216(1-6a)nT=cTVT(1-6b)ng-CVBh该滴定反应计量数为,由(1-4)式得b(1-7a)nBn1t将(1-6a)及(1-6b)式代人(1-7a)式得b(1-7b)CsVB-CTVTA若已知CT,VT及VB,则可求出CBb.Vr.(1-7c)C8=-CT V若已知物质B的摩尔质量为Mg,则可由(1--5a)、(1-6b)和(1-7b)式,求出物质B的质量mB6(1-8a)CTVTMemB=ngM1若以基推物质标定标准溶液,设所称基准物质的质量为mT,其摩尔质量为MI,则计算公式为bmT(1-8b)CBtMrVe1.8.4待测组分含量的计算设试样的质量为ms(g),测得其中待测组分B的质量为mB(g),则待测组分在试样中的质量分数WB为(1-9)WB=mg/ms将(1-8a)式代人上式,得到bctVtMet(1-10)WB"ms在进行滴定分析计算时应注,通常试样的质量ms以g为单位,滴定体积V+一般以mL为单位,而浓度cT的单位为mol·L-1,因此必须注意(1-10)式中有关数据的单位的正确表述
17前面已经介绍,若用百分数表示质量分数,则将质量分数乘以100%即可。1.8.5滴定分析计算示例例1准确称取基准物质KCr:O,1.471g,溶解后定量转移至250.0mL容量瓶中。问此K,CzO溶液的浓度为多少?解按(1-5b)式计算Mkzczo, =294. 2 g*mol-11.471 g/294. 2.gamol 1=0.02000molL-1CK,Cr,O,0.250 0 L由于准确称取1.471基准物质是不容易的,常采取称量大致量的准确试样,然后溶解并定容于250.0mL容量瓶中,并计算出K2Cr2O,溶液的实际准确浓度。例2欲配制0.1000molL-的Na2CO,标准溶液500mL,间应称取基准物质NazCO3多少克?解Mm.co, 106. 0 g* mol-1mN 0g =CNz Co, Vngo, Mna o=0.1000molL/X0.5000LX106.0g*mol-1=5.300g例3有0.1035mol-L-1NaOH标准溶液500mL,欲使其浓度恰好为0.1000mol·L-1问需加水多少毫升?解设应加水的体积为V(mL),根据溶液稀释前后其溶质的物质的量相等的原则0.1035mol.L-1×500mL=(500ml.+V)×0.1000mol-L-1Vm (0. 103 5 molL0. 00.ngl L-) 500 ml 17.5 ml.0.1000molL-例4为标定HCI溶液,称取硼砂(Na?B0·10H,O)0.4710g,用HCI溶液滴定至化学计量点时消耗24.20mL。求HCI溶液的浓度。解滴定反应式为NazB,O,+2HCI4HgBO,+2NaCl故nHC 2nNe, BO,-10H202msgB,Og-10Hg0CHClVHCI"MNB,Or 10H,02X0.4710gCc381.37 g0 1021 molL-例5称取铁矿石试样0.5006多,将其溶解,使全部铁还原为亚铁离子,用0.01500molL1K,CrzO,标准溶液滴定至化学计量点时,用去K,CrzO,标准溶液33.45mL。求试样中Fe和Fe2O:的质量分数。解此滴定反应为
"186Fe2++C?O-+14H+→6Fe++2Cr3++7H,0根据反应计量数比,由(1~10)式,可得nee+ MeeTeFems6nggCro,Mrems6ckesrgo, Vkg cao, Mr.ms6X0.01500mol-L-1X3345X10-3LX55.85gmol-10.5006g=0.3359若以Fe,O,形式计算质量分数,由于每个FeO分子中有两个Fe原子,对同一试样存在如下关系式1nFe,RFnre,o, Mre,ompegUg则WFegOgmsms1Inp.Mr0ms3nk Cao, Megoms3X0.01500mol-L1X33.45X10-3LX159.7gmol-10.5006g=0.4802例6称取含铝试样0.2000g,溶解后加人0.02082mol·L-1EDTA标准溶液30.00mL,控制条件使A/3+与EDTA络合完全。然后以0.02012molL-1Zn2+标准溶液返滴定,消耗Zn2+溶液7.20mL,计算试样中AlO,的质量分数。解EDTA(I2Y2")滴定A13+的反应式为A++H,Y-AIY+2H*11故nAl,OgnAI=NEDTA2MAl,0,=102.0g*tmol-1(0.02082mol.L-1×30.00×10-3L-0.02012mol-L-1×WAI,0.2000g7.20 X10-3 L)X102. 0 g*mol=0.1223例7计算0.01500mol·L-1KzCr2O,溶液对Fe和Fe?0,及Feg0,的滴定度
19解从例5可知,KzCr?O,与Fe2+的反应计量数比为1:6,因此每毫升K,Cr?O,标准溶液中 K Cn O, 的物质的量相当于 Fe 的物质的量乘以亡。。即6TrekgCg×1X1000 mL-L-1CK,Cr2O,=6MFeck,crz0, × Mr, X6_ 0. 015 00 mol L-1 × 55. 85 g*mol-1 ×6Tpa/KgCrg0n1000mL-L-1 000 mL-L-=0.005 026 g*mL-1同理Cck,cr0, ×Mrag×3 0. 015 00 mol-L-×159.7 g*mol-X3Te0/KC201 000 mLL1000 mL:L=0. 007 186 g*mL-10.01500mol.L-1×231.5g*mol-×2TFegOr/KgCrzOr1000mL.L-1=0.006945g*mL~1例8测定氮肥中NH的含量。称取试样1.6160g,溶解后在250.0mL容量瓶中定容。移取25.00mL,加人过量NaOH浴液,将产生的NH,导人40.00mLc+Hs0,0.1020mol·L-1HzSO,标准溶液吸收,剩余的HSO,用cNOH=0.0960mol·L-1NaOH返滴定,消耗17.00mL到终点。计算该氮肥试样中NH,的含量。解HSO+2NH(NH)SOH.SO,(剩余)+2NaOHNaSO,+2H.01号×0. 102 0mol-L~ =#0. 051 00mol L*1CH,SO,21nhg = 2(n, 0 在化学计量点时nNOH)2(nn,.s0.nNON ) × MNHX100%NH,25msX250Y×0. 096 0 mol-L ×17. 00 mL)x2(o. 051 00 mol-L-1 X40. 00 mL-7(1.6160g×元×1000)×100%17.01 g*mol-110=25.76%1若依据“等物质的量规”计算,选择-HzSO,为硫酸的基本单元,NaOH为氧氧化钠的2基本单元,则n+H, SD, = nNaOH
20在化学计量点时n,—nH8O,—nNHUNHEn+, 0, nNtno J MH, ,×100%25ms×250(0.1020mol-L-X40.00mL-0.0960mol-L-×17.00mL)X17.01gmol-1X100%1×10001.6160gx0=25.76%思考题1.简述分析化学的定义、任务和作用。2.讨论选择分析方法的原则。3.简述一般试样的分析过程。4.标定NaOH溶液浓度时,邻苯二甲酸氨钾(KHCHO4,M=204.23gmol-1)和二水合草酸(H.CzO,·2H,O,M=126.07gmol-)都可以作为基准物质。你认为选择哪一种更好?为什么?5.基准物NazCO,和Na?B,O,·10HO都可用于标定HCI溶液的浓度。你认为选择哪一种更好?为什么?6.用基准物NaCO,标定HCI溶液时,下列情况会对HCI的浓度产生何种影响(偏高、偏低或没有影响)?a.滴定时速度太快,附在滴定管壁的HCI来不及流下来就读取滴定体积;b.称取NazCO,时,实际质量为0.1834g,记录时误记为0.1824g;C.在将HCI标准溶液倒入滴定管之前,没有用HCI溶渡荡洗滴定管,d.锥瓶中的NazCO用蒸馏水溶解时,多加了50mL蒸馅水:e。滴定开始之前,忘记调节零点:f.滴定管旋塞漏出HCI溶液,g.称取Na?CO,时,少量NazCO.撤在天平盘上:h.配制HCI溶液时没有混勾。7.若将H,C,Q·2H.O基准物质不密封,长期置于放有干爆剂的干燥器中,用它标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏高、偏低,还是无影啊?8.假设用HCI标准溶液滴定不纯的NaCO试样,若出现7题中所述的情况,将会对分析结果产生何种影响?习题了1、称取纯金属锌0.3250g溶于HCl后,定量转移并稀释到250mL容量瓶中,定容,摇勾。计算Zn溶液的浓度