第三单元物质的检测 2020年5月24日星期日 课题二物质含量的测定 2 原理 酸碱中和滴定是以酸碱中和反应为基础的 反应的实质是 H OH H2O即酸提供的氢离子总数 nH 等于碱提供的氢氧根总数 nOH 用已知物质的量浓度的一元酸 标准溶液 滴定未知物质的量浓度一元碱 待测溶液 则 一 酸碱中和滴定的原理 用已知物质的量浓度的酸 或碱 来测定未知物质的量浓度的碱 或酸 的方法叫酸碱中和滴定 1 定义 3 关键 准确测定参加反应的两种溶液的体积 V标准和V待测 准确判断中和反应是否恰好进行完全 酸碱中和滴定的关键 指示剂的颜色发生突变并且半分钟不变色即达到滴定终点 常用酸碱指示剂有石蕊 酚酞 甲基橙 但用于酸碱中和滴定的指示剂是酚酞和甲基橙 石蕊试液由于变色不明显 在滴定时不宜选用 1 指示剂颜色变化由浅到深 视觉更明显 2 用量 2 3滴3 颜色变化 酸色 或碱色 自身色 二 酸碱指示剂的选择 选择原则 变色明显 便于观察 pH变色范围接近酸碱完全中和反应时溶液的pH 强酸强碱互滴用 酚酞或甲基橙 强酸滴弱碱用 甲基橙 强碱滴弱酸用 酚酞 三 酸碱中和滴定 1 仪器和试剂 酸式滴定管 碱式滴定管 滴定管夹 铁架台 锥形瓶 标准溶液 未知 待测 溶液 酸碱指示剂 蒸馏水 酸式滴定管 用来盛放酸性或氧化性溶液 酸 Br2 KMnO4等 不能盛放NaOH Na2SiO3 碱式滴定管 可盛放碱性物质或无氧化性的物质 锥形瓶 盛放待测溶液 有利于振荡操作 2 滴定操作 1 准备阶段 润洗 排气泡 调整液面 2 滴定阶段 读数 滴定 确定终点 读数 3 计算 3 滴定 1 滴定管夹在夹子上 保持垂直 2 右手持锥形瓶颈部 向同一方向作圆周运动 而不是前后振动 3 左手控制活塞 或玻璃球 注意不要把活塞顶出 4 滴加速度先快后慢 直至指示剂颜色突变 5 滴定过程右手摇动锥形瓶 眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化 6 滴定终点达到后 半分钟颜色不变 再读数 中和滴定 NaOH HCl 数据处理表格 四 数据处理 滴定过程中任何错误操作都可能导致C标 V标 V待的误差但在实际操作中认为C标是已知的 V待是固定的 所以一切的误差都归结为对V标的影响 V标偏大则C待偏大 V标偏小则C待偏小 五 误差分析 六 比色法 1 定义 以可见光作光源 以生成有色化合物的显色反应为基础 通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量 浓度 的方法 2 常用的比色法 目视比色法和光电比色法 1 常用的目视比色法是标准系列法 即用不同量的待测物标准溶液在完全相同的一组比色管中 先按分析步骤显色 配成颜色逐渐递变的标准色阶 试样溶液也在完全相同条件下显色 和标准色阶作比较 目视找出色泽最相近的那一份标准 由其中所含标准溶液的量 计算确定试样中待测组分的含量 试样溶液也在完全相同条件下显色 和标准色阶作比较 目视找出色泽最相近的那一份标准 由其中所含标准溶液的量 计算确定试样中待测组分的含量 2 25ml滴定管最小刻度为0 1mL 其精确度为0 1mL 估计数字可达0 01mL 故用其测量时需估读至0 01mL 如19 13mL 量筒的精确度量筒属粗量器 其精确度 量筒的精确度量筒属粗量器 其精确度 二 量筒的精确度量筒属粗量器 其精确度 1 量筒属粗量器 不需估读 其精确度 0 1ml 量筒的精确度是指我们量液体时的最小区分度 不同量程的量筒有着不同的精确度 量程越小其对应的精确度也就越高 具体精确度就是量筒刻度线上的最小格 若量程为5mL的量筒的最小刻度为0 1mL 其精确度为0 1mL 若量程为10mL的量筒的最小刻度为0 2mL 其精确度为0 2mL 量程为50mL的量筒的最小刻度为1mL 其精确度为1mL等等 常见的较精确的量筒只能记录到小数点后一位有效数值 如7 2mL 精确度计算有下列经验公式 量筒精确度 量程 50 例如10ml量筒的精确度 10ml 50 0 2ml 3 托盘天平属粗量器 不需估读 精确度为0 1克 用于不太精确的称量 一 几种常见仪器精确度 1 有效位数的确定有效位数一般是从第一个非零数字到最后一个数字的长度 如3 14是三位有效数字 0 0050是两位有效数字 5是精确数字 而5 0是两位有效数字 这里要注意 0 5和0 50是不同的 0 5的小数点后第一位是近似值 可能是0 45也可能是0 54通过舍入得到的 而0 50的小数点后第二位是近似值 可能是0 495也可能是0 504通过舍入得到的 二 有效数字 2 有效位数运算后的精度有效数字乘除法运算得到的结果按最小有效数字计算 且最后一位是不准确的 如一个5位有效数字12 345乘以一个两位有效数字0 50得到的结果只有两位有效数字6 1725 由于小数点后第一位已经不准确了 因此只能计为6 2 算例说明 如果0 50是0 495通过舍入得到的 那么12 345x0 495 6 11如果0 50是0 504通过舍入得到的 那么12 345x0 504 6 22 加减法运算按 准确位加减准确位得准确位 准确位加减近似位得近似位 近似位加减近似位得近似位 的原则来判断有效位数 该原则很容易理解 如123 45 6 7891得到的数字应该是130 24是一个5位有效数字 由于小数点后第二位已经不准确了 因此后面的有效数字没有意义 只需取到小数点后两位 又如 123 46 123 45得到的数字应该是0 01只有一位有效数字 又如 123 0 0 005678得到的仍然是123 0 在后面的两个例子得到很有趣的结论 一是减法可能降低计算精度 得到的有效位数减少 二是小数加到大的有效数字中可能对结果没有影响 3 计算结果的精度问题由上述演算得到以下结论 a 对于加减法 控制精度的方法采用大家熟悉的保留小数点后几位的办法是正确的 b 对于乘除法 必需采用有效位数的概念 这样才能得到相对准确的结果 2 光电比色法是在光电比色计上测量一系列标准溶液的吸光度 将吸光度对浓度作图 绘制工作曲线 然后根据待测组分溶液的吸光度在工作曲线上查得其浓度或含量 3 比色法的优缺点 思考与交流 滴定法是适用于常量组分测定的分析法 与比色法相比 它有哪些特点 1 标准液是用比色法定量测定待测液所含待测溶质的量的依据 所配标准液的物质的量浓度是比较准确的 所以对仪器的精确度要求较高 而待测液的浓度要经与标准液比色后确定 因此待测液的配制对仪器的精确度要求不高 2 可设计用强氧化剂氧化硫酸亚铁铵来检验其稳定性 操作步骤如下 1 取以上实验所配同样体积的待测液 倒入大试管中 加入一定量的新制氯水 振荡后观察溶液颜色变化 将反应后的溶液与标准色阶比较 如溶液颜色加深 说明硫酸亚铁铵可被强氧化剂氧化 2 可选用其他强氧化剂氧化硫酸亚铁铵溶液 观察实验现象并得出实验结论 思考与交流