯化银是固体， 也可以看成常数。所以 Ki* AgCL 也为常数，用 Ksp 表示。+-Ksp= Ag+ CL - Ksp 表示难溶电

49、解质饱和溶液中， 有关离子浓度的乘积在一定温度下是个常 数。它的大小与物质溶解度有关因而称为溶度积常数。简称溶度积。室温时，氯 化银的溶度积是 1.56 × 10-10，写成 KspAgCL=1.56 × 10-10 。对于电离出 2 个或多个相 同离子的难溶电解质，如氯化铅，氢氧化铁的溶度积 关系式中，各离子浓度应 取其电离方程式中该离子的系数为指数。例如PbCL2=Pb2+2CL-KspPbCL=Pb2+CL -3+ -Fe（OH）3=Fe3+3OH-3+ - 3Ksp Fe（OH） 3=Fe3+OH- 3二、溶度积规则某难溶电解质溶液中，离子浓度的乘积称为离子积，用符

50、号 Qi 表示。如氢 氧化镁溶液的 Qi=Mg2+OH- 2。Qi 与Ksp的表达式相同。但两者的概念是有区别 的。Ksp是难溶电解质溶解平衡时，即饱和溶液中离子浓度的乘积。对某种难溶 电解质，在一定温度下， Ksp 为一常数。而 Qi 表示任何情况下离子浓度的乘积， 其数值不定。 Qi 是 Ksp的一个特例。 Qi 与 Ksp有下列 3 种情况： Qi=Ksp时，沉淀溶解达到动态平衡，是饱和溶液； Qi<Ksp时，无沉淀析出，是不饱和溶液； Qi>Ksp时，有沉淀析出，是过饱和溶液。以上称为溶度积规则。但有时根据计算结果Qi>Ksp，应有沉淀析出，实际上，往往因为有过饱和现

51、象或沉淀极少，肉眼观察不出沉淀。另外，有时加入过 量沉淀剂时，由于生成配合物而不能生成沉淀。第二节 沉淀的生成根据溶度积规则，我们掌握了沉淀生成和溶解的规律。欲使某物质沉淀，必须使其离 子积大于溶度积，这就要增大离子浓度，使反应向生成沉淀方向转化。在硝酸银溶液中加入铬酸钾，当 Ag+离子浓度的平方与 CrO42- 离子浓度之积 Qi>Ksp 时，即有沉淀析出。例 4 1 将等体积的 0.004mol/L 硝酸银和 0.004mol/L 铬酸钾溶液混和时， 是否能析出铬酸银（ Ag2 CrO4）沉淀？解：混合后，溶液体积增加了 1 倍，由于是等体积混合，浓度各减少一半。+Ag+=0.002

52、mol/LCrO42-=0.002mol/LQi = Ag + 2CrO42-=0.002 2×0.002=8 ×10-9查表得 K SPAg2CrO4=9×10-12Qi > KSPAg2CrO4有铬酸银沉淀析出答：能析出铬酸银沉淀。第三节 沉淀的溶解根据溶度积规则，欲使沉淀溶解，必需减小该难电解质饱和溶液中离子的浓度，使 Qi<KSP离子浓度减小的方法有以下几种。一、弱电解质 加入适当的离子，与溶液中的某一离子结合生成水、弱酸和弱碱等弱电解质，例如氢 氧化镁能溶于盐酸和铵盐，其反应式为Mg（OH）2Mg2+2OH-+2HCl 2Cl -+ 2H+2

53、H2OMg（OH）2 Mg2+2OH-+2NH4Cl 2 Cl -+2N H4+2NH3+ 2H2O 由于溶液中生成弱电解质 H2O和 NH3，使得OH 减少，因而Mg2+ OH 2 <KSPM（g OH）2，平衡向氢氧化镁溶解的方向移动 ; 若加入的酸或铵盐足够多， 则沉淀将 不断溶解，直到完全溶解为止。同理，难溶弱酸盐可溶于较强的酸： 由于溶液中生成弱电解质 H2O和 NH3使得OH- 减少，因而Mg2+OH - <KSPM（gOH） 2，平衡向氢氧化镁溶解的方向移动；若加入的酸或铵盐足够多，则沉淀将不断 溶解，直到完全溶解为止。同理，难溶弱酸盐可溶于较强的酸：CaCo3+2H

54、+Ca2+H2O+CO2二氧化还原反应 加入氧化剂或还原剂，使某一离子发生氧化还原反应降低其浓度。如： 3CuS + 8HNO3 = 3Cu（NO3） 2 + 3S + 2NO2+ 4H2 O 在硫酸铜沉淀中加入稀硝酸，因为 S2-被、氧化为 S，从而使溶液中的 S 2- 降低， Cu2+ S 2-<KspCuS,沉淀溶解了。三、生成配合物 此部分内容详见第五章。第四节 沉淀的转化在含有沉淀的溶液中加入适当试剂，与某一离子结合成为更难溶的物 质，叫做沉淀的转化。例如，锅炉成分之一的硫酸钙，它既不溶于酸，又十 分坚实，清楚起来很困难。 通常采取加浓纯碱溶液的方法先使它转变成碳酸 钙，然后再

55、用酸碱法将后者除去。CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na42SO 这一反应所以能发生，是由于生成了更 难溶解的碳酸钙沉淀，碳酸钙 沉淀的生产，降低了溶液中 Ca2+ ，破坏了硫酸钙的溶解平衡，使硫酸钙溶 解。沉淀转化的条件是 KSP（生成物） <KSP（反应物）。例如 KSP CaSO4为 2.4 ×10 ，而 4.8 ×10-9。两者的 KSP相差越大，则沉淀转化的愈完全。第五章 配合物第一节 配合物的概念硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜 Cu（OH）2 沉淀。如果再沉淀中加 入氨水并加以振动，沉淀很快溶解，溶液呈深蓝色。这是由于生成了一种复 杂离子 Cu（N

56、H3）4 2+，这个离子在水溶液里很难电离， 因此，水溶液里的 Cu2+ 大大减少了，当再加入氢氧化钠时，就不能生成氢氧化铜沉淀了。如果把这 种溶液浓缩、结晶，就得到了深蓝色的晶体，称为硫酸四氨合铜（） 。这 是一种复杂的化合物 Cu（NH3）4 2+，这种由一种正离子跟一定数目的分子或 负离子所形成的一类复杂离子，叫做配离子。像硫酸四氨合铜（）这样含 有配离子的化合物，叫做配合物（也称络合物） 。第二节 配合物的组成配合物的结构比较复杂，但一般说来，它都有一个金属离子作为整个配 合物的核心，称作中心离子。在中心离子周围结合着一定数目的中性分子或 负离子，称为配位体。例如，硫酸铜氨 Cu（NH

57、3）4 SO4 这种配合物里， Cu2+ 是中心离子，氨分子叫做配合物的配位体。中心离子和配位体结合在一起就 构成了配离子。 SO42- 距中心离子较远，跟中心离子的关系不像配位体那么密 切。把中心离子合配位体一起构成的配离子叫做配合物的内界，在分子式中 常用方括号 把它们括起来，而把其他部分，如 SO42- 离子，叫做配合物的外 界。配合物的中心离子也叫配合物的形成体，一般都是阳离子。配合物的配 位体可以是分子，也可以是阴离子。配离子是带有电荷的，而配合物不显电 性。因此，组成配合物的外界离子、中心离子和配位体离子电荷代数的和为 零。一个中心离子所能结合的配位体总数，叫做中心离子的配位数，例

58、如在 Cu（NH3）4 2+中，Cu2+的配位数是 4。影响中心离子配位数的因素有很多，常 见中心离子配位数用表 51 表示。凡是可作为配位体（或含有可作配位体的离子）的物质，叫做配合剂。表 5 1 常见中心离子的配位数配位数中心离子2Ag+4Cu2+ Hg2+ Zn2+ Co2+ Pt 2+6Ca2+ Fe2+ Fe3+ Co2+第三节 配合物的命名配合物的命名方法服从一般无机化合物的命名原则。 如果化合物的酸根是一 个简单离子，就叫某化合物（如氯化钾） ，如果酸根是一个复杂阴离子便叫某酸 某（硫酸铜），不同点在于必须标明配离子的情况。对于配离子的组成系统按照 阴离子配位体中性分子配位体合字

59、中心离子（价）的顺序一次命名。对于一些常见的配合物，如 Cu （ NH3） 4 2+称铜氨配离子， Ag（NH3）2+称 银氨配离子等等。这些都是习惯上用的简名，不完全符合配合物的系统命名法。第六章 氧化还原反应第一节 氧化还原反应凡有化合价改变的反应， 都是氧化还原反应。化合价改变的实质是得失电子。 因此，从得失电子的观点看，物质失去电子的反应，叫氧化反应 ; 物质得到电子 的反应 , 叫做还原反应。在一个化学反应中 , 当某一物质失去电子时 , 必然有另一 物质得到电子 , 即物质间发生了电子的转移 ,所以, 氧化反应与还原反应总是同时 存在的。这种发生电子转移的化学反应， 叫做氧化还原反

60、应。 在氧化还原反应中 , 一种物质失去电子的总数总是和另一物质得到电子的总数相等。在氧化还原反应中， 由于电子的转移， 必然引起参加氧化还原反应的各元素的化合价发生变化。氧化是失去电子，化合价升高；还原是得到电子，化合价降 低。氧化还原反应中，电子得失和化合价变化的关系示意可用图 61 表示。氧化 失去电子 化合价升高4 3 2 1 0 +1 + 2 + 3 +4 +5+ 6 + 7还原 得到电子 化合价降低图 6 1 氧化还原反应中电子得失和化合价 变化关系示意图氧化还原反应，在有机化学和生物化学中常常表现为脱氢和加氢的现象。凡是发 生脱氢现象的反应，即是氧化反应。凡发现加氢现象的反应，即

61、是还原反应。第二节 氧化剂和还原剂 一、氧化剂和还原剂在氧化反应中， 失去电子的物质叫做还原剂， 它能使化学反应中的其他物质 还原，而本身被氧化； 得到电子的物质叫做氧化剂， 它能使化学反应中的其他物 质氧化，而本身被还原。在氧化还原反应中，电子是从还原剂转移到氧化剂，在 氧化剂被还原的同时，还原剂被氧化。例如：2e2HI + Cl22HCl + I 2还原剂被氧化 氧化剂本还原在上述反应中，碘化氢中的 I -失去电子，被氧化成单质 I 2，碘化氢为还原剂。 氯气中的 Cl0 得到电子，被还原为 CI-，氯气为氧化剂。由于物质得失电子的能力不一样， 所以氧化剂与还原剂也有强弱之分。 获得 电子

62、能力强的 氧化剂，叫做强氧化剂。 容易失去电子的还原剂， 叫做强还原剂。在氧化还原反应中， 还原剂失去电子被氧化后所生成的氧化产物。 又可能重 新得到电子 ; 氧化剂得到电子被还原后所生成的还原产物， 也可能重新失去电子。 所以，还原剂被氧化后所生成的氧化物又成为氧化物， 而氧化剂被还原后所生成 的还原物又成为还原剂， 这就是氧化剂和还原剂既相互依存， 又相互转化的辨证 关系。这种关系可表示为：-ne 氧化还原剂 氧化剂+ne 还原式中， n 表示电子个数。二、几种常见的氧化剂和还原剂1. 高锰酸钾高锰酸钾为深紫色、有光泽的晶体，能溶于水。高锰酸钾的水溶液显高锰酸根（ MnO4）特有的紫色。由

63、于含 MnO4量的多少不同，高锰酸钾的颜色可由暗 紫色到浅紫色。 高锰酸钾是强氧化剂， 在分析化学的氧化还原滴定中常用其配 成标准溶液进行滴定2. 硫代硫酸钠常用的硫代硫酸钠含有 5 各结晶水，俗名海波，又叫大苏打。它是一种无色 透明柱状晶体，易溶于水，具有还原性。第二部分 分析检验第一章 数据处理及分析天平第一节 分析结果的表示与数据处理一 数字及数字修约规则（一）有效数字为了得到准确的分析结果， 不仅要准确地测量， 而且还要准确地记录和计算， 即记录的数字不仅表示数量的大小，而且要正确地反映测量的精确程度。例如， 用一般的分析天平称得某物体的质量为 0.5180 。这一数值中，“0.518 ”是准 确的，最后一位数字“”是可疑的，可能有上下个单位的误差，即其实际质 量是在（ 0.518 ± 0