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第五章 滴定分析法 ( 容量分析法 ) 概述 标准溶液浓度的表示方法 ( 物质的量浓度与滴定度 ) 标准溶液的配制和浓度的标定 (定义、分类方法) 滴定分析中的计算. 知识点回顾. 习题解析. 20. 解:. f =6-1=5, 当 P =95% 时, F 表 =5.05. 注意: 对于两组数据间的比较,可属于双边检验。此时虽查的置信度为 95% ,但所做统计推断的置信度为( 1-2 α =90% ). 由于 F < F 表 ,故这两种方法的精密度无显著性差异。. 21. 解:. 当 P =95% 时, t 表 =2.26.
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第五章 滴定分析法(容量分析法)概述 标准溶液浓度的表示方法 (物质的量浓度与滴定度) 标准溶液的配制和浓度的标定 (定义、分类方法) 滴定分析中的计算 知识点回顾
习题解析 20. 解:
f=6-1=5, 当P=95%时,F表=5.05 注意:对于两组数据间的比较,可属于双边检验。此时虽查的置信度为95%,但所做统计推断的置信度为(1-2α=90%) 由于F<F表,故这两种方法的精密度无显著性差异。
21. 解: 当P=95%时,t表=2.26 由于t > t表,故以95%的置信度判断,该方法不可靠。
25. 解:两组数据由小到大排列为: 24.26 24.50 24.63 24.73 6.222 6.400 6.408 6.416 一组平行测定数据中,与其他结果相差较大的个别测定值,称为可疑值或异常值。
(1) 当P=90%时,Q表=0.76 由于Q1和Q2均小于Q表,故24.26和24.73这两个数据都不应舍弃。
(2) 当P=90%时,Q表=0.76 由于Q1大于Q表,而Q2小于Q表,故6.222应舍弃,而6.416不应舍弃。
(2)121.771 121.781 121.787 121.803 当P=95%时,G表=1.46 由于G > G表,故以95%的置信度判断,该数据应舍弃。
(3) 当P=95%时,t95%,5=2.02 由于t > t表,故两组数据存在显著性差异。
28. 解: (1) 57.6+17.4+0.3=75.3 (2) 0.0325×5.10×60.1÷140 =0.071154=0.0712 (3) (4) pH=10.58,[H+]=10-10.58=2.6 ×10-11
10. 解:加入盐酸后,碳酸钾和氢氧化钾均转化为氯化钾,过量的盐酸由氢氧化钾中和后全部转化为氯化钾,故所得残渣为氯化钾。 由于生产的氯化钾的物质的量即等于K+的物质的量,也等于Cl-的物质的量,故有两种方法求解KCl的质量。
nHCl= nCl-= nKCl=1.000 ×46.00 ×1.000 ×10-3 =0.04600mol KCl的摩尔质量为74.55g.mol-1, mKCl= nKClMKCl = 0.04600×74.55 =3.4293=3.429g
11. 基准试剂氯化钠,如不做任何处理,用来标定硝酸银溶液的浓度,结果会偏高。 氯化钠暴露在空气中容易吸水而潮解,用来标定硝酸银时消耗的体积就增大,从而使得硝酸银溶液的浓度偏高。
(1) 正误差 (2) 负误差 (3) 负误差 (4) 结果混乱 (5) 负误差 (6) 无影响 (7) 结果混乱 (8) 负误差 (9) 正误差 (10) 负误差
第六章 酸碱滴定法 (Acid-Base Titrimetry) 酸碱质子理论 水溶液中弱酸(碱)各型体的分布 酸碱溶液中氢离子浓度的计算 酸碱缓冲溶液 酸碱指示剂 强酸(碱)和一元弱酸(碱)的滴定 多元酸碱的滴定 酸碱滴定法的应用 19
共16学时 酸碱滴定法是以溶液中的酸碱反应为基础的定量分析方法。由于络合平衡、氧化还原平衡和沉淀平衡都受到溶液酸度的影响,故酸碱平衡是四大化学平衡的基础。 本章重点: (1)酸碱平衡理论(质子平衡和分布系数) (2)各类酸碱溶液的pH值计算方法 (3)各类酸碱滴定曲线和指示剂的选择 20
HA(酸) A-(碱)+ H+ 共轭酸碱对(只差一个质子) 第一节 酸碱质子理论 一、基本概念 酸——溶液中凡能给出质子的物质 碱——溶液中凡能接受质子的物质 酸碱半反应: 21
反应中HA失去一个质子生成其共轭碱A-;或者碱A-得到一个质子转变成其共轭酸HA。酸碱半反应就是共轭酸碱对之间的转变过程。反应中HA失去一个质子生成其共轭碱A-;或者碱A-得到一个质子转变成其共轭酸HA。酸碱半反应就是共轭酸碱对之间的转变过程。 酸碱的定义是广泛的,可以是中性分子,也可以是阳离子或阴离子。 同时,酸与碱是相对的,与本身和溶剂的性质有关。 22
如: 如: 如: H2O 中性分子,既可为酸,也可为碱 HCO3-既为酸,也为碱 (两性物质) A- + H+ 特点: 1)具有共轭性 2)具有相对性 3)具有广泛性 HA 24
酸1 碱2 酸2 碱1 酸碱反应的实质: 1.两个共轭酸碱对之间的质子转移 2.由两个酸碱半反应组成 例:HCl在水溶液中的解离 25 简化:
例:HCl与NH3的反应 酸1 碱2 酸2 碱1 • 质子的转移是通过水合质子H3O+的媒介作用完成。 • 水分子既能接受质子,也能提供质子,故其为 • 酸碱两性物质。 26
酸1 碱2 酸2 碱1 水分子的解离 27
例:盐的水解反应 28
二、 酸碱反应的平衡常数(活度常数和浓度常数) 平衡常数:衡量酸碱反应进行的程度。 酸碱反应 活度常数 弱酸: 弱碱: 在稀溶液中,通常将溶剂的活度视为1。 29
水: (25 ℃) Ka、 Kb 、Kw表示在一定温度下,酸碱反应达到平衡时各组分活度之间的关系,称为活度常数,是温度的函数。 30
活度、活度系数和浓度常数 1、活度(a)与浓度(c)的关系 实际溶液中 i 离子的活度为: i:活度系数 活度系数:表示实际溶液和理想溶液之间偏差的大小 如已知 氢离子的平衡浓度,则计算式为: 31 单位: mol·L-1 中性分子的活度系数
浓度常数:若各组分以浓度表示,则 与温度和离 子强度有关 32
在酸碱混合平衡常数的表达式中,氢离子的活度是用pH计测得的,而其他组分仍用浓度:在酸碱混合平衡常数的表达式中,氢离子的活度是用pH计测得的,而其他组分仍用浓度: 与温度和离子强度有关,该常数在实用中较为方便。 33
三、酸碱的强度、共轭酸碱对Ka与Kb的关系 1. 酸碱的强度 酸的强度:给出质子的能力 碱的强度:接受质子的能力 与溶剂接受或给出质子的能力有关 酸: 碱: 结论:Ka和Kb 的大小是衡量酸碱的强度 Ka越大,HA的酸性越强 Kb越大,A-的碱性越强 34
共轭酸碱对 2. 共轭酸碱对的Ka与Kb的关系 酸: 碱: 35
结论: KaKb =[H+] [OH-]=Kw 或 pKa+pKb=14.00 Ka和Kb 的大小是衡量一种酸或碱的酸碱强度 Ka越大,表明这种酸(如HA)的酸性越强 Kb越大,表明这种碱(如A-)的碱性越强 一种酸的强度越大(Ka越大),其相应的共轭碱的碱性(Kb)越小,反之亦然。 36
在水溶液中,HClO4、H2SO4、HCl和HNO3等都是强酸,如果浓度不大,它们在水中能完全解离,故显示不出它们之间酸强度的差别,所以H3O+是水溶液中实际存在的最强酸的形式。它们的共轭碱、、Cl-和都是极弱的碱。同理,OH-是水溶液中最强碱的存在形式。在水溶液中,HClO4、H2SO4、HCl和HNO3等都是强酸,如果浓度不大,它们在水中能完全解离,故显示不出它们之间酸强度的差别,所以H3O+是水溶液中实际存在的最强酸的形式。它们的共轭碱、、Cl-和都是极弱的碱。同理,OH-是水溶液中最强碱的存在形式。 37
例 酸式解离 多元酸碱各级解离常数的大小关系 -H+,Ka1 -H+,Ka2 +H+,Kb3 +H+,Kb2 -H+,Ka3 +H+,Kb1 碱式解离 38