化工分析中職全套教學(xué)課件

化工分析1全套可編輯PPT課件項(xiàng)目一

樣品分析檢驗(yàn)準(zhǔn)備項(xiàng)目二

測(cè)定工業(yè)硫酸的純度項(xiàng)目三

測(cè)定水質(zhì)的總硬度項(xiàng)目四

測(cè)定雙氧水中過(guò)氧化氫的含量項(xiàng)目五

測(cè)定工業(yè)用鹽中氯離子的含量項(xiàng)目六

測(cè)定工業(yè)硫酸鈉中硫酸鹽的含量項(xiàng)目七

紫外—可見分光光度法項(xiàng)目八

原子吸收分光光度法項(xiàng)目九

電化學(xué)分析法項(xiàng)目十

氣相色譜法項(xiàng)目十一

高效液相色譜法2項(xiàng)目一樣品分析檢驗(yàn)準(zhǔn)備3任務(wù)三

配制溶液任務(wù)一

熟悉實(shí)驗(yàn)室任務(wù)二

使用天平項(xiàng)目一樣品分析檢驗(yàn)準(zhǔn)備任務(wù)四

化學(xué)分析滴定練習(xí)4該項(xiàng)目有4個(gè)代表性工作任務(wù)。要成為化學(xué)檢驗(yàn)員，在化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室從事樣品分析檢驗(yàn)工作，首先要熟悉化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室，熟悉實(shí)驗(yàn)室的安全要求、崗位職責(zé)以及擺放的物品儀器。化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室可能涉及易燃易爆、有毒有害等化學(xué)危險(xiǎn)品的實(shí)驗(yàn)操作，因此識(shí)讀、熟悉實(shí)驗(yàn)室有關(guān)操作規(guī)程、安全常識(shí)是非常重要的。化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室涉及操作規(guī)范、有毒有害物質(zhì)的管理、三廢處理、實(shí)驗(yàn)室安全管理等內(nèi)容，其墻面上一般都掛有實(shí)驗(yàn)室安全操作規(guī)則、化學(xué)分析檢驗(yàn)的崗位職責(zé)等。任務(wù)引入5熟練使用電子臺(tái)秤、電子分析天平進(jìn)行物質(zhì)質(zhì)量的粗稱、精稱是化學(xué)檢驗(yàn)工最基本的技能。規(guī)范洗滌、干燥、存放玻璃儀器，能用天平稱取化學(xué)試劑，用移液管、容量瓶等玻璃儀器配制各種化學(xué)分析檢驗(yàn)所需溶液，能熟練使用滴定管進(jìn)行化學(xué)分析檢驗(yàn)滴定、測(cè)量試樣中待測(cè)組分的含量或濃度是化學(xué)檢驗(yàn)工中級(jí)必備的技能。6【知識(shí)、技能與素養(yǎng)】任務(wù)目標(biāo)7任務(wù)一熟悉實(shí)驗(yàn)室8一、識(shí)記實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室有各種儀器設(shè)備、藥品試劑，如果不遵守操作規(guī)程，極易發(fā)生安全事故，因此要重視安全操作，熟悉有關(guān)安全知識(shí)?；瘜W(xué)分析實(shí)驗(yàn)室一般有如下安全要求：1.進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須穿工作服，發(fā)型、服飾必須符合要求，嚴(yán)禁穿拖鞋進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，熟悉實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和安全通道，到達(dá)指定崗位，不得擅自調(diào)換崗位，不得隨意觸碰電氣設(shè)備?；顒?dòng)一識(shí)記實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則和崗位職責(zé)92.實(shí)驗(yàn)前，做好預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備工作，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理，熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟，寫好預(yù)習(xí)報(bào)告；檢查實(shí)驗(yàn)所需藥品、儀器是否齊全。3.實(shí)驗(yàn)時(shí)保持安靜，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，認(rèn)真實(shí)驗(yàn)、及時(shí)記錄，不得擅自離開崗位。4.不得把食物、飲料帶入實(shí)驗(yàn)室，嚴(yán)禁在實(shí)驗(yàn)室飲食。5.愛(ài)護(hù)儀器和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，注意節(jié)約用水、電和氣；不要隨意動(dòng)用他人儀器；公用儀器、設(shè)備用畢應(yīng)及時(shí)洗凈送回原處；儀器損壞要及時(shí)登記。6.定量取用藥品，注意節(jié)約；稱取藥品后，及時(shí)蓋好原瓶蓋；所配好的試劑要貼上標(biāo)簽，注明試劑名稱、濃度及配制日期。107.不能用手拿藥品，不能直接用鼻子聞藥品、試劑氣味，更不能品嘗藥品。8.儀器出現(xiàn)故障，應(yīng)立即停止使用，切斷電源，及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)教師。使用完畢應(yīng)及時(shí)登記，請(qǐng)指導(dǎo)教師檢查、簽字。9.實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢液、廢渣，不可亂扔，應(yīng)按環(huán)保要求分類回收，統(tǒng)一處理。10.實(shí)驗(yàn)完畢，及時(shí)將所用實(shí)驗(yàn)玻璃儀器洗凈并整齊地放回原處，將實(shí)驗(yàn)臺(tái)面擦拭干凈。輪流值日打掃實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生，檢查門、窗、水、電、氣等是否關(guān)閉，待指導(dǎo)教師檢查合格后方可離開實(shí)驗(yàn)室。11二、識(shí)記實(shí)驗(yàn)室分析檢測(cè)崗位職責(zé)化學(xué)分析檢測(cè)崗位職責(zé)要求如下：1.嚴(yán)格遵守安全紀(jì)律，取樣和分析時(shí)需佩戴好勞動(dòng)防護(hù)用品。2.熟悉本實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)任務(wù)、職責(zé)分工和本人所承擔(dān)的工作，并對(duì)各自的檢測(cè)工作質(zhì)量負(fù)責(zé)。3.嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、化學(xué)分析檢驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行測(cè)試；不得任意改變測(cè)試方法和條件，以保證分析結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤；不得漏檢和虛報(bào)分析結(jié)果。4.負(fù)責(zé)本崗位所使用的化學(xué)試劑的領(lǐng)取與保管。125.負(fù)責(zé)本崗位化學(xué)分析所用的標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備或領(lǐng)取。6.負(fù)責(zé)本崗位樣品采集與預(yù)處理，按時(shí)取樣，及時(shí)分析，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，按時(shí)提交完整的實(shí)驗(yàn)記錄和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。7.負(fù)責(zé)本崗位環(huán)境衛(wèi)生、消防器材及公共器具的保管及維護(hù)。8.根據(jù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、儀器操作規(guī)程，做好儀器設(shè)備的周期檢定，填寫儀器設(shè)備使用記錄。9.熟悉安全操作規(guī)程和安全用電、用氣常識(shí)和環(huán)保要求等安全工作。10.認(rèn)真執(zhí)行交接班制度，詳細(xì)記錄當(dāng)班情況，按時(shí)接班。11.積極配合主管部門，完成技術(shù)主管交給的其他分析任務(wù)。13一、填寫化學(xué)分析常用玻璃儀器名稱查閱有關(guān)資料，識(shí)別化學(xué)分析常用玻璃儀器，填寫化學(xué)分析常用玻璃儀器名稱。活動(dòng)二識(shí)別化學(xué)分析常用玻璃儀器1415注意：由于玻璃儀器造成的事故很多，其中大多數(shù)為割傷，因此要注意以下問(wèn)題：1.玻璃儀器在使用前要仔細(xì)檢查，避免使用有裂痕的儀器。特別在進(jìn)行加熱操作的場(chǎng)合，更要認(rèn)真檢查。2.燒杯、燒瓶及試管等儀器，因其壁薄、機(jī)械強(qiáng)度很低，加熱時(shí)必須小心操作。16二、清點(diǎn)化學(xué)分析常用玻璃儀器根據(jù)工位臺(tái)面上的玻璃儀器清單，清點(diǎn)臺(tái)面上的玻璃儀器，查閱有關(guān)信息，完善表內(nèi)容。常用玻璃儀器17常用玻璃儀器18洗滌工位臺(tái)面上玻璃儀器的步驟如下：1.自來(lái)水沖刷洗根據(jù)要洗滌的玻璃儀器的形狀，選擇大小合適的毛刷洗滌玻璃儀器，先用自來(lái)水潤(rùn)濕玻璃儀器，再用毛刷刷洗，最后用自來(lái)水沖洗，可洗去可溶物質(zhì)和玻璃表面粘附的灰塵。2.用洗滌液刷洗用毛刷蘸適量的洗滌液刷洗或浸泡玻璃儀器，以除去油污或有機(jī)物。再用自來(lái)水沖洗3~5次，至無(wú)泡沫?；顒?dòng)三洗滌玻璃儀器193.用蒸餾水清洗玻璃儀器在使用前必須用蒸餾水清洗3次以上，清洗原則為少量多次、充分振蕩、傾倒干凈、再次清洗。洗凈的玻璃儀器內(nèi)壁應(yīng)不掛水珠或形成均勻下墜的水膜，殘留水分用pH試紙檢查應(yīng)呈中性。根據(jù)上述要求，清洗自己工位臺(tái)面上的玻璃儀器，相鄰工位相互檢查玻璃儀器是否清洗干凈。20一、實(shí)驗(yàn)室用水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》(GB/T6682—2008)對(duì)于分析實(shí)驗(yàn)室用水有明確規(guī)定，部分內(nèi)容見表。在常規(guī)化學(xué)分析中，一般使用三級(jí)水。必備知識(shí)21分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格22二、常用洗滌液幾種常用洗滌液見表。常用洗滌液23常用洗滌液如果工位臺(tái)面上的玻璃儀器用提供的洗滌液不能洗滌干凈，應(yīng)向指導(dǎo)老師報(bào)告，聽從指導(dǎo)老師安排。24一、玻璃儀器的干燥方法洗凈的玻璃儀器應(yīng)瀝干水滴，必要時(shí)選擇合適的方法干燥。1.自然晾干將洗凈的玻璃儀器倒置在無(wú)塵、干燥處控水晾干，自然晾干是最簡(jiǎn)便的干燥方法?；顒?dòng)四干燥、存放玻璃儀器25烘干的玻璃儀器一般在空氣中自然冷卻，但稱量瓶等用于精確稱量的玻璃儀器應(yīng)在干燥器中冷卻保存。容量瓶等計(jì)量玻璃器具均不得用烘干法干燥。圖所示為常用的烘干設(shè)備。常用的烘干設(shè)備263.吹干急于干燥又不便烘干的玻璃儀器，可以用電吹風(fēng)機(jī)快速吹干。電吹風(fēng)機(jī)可吹冷風(fēng)或熱風(fēng)，可選擇使用。(1)各種比色管、離心管、試管、錐形瓶、燒杯等均可用此法迅速吹干。(2)一些不宜高溫烘烤的玻璃儀器如吸管、滴定管等也可用電吹風(fēng)機(jī)加快干燥。(3)如果玻璃儀器帶水較多，可先用丙酮、乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑沖洗一下，可加速吹干。剛洗滌完成的玻璃儀器，如非必要均選擇自然晾干。27二、玻璃儀器的存放要求參觀實(shí)驗(yàn)室或庫(kù)房存放玻璃儀器處，認(rèn)真傾聽指導(dǎo)老師的介紹、講解。一般實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器保管方法如下：1.將移液管放置于防塵盒中，墊以清潔紗布，也可放置在移液管架上并罩上塑料薄膜。2.滴定管可倒置夾于滴定管架上，或注滿蒸餾水夾于滴定管架上，上口罩上小燒杯。283.清潔的比色皿、比色管、離心管要放在專用盒內(nèi)，或倒置在專用架上。4.具塞磨口玻璃儀器，如容量瓶、稱量瓶、碘量瓶等要襯紙加塞保存，以免日久粘住。5.凡配有套塞、蓋的玻璃儀器，如稱量瓶、容量瓶、分液漏斗、比色管、滴定管等都必須保持原裝配套，不得拆散使用和存放。玻璃儀器應(yīng)保存在櫥柜里，櫥柜的隔板上應(yīng)墊襯清潔濾紙，也可在玻璃儀器上覆蓋清潔紗布，關(guān)閉柜門防止落塵。29任務(wù)二使用天平30一、電子臺(tái)秤稱量原理實(shí)驗(yàn)室常用電子臺(tái)秤稱量物品，電子臺(tái)秤的工作原理是：當(dāng)物體放在秤盤上時(shí)，壓力施加給傳感器，傳感器發(fā)生彈性變形，使阻抗發(fā)生變化，同時(shí)激勵(lì)電壓發(fā)生變化，該信號(hào)經(jīng)放大電路放大并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)CPU運(yùn)算控制輸出到顯示器，顯示稱量結(jié)果。實(shí)驗(yàn)室常用電子臺(tái)秤及原理如圖所示?；顒?dòng)一使用電子臺(tái)秤31實(shí)驗(yàn)室常用電子臺(tái)秤32二、稱量練習(xí)練習(xí)使用電子臺(tái)秤，將稱量結(jié)果記錄于表。用去皮法稱取約3g化學(xué)試劑碳酸鈉分別裝入不同的器具，將稱量結(jié)果記錄于表。電子臺(tái)秤稱量練習(xí)記錄-1電子臺(tái)秤稱量練習(xí)記錄-233一、電子分析天平稱量原理電子分析天平是新一代的天平，它的稱量原理基于電磁力平衡。當(dāng)秤盤加上載荷時(shí)，秤盤的位置發(fā)生了相應(yīng)的變化，這時(shí)位置檢測(cè)器將此變化量通過(guò)PID(比例—積分—微分控制器)調(diào)節(jié)器和放大器轉(zhuǎn)換成線圈中的電流信號(hào)，并在采樣電阻上轉(zhuǎn)換成與載荷相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，再經(jīng)過(guò)低通濾波器和模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器，變換成數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將結(jié)果顯示在顯示屏幕上，這就是電子分析天平的基本原理?；顒?dòng)二使用電子分析天平34二、認(rèn)識(shí)電子分析天平某電子分析天平外形及稱量部件如圖所示，請(qǐng)查閱資料完善表。某電子分析天平及按鈕面板某電子分析天平稱量部件35認(rèn)識(shí)天平36認(rèn)識(shí)某電子分析天平面板功能按鈕37請(qǐng)仔細(xì)閱讀電子分析天平使用說(shuō)明書或觀察老師對(duì)電子分析天平使用的演示，對(duì)下面的操作步驟進(jìn)行合理排序，在序號(hào)列填上合理序號(hào)。電子分析天平操作步驟38三、練習(xí)稱量根據(jù)試樣的不同性質(zhì)和分析工作的不同要求，可分別采用直接稱樣法(簡(jiǎn)稱直接法)、指定質(zhì)量(固定樣)稱樣法和減量稱樣法(也稱差減法)進(jìn)行稱量。1.直接稱樣法天平通電預(yù)熱好后，將接收容器放入稱量盤，讀數(shù)穩(wěn)定后按“去皮”鍵，將試樣裝入(抖入或滴入)接收容器，再稱量，直到符合稱樣質(zhì)量為止。直接稱樣法又稱去皮法，應(yīng)用廣泛。392.指定質(zhì)量稱樣法在分析工作中，有時(shí)要求準(zhǔn)確稱取某一指定質(zhì)量的試樣，如配制指定濃度和體積的溶液時(shí)，常用指定質(zhì)量稱樣法稱取所需物質(zhì)的質(zhì)量。3.減量稱樣法減量稱樣法是首先稱取裝有試樣的稱量瓶的質(zhì)量，再稱取倒出部分試樣后稱量瓶的質(zhì)量，二者之差即是試樣的質(zhì)量。40任務(wù)三配制溶液41一、化學(xué)試劑在化學(xué)分析檢測(cè)工作中，經(jīng)常要使用化學(xué)試劑?；瘜W(xué)試劑種類繁多，試劑選擇和使用是否恰當(dāng)，將直接影響分析檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。我國(guó)生產(chǎn)的試劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為四級(jí)，見表。試劑級(jí)別越高，其生產(chǎn)或提純過(guò)程越復(fù)雜，價(jià)格越高，所以在滿足實(shí)驗(yàn)要求的前提下，選用試劑的級(jí)別就低不就高，既不超級(jí)別造成浪費(fèi)，也不能隨意降低試劑級(jí)別而影響分析結(jié)果?；顒?dòng)一認(rèn)識(shí)化學(xué)試劑42國(guó)產(chǎn)試劑規(guī)格及標(biāo)簽顏色43二、基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制常用到基準(zhǔn)物質(zhì)，基準(zhǔn)物質(zhì)必須符合下列要求：1.具有足夠的純度，一般要求純度在99.9%以上，而雜質(zhì)含量不應(yīng)影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。2.物質(zhì)的組成(包含結(jié)晶水)要與化學(xué)式完全相符。3.性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不吸濕，不和空氣中氧氣、二氧化碳等作用，加熱干燥時(shí)不分解。4.使用時(shí)易溶解。5.具有較大的摩爾質(zhì)量。44在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中可能會(huì)有少量水分和雜質(zhì)進(jìn)入基準(zhǔn)物質(zhì)，因此，在使用前必須經(jīng)過(guò)一定的處理，見表。常用基準(zhǔn)物質(zhì)的干燥條件和應(yīng)用范圍45普通溶液是指一定濃度范圍的溶液。配制普通溶液通常用電子臺(tái)秤稱取或用量筒量取液體狀的化學(xué)試劑，并經(jīng)溶解、稀釋、攪勻來(lái)完成。配制一定濃度范圍氯化鈉溶液的過(guò)程如圖所示。活動(dòng)二配制普通溶液氯化鈉溶液的配制過(guò)程46配制準(zhǔn)確濃度的溶液通常包括計(jì)算、稱量(或量取)、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻、裝試劑瓶、粘貼標(biāo)簽等過(guò)程，如圖所示。注意：1.容量瓶是單刻度線精密容器，洗滌容量瓶時(shí)，不能用試管刷刷洗容量瓶?jī)?nèi)壁。2.手持容量瓶時(shí)，只能用手指拿用容量瓶，不能用手掌握容量瓶，防止手溫改變?nèi)萘科矿w積。3.定容時(shí)，眼睛平視液面下沿，溶液凹液面的最下沿一定要與容量瓶的刻度線相切?；顒?dòng)三配制準(zhǔn)確濃度的溶液47準(zhǔn)確濃度溶液的配制過(guò)程48一、溶液濃度的表示方法1.質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度表示一定質(zhì)量的溶液所含溶質(zhì)的多少，用ωB表示。注意：(1)角標(biāo)“B”代表溶質(zhì)。(2)百分號(hào)“100%”可以不用，直接用分?jǐn)?shù)表示?；顒?dòng)四計(jì)算配制溶液的濃度492.質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度表示1L溶液所含溶質(zhì)的質(zhì)量，用ρB表示，在化工分析中，常用單位有g(shù)/L、mg/L、g/cm3(或g/mL)。式中ρB———質(zhì)量濃度，g/L;

mB———溶質(zhì)質(zhì)量，g;

V———溶液體積，L。503.物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度表示單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量的多少，用cB表示，常用單位為mol/L。式中cB———量濃度，mol/L;

nB———溶質(zhì)的量，mol;

V———溶液體積，L。51注意：52二、稀釋溶液在化工分析中，經(jīng)常需要將濃度較大的溶液稀釋成所需濃度的溶液。在稀釋過(guò)程中，溶質(zhì)的質(zhì)量或物質(zhì)的量是不變的。ρB1

V1=ρB2V2注意：右下角標(biāo)“1”通常代表濃溶液，右下角標(biāo)“2”通常代表稀溶液。53三、計(jì)算溶液濃度1.計(jì)算配制500mL(ρ≈1.0g/mL)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為約5%的氯化鈉溶液需要稱取多少克氯化鈉和多少毫升水(ρH2O≈1.0g/mL)。2.配制0.1mol/L的硫酸溶液500mL，計(jì)算需要用量筒量取多少體積的濃硫酸，已知濃硫酸的物質(zhì)的量濃度約為18.4mol/L。說(shuō)明應(yīng)注意的安全事項(xiàng)。3.計(jì)算配制濃度為0.1000mol/L、250mL的硫酸銅溶液，需要用電子分析天平稱取的膽礬(CuSO4·5H2O)的質(zhì)量。54任務(wù)四化學(xué)分析滴定練習(xí)55一、認(rèn)識(shí)移液管移液管是用來(lái)準(zhǔn)確移取一定體積液體的玻璃量器，分為單標(biāo)線大肚移液管和刻度吸量管，如圖所示。當(dāng)準(zhǔn)確移取較大體積溶液時(shí)，如移取10.00mL、25.00mL、50.00mL、100.00mL溶液時(shí)，要選用單標(biāo)線大肚移液管；當(dāng)準(zhǔn)確移取較小體積的溶液時(shí)，應(yīng)選用刻度吸量管?；顒?dòng)一使用移液管56移液管57二、使用移液管1.洗滌一般先用自來(lái)水沖洗，當(dāng)沖洗不干凈時(shí)再使用鉻酸洗滌液洗滌。將移液管插入洗滌液中，左手用洗耳球吸取洗滌液至移液管容積的1/3處，右手食指按住管口，取出，放平旋轉(zhuǎn)，讓洗滌液布滿全管，停放1~2min，從管尖將鉻酸洗滌液放回原瓶。用洗滌液洗滌后，瀝盡洗滌液，再用自來(lái)水充分沖洗，最后用蒸餾水洗滌3次。洗滌操作如圖所示。58注意：(1)洗滌前要檢查移液管的上口和排液嘴，必須完整無(wú)損。(2)洗滌時(shí)只能從下管尖放出溶液。(3)移液管洗凈的標(biāo)志是內(nèi)壁均勻、不掛水珠。(4)洗凈的移液管應(yīng)放在干凈的移液管架上。洗滌移液管592.潤(rùn)洗用少量待移溶液均勻潤(rùn)洗移液管內(nèi)壁3次，潤(rùn)洗時(shí)，可不斷轉(zhuǎn)動(dòng)移液管，不留潤(rùn)洗死角。3.吸取溶液右手拿移液管，將移液管尖插至液面下1~2cm處。左手拿洗耳球，先把球中的空氣擠出，然后將球的尖嘴端接在移液管的管口上，慢慢松開洗耳球?qū)⒁后w吸入管內(nèi)，當(dāng)液面升到標(biāo)線以上時(shí)，移去洗耳球，立即用右手的食指按住管口。604.調(diào)節(jié)液面將移液管的下管尖提出液面，用濾紙擦去管外溶液，然后將移液管的下端靠在一潔凈小燒杯的內(nèi)壁上，稍稍放松食指，使液面下降，直到溶液的彎月面與標(biāo)線相切，眼睛與標(biāo)線平視，立即按緊食指，使溶液不再流出。5.放出溶液放出溶液時(shí)要將錐形瓶?jī)A斜，約45°。移液管保持垂直，管尖緊靠錐形瓶?jī)?nèi)壁，松開食指，使液體自然地沿瓶壁流下，待液面下降到管尖后，停留15s，然后左右旋轉(zhuǎn)提出移液管。移液管的使用如圖所示。61移液管的使用62注意：(1)移液管不可烘干或加熱。(2)同一實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使用同一移液管。(3)吸取溶液后，用濾紙擦干管尖外壁，調(diào)節(jié)好液面后，不可再用濾紙擦管尖外壁，以免管尖出現(xiàn)氣泡。移液訓(xùn)練：用25.00mL移液管移取蒸餾水至250.00mL容量瓶中，10次為一組，記錄液面與容量瓶刻度線的差異，練習(xí)3~5組。63一、認(rèn)識(shí)滴定管滴定管是準(zhǔn)確測(cè)量溶液體積的量出式量器。常見的滴定管分為酸式滴定管、堿式滴定管和聚四氟乙烯活塞酸堿兩用滴定管，目前普遍使用聚四氟乙烯活塞酸堿兩用滴定管。滴定管標(biāo)稱容量通常有25mL和50mL兩種，最小刻度為0.1mL，讀數(shù)可估讀到0.01mL。常量分析常用滴定管及標(biāo)志如圖所示。注意：滴定管“0”刻度線以上，“50”刻度線以下是沒(méi)有刻度的，所以在滴定前要調(diào)“0”，液面不能超過(guò)“0”刻度線。滴定完畢，液面不能低于“50”刻度線?；顒?dòng)二使用滴定管64常用滴定管及標(biāo)志圖65二、滴定管使用前的準(zhǔn)備使用滴定管一般遵循如下步驟：1.檢查檢查滴定管外觀是否破損，刻度線是否清晰，活塞能否順?lè)崔D(zhuǎn)動(dòng)，松緊是否合適。2.試漏檢查活塞松緊度，關(guān)閉活塞(使活塞手柄處于水平位置)，放水至“0”刻度附近，如圖所示檢查滴定管是否漏液。如果漏液，通常調(diào)節(jié)活塞松緊度就可以解決。66滴定管試漏673.洗滌滴定管洗滌如圖所示。滴定管洗滌684.裝液排氣泡滴定管“50”刻度線以下是沒(méi)有刻度的，所以管尖不能有氣泡。排氣泡的方法如圖所示。排氣泡的方法695.讀數(shù)與調(diào)零點(diǎn)滴定管讀數(shù)如圖所示。滴定管讀數(shù)70注意：(1)讀數(shù)前，活塞應(yīng)關(guān)至水平，管尖無(wú)液珠懸掛，手中滴定管呈自然垂直狀態(tài)。(2)裝、放液結(jié)束后，必須等待1~2min方可讀數(shù)。(3)滴定前，補(bǔ)加溶液到“0”刻度線以上5mm左右，等待足夠時(shí)間，重新調(diào)零。71三、滴定基本操作熟練操作滴定管是保證滴定精密度最基本的要求。將滴定管里的溶液滴加到錐形瓶中的過(guò)程稱為滴定，滴定管盛裝的溶液又稱為標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液或滴定劑。如果是用滴定劑測(cè)定另一標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，該滴定又稱為標(biāo)定。滴定時(shí)，手握滴定管的姿勢(shì)如圖所示。72滴定管活塞的握法73注意：(1)滴定速度，開始可“見滴呈線”，每秒3~4滴。接近終點(diǎn)，應(yīng)一滴一滴加入，最后是半滴靠入(慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)活塞，注意觀察管尖的液珠狀態(tài))。讀數(shù)前，活塞應(yīng)關(guān)至水平，管尖無(wú)液珠懸掛，手中滴定管呈自然垂直狀態(tài)。(2)滴定時(shí)，靠入瓶頸的液滴應(yīng)用洗瓶的蒸餾水吹洗錐形瓶?jī)?nèi)壁至其流入溶液里。(3)調(diào)“0”后，滴定前，滴定管管尖液珠應(yīng)靠出(如用潔凈小燒杯內(nèi)壁接入)，滴定結(jié)束，管尖液珠應(yīng)靠入錐形瓶(因?yàn)橐延?jì)數(shù))。74四、滴定訓(xùn)練用25.00mL移液管移取0.1mol/L鹽酸或氫氧化鈉溶液至250mL錐形瓶，滴定管裝相同濃度氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液，用酚酞或甲基橙作指示劑進(jìn)行練習(xí)，請(qǐng)將滴定數(shù)據(jù)記錄于表。滴定練習(xí)記錄75一、有效數(shù)字1.有效數(shù)字概述有效數(shù)字是指在分析工作中實(shí)際能測(cè)量到的數(shù)字。在有效數(shù)字中，只有最末一位數(shù)字是可疑的。例如，用臺(tái)秤稱取4.68g氯化鈉的最后一位數(shù)字“8”是估讀的，用滴定管裝的鹽酸滴定錐形瓶里的氫氧化鈉，滴定管讀出的體積是25.16mL，最后一位數(shù)字“6”是估讀的，也是可疑的。表列舉了分析檢測(cè)中經(jīng)常遇到的各類數(shù)據(jù)的處要求?；顒?dòng)三實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理76分析檢測(cè)中常見數(shù)據(jù)記錄及處理保留要求772.有效數(shù)字修約規(guī)則(1)修約規(guī)則。記錄一個(gè)測(cè)定值時(shí)，只保留一位可疑數(shù)據(jù)，整理數(shù)據(jù)和運(yùn)算中棄取多余數(shù)字時(shí)，采用“數(shù)字修約規(guī)則”。數(shù)字修約規(guī)則總結(jié)為如下口訣：四舍六入五考慮，五后非零則進(jìn)一;五后皆零視奇偶，五前為奇則進(jìn)一;

五前為偶則舍棄，不許連續(xù)做修約。(2)運(yùn)算規(guī)則1)加減法。以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)據(jù)的位數(shù)為準(zhǔn)。2)乘除法。以有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。78二、準(zhǔn)確度與精密度1.準(zhǔn)確度與誤差分析結(jié)果的準(zhǔn)確度是指測(cè)定值與真實(shí)值相符合的程度，通常用誤差來(lái)表示。誤差越小，表示分析結(jié)果的準(zhǔn)確度越高，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)越可靠，所以誤差的大小是衡量準(zhǔn)確度高低的尺度。誤差分為絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差兩種。通常用相對(duì)誤差比較測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度。792.精密度與偏差精密度是指在相同條件下，用同一種方法對(duì)同一種試樣進(jìn)行多次測(cè)定(也稱平行測(cè)定)的結(jié)果相互接近的程度。通常用偏差的大小來(lái)表示，偏差越小，說(shuō)明平行測(cè)定的結(jié)果越接近，精密度越高，所以偏差的大小是衡量精密度高低的尺度。滴定分析中常用相對(duì)平均偏差表示精密度。(1)絕對(duì)偏差(di)80(2)相對(duì)平均偏差(3)極差(R)。在一組數(shù)據(jù)中最大值與最小值之差稱為極差，用R表示。(4)標(biāo)準(zhǔn)偏差(S)。標(biāo)準(zhǔn)偏差用來(lái)描述有限次測(cè)定數(shù)據(jù)的分散程度。81經(jīng)常用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)描述有限次測(cè)定數(shù)據(jù)的分散程度。82項(xiàng)目二測(cè)定工業(yè)硫酸的純度83任務(wù)三

混合堿組分含量測(cè)定任務(wù)一

準(zhǔn)備NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液任務(wù)二

測(cè)定工業(yè)硫酸樣品的純度項(xiàng)目二測(cè)定工業(yè)硫酸的純度84該項(xiàng)目有3個(gè)代表性工作任務(wù)。硫酸(H2SO4)是無(wú)機(jī)化工“三酸兩堿”(硫酸、硝酸、鹽酸、氫氧化鈉、碳酸鈉)中三大無(wú)機(jī)強(qiáng)酸之一，“三酸兩堿”是最重要的通用基礎(chǔ)化工原料，用途十分廣泛。硫酸是一種無(wú)色無(wú)味油狀液體。常用的濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%，密度為1.84g/cm3、物質(zhì)的量濃度為18.4mol/L、熔點(diǎn)為10.371℃、沸點(diǎn)為337℃。濃硫酸易溶于水，能以任意比與水混溶，溶解時(shí)放出大量的熱，因此濃硫酸稀釋時(shí)應(yīng)該“酸入水，沿器壁，慢慢倒，不斷攪”。硫酸具有非常強(qiáng)的腐蝕性，在使用、儲(chǔ)存、運(yùn)輸過(guò)程中要注意安全。任務(wù)引入85工業(yè)硫酸純度常用酸堿滴定法測(cè)定，酸堿滴定法是以酸堿反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。酸堿滴定法的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是:在酸堿滴定法中，常用的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液有強(qiáng)酸溶液如鹽酸、硫酸，強(qiáng)堿溶液如氫氧化鈉、氫氧化鉀等。工業(yè)硫酸純度測(cè)定常用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行直接測(cè)定，測(cè)定反應(yīng)如下:任務(wù)引入86【知識(shí)、技能與素養(yǎng)】任務(wù)目標(biāo)87任務(wù)一準(zhǔn)備NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液88電子臺(tái)秤、稱量紙、分析天平、滴定分析成套玻璃儀器?；顒?dòng)一準(zhǔn)備儀器與試劑89準(zhǔn)備儀器準(zhǔn)備試劑NaOH(A.R.)、鄰苯二甲酸氫鉀(基準(zhǔn)物質(zhì))、10g/L酚酞指示劑乙醇溶液。一、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)計(jì)量方程式:2molNaOH與1molH2SO4的滴定反應(yīng)，剛好完成的點(diǎn)就是化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。90必備知識(shí)二、指示劑為確定化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，往錐形瓶溶液中加入少量能在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近發(fā)生顏色變化的指示劑，并把指示劑顏色發(fā)生變化的這一點(diǎn)稱為滴定終點(diǎn)。酸堿滴定所用的指示劑又稱為酸堿指示劑，常用的酸堿指示劑有酚酞、甲基橙等。91酸堿指示劑一般是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿。改變?nèi)芤旱膒H值，指示劑的解離平衡被破壞，從而使指示劑呈現(xiàn)不同的顏色，這就是酸堿指示劑的變色原理。甲基橙的變色原理如圖所示。甲基橙在pH<3.1的溶液顯紅色，在pH>4.4的溶液里顯黃色，在pH3.1~4.4間溶液則顯紅黃的混合色，即橙色，因此，把pH值為3.1~4.4的區(qū)間稱為指示劑的變色范圍。為使指示劑變色更敏銳、變色范圍更窄、誤差更小，常用混合指示劑。92甲基橙變色原理NaOH不是基準(zhǔn)物質(zhì)，其標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液用間接法配制。間接法是先配制近似于所需濃度的溶液，再用其他標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液或基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度，間接法也稱標(biāo)定法。NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制過(guò)程如圖所示?；顒?dòng)二配制NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液93配制NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液一、基準(zhǔn)物質(zhì)——鄰苯二甲酸氫鉀鄰苯二甲酸氫鉀是一種有機(jī)化合物，分子式是C8H5O4K，熔點(diǎn)為295~300℃、沸點(diǎn)為378.3℃、密度為1.006g/cm3，白色結(jié)晶粉末，在空氣中穩(wěn)定，能溶于水，微溶于醇，用作pH值測(cè)定的緩沖劑、分析基準(zhǔn)物質(zhì)。94必備知識(shí)二、鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液反應(yīng)原理鄰苯二甲酸氫鉀基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度。反應(yīng)方程式為:若鄰苯二甲酸氫鉀的濃度為0.1mol/L，化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的pH=9.11，因此，可用酚酞(變色范圍pH8.2~10.0)作指示劑，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\粉紅色，半分鐘不褪色為滴定終點(diǎn)。95三、滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的基本要求1.反應(yīng)必須嚴(yán)格按化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)量關(guān)系進(jìn)行，沒(méi)有副反應(yīng)。2.化學(xué)反應(yīng)必須進(jìn)行完全，被測(cè)組分必須有99.9%以上轉(zhuǎn)化為生成物。3.反應(yīng)速度要快，速度較慢的反應(yīng)可通過(guò)加熱或加入催化劑等方法來(lái)加快反應(yīng)速度。4.有適當(dāng)?shù)闹甘緞┗蚱渌椒ù_定滴定終點(diǎn)。96四、稱量范圍萬(wàn)分之一分析天平稱量誤差為±0.0001g，一次稱量要讀兩次數(shù)，可能造成的最大誤差為±0.0002g。所以，為了保證稱量的相對(duì)誤差控制在±0.1%，稱取的最小質(zhì)量m應(yīng)滿足:則m≥0.2g。97五、空白試驗(yàn)空白試驗(yàn)就是在不加試樣的情況下，按照試樣分析同樣的操作規(guī)程和條件進(jìn)行的平行測(cè)定，測(cè)定所得結(jié)果稱為空白值?？瞻字狄话阌稍噭┖推髅髱нM(jìn)的雜質(zhì)造成，處理檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)扣除空白值。98活動(dòng)三標(biāo)定NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液99一、標(biāo)定標(biāo)定NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度的過(guò)程見表。標(biāo)定NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度100二、數(shù)據(jù)記錄與處理數(shù)據(jù)記錄與處理見表。標(biāo)定NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度任務(wù)二測(cè)定工業(yè)硫酸樣品的純度101電子分析天平(精度±0.0001g)，50mL滴定管(A級(jí)，容量允差0.05mL)、25mL單標(biāo)線移液管(A級(jí)，容量允差0.03mL)、滴定分析成套玻璃儀器?；顒?dòng)一儀器與試劑的準(zhǔn)備102準(zhǔn)備儀器準(zhǔn)備試劑0.1mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、工業(yè)硫酸試樣、甲基紅—亞甲基藍(lán)混合指示劑。配制工業(yè)硫酸樣品的待測(cè)溶液過(guò)程如圖所示。活動(dòng)二配制工業(yè)硫酸樣品的待測(cè)溶液103配制工業(yè)硫酸樣品待測(cè)溶液測(cè)定工業(yè)硫酸純度的過(guò)程見表?；顒?dòng)三測(cè)定工業(yè)硫酸純度104測(cè)定工業(yè)硫酸純度一、滴定分析的基本單元標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，通常用物質(zhì)的量濃度來(lái)表示，單位是mol/L，因?yàn)槟柺潜硎疚⒘＜系膯挝唬员仨氈该鳂?gòu)成微粒的基本單元。在滴定分析的計(jì)算中，為簡(jiǎn)化計(jì)算，引入了“等物質(zhì)的量反應(yīng)規(guī)則”，即nA=nB，表示消耗標(biāo)準(zhǔn)滴定物質(zhì)的量=待測(cè)物質(zhì)的量。105必備知識(shí)二、滴定體積與試樣溶液濃度的估算1.滴定體積的估算在滴定分析中，滴定管讀數(shù)誤差為±0.01mL，完成一次滴定一般要讀兩次數(shù)(調(diào)零讀一次、終點(diǎn)讀一次)，讀數(shù)可能造成的最大誤差為±0.02mL。2.試樣溶液濃度的估算滴定分析，一般用單標(biāo)線25mL移液管移取25mL待測(cè)溶液到錐形瓶，按照“等物質(zhì)的量nA=nB反應(yīng)規(guī)則”，若滴定管消耗的體積約為25mL，由cAVA=cB

VB可知，進(jìn)行試樣預(yù)處理時(shí)，盡可能把待測(cè)試樣的濃度調(diào)整到與滴定劑的濃度大體相當(dāng)，這是化學(xué)分析檢驗(yàn)的基本技能。106三、滴定曲線通常，將滴定過(guò)程消耗的滴定劑的體積與溶液對(duì)應(yīng)的pH值記錄下來(lái)，以pH值作縱坐標(biāo)，消耗滴定劑體積V為橫坐標(biāo)繪制的曲線稱為滴定曲線。1070.1mol/LNaOH溶液滴定0.1mol

H2SO4溶液的滴定曲線通常情況下，滴定到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)±0.1%范圍時(shí)，溶液的pH值變化較快，pH值的這一變化范圍叫滴定突躍。如上述滴定的pH值突躍范圍是4.30~9.70。由理論推算(或?qū)嶒?yàn))數(shù)據(jù)繪制的滴定曲線的主要作用是尋找合適的指示劑。為了減小滴定相對(duì)誤差，要求選用的指示劑的變色范圍必須全部或部分處于突躍范圍之內(nèi)。這樣才能保證滴定準(zhǔn)確度。108計(jì)算公式為:活動(dòng)四數(shù)據(jù)記錄與處理109將工業(yè)硫酸純度測(cè)定的數(shù)據(jù)記錄與處理填寫于表。工業(yè)硫酸純度的測(cè)定110一、準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系1.誤差產(chǎn)生的原因誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。(1)系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差是指由于某些固定原因所導(dǎo)致的誤差，具有“重復(fù)性”“單向性”“可測(cè)性”的特點(diǎn)。111知識(shí)拓展系統(tǒng)誤差分為以下幾種:1)儀器誤差。儀器誤差是指由于儀器本身的缺陷所造成的誤差，如天平靈敏度不符合要求、砝碼質(zhì)量未校正、滴定管刻度值與真實(shí)值不相符等引起的誤差。2)試劑誤差。試劑誤差是指由于試劑不純或蒸餾水中含有微量雜質(zhì)而引起的誤差。3)操作誤差。操作誤差是指由于操作不當(dāng)而引起的誤差。4)方法誤差。方法誤差是指由于所采用的分析方法本身所引起的誤差，這種誤差是不可避免的。112(2)偶然誤差。偶然誤差是指由于某些偶然的、微小的和不可知的因素所引起的誤差。例如，測(cè)量時(shí)環(huán)境溫度、壓力、濕度發(fā)生變化，儀器性能發(fā)生微小波動(dòng)，空氣中塵埃降落速度不恒定等其他未確定因素均將引起偶然誤差。偶然誤差的出現(xiàn)呈正態(tài)分布，小誤差出現(xiàn)的概率大，大誤差出現(xiàn)的概率小，大小相等的正負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相等。1132.減小分析誤差的方法(1)選擇適當(dāng)?shù)姆治龇椒?。在生產(chǎn)實(shí)踐和一般科研工作中，對(duì)測(cè)定結(jié)果要求的準(zhǔn)確度常與試樣的組成、性質(zhì)和待測(cè)組分的相對(duì)含量有關(guān)。化學(xué)分析的靈敏度雖然不高，但對(duì)于常量組分的測(cè)定能得到較準(zhǔn)確的結(jié)果，一般相對(duì)誤差不超過(guò)千分之幾。儀器分析具有較高的靈敏度，用于微量或痕量組分含量的測(cè)定，對(duì)測(cè)定結(jié)果允許有較大的相對(duì)誤差。(2)減小測(cè)量的相對(duì)誤差。儀器和量器的測(cè)量誤差是產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的因素之一，應(yīng)根據(jù)其測(cè)量精度，選擇合理稱量范圍。114(3)檢驗(yàn)和消除系統(tǒng)誤差1)對(duì)照試驗(yàn)。對(duì)照試驗(yàn)用于檢驗(yàn)和消除方法誤差。2)空白試驗(yàn)。空白試驗(yàn)是在不加試樣的情況下，按照與試樣測(cè)定完全相同的條件和操作方法進(jìn)行試驗(yàn)，所得的結(jié)果稱為空白值，從試樣測(cè)定結(jié)果中扣除空白值，就起到了校正誤差的作用?？瞻自囼?yàn)的作用是檢驗(yàn)和消除由試劑、溶劑和分析儀器中某些雜質(zhì)引起的系統(tǒng)誤差。3)校準(zhǔn)儀器。由于儀器不準(zhǔn)確引起的系統(tǒng)誤差，可以通過(guò)校準(zhǔn)儀器減小誤差，如校準(zhǔn)天平、滴定管、移液管。4)適當(dāng)增加平行測(cè)定次數(shù)，減小隨機(jī)誤差。1153.準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系通常，精密度好是保證準(zhǔn)確度高的先決條件。若存在系統(tǒng)誤差，精密度雖高，但準(zhǔn)確度不一定高。如果精密度很低，說(shuō)明測(cè)定結(jié)果不可靠，在這種情況下，自然失去了衡量準(zhǔn)確度的意義。所以在評(píng)價(jià)分析結(jié)果時(shí)，必須將系統(tǒng)誤差和偶然誤差的影響結(jié)合起來(lái)考慮，以提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。116二、玻璃量器的校正隨著電子分析天平的廣泛使用，玻璃儀器滴定管、移液管常采用稱量法進(jìn)行放出或裝入溶液體積的絕對(duì)校正。1.玻璃量器的體積校正許多玻璃儀器的刻度是在20℃刻制的，刻度是否精確，需要進(jìn)行校準(zhǔn)。2.滴定管體積校準(zhǔn)曲線的繪制與使用滴定管是化學(xué)分析必備的玻璃儀器，滴定管刻度線造成的體積系統(tǒng)誤差可以通過(guò)滴定體積校正克服。117以滴定管的標(biāo)稱體積為橫坐標(biāo)，以滴定管滴定體積累計(jì)校正值為縱坐標(biāo)，利用EXCEL表繪制滴定管體積校正曲線，如圖所示。某滴定管的滴定體積校正曲線118三、溶液體積溫度校正溫度會(huì)引起玻璃容器和溶液的體積變化，不同濃度、不同溶液的體積膨脹系數(shù)還不一樣，當(dāng)溫度變化不大時(shí)，玻璃容器的容積變化很小，所以忽略不計(jì)。體積溫度補(bǔ)正值計(jì)算公式為:式中Vt———t℃時(shí)溶液體積，mL;

V補(bǔ)正值———t℃時(shí)查表所得的溶液體積補(bǔ)正值，mL。119任務(wù)三混合堿組分含量測(cè)定120無(wú)機(jī)化工中的“三酸兩堿”中的兩堿是指NaOH(俗名燒堿、火堿或苛性鈉)和Na2CO3

(俗稱純堿、蘇打)。無(wú)論是在“兩堿”的生產(chǎn)過(guò)程中，還是在“兩堿”的運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中，“兩堿”易與容器和空氣中的水分和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)形成混合堿，影響產(chǎn)品純度?；旌蠅A通常是指NaOH與Na2CO3或Na2CO3與NaHCO3(小蘇打)的混合物。121混合堿組分測(cè)定，實(shí)驗(yàn)室常采用雙指示劑法，先用酚酞作指示劑將混堿溶液滴定至接近無(wú)色(終點(diǎn)pH≈8.2)。滴定反應(yīng)為:記錄滴定劑HCl消耗的體積V1。加入甲基橙指示劑，繼續(xù)滴定至溶液由黃色變?yōu)槌壬?，到達(dá)第二個(gè)滴定終點(diǎn)(pH≈3.89)，形成CO2的飽和溶液。滴定反應(yīng)為:122記錄滴定劑HCl消耗的體積V2。根據(jù)連續(xù)滴定消耗HCl體積

V1

和V2的關(guān)系即可判斷混合堿的組成情況。V1和V2

關(guān)系與混合堿組成見表。V1、V2的關(guān)系與混合堿的組成123電子臺(tái)秤、分析天平、滴定分析成套玻璃儀器。活動(dòng)一準(zhǔn)備儀器與試劑124準(zhǔn)備儀器準(zhǔn)備試劑濃鹽酸、基準(zhǔn)物質(zhì)Na2CO3(于270~300℃灼燒至恒重)、溴甲酚綠—甲基紅混合指示劑(3份2g/L的溴甲酚綠乙醇溶液與2份1g/L的甲基紅乙醇溶液混合)。濃鹽酸濃度約為12mol/L。首先計(jì)算出配制500mL1mol/LHCl溶液所需濃鹽酸的體積，在抽風(fēng)櫥下，用潔凈的10mL規(guī)格的量筒量取所需的濃鹽酸約4.5mL，小心倒入盛有300mL蒸餾水的500mL燒杯中，再加水稀釋至約500mL，搖勻。轉(zhuǎn)移、倒入潔凈的500mL玻璃塞試劑瓶中，蓋好瓶塞，貼上標(biāo)簽，待標(biāo)定。125活動(dòng)二配制HCl標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液準(zhǔn)確稱取無(wú)水碳酸鈉1.5~2.0g于250mL錐形瓶中，加50mL蒸餾水使其溶解，搖勻，加10滴溴甲酚綠—甲基紅混合指示劑，然后用HCl標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，由綠色變?yōu)榘导t色，煮沸2min排出CO2，冷卻后繼續(xù)滴定至溶液再呈暗紅色為終點(diǎn)(pH=5.1)。平行測(cè)定三次，同時(shí)做空白試驗(yàn)。126活動(dòng)三標(biāo)定HCl標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液計(jì)算公式為:將鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液標(biāo)定的數(shù)據(jù)填寫于表。127活動(dòng)四記錄與處理數(shù)據(jù)鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的標(biāo)定鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的標(biāo)定128準(zhǔn)確稱取3份混合堿試樣1.5~2.0g于3個(gè)小燒杯，分別加50mL水使其溶解，將溶液轉(zhuǎn)移到3個(gè)250mL容量瓶，稀釋、定容、搖勻待用。129活動(dòng)五準(zhǔn)備混合堿試樣準(zhǔn)確移取25.00mL混合堿溶液于250mL錐形瓶中，加入50mL水，搖勻，加入2滴酚酞指示劑，用滴定管中的HCl標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至錐形瓶里溶液接近無(wú)色為第一滴定終點(diǎn)，記錄消耗HCl的體積為V1

。在錐形瓶溶液里，滴加1~2滴甲基橙指示劑，滴定管調(diào)零后，繼續(xù)用HCl標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至錐形瓶里溶液的顏色由黃色變?yōu)槌壬珵榈诙味ńK點(diǎn)，記錄消耗HCl的體積為V2。同理，準(zhǔn)確移取另外2個(gè)容量瓶的混合堿溶液于250mL錐形瓶中，按上述步驟完成平行測(cè)定實(shí)驗(yàn)。130活動(dòng)六測(cè)定混合堿各組分含量1.燒堿組分檢測(cè)計(jì)算公式式中m———燒堿試樣的質(zhì)量，g。131活動(dòng)七記錄與處理數(shù)據(jù)2.純堿組分檢測(cè)計(jì)算公式式中m———純堿試樣的質(zhì)量，g。1323.將混合堿組分的含量測(cè)定將混合堿組分的含量測(cè)定數(shù)據(jù)填寫于表。133混合堿組分的含量測(cè)定134混合堿組分的含量測(cè)定135知識(shí)拓展一、酸堿質(zhì)子理論酸堿質(zhì)子理論認(rèn)為，凡是能給出質(zhì)子(H+)的物質(zhì)都是酸，如H2O、HCl、H2SO4、NH4+、H2PO4-等都能電離出H+，是酸。凡是能接受質(zhì)子的物質(zhì)都是堿，如H2O、OH-、NH3、H2PO4等都能接受H+，是堿。能給出H+又能接受H+的物質(zhì)，既是酸又是堿，是酸堿兩性物質(zhì)。如H2PO4-、HCO3-、H2O等，是兩性物質(zhì)。酸給出質(zhì)子后，生成的堿稱為該酸的共軛堿。而堿結(jié)合質(zhì)子后，生成的酸稱為該堿的共軛酸。酸與堿之間的這種依賴關(guān)系稱為共軛關(guān)系。相應(yīng)的一對(duì)酸堿被稱為共軛酸堿對(duì)。通式表示如下:136二、酸堿滴定可行性分析1.直接準(zhǔn)確滴定一元弱酸(堿)的可行性判斷滴定反應(yīng)用指示劑指示滴定終點(diǎn)。2.直接準(zhǔn)確滴定多元弱酸(堿)的可行性判斷理論和實(shí)驗(yàn)證明，多元酸(堿)的滴定可按下述原則判斷:(1)當(dāng)ca(b)×Kai(bi)≥10-8時(shí)，這一級(jí)解離的H+(OH-)可以被直接滴定。137(2)當(dāng)相鄰的兩級(jí)

時(shí)，較強(qiáng)的那一級(jí)解離的H+(OH-)先被滴定，出現(xiàn)第一個(gè)滴定突躍，較弱的那一級(jí)解離的H+(OH-)后被滴定，但能否出現(xiàn)第二個(gè)滴定突躍，則取決于酸(堿)的第二級(jí)解離常數(shù)與濃度的乘積是否滿足ca(b)×Kai+1(bi+1)≥10-8。(3)如果相鄰的兩級(jí)Ka(b)的比值<105，則滴定時(shí)兩個(gè)滴定突躍將混在一起，這時(shí)只出現(xiàn)一個(gè)滴定突躍。138三、酸堿滴定過(guò)程pH值的計(jì)算在化學(xué)分析檢測(cè)過(guò)程中，能計(jì)算常用溶液的pH值，是化學(xué)分析檢驗(yàn)的基本要求。表列出了常見組態(tài)溶液的pH值計(jì)算公式和使用條件。139常見組態(tài)溶液的pH值近似計(jì)算公式和使用條件140常見組態(tài)溶液的pH值近似計(jì)算公式和使用條件項(xiàng)目三測(cè)定水質(zhì)的總硬度141任務(wù)一

制備EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液任務(wù)二

測(cè)定水質(zhì)樣品的總硬度項(xiàng)目三測(cè)定水質(zhì)的總硬度142拓展任務(wù)返滴定法測(cè)定鋁鹽中的鋁含量該項(xiàng)目有2個(gè)代表性工作任務(wù)和1個(gè)拓展任務(wù)。日常生活中，平時(shí)家里用的毛巾會(huì)變硬，燒水用的熱水壺會(huì)結(jié)垢，工業(yè)鍋爐用久后有爆炸危險(xiǎn)，這些都與水的硬度有關(guān)。硬水常常給人們帶來(lái)許多危害，因此水的硬度測(cè)定具有非常重要的意義。任務(wù)引入143水硬度測(cè)定采用配位滴定法，配位滴定法是以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法，EDTA是常用配位劑乙二胺四乙酸二鈉的英文縮寫。自來(lái)水硬度測(cè)定執(zhí)行《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》(GB/T5750.1~13—2006)，工業(yè)用水硬度的測(cè)定執(zhí)行《鍋爐用水和冷卻水分析方法硬度的測(cè)定》(GB/T6909—2018)。配位滴定受溶液酸度影響較大，常用NH3—NH4Cl緩沖溶液(pH=10)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH值，用鉻黑T(簡(jiǎn)稱EBT，用In表示)作指示劑。分析方法144配位滴定反應(yīng)如下：滴定前：M+In

MIn

無(wú)色純藍(lán)色

酒紅色配位滴定反應(yīng)：M+YMY

無(wú)色無(wú)色

無(wú)色滴定終點(diǎn)時(shí)：MIn+YMY+In

酒紅色

純藍(lán)色M代表金屬離子Mn

+，當(dāng)溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色時(shí)，即為滴定終點(diǎn)。145【知識(shí)、技能與素養(yǎng)】任務(wù)目標(biāo)146任務(wù)一制備EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液147電子臺(tái)秤、分析天平、電爐、滴定分析成套玻璃儀器?；顒?dòng)一準(zhǔn)備儀器與試劑148準(zhǔn)備儀器準(zhǔn)備試劑乙二胺四乙酸二鈉(A.R)、基準(zhǔn)物質(zhì)ZnO(850±50)℃灼燒至恒重、NH3—NH4Cl緩沖溶液(pH=10)、鉻黑T指示劑、(1∶1)鹽酸、(1∶1)氨水。配位劑EDTAEDTA常用H4Y表示，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下：EDTA的水溶性較差，故通常將其制成二鈉鹽，以Na2H2Y·2H2O表示，也稱為EDTA。22℃時(shí)，每100mL水中可溶解11.1gEDTA二鈉鹽，約0.3mol/L，pH值約為4.7。若天氣較冷，氣溫較低，可適當(dāng)加熱，幫助EDTA二鈉鹽溶解。149必備知識(shí)配制0.02mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液過(guò)程：用電子臺(tái)秤稱取3.8gEDTA二鈉鹽→溶于水→稀釋至500mL→裝入試劑瓶→粘貼標(biāo)簽。活動(dòng)二配制EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液150配位劑EDTA的離解平衡EDTA在水溶液中共有H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-、Y4-7種型體存在，溶液pH值是影響型體形態(tài)的主要因素，具體見表。151必備知識(shí)EDTA在不同pH值水溶液的主要存在型體配制0.02mol/LZnO標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液過(guò)程如下：用電子分析天平準(zhǔn)確稱取3份0.38~0.42gZnO分別置于3個(gè)100mL小燒杯→各加5mL左右的鹽酸(1∶1)溶解→再各加入25mL蒸餾水稀釋→分別定量移至250mL容量瓶定容→貼上標(biāo)簽。注意：稱量小燒杯的基準(zhǔn)物質(zhì)ZnO，先用兩滴管1∶1HCl(約5mL)溶解至澄清透明后，再用蒸餾水稀釋、移液。整個(gè)過(guò)程中，玻璃棒不能倒置，不要離開小燒杯，防止ZnO損失。活動(dòng)三配制ZnO標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液152EDTA與金屬離子配位的特點(diǎn)1.配比簡(jiǎn)單，一般為1∶1。2.生成的配合物穩(wěn)定，易溶于水。3.配位反應(yīng)速度快，容易找到合適的指示劑指示滴定終點(diǎn)。153必備知識(shí)標(biāo)定EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的過(guò)程，見表?；顒?dòng)四標(biāo)定EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液154標(biāo)定EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液一、金屬指示劑鉻黑T是金屬指示劑。金屬指示劑是有機(jī)染料配位劑，能與金屬離子M生成與染料本身顏色不同的配合物。例如，鉻黑T本身是藍(lán)色的，金屬配合物MIn是酒紅色的，滴定開始時(shí)溶液呈現(xiàn)出MIn的顏色。金屬指示劑In與待測(cè)金屬離子配合物MIn的穩(wěn)定性要小于EDTA與待測(cè)金屬離子配合物MY的穩(wěn)定性，終點(diǎn)時(shí)，滴定劑EDTA奪取MIn中的M金屬離子，使指示劑In游離出來(lái)，顯示指示劑的本色指示達(dá)到滴定終點(diǎn)。常見金屬指示劑及配制方法見附錄一。155必備知識(shí)二、配位滴定反應(yīng)必須具備的條件1.形成的配合物要有足夠的穩(wěn)定性，配位平衡常數(shù)要足夠大，通常KMY>108。2.在一定條件下配位數(shù)必須固定。3.反應(yīng)速度要快。4.要有適當(dāng)?shù)姆椒ㄕ业浇K點(diǎn)。1561.計(jì)算公式式中V1———標(biāo)定消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

V0———空白試驗(yàn)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL?；顒?dòng)五數(shù)據(jù)記錄與處理1572.數(shù)據(jù)記錄與處理EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制與標(biāo)定見表。158EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制與標(biāo)定任務(wù)二測(cè)定水質(zhì)樣品的總硬度159100mL移液管、滴定分析成套玻璃儀器?；顒?dòng)一儀器與試劑的準(zhǔn)備160準(zhǔn)備儀器準(zhǔn)備試劑EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、HCl(1∶1)、pH=10的NH3—NH4Cl緩沖溶液、鉻黑T指示劑、剛果紅試紙、ρ=200g/L的三乙醇胺溶液、ρ=20g/L的Na2S溶液、水樣。測(cè)定水樣總硬度的過(guò)程，見表。接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)慢滴多搖，注意運(yùn)用半滴、1/4滴滴加技術(shù)，確保滴定和終點(diǎn)判斷準(zhǔn)確?；顒?dòng)二測(cè)定水樣161測(cè)定水質(zhì)樣品總硬度水的硬度水的硬度以Ca、Mg總量折算成CaO的量來(lái)衡量，各國(guó)采用的硬度單位有所不同。本書采用我國(guó)常用的表示方法：以度(°)計(jì)，即1L水中含有10mgCaO稱為1°，有時(shí)也以mg/L表示。162必備知識(shí)水質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式為：式中V———水樣消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

V0———空白試驗(yàn)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL?；顒?dòng)三數(shù)據(jù)記錄與處理163將測(cè)定水質(zhì)樣品總硬度數(shù)據(jù)記錄于表。164測(cè)定水質(zhì)樣品的總硬度水硬度兩種單位的換算【例3-1】國(guó)家飲用水硬度以CaCO3計(jì)，不能超過(guò)450mg/L，若CaCO3含量為450mg/L，試計(jì)算水質(zhì)硬度相當(dāng)于多少度，并判斷水質(zhì)類型。解：165必備知識(shí)一、EDTA配位反應(yīng)的平衡常數(shù)EDTA參加配位反應(yīng)的是其電離出來(lái)的Y4-離子，配位反應(yīng)通常表示為：M+Y=MY式中，M代表金屬離子Mn

+，Y代表Y4-。配位反應(yīng)的平衡常數(shù)也稱為配合物的穩(wěn)定常數(shù)，可表示為：式中，[MY]、[M]、[Y]分別表示配位平衡時(shí)配合物MY和金屬離子Mn+、Y4-的平衡濃度。166知識(shí)拓展常見金屬離子與EDTA生成的配合物的穩(wěn)定常數(shù)，見表。167金屬離子—EDTA配合物的穩(wěn)定常數(shù)二、EDTA配位反應(yīng)的條件平衡常數(shù)影響配位滴定反應(yīng)的因素很多。由于H+的存在，EDTA參加與待測(cè)金屬離子的配位主反應(yīng)能力降低，這種現(xiàn)象稱為EDTA的酸效應(yīng)，酸效應(yīng)的強(qiáng)弱用酸效應(yīng)系數(shù)αY(H)來(lái)表示。如果用[Y′]表示沒(méi)有參加與待測(cè)金屬離子M配位的EDTA的各種型體的總濃度，即[Y′]=[H6Y]+[H5Y]+[H4Y]+[H3Y]+[H2Y]+[HY]+[Y][Y]表示配位反應(yīng)平衡時(shí)游離的Y4-離子的平衡濃度，則酸效應(yīng)系數(shù)168αY(H)越大，表示參加配位主反應(yīng)的EDTA的濃度越小，H+引起的副反應(yīng)越嚴(yán)重，當(dāng)酸度高于某一限度時(shí)，就不能準(zhǔn)確滴定，這一限度稱為允許滴定的最高酸度即最低pH值。在只有酸效應(yīng)時(shí)，必須要求：即：169當(dāng)αY(H)=1時(shí)，表示EDTA全部以Y(即Y4-)的形式存在，此時(shí)沒(méi)有H+引起副反應(yīng)。170不同pH值的EDTA的lgαY(H)值從上表的數(shù)據(jù)可以看出，溶液pH值接近12時(shí)，EDTA的酸效應(yīng)很弱，由H+引起的副反應(yīng)可以忽略不計(jì)。由于實(shí)際反應(yīng)中存在副反應(yīng)，因此，需要對(duì)配合物MY的穩(wěn)定常數(shù)進(jìn)行修正，修正后的穩(wěn)定常數(shù)稱為條件穩(wěn)定常數(shù)，在只考慮酸效應(yīng)的情況下，條件穩(wěn)定平衡常數(shù)可由下式計(jì)算：條件穩(wěn)定常數(shù)K′MY的大小，說(shuō)明了配位化合物MY在一定條件下的穩(wěn)定程度，也是判斷配位滴定可行性的重要依據(jù)。171三、共存金屬離子的干擾配位滴定除酸效應(yīng)干擾外，與待測(cè)金屬離子共存的其他金屬離子(用N表示)也可能干擾配位滴定，因此，在配位滴定中要盡量避免各種副反應(yīng)的發(fā)生。為了消除共存金屬離子的干擾，通常加入掩蔽劑，讓其與共存干擾離子生成更穩(wěn)定的物質(zhì)消除干擾。172四、金屬指示劑在使用中存在的問(wèn)題1.指示劑的封閉現(xiàn)象如果指示劑與金屬離子形成的配合物極穩(wěn)定，即lgK′MIn>lgK′MY，以至于加入過(guò)量的滴定劑也不能將金屬離子從MIn配合物中奪取出來(lái)，溶液在計(jì)量點(diǎn)附近沒(méi)有顏色變化，這種現(xiàn)象稱為指示劑的封閉現(xiàn)象。2.指示劑的僵化現(xiàn)象有些指示劑本身或MIn配合物在水中的溶解度太小，使滴定劑與MIn配合物進(jìn)行置換反應(yīng)的速度變慢，導(dǎo)致終點(diǎn)到達(dá)時(shí)間拖長(zhǎng)。這種現(xiàn)象稱為指示劑的僵化。解決辦法是加入有機(jī)溶劑或加熱以加快反應(yīng)速度。173拓展任務(wù)返滴定法測(cè)定鋁鹽中的鋁含量174一、工學(xué)一體化準(zhǔn)備1.檢測(cè)原理由于Al3+與EDTA的配位反應(yīng)較慢，在一定酸度條件下，需要加熱才能完全反應(yīng)，同時(shí)由于Al3+

對(duì)二甲酚橙指示劑有封閉作用，酸度不高時(shí)，Al3+又會(huì)水解，因此采用返滴定法測(cè)定鋁鹽中鋁的含量。1752.儀器分析天平、50mL滴定管、250mL容量瓶、25mL移液管、燒杯、300mL錐形瓶、量筒、洗瓶、電爐等。3.試劑EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(0.05mol/L)，0.025mol/LZn2+標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，HCl溶液(1∶1)，乙酸鈉溶液(189g/L，用無(wú)水乙酸鈉配制)，二甲酚橙指示劑(2g/L)，鋁鹽試樣。176二、工學(xué)一體化過(guò)程1.EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、Zn2+標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，指示劑及輔助試劑由學(xué)習(xí)工作站統(tǒng)一提供。2.試樣溶液的制備準(zhǔn)確稱取約2.5g鋁鹽試樣或約6.5g液體試樣置于250mL燒杯中。加入50mL水和2mL鹽酸溶液，加熱溶解，煮沸5min(必要時(shí)過(guò)濾)，用水冷卻，全部移至250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，備用。1773.檢測(cè)用移液管移取25mL試樣溶液，置于300mL錐形瓶中，再用移液管加入25mLEDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，煮沸1min，冷卻，加入5mL乙酸鈉溶液和2滴二甲酚橙指示劑，用Zn2+標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至淺粉紅色，即為終點(diǎn)。同時(shí)做空白試驗(yàn)，鋁鹽試樣可用工業(yè)硫酸鋁。178三、數(shù)據(jù)記錄與處理計(jì)算公式為：將鋁鹽中鋁含量測(cè)定數(shù)據(jù)記錄于表。179鋁鹽中鋁含量測(cè)定180鋁鹽中鋁含量測(cè)定一、配位滴定常用方法為了擴(kuò)展配位滴定的應(yīng)用，配位滴定有多種滴定方法。1.直接滴定法直接滴定法是最常用的方法，將被測(cè)物質(zhì)處理成溶液后，調(diào)節(jié)酸度，加入指示劑(有時(shí)還需要加入適當(dāng)?shù)妮o助配位劑及掩蔽劑)，直接用EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定，如測(cè)定自來(lái)水的硬度。181知識(shí)拓展一2.返滴定法當(dāng)被測(cè)離子與EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液反應(yīng)慢時(shí)，一般先加入過(guò)量的EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，待其與被測(cè)的離子完全反應(yīng)后，再用另外一種金屬離子的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定剩余的EDTA，這種方法稱為返滴定法。3.置換滴定法利用置換反應(yīng)，置換出等物質(zhì)的量的另一種金屬離子(或EDTA)，然后滴定，這就是置換滴定法。置換滴定法靈活多樣，不僅能擴(kuò)大配位滴定的應(yīng)用范圍，還可以提高配位滴定的選擇性。4.間接滴定法有些金屬離子EDTA的配位物不穩(wěn)定，或者一些非金屬離子不能與EDTA配位，這時(shí)可采用間接滴定法進(jìn)行測(cè)定。182二、EDTA酸效應(yīng)曲線的應(yīng)用滴定不同的金屬離子有不同的最低pH值(最高酸度)，以金屬離子的lgKMY為橫坐標(biāo)，以最低pH值為縱坐標(biāo)，繪制pH-lgKMY曲線，此曲線稱為酸效應(yīng)曲線，如圖所示。183EDTA的酸效應(yīng)曲線應(yīng)用酸效應(yīng)曲線，能較方便地解決滴定中可能遇到的一系列問(wèn)題。1.選擇滴定的合適酸度條件2.判斷共存離子的干擾情況在酸效應(yīng)曲線上，位于被測(cè)離子M下方的其他離子N由于lgKNY大于lgKMY，明顯對(duì)待測(cè)離子產(chǎn)生干擾，理論推導(dǎo)和實(shí)踐證明，當(dāng)被測(cè)離子M的lgKMY與其他離子N的lgKNY滿足M可以被準(zhǔn)確滴定，而N不干擾。184一、置信度與置信區(qū)間分析結(jié)果在某一指定范圍內(nèi)出現(xiàn)的概率稱為置信度(或稱為置信概率)，這個(gè)范圍就稱為置信區(qū)間。例如，置信度為95%就表示測(cè)定結(jié)果出現(xiàn)在置信區(qū)間的概率為95%。185知識(shí)拓展二置信區(qū)間可表示為：式中

———測(cè)定結(jié)果的平均值；

s———標(biāo)準(zhǔn)偏差；

n———測(cè)定次數(shù)；

———圍繞平均值的置信區(qū)間；

t———置信因子，可根據(jù)測(cè)定次數(shù)和置信度從表中查得。186187不同測(cè)定次數(shù)和不同置信度的t值二、可疑測(cè)定值的取舍在所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，可能有個(gè)別數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)相差較遠(yuǎn)，這一數(shù)據(jù)稱為可疑數(shù)據(jù)?？梢蓴?shù)據(jù)是保留還是舍去，常用以下方法進(jìn)行判斷：1.4

法首先求出不包括可疑值的其余數(shù)據(jù)的平均值

和平均偏差

。然后，將可疑值與平均值之差的絕對(duì)值與4

比較，如果其絕對(duì)值≥4

，則舍棄可疑值，否則保留。1882.Q檢驗(yàn)法將測(cè)定的數(shù)據(jù)按從小到大順序排列，求出極差(R)即xmax-xmin，然后求舍棄商Q計(jì)(可疑值與鄰近值之差的絕對(duì)值除以極差)，最后比較相同條件下的Q計(jì)和查表得到的Q查大小，若Q計(jì)>Q查，可疑值需棄去，否則可疑值應(yīng)保留。189不同測(cè)定次數(shù)的Q值(置信度90%)3.G檢驗(yàn)法(格魯布斯檢驗(yàn)法)格魯布斯檢驗(yàn)法常用于檢驗(yàn)多種測(cè)定值的平均值的一致性，也可以用來(lái)檢驗(yàn)同一組核定中的測(cè)定值的一致性，下面以同一組測(cè)定值之中數(shù)字一致性的檢驗(yàn)為例來(lái)展示其檢驗(yàn)步驟。(1)將數(shù)據(jù)從大到小排序：x1、x2、…、xn。(2)確定檢驗(yàn)x1或xn或兩個(gè)都做檢驗(yàn)。(3)根據(jù)公式G=計(jì)算檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的G計(jì)值。(4)查格魯布斯檢驗(yàn)臨界值表，得G查。190191格魯布斯檢驗(yàn)臨界值表(5)比較G計(jì)與G查，如果G計(jì)≥G查，數(shù)據(jù)x1或xn是可疑的，應(yīng)剔除；反之應(yīng)保留。(6)剔除第一個(gè)異常數(shù)據(jù)后，如果仍有可疑數(shù)據(jù)需要判別，則應(yīng)重新計(jì)算平均值

和標(biāo)準(zhǔn)偏差s，求出新的G計(jì)，再次查表比較、檢驗(yàn)。以此類推直到無(wú)異常數(shù)據(jù)為止。192項(xiàng)目四測(cè)定雙氧水中過(guò)氧化氫的含量193任務(wù)一

制備KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液任務(wù)二

測(cè)定雙氧水中過(guò)氧化氫試樣的含量項(xiàng)目四測(cè)定雙氧水中過(guò)氧化氫的含量194拓展任務(wù)測(cè)定次氯酸鈣(漂粉精)有效氯的含量該項(xiàng)目有2個(gè)代表性工作任務(wù)和1個(gè)拓展任務(wù)。過(guò)氧化氫(H2O2)的水溶液俗稱雙氧水，常用于生產(chǎn)加工助劑，具有消毒、殺菌、漂白等功能。在造紙、環(huán)保、食品、醫(yī)藥、紡織、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)廢料加工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。雙氧水穩(wěn)定性不好，容易變質(zhì)，因此，測(cè)定過(guò)氧化氫含量有很大的實(shí)際意義。任務(wù)引入195雙氧水中過(guò)氧化氫的含量常用氧化還原滴定法，氧化還原滴定法是以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。在酸性溶液中，KMnO4與H2O2的反應(yīng)如下:此反應(yīng)是在室溫下的H2SO4介質(zhì)中完成的，KMnO4顯紫紅色，可用作自身指示劑。分析方法196【知識(shí)、技能與素養(yǎng)】任務(wù)目標(biāo)197任務(wù)一制備KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液198電子臺(tái)秤、分析天平、電爐、滴定分析成套玻璃儀器?；顒?dòng)一準(zhǔn)備儀器與試劑199準(zhǔn)備儀器準(zhǔn)備試劑高錳酸鉀(A.R)、基準(zhǔn)物質(zhì)Na2C2O4105~110℃烘干至恒重、(8∶92)H2SO4溶液。一、高錳酸鉀法高錳酸鉀法是氧化還原滴定法中幾種重要的方法之一，它是一種以強(qiáng)氧化劑高錳酸鉀為標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定分析的方法。高錳酸鉀的氧化能力與溶液的酸度密切相關(guān)。在強(qiáng)酸性溶液中:在中性或弱堿性溶液中:在堿性溶液中:200必備知識(shí)二、高錳酸鉀法的特點(diǎn)1.高錳酸鉀具有很強(qiáng)的氧化能力，廣泛應(yīng)用于直接或間接測(cè)定多種無(wú)機(jī)物或有機(jī)物。2.高錳酸鉀溶液為紫紅色，用它作為標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定無(wú)色或淺色試液時(shí)可不再另加指示劑。3.由于高錳酸鉀具有很強(qiáng)的氧化性，能與多種還原性物質(zhì)反應(yīng)，因此該方法的選擇性不是很好。4.高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液一般通過(guò)間接法配制，而且其濃度不夠穩(wěn)定，放置時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，使用過(guò)程中需經(jīng)常標(biāo)定。201配制

標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液過(guò)程:用電子臺(tái)秤稱取1.6g高錳酸鉀固體→溶于水→稀釋至500mL→蓋上表面皿→用電爐加熱至沸騰→緩緩煮沸15min→冷卻后置于暗處?kù)o置數(shù)天→用4號(hào)玻璃過(guò)濾鍋(預(yù)先以同樣濃度高錳酸鉀溶液緩緩煮沸5min)過(guò)濾→儲(chǔ)存于干燥具玻璃塞的棕色試劑瓶中→粘貼標(biāo)簽?；顒?dòng)二配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液202標(biāo)定KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的過(guò)程見。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，近終點(diǎn)時(shí)應(yīng)控制好實(shí)驗(yàn)溫度，不低于65°，不高于90°，一般溫度控制在70~80°，注意運(yùn)用半滴、1/4滴滴加技術(shù)，確保滴定和終點(diǎn)判斷準(zhǔn)確?；顒?dòng)三標(biāo)定KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液203標(biāo)定KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液一、基準(zhǔn)物質(zhì)——鄰苯二甲酸氫鉀純高錳酸鉀溶液性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定，而市售的KMnO4試劑中一般含有少許MnO2和其他雜質(zhì)，蒸餾水中也會(huì)含有少量還原性物質(zhì)，它們都可以與MnO4-發(fā)生反應(yīng)而析出MnO(OH)2沉淀。204必備知識(shí)以上生成物以及光、熱、酸、堿等外界條件的改變都會(huì)促進(jìn)高錳酸鉀分解，制備高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，通常先配制近似濃度的高錳酸鉀溶液，為了獲得比較穩(wěn)定的高錳酸鉀溶液，需將配制好的溶液加熱至沸騰，并保持微沸約1h，然后放置2~3天，使溶液中可能存在的還原性物質(zhì)完全被氧化。用微孔玻璃漏斗過(guò)濾，除去析出的沉淀，再將過(guò)濾后的高錳酸鉀溶液儲(chǔ)存于棕色試劑瓶中，并放在陰暗處，待標(biāo)定。目前，標(biāo)定KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液常用基準(zhǔn)物質(zhì)Na2C2O4，在105~110℃烘干至恒重，冷卻后即可使用。標(biāo)定反應(yīng)如下:205二、標(biāo)定高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的注意事項(xiàng)用Na2C2O4標(biāo)定高錳酸鉀溶液時(shí)，應(yīng)注意以下滴定條件:1.酸度用H2SO4調(diào)節(jié)溶液酸度，使H2SO4濃度保持在0.5~1mol/L范圍。2.溫度在室溫下，這個(gè)反應(yīng)的速度緩慢，因此，常將溶液加熱至70~80℃時(shí)進(jìn)行滴定。2063.滴定速度開始滴定時(shí)的速度不宜太快，否則加入的高錳酸鉀溶液來(lái)不及與C2O42-反應(yīng)，即在熱的酸性溶液中發(fā)生分解。4.催化劑開始加入的幾滴KMnO4溶液褪色較慢，隨著滴定產(chǎn)物Mn2+的生成，反應(yīng)速度逐漸加快。因此，常在滴定前加入幾滴MnSO4作催化劑。2075.指示劑KMnO4自身可作為滴定時(shí)的指示劑，稱為自身氧化還原指示劑。6.滴定終點(diǎn)用KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)后，溶液中出現(xiàn)的粉紅色不能持久，這是因?yàn)榭諝庵械倪€原性氣體和灰塵都能使MnO4-還原，使溶液的粉紅色逐漸消失。所以，滴定時(shí)溶液中出現(xiàn)的粉紅色如在30s內(nèi)不褪色，即已達(dá)到滴定終點(diǎn)。208三、氧化還原滴定的基本單元氧化還原滴定是以能接受或給出一個(gè)電子的特定組合作為基本單元。由高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定反應(yīng)可知，高錳酸鉀的基本單元為

KMnO4，草酸鈉的基本單元為

Na2C2O4。209計(jì)算公式為:式中

———KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol/L；m(Na2C2O4)———稱取基準(zhǔn)物質(zhì)Na2C2O4的質(zhì)量，g；V1———實(shí)際消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；V0———空白試驗(yàn)消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

———以

Na2C2O4為基本單元的Na2C2O4摩爾質(zhì)量，67.00g/mol?；顒?dòng)四數(shù)據(jù)記錄與處理210將KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的標(biāo)定數(shù)據(jù)記錄于表。211KMnO4

標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的標(biāo)定212KMnO4

標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的標(biāo)定任務(wù)二測(cè)定雙氧水中過(guò)氧化氫試樣的含量2135mL吸量管、250mL容量瓶、滴定分析成套玻璃儀器?；顒?dòng)一儀器與試劑的準(zhǔn)備214準(zhǔn)備儀器準(zhǔn)備試劑KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、H2SO4(3mol/L)溶液、雙氧水試樣。測(cè)定過(guò)氧化氫的含量實(shí)驗(yàn)過(guò)程，見表。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注意運(yùn)用半滴、1/4滴滴加技術(shù)，確保滴定和終點(diǎn)判斷準(zhǔn)確?；顒?dòng)二測(cè)定過(guò)氧化氫的含量215測(cè)定過(guò)氧化氫的含量過(guò)氧化氫的性質(zhì)純過(guò)氧化氫是淡藍(lán)色的黏稠液體，密度為1.148g/mL，在152℃沸騰，在-1.7℃時(shí)凝固成針狀結(jié)晶。它可以與水、乙醇以任意比例互溶。其水溶液稱為雙氧水。一般的雙氧水商品有3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))和30%兩種，前一種多用作醫(yī)藥行業(yè)消毒殺菌劑，后一種多用作工業(yè)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)試劑。216必備知識(shí)過(guò)氧化氫是一種強(qiáng)氧化劑，受熱分解放出氧:這種分解反應(yīng)受堿性物質(zhì)影響較大，堿性物質(zhì)能加速H2O2的分解。因此，保存H2O2時(shí)，可在溶液中加入少量酸，以防分解。當(dāng)H2O2與比它更強(qiáng)的氧化劑反應(yīng)時(shí)，可顯示出還原性，這時(shí)H2O2被氧化放出氧。2171.計(jì)算公式式中ρ(H2O2)———過(guò)氧化氫的質(zhì)量濃度，g/L;

———高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol/L;

V1———實(shí)際消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL;

V0———空白試驗(yàn)消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL;

的摩爾質(zhì)量，17.01g/mol;

V———測(cè)定時(shí)量取過(guò)氧化氫試液體積，mL?；顒?dòng)三數(shù)據(jù)記錄與處理2182.數(shù)據(jù)