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文档简介

化学分析篇刘云霞120世纪以来分析化学的主要变革时期1900~19401940~19501970~Present特点经典分析-化学分析为主近代分析-仪器分析为主现代分析-化学计量学为主理论热力学溶液四大平衡热力学化学动力学热力学化学动力学物理动力学仪器分析天平光度极谱电位色谱自动化分析仪联用技术分析对象无机化合物有机和无机样品有机、无机、生物及药物样品2提高灵敏度解决复杂体系的分离问题以及提高分析方法的选择性扩展时空多维信息微型化及微环境的表征与测定形态、状态分析及表征生物大分子及生物活性物质的表征与测定非破坏性检测及遥控自动化与智能化现代分析化学学科发展趋势及特点3512436定量分析过程4定量分析中的误差准确度与精密度误差分类及其产生原因提高分析结果准确度方法有效数字及其运算规则分析结果的数据处理5一、准确度与误差准确度是指测得值与真实值之间相接近的程度。用误差表示。误差有绝对误差和相对误差绝对误差=测得值-真实值例:称一个物质的质量是1.8730g,而该物质的真实质量为1.8731g,则其绝对误差=1.8730-1.8731=-0.0001g又如一个物体的真实质量0.1873g,而称得结果为0.1872g,则其绝对误差=0.1872-0.1873=-0.0001g6结论:1.称量两个物体,绝对误差相同,相对误差却不同2.当绝对误差相同,若被测的量越大,则其相对误差越小3.用相对误差表示分析结果的准确度更确切4.绝对误差和相对误差都有正、负值,正值表示分析结果偏高,负值表示分析结果偏低9二、精密度与偏差精密度是指在相同条件下,对同一试样进行多次平行测定结果相接近的程度。用偏差表示相对偏差是绝对偏差在平均值中所占的百分率在一般分析中,对同一试样平行测定数据不多时,可用绝对偏差与相对偏差绝对偏差(di)是每次的测得值(xi)与平均值()之差值。10平均偏差和相对平均偏差平均偏差是各次测得值与平均值之差的绝对值的平均值相对平均偏差是平均偏差在平均值中所占的百分率平均偏差不计正负号,而各次测得值的偏差是有正负的11标准偏差与相对标准偏差标准偏差(s)又称均方根偏差,当测定次数n<20相对标准偏差(变异系数):标准偏差在平均值中所占的百分率自由度f,独立变数的个数12有甲乙两组数据,其各次测定的偏差分别为甲组:+0.11、-0.73*、+0.24、+0.51*、-0.14、0.00、+0.30、-0.21n1=8s1=0.38乙组:+0.18、+0.26、-0.25、-0.37、+0.32、-0.28、+0.31、-0.27n2=8s2=0.2913结论:误差与偏差具有不同的含义误差

是以真实值为标准作比较偏差

是以平均值为标准作比较在日常中并不强调误差与偏差的区别,一般惯称“误差”,并常用“公差”表示允许误差14三、公差公差是生产主管部门对某一样品分析结果所规定的允许误差。在比较和判断分析结果之间是否吻合或超差时,公差起着判断数据标准的作用。在判断制定或选择分析方法是否可行时,公差起着依据的作用公差的确定要根据生产需要和实际可能两方面考虑。一般原材料和成品分析对准确度的要求较高,允许公差较小;而生产中间控制分析、微量杂质分析和复杂物质分析对准确度的要求较低,允许公差较大。15误差的分类及产生原因一、系统误差(可测误差)是在测定过程中由于某些固定的原因所造成的。使分析结果总是偏高或偏低,在多次平行测定中会重复出现,对分析结果的影响比较固定具单向性、重现性,为可测误差16产生原因:方法误差:由于分析方法本身所造成仪器误差:由于仪器本身不够准确或用后受损未经校正造成试剂误差:由于试剂不纯或蒸馏水中含有杂质所造成操作误差:由于分析人员掌握操作规程与正确的实验条件稍有出入而引起的17提高分析结果准确度的方法系统误差的判断—对照试验用标准样品作对照用加入法作对照用标准方法作对照系统误差的消除空白试验仪器校正方法校正18系统误差的判断用标准样品作对照在分析试样的同时,用相同的方法对已知准确含量的标准样品(组成及含量与被测试样相近似)进行分析。用加入法作对照用标准方法对照取两份等量的试样,一份试样中加入已知量的待测组份作平行测定,视加入待测组份的量是否定量回收选用国家颁布的标准方法或公认的经典分析方法19系统误差的消除空白试验在不加试样的情况下,按分析试样的同样步骤和条件进行分析,所得值为空白值。分析试样结果-空白值=较准确的测定结果可消除由试剂、蒸馏水不纯而引起的系统误差仪器校正可消除由于测量仪器不准确而引起的系统误差方法校正可消除分析方法不完善而引起的系统误差20二、偶然误差(不定误差、随机误差)由于某些偶然原因所造成的。如测量时环境(温度、湿度、气压)或仪器性能的微小变化都能引起误差它的大小和正负是可变的21偶然误差规律:正态分布规律(高斯分布)1.大小相近的正、负误差出现的机会相等2.大误差出现的机会少,小误差出现的机会多,特大误差出现的机会极少y:概率密度

x:测量值μ:总体平均值x-μ:随机误差σ:总体标准差特点:1.极大值在x=μ处.2.于x=μ对称.3.x轴为渐近线.22减少偶然误差的方法在消除系统误差的情况下,根据偶然误差具有正态分布规律,采用多次平行测定,取其平均值表示结果减少测量中的误差在滴定分析中,滴定管读数有±0.01mL的误差。在一次滴定中,读数2次,则可能造成±0.02mL误差,若要使测量的相对误差小于0.1%,则消耗滴定液的体积应控制在多少?23滴定的体积误差VEaEr20.00mL0.02mL0.1%2.00mL0.02mL1%称量误差mEaEr0.2000g0.2mg0.1%0.0200g0.2mg1%滴定剂体积应为20~30mL称样质量应大于0.2g24准确度与精密度的关系由于系统误差存在,精密度高,准确度不一定高只有消除系统误差后,精密度高,准确度才高。准确度高,精密度必好••••••XT甲乙丙丁••••••••••25有效数字及其运算规则有效数字含义在分析工作中实际上能测量到的数字不仅表示数量的大小,且反映测量的准确程度如在分析天平上称得某物质质量20.6142g,该数据有6位有效数字,最后一位2是可疑数字,其他各位数20.614都是确定值记录实验数据只保留最后一位数是可疑的。26有效数字计位规则0在有效数字中的作用0在具体数字前,只起定位作用,不是有效数字,只与所取单位有关,与测量准确度无关。在数字中间或后面的0是有效数字如一个物体重0.0060g,有2位有效数字。若用毫克表示为6.0mg,仍为2位有效数字27记录比较大或比较小的数据时,最好写成指数记数形式如2500的有效数字位数含混不清,若写成2.500×103表示4位有效数字,2.50×103表示3位有效数字计算中表示数目的数字是非测量数字,是准确值。没有可疑数字。pH、pM、lgK等对数值,其有效数字的位数仅取决于小数部分数字的位数,整数部分只代表该数10的方次。如常数π、e等数的有效数字位数,可以认为是无限多位的,即在所有计算式中应以其他测量数据决定数字的位数。如pH=11.64,即[H+]=2.3×10-12mol/L,为2位有效数字,不是4位。28在计算有效数字位数时,若第一位有效数字≥8时,其有效数字的位数可多算一位。8.37的相对误差约为0.1%,与四位有效数字如10.05的相对误差相近,所以8.37可以当成四位有效数字处理。同时在计算过程中,可多保留一位可疑数字,最后结果再弃去多余数字。29有效数字的修约规则当尾数≤4时则舍;尾数≥6时则入当尾数为5而后面数为0时,若5前位为奇数则入,为偶数则舍;当5后面还有不是0的任何数时,无论5前面是奇数还是偶数均入例:将下列数字修约为4位有效数字。14.435014.44157.450157.427.165227.17四舍六入五成双五后非零就进一五后皆零视奇偶五前为偶应舍去五前为奇则进一在确定修约位数后,应一次修约获得结果,不得多次连续修约。30加减运算规则几个数相加或相减时,它们的和或差的有效数字的保留应以小数点后位数最少(即绝对误差最大)的数为准。如0.6124+26.04+7.25982=?三个数中26.04中的4已是可疑值,其绝对误差为±0.01,是三个数中最大的,所以计算结果的有效数字的保留应以此数为准。0.61+26.04+7.26=33.9131乘除运算规则几个数相乘除时,其积或商的有效数字的保留,应以其中有效数字位数最少(即相对误差最大)的数为准。0.0214×4.263×81.65=?三个数中最后一位均是可疑的,故相对误差分别为:7.4432乘方和开方对数据进行乘方或开方时,所得结果的有效数字位数保留应与原数据相同。6.722=45.158≈45.2对数计算所取对数的小数点后的位数(不包括整数部分)应与原数据的有效数字的位数相同。lg102=2.00860017≈2.009混合计算中,有效数字的保留以最后一步计算的规则执行33有效数字在分析实验中的应用测量数据要正确记录如在刻度最小为0.1mL的滴定管读数时,若消耗溶液体积正好为25mL,应记为25.00mL,不能记为25、25.0、25.000。表示分析结果要正确一般表示分析结果的要求是:高含量组分(>10%)的测定,分析结果为四位有效数字中含量组分(1~10%)的测定,一般为三位有效数字微含量组分(<1%)的测定,一般两位有效数字。对于准确度和精密度的表示一般只要求1~2位有效数字。34分析结果的数据处理一、数据集中趋势的表示方法二、数据分散程度的表示方法三、置信度与平均值的置信区间四、离群值的检验35有限数据的统计处理总体样本数据抽样观测统计处理校正系统误差剔除可疑值计算平均值计算平均偏差和标准偏差求平均值的置信区间36一、数据集中趋势的表示方法1.算术平均值2.中位数指一组平行测定值按由小到大的顺序排列时的中间值。测定次数n为奇数时,位于序列正中间的那个数即中位数测定次数n为偶数时,中位数为正中间相邻的两个测定值的平均值37二、数据分散程度的表示方法1.极差(全距)

R=xmax-xmin相对极差(R/)×100%2.偏差绝对偏差di=xi-相对偏差Rdi=(di/)×100%xxx383.标准偏差相对标准差(RSD,又称变异系数)

CV=(s/)×100%

x39一系列测定(每次作n个平行测定)的平均值其波动情况也遵从正态分布,应用平均值的标准偏差表示平均值的精密度4.平均值的标准偏差40三、置信度与平均值的置信区间t分布(Gosset)41t值表n置信度P0.900.950.9926.3112.7163.6632.924.309.9242.353.185.8452.132.784.6062.022.574.0371.942.453.7181.862.363.5091.832.313.36t42置信度(置信概率)就是人们对所作判断的

可靠性握程度。估算出在选定的置信度下,总体平均值u在以测定平均值x为中心的多么大范围内出现。置信区间在一定的置信度下(把握性),估计总体均值可能存在的区间,称置信区间.43对于有限次测量:,n,s,总体平均值μ的置信区间为

x对于置信区间的正确理解:如μ=47.50±0.10(置信度为95%),理解为在

47.50±0.10的区间内包括总体平均值μ的概率为95%44比较两个测定结果的精确程度,应在相同的置信度下进行。对于同一置信度,置信区间小的测定较精确。几种样本的置信区间样本测定值nxst置信区间A20.6、20.5、20.7、20.620.8、21.0620.70.182.5720.7±0.2B20.0、20.5、20.5、20.0、20.2、20.8620.60.282.5720.6±0.3C20.6、20.9、21.1、21.0420.90.223.1820.9±0.4D20.8、20.6220.70.1412.7120.7±1.345四、离群值的检验Q检验法适用于3~10次测定的比较简单的方法(1)将各次数据按递增的顺序排列:x1,x2,…xn(2)确定检验端:首先算出两端相邻值之差x2-x1及xn-xn-1,比较两个差值的大小,差值大的一端先检验(3)计算舍弃商Q计:(4)根据测定次数和指定的置信度(如90%)查Q值表,可得相应的Q0.90值(5)将Q计与Q0.90相比较,若Q计≥Q0.90,应将可疑值舍弃,否则应予保留(6)舍弃一个可疑值后,应对其余数据继续进行Q检验,直至无可疑值46Q值表(置信度90%和95%)测定次数n345678910Q0.900.940.760.640.560.510.470.440.41Q0.950.980.850.730.640.590.540.510.4847某学生测得NaOH溶液的浓度(mol•L-1)分别为0.1141、0.1140、0.1148、

0.1142,问其中0.1148应否保留(置信度90%),若第五次测得结果为0.1142,此时0.1148又如何处理?解:将数据排列为:0.1140、0.1141、0.1142、0.1148查表,当n=4时,Q0.90=0.76Q计<Q0.900.1148应保留又增加一次测定值为0.1142,Q计仍为0.75。查表,当n=5时,Q0.90=0.64因Q计>Q0.900.1148应舍弃48格鲁布斯(Grubbs)检验法(1)将数据从小到大排列为:x1,x2,…xn(2)计算该组数据的平均值(5)根据测定次数和指定的置信度(如95%)查G值表。若G计≥G0.95,应将可疑值舍弃,否则应予保留(6)舍弃一个可疑值后,应继续检验,直至无可疑值为止(包括可疑值在内)及标准偏差s(3)确定检验端:首先算出两端值与平均值之差-x1及xn-,比较两个差值的大小,差值大的一端先检验(4)计算统计量:49G值表测定次数n345678910置信度95%1.151.461.671.821.942.032.112.18置信度99%1.151.491.751.942.102.222.322.4150测定某样品中钙的含量(%),六次平行测定所得数据为40.02、40.15、40.20、40.12、40.18、40.35,试用格鲁布斯法检验这组数据(置信度为95%)的可疑值。解:将数据排列为:40.02、40.12、40.15、40.18、40.20、40.35因(40.35-40.17)>(40.17-40.02),故检验40.35G计<G0.95,故40.35应保留51显著性检验一、F检验法二、t检验法52一、F检验法F检验法是通过比较两组数据的方差S2,以确定它们的精密度是否有显著性差异已知样本标准差设两种方法的测定次数分别为n1和n2,测定结果的平均值和标准偏差分别是x1、s1和x2、s2。53(1)计算出两个样本的方差(2)计算F值(3)根据自由度f=(n-1),求出两组数据的自由度f大(大方差数据的自由度)与f小(小方差数据的自由度)(4)在一定的置信度(95%)和相应自由度(f大和f小)的情况下查F值表。将F计与F表作比较,检验两组数据的精密度是否存在显著性差异(5)如果F计>F表,说明两组数据的精密度存在显著性差异,即s1和s2有显著性差异,可推断x1和x2也有显著性差异,因此不必继续检验,已经说明新方法不够可靠。54置信度95%时F值f小2345678219.0019.1619.2519.3019.3319.3619.3739.559.289.129.018.948.888.8446.946.596.396.266.166.096.0455.795.415.195.054.954.834.8265.144.764.534.394.284.214.1574.744.354.123.973.873.793.7384.464.073.843.693.583.503.44f大55二、t检验法(1)平均值与标准值的比较对标准样品分析若干次,利用t检验法比较测定结果的平均值x与标准样品的标准值u之间是否存在显著性差异,即可判断分析方法是否存在较大的系统差异。计算统计量t值根据测定次数和置信度查t值表中相应t表值,如果t计>t表,则存在显著性差异,否则不存在显著性差异。56采用某种新方法测定基准明矾中铝的含量(%),得到9个分析结果:10.74、10.77、10.77、10.77、10.81、10.82、10.73、10.86、10.81(%)已知明矾中铝的标准值为10.77%,问采用新方法后,是否引起系统误差(置信度95%)?解:已知n=9,查表,S=0.042%相应t值为2.31t计<t表,说明x与u之间不存在显著性差异,即采用新方法后没有引起系统误差57(2)两组平均值的比较设有两组分析数据分别为x1、s1、n1和x2、s2、n2,先用F检验法比较两组数据的方差,以确定它们的精密度是否有显著性差异。如果用F检验法检验的结果没有显著性差异,则可认为s1=s2=s合,s合称为合并标准偏差只有在两个方差一致的前提下才能再进行t检验,以确定两组数据之间是否存在系统误差,即两个平均值之间是否有显著性差异。58计算t计值,根据总自由度f=n1+n2-2和所定的置信度查表,当t计>t表,可以认为x1

≠x2,两组数据不属于同一总体,即它们之间存在显著性差异;反之,当t计<t表,可以认为x1

=x2

,两组分析数据属于同一总体,即它们之间不存在显著性差异。59为检验新方法测钢样中铬含量的可靠性,与成熟的原方法同测一个钢样中铬的含量,结果:新方法为:1.26%、1.25%、1.22%;原方法为:1.35%、1.31%、1.33%、1.34%,问新方法是否可靠(置信度95%)?先用F检验法检验两种方法的精密度有无显著性差异。f大=n1-1=2,f小=n2-1=3,查F值表,F表=9.55。因F计<F表,故两种方法的精密度没有显著性差异。继续对两组平均值进行t检验解:新方法:x1=1.24,s1=0.021,n1=3原方法:x2=1.33,s2=0.017,n2=460查t值表,当P=0.95,f总=3+4-2=5时,t表=2.78由于t计>t表,故x1和x2有显著性差异。说明新方法不够可靠,可能存在系统误差61滴定分析法概论滴定分析法的过程滴定分析法是根据一种已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液或滴定剂)和被测组分完全作用时所消耗标准溶液的体积和浓度来计算被测组分的含量。用滴定管将标准溶液滴加到被测组分溶液中,这样的操作过程为“滴定”62常用滴定分析仪器容量瓶吸量管锥形瓶移液管酸式滴定管烧杯量筒容量仪器63当滴加的标准溶液和被测组分定量反应完全时,两者的物质的量恰好符合化学反应式所表示的化学计量关系时,称反应到了化学计量点。溶液中需加入一种辅助试剂来指示化学计量点的到达,称为“指示剂”用指示剂发生颜色的变化来显示计量点的到达,指示剂颜色的转变点称为滴定终点。实际操作的测得值根据化学反应的计量关系所求得的理论值滴定误差64滴定分析法特点设备简单,操作方便。适于常量和半微量分析准确、快速,一般情况下,其相对误差不大于0.2%。用于多种化学反应类型的测定,应用范围极为广泛,是定量分析中最常用、最基本的方法。65滴定分析对化学反应的要求:反应要定量地完成。通常要求反应完全程度≥99.9%。反应要迅速。如果反应较慢,可通过加热或加入催化剂来加速反应的进行,否则,滴定的计量点难以确定。有确定终点的适当方法。还可以通过仪器表示,如可利用溶液的电导、电位、吸光度等的变化确定,其测得值比用指示剂凭目视更为精确,滴定误差减小反应要按一定的化学反应式进行,无副反应发生,这是定量计算的理论依据。66滴定分析法的分类酸碱滴定法(中和法)利用具有酸、碱性质的物质间质子转移的反应进行的。常用强酸或强碱作滴定剂,对各种碱或酸进行滴定。反应实质:H++OH-=H2O配位滴定法利用某些有机配位剂与金属离子的配位反应进行的。常用的有机配位剂是乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA),在不同反应条件下,它能和许多金属离子配位。67氧化还原滴定法利用具有氧化还原性质的物质间电子转移的反应进行的。广泛用于无机物和有机物的测定,但反应条件应严格控制。沉淀滴定法利用生成难溶化合物的沉淀反应进行的。主要是生成银盐沉淀的银量法。Ag++X-=AgX摩尔法(铬酸钾为指示剂)佛尔哈德法(铁铵矾为指示剂)法扬司法(吸附指示剂)高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法等68滴定方式直接滴定法返滴定法(回滴、剩余量滴定)置换滴定法间接滴定法69滴定方式直接滴定法将滴定剂直接加入到被测物质溶液中进行。返滴定法(回滴、剩余量滴定)先加入已知过量的第一种滴定剂,反应完全后,再用第二种滴定剂滴定过剩的第一种滴定剂。反应速度较慢或没有合适的指示剂的反应最常用的,滴定简便、快速,引入误差小CaCO3(固体)+2HCl(过量)NaOH+2HCl(剩余)70滴定方式置换滴定法使用某些辅助试剂与被测物质作用,生成一种能被滴定剂滴定的物质,该物质被滴定后便可求出被测物质的含量。被测物质与滴定剂之间有副反应发生间接滴定法某些待测组分不能直接与滴定剂反应,但可通过其他的化学反应间接测定其含量。用K2Cr2O7标定Na2S2O3溶液的浓度时:Cr2O72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O2S2O32-+I2=2I-+S4O62-Ca2++C2O42-=CaC2O4↓+H2SO4=CaSO4+H2C2O42KMnO4+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+H2O71基准物质组成应与其化学式完全相符性质要稳定,不易被空气氧化,不易吸收空气中的水分和CO2,干燥时组成不变,尽量避免使用带结晶水的物质基准物质参加反应时,按反应式定量进行,没有副反应最好能采用具有较大摩尔质量的物质,可以减小称量误差纯度高,纯度至少在99.9%以上,杂质含量不影响分析结果准确度。标准溶液72标准溶液配制直接法准确称取一定质量的基准物质,溶解后定量地转移入容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,根据称取物的质量和容量瓶的体积,可算出标准溶液的准确浓度标定法先将要配制标准溶液的物质配成所需要的近似浓度,然后用基准物质和这溶液进行反应,用滴定的方法确定其准确浓度。利用基准物质确定物质标准溶液浓度的操作过程称为“标定”73称取基准物质无水碳酸钠2.6820g,用蒸馏水溶解后,准确稀释成500mL,计算其物质的量浓度。74实验室常用试剂分类级别1级2级3级生化试剂中文名优级纯

分析纯

化学纯英文标志

G.R.

A.R.

C.P.

B.R.标签颜色绿

咖啡色75溶液浓度的表示方法百分浓度体积比浓度ppm与ppb浓度物质的量浓度滴定度质量分数(重量百分浓度)质量浓度(重量-体积百分浓度)体积分数(体积百分浓度)76重量百分浓度(W/W1%)100g溶液中所含溶质的克数37%HCl100g盐酸溶液中含有37gHCl。市售原瓶的各种酸、碱浓度常用此法表示。不指明的百分浓度,常指的是质量分数。B的质量分数ωB77重量-体积百分浓度(W/V%)100mL溶液中所含溶质(多为固体)的克数0.1%甲基橙100mL溶液中含有0.1g甲基橙。化学实验室、医药上常用此浓度表示。B的质量浓度ρB78体积百分浓度(V/V1%)100mL溶液中所含溶质的毫升数70%酒精100mL溶液中含70mL无水乙醇。当溶质为液体或气体时,常用此法表示。体积分数ψB79比例浓度容量比浓度:指液体试剂相混合或用水稀释而成的浓度。王水是由1体积浓硝酸和3体积浓盐酸混合而成。1:3HCl指1体积浓盐酸和3体积水相混合。表示溶质试剂的体积质量比浓度:指两种固体试剂按照质量比相混合的浓度。1:100钙指示剂氯化钠混合指示剂。80ppm与ppb浓度ppm指100万(106)份溶液中所含溶质的份数(可用质量或体积表示)溶液中溶质含量很少时,常用此法表示。ppb指10亿(109)份溶液中所含溶质的份数。(美法)当水溶液浓度极稀释时,其密度接近于水的密度,约等于1。因1L水的质量常视为1kg(106mg)。所以当水溶液中某物质的浓度为1mg/L时,相当于1ppm,浓度为1ug/L时,相当于1ppb。3ppm:采用物质B的质量分数表示为3×10-6或3ug/g或3mg/kg采用物质B的体积分数表示为3×10-6或3cm3/m3或3uL/Lug/mL、ng/mL、pg/mL81指单位体积溶液所含溶质的物质的量。(mol/L)物质的量浓度(CB)82指与每毫升标准溶液相当的被测物质的质量。T被测物/滴定剂单位g/mLmg/mL例如TNaOH/HCl=0.002000g/mL,表示1mLHCl标准溶液恰能与0.002000g的NaOH作用。滴定度×滴定中耗去的标准溶液的毫升数=被测组分的质量或含量滴定度还可用每毫升标准溶液中所含溶质的克数或毫克数表示TNaOH=0.2000g/mL表示每1mLNaOH标准溶液中含0.2000gNaOH.滴定度(T)83溶液浓度的换算质量分数与物质的量浓度之间的换算物质的量浓度与滴定度之间换算84质量分数与物质的量浓度之间的换算设物质B溶液的质量分数为x%,其密度为d(kg/L),则在1L此溶液中的物质B的质量mB为mB=1000×d×x%若物质B的摩尔质量为MB,则物质B的物质的量浓度cB为85ρ=0.27g·L-1HCl溶液的pH值是多少?密度为1.47g·mL-1(20℃)的57.0%H2SO4溶液,其中H2SO4的物质的量浓度为多少?pH=-log7.4×10-3=2.1386物质的量浓度与滴定度之间换算Tx/s×1000为1L标准溶液所相当被测组分的质量(g)。a/b为标准溶液与被滴定组分反应时两者物质的量之比87已知TFe/K2Cr2O7=0.006702g/mL,求K2Cr2O7的物质的量浓度为多少?(MFe=55.85g/moL)解:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O滴定剂K2Cr2O7与被滴定组分Fe2+反应时,两者物质的量之比为88滴定分析的计算被测物的物质的量nA与滴定剂的物质的量nB之间关系的计算被测物含量的计算溶液的滴定度与浓度的换算89被测物的物质的量nA与滴定剂的物质的量nB之间关系的计算aA+bB=cC+dDnA:nB=a:b若被测物是溶液对于固体物质90被测物含量的计算若称取试样的质量为ms,测得被测物A的质量为mA,则被测物在试样中的含量以质量分数ωx表示为91溶液的滴定度与浓度的换算式中VB——LMA——g/mol则mA——g而在滴定中,滴定剂的体积以mL计量,即当VB的单位为mL时,上式改为根据滴定度定义可得92滴定分析计算公式计算项目换算因数法(基本单元根据物质的化学式)溶液测定,溶液稀释溶液标定被测物质的质量被测物质的含量滴定度与浓度换算93计算示例1.欲配制0.02000mol/LK2Cr2O7滴定剂250.0mL,应称取基准物质K2Cr2O7多少克?解:mK2Cr2O7=CK2Cr2O7•VK2Cr2O7•MK2Cr2O7×10-3

=0.02000×250.0×294.2×10-3

=1.471g94解:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2nHCl=2nNa2CO32.准确称取基准物质Na2CO30.1535g溶于25mL蒸馏水中,以甲基橙作指示剂,用HCl溶液滴定,用去21.80mL,求HCl溶液浓度?953.要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH溶液20~30mL,应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHP)多少克?如果改用草酸(H2C2O4•2H2O)作基准物质,应称取多少克?解:以KHP作基准物质,标定反应为:HP-+OH-=P2-+H2OnKHP=nOH-m1=CNaOH•VNaOH•MKHP=0.2×20×10-3×204.2=0.8168gm2=0.2×30×10-3×204.2=1.225g以草酸作基准物质,标定反应为:H2C2O4+2OH-=C2O42-+2H2OnH2C2O4=1/2nOH-0.8g1.2g同理m2=0.378g964.用KMnO4标准溶液可以测定某试样中的铁含量,已知KMnO4溶液的浓度为0.02120mol/L,求算以TFe/KMnO4和TFe2O3/KMno4表示的滴定度。解:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2OnFe=5nKMno4nFe2O3=5/2nKMnO4TFe/KMnO4=5CKMnO4·MFe×10-3

=5×0.02120×55.85×10-3=0.005920g/mLTFe2O3/KMnO4=5/2CKMnO4·MFe2O3×10-3

=5/2×0.02120×159.7×10-3=0.008464g/mL975.现有0.1108mol/LHCl溶液980.0mL,欲使其浓度稀释为0.1000mol/L,应加水多少毫升?解:设应加水VmL。根据溶液稀释前后,物质的量相等的原则,则0.1108×980.0=(980.0+V)×0.1000986.采用氧化还原滴定法测定铁矿石中的铁含量。称取试样0.3162g,溶于HCl溶液后,以SnCl2将试液中的Fe3+完全还原成Fe2+。再以0.02028mol/LK2Cr2O7标准溶液滴定。滴定终点时,用去K2Cr2O7滴定剂21.46mL。计算试样中以Fe和Fe2O3表示的铁含量。解:测定过程有关的反应为溶解Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O还原Fe3++e-=Fe2+滴定6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2OnFe=6nCr2O72-,nFe2O3=3nCr2O72-991007.称取0.5000g石灰石试样,准确加入50.00mL0.2084mol/L的HCl标准溶液,并缓慢加热使CaCO3与HCl作用完全后,再以0.2108mol/LNaOH标准溶液滴定剩余的HCl标准溶液,结果消耗NaOH溶液8.52mL,求试样中CaCO3含量。解:有关的反应为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑H++OH-=H2OnCaCO3=1/2nHCl1018.称取0.1802g石灰石试样溶于HCl溶液后,将钙沉淀为CaC2O4。将沉淀过滤洗涤后溶于稀H2SO4溶液中,用.02016mol/LKMnO4标准溶液滴定至终点,用去28.80mL,求试样中钙含量。解:沉淀Ca2++C2O42-=CaC2O4↓溶解CaC2O4+2H+=Ca2++H2C2O4滴定

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