第五章--沉淀滴定法
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第五节沉淀滴定法教学目的:1、掌握沉淀滴定法对反应的要求。
2、掌握银量法确定理论终点的方法原理。
3、明确分级沉淀及沉淀转化的概念。
4、理解测定氯化物的条件。
教学重点与难点:莫尔法(铬酸钾作指示剂)作为教学重点教学内容:一、方法简介沉淀滴定法(precipitationtitration):也称容量分析法(volumetricprecipitationmethod),以沉淀反应为基础的滴定分析方法。
用作沉淀滴定的沉淀反应必须满足以下条件:(1)反应速度快,生成沉淀的溶解度小;(2)反应按一定的化学式定量进行;(3)有准确确定理论终点的方法。
应用范围:含量在1%以上的卤素化合物和硫氰化物的测定。
解释:沉淀反应很多,但能用于沉淀滴定的沉淀反应并不多,因为很多沉淀的组成不恒定,或溶解度较大,或形成过饱和溶液,或达到平衡速度慢,或共沉淀现象严重等。
目前比较有实际意义的是生成微溶性银盐的沉淀反应。
Ag++Cl-=AgClJAg++SCN-二AgSCNJ以这类反应为基础的沉淀滴定法称为银量法。
主要测定Cl-、Br-、I-、Ag+及SCN-等。
如有一些沉淀HgS、PbSO4、BaSO4等也可用于沉淀滴定法,但重要性不及银量法。
二、银量法确定理论终点的方法{莫尔法佛尔哈德法法杨司法1、莫尔法什么是莫尔法?以铬酸钾作指示剂的银量法称为“莫尔法”。
以铬酸钾为指示剂,在中性或弱碱性介质中,用硝酸银标准溶液测定卤素化合物含量。
(1)指示剂作用原理:Ag++Cl-AgCl!白Ksp(Agci)=1.8X10-9Ag++GO42-—Ag2CrO4!橙色Ksp止工小=2X10-12因为AgCl和Ag2CrO4的溶度积不同,因而发生分级沉淀,当AgCl沉淀完全后,稍过量的AgNO3标准溶液与K2CrO4指示剂反应生成Ag2CrO4!砖红色(量少时为橙色)。
平衡时,[Ag+]・[C1-]=Ksp AgC i设溶液中[Cl-]=[CrO4]2-=0.1mol/LKsp AgCl1.8X10-10[Ag+]AgC i===1.8X10-9(mol/L)[Cl-]0.1Ksp(Ag2CrO4)2X10-12[Ag+j===必X10-6(mo l/L)[CrO42-]0.1由此可见:[Ag+][Cl-]首先大于Ksp A gCl,则AgCl开始沉淀。
第五章沉淀滴定法第一节概述一、填空题1.沉淀滴定法是利用进行的滴定方法。
2.常温下,当一种物质在水中溶解度在mol/L以下时,这种物质就称为难溶物质。
难溶物质在溶液中主要以的形式存在,所以把生成难溶物质的反应叫反应。
3.利用生成的滴定法,称为银量法。
此方法可以测定等离子的含量。
4.银量法按滴定方式不同法和法两种;按确定滴定终点所利用的指示剂不同分为法、法和法。
5.一定温度下,的饱和溶液中,相应离子浓度系数次方之积为一常数。
该常数称为,用符号表示。
二、判断题1.有适合方式指示终点的沉淀反应都能用于沉淀滴定。
()2.Pb3(PO4)2常温下溶解度为1.5×10-9mol/L,Pb3(PO4)2是难溶物质。
()3.溶度积是指一定温度下,难溶物质的饱和溶液中相应离子浓度的乘积。
()4.某一难溶电解质溶液中,若Q i>K sp,有沉淀析出,直到饱和。
()5.根据分布沉淀原理,在存在多种待测沉淀离子的溶液中,当加入一种沉淀剂时,离子积先达到溶度积的先沉淀。
()三、选择题1.难溶物质在溶液中存在的主要形式是()A 离子B 电子C 固体D 粒子2.下列难溶电解质中溶解能力最弱的是()A AgOHB AgIC AgClD AgBr3.在AgCl沉淀中加SCN-会使沉淀()A 溶解B 分解C 发生氧化反应D 转化4.多数难溶物质的溶解度随温度的升高而()A 增大B 不变C 减小5.温度对难溶物质的K sp值影响()A 较大B 不大C 无影响四、问答题沉淀滴定对沉淀反应有哪些要求?第二节莫尔法一、填空题1.莫尔法是指在或溶液中,以作指示剂,用为标准溶液的银量法。
2.莫尔法中,如果指示剂的浓度过大,则终点会出现,使分析结果偏。
一般滴定溶液中ρ(K2CrO4)=50g/l,在100mL试液中应加 mL。
3.莫尔法的滴定只能在pH= 的溶液中进行。
若有铵盐时应安制pH值在范围内。
4.莫尔法多用于的测定。
本法不宜测定和。
第五章沉淀滴定法5.1 沉淀滴定法概述(了解)5.1.1 沉淀滴定法概述1、沉淀滴定法应用较少的原因:①许多沉淀无固定组成或共沉淀很严重;时反应不够完全;③许多沉淀存在共沉淀现象;④有的沉淀反应速度较慢;⑤有的沉淀易产生过饱和现象;⑥缺少合适的指示剂来确定终点。
2①沉淀的溶解度必须很小;②反应迅速,按一定的计量关系定量进行;③有合适的方法指示终点。
3、标准溶液的配制与标定NaCl:基准纯或优级纯直接配制AgNO3:粗配后用NaCl标液标定,棕色瓶中保存5.1.2 银量法1、定义:以生成难溶性银盐的反应为基础的沉淀滴定法。
它是目前应用较多的沉淀滴定法。
2、原理:Ag++X—=AgX↓(X=Cl—、Br—、I—、CN—、SCN—等)K sp=[Ag+][ X—] pAg+pX=p K sp3、分类:根据确定终点所采用的指示剂不同莫尔法K2CrO4佛尔哈德法铁铵矾NH4Fe(SO4)2法扬司法吸附指示剂5.1.3 滴定曲线1、滴定曲线的绘制以0.1000 mol/L AgNO3滴定20.00ml同浓度NaCl溶液为例:滴定反应:Ag+ + Cl—=AgCl↓K sp= [Ag+][Cl—]=1.8×10-10计量关系:pAg+pCl=p K sp※滴定开始前:[Cl—] = 0.1000 mol/L,pCl=1.00※sp前:用未反应的Cl—计算-0.1% [Cl—](剩) = 5.0 ⨯ 10-5 mol/L,pCl = 4.30pAg = p K sp - pCl= 9.81-4.30=5.51※sp:[Ag+]=[Cl—]pCl = pAg =12p K sp = 4.89※sp后:根据过量的Ag+计算+ 0.1% [Ag+](过) = 5.0 ⨯ 10-5 mol/L,pAg = 4.30pCl = p K sp-pAg=9.81-4.30= 5.51※考虑sp附近,AgCl溶解进入溶液的离子:-0.1% [Cl—] =[Cl—]剩余+[Cl—]溶解[Cl—]溶解=[Ag+]=cK sp=[Cl—][Ag+]=([Cl—]剩余+c)cc = 2.9 ⨯ 10-6 mol/L ,pCl = 4.28,pAg = p K sp - pCl = 9.81 - 4.28 = 5.53根据上述讨论,绘出滴定突跃曲线:5.2 银量法的基本原理及应用(重点)5.2.1 莫尔法1、原理滴定剂:AgNO 3 指示剂:K 2CrO 4 介质条件:中性或弱碱性Ag + + Cl—AgCl↓(白) K sp =1.8×10—102Ag + +CrO 42—Ag 2CrO 4↓(砖红) K sp =2.0×10—122、滴定条件A 、指示剂的用量:2314[CrO ]510mol L ep ---≈⨯⋅[CrO 42—]太高,终点提前,且CrO 42—的黄色影响终点颜色的观察,结果偏低;[CrO 42—]太低,终点滞后,结果偏高;K 2CrO 4消耗滴定剂,产生正误差,被测物浓度低时,需要作空白实验。
第五章沉淀滴定法
【教学分析】沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。
要求学生掌握莫尔法、佛尔哈德法、法扬斯法的测定原理,指示剂,滴定剂,滴定的酸度条件,指示剂的用量,测定对象。
虽然学生在初中已接触不少的沉淀反应,但就其实质、原理来讲,绝大部分同学还是很陌生,特别对溶度积的理解和应用,教学中要放慢进度,通过习题巩固所学知识。
【教学目的】1.掌握沉淀滴定法的基本概念和基本理论。
2.掌握莫尔法测定水中氯离子含量的原理和方法。
3.了解难溶物质的容度积及其应用。
4.掌握硝酸银标准溶液的配制和标定。
5.了解沉淀滴定法的方法和分类。
【教学重点、难点】1.工业用水中氯离子含量的测定。
2.硝酸银标准溶液的配制和标定。
3.沉淀滴定法的原理。
【教学方法和手段】讲授、演示与实验相结合。
【总课时】10课时。
【教学过程及板书设计】
5-1 概述
【板书】一、基本概念
【板书】1.沉淀滴定法:利用沉淀的产生或消失进行的滴定法。
【板书】2.难溶物质:常温下,当一种物质在水中的溶解度小于0.01mol/L时,该物质就称为难溶物。
【板书】3.难溶物质的存在形式:由于溶解度较小,在溶液中主要以固体(沉淀)的形式存在。
【板书】4.沉淀反应:生成难溶物质的反应。
【板书】5.沉淀滴定法的反应必须满足下列几点要求:
①沉淀的组成恒定,溶解度小,在沉淀过程中也不易发生共沉淀现象;
②反应速度快,不易形成过饱和溶液;
③有确定化学计量点(滴定终点)的简单方法;
④沉淀的吸附现象应不妨碍化学计量点的测定。
【板书】6.银量法:利用生成难溶性银盐反应来进行测定的方法。
【板书】7.银量法的应用:测定C1-、Br-、I-、Ag+、SCN- 等的含量。
【板书】二、银量法的分类
【板书】1.根据滴定方式(指示终点的方法)不同:直接法和返滴定法两类。
①直接法:是利用沉淀剂作标准溶液,直接滴定被测物质。
例如在中性溶液中用K2CrO4作指示剂,用AgNO3标准溶液直接滴定C1-或Br-。
②返滴定法:是加入一定过量的沉淀剂标准溶液于被测定物质的溶液中,再利用另外一种标准溶液滴定剩余的沉淀剂标准溶液。
例如测定C1-时,先将过量的AgNO3标准溶液,加入到被测定的C1-溶液中、过量的Ag+再用KSCN标准溶液返滴定。
以铁铵矾作指示剂。
在返滴定法中采用两种标准溶液。
【板书】2.按确定终点所使用的指示剂不同:
①铬酸钾指示剂法(莫尔法)
②铁铵钒指示剂法(佛尔哈德法)
③吸附指示剂法(法扬司法)
【板书】三、溶度积及其应用
【板书】1.溶度积(Ksp):一定温度下,难溶物质的饱和溶液里,相应离子浓度系数次方之积为一常数。
2.溶度积(Ksp)的大小与物质的溶解性有关,越难溶的物质,Ksp越小。
【板书】3.离子积(Qi):某一难溶物质溶液中,其离子浓度系数次方之积。
4.应用:某一难溶电解质在一定条件下,沉淀能否生成或溶解,
可以根据溶度积的概念来判断。
【板书】①溶度积规则:用Ksp判断沉淀的生成和溶解。
A m
B n(S) == mA n+(aq)+nB m-(aq)
离子积 Qi=[A n+]m.[B m-]n
与K sp比较能够判断沉淀—溶解平衡的移动。
依据平衡移动原理,将Q
C
当Qi=[A n+]m[B m-]n >K sp时,有沉淀析出,相应离子的浓度减小,直到
离子积等于其溶度积为止。
当Qi=[A n+]m[B m-]n=K sp时,溶液为饱和溶液,固态电解质与溶液间达到溶解平衡。
当Qi=[A n+]m[B m-]n <K sp时,沉淀溶解。
如溶液中有该电解质固体存在,则会向沉淀溶解的方向进行,直至饱和,即Qi=K sp为止。
【板书】②分级沉淀原理:用Ksp判断沉淀的先后顺序。
当溶液中同时存在几种待沉淀的离子时,加入一种沉淀剂,此时可用Ksp判断离子沉淀的先后顺序,离子积首先达到溶度积的先沉淀。
【板书】③用Ksp判断沉淀的转化:
一种难溶物质在沉淀剂作用下,转化生成另一种更难溶的物质的现象。
5-2 铬酸钾指示剂法
【板书】一、定义
在中性或弱碱性溶液中,以K2CrO4作指示剂,用AgNO3为标准溶液滴定的银量法。
【板书】二、滴定原理
当用Ag+滴定剂滴定含指示剂CrO42-的Cl-溶液时,依据为AgCl与Ag2CrO4溶解度和颜色的显著差异。
滴定反应: Ag+ + Cl- ===AgCl (白色) K SP ==1.8×10-10
终点反应: 2Ag+ + CrO42-====Ag2CrO4(砖红色) K SP ==2.0×10-12
由于AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度,故根据分步沉淀的原理,首先发生滴定反应析出白色AgCl沉淀。
待Cl- 被定量沉淀后,稍过量的Ag+就会与CrO42-反应,产生砖红色的Ag2CrO4沉淀而指示滴定终点。
【板书】三、滴定条件:
【板书】1.指示剂的用量:指示剂K2CrO4的浓度必须合适。
理论计算[CrO4]==1.1×10-2mol/L,实际滴定时K2CrO4本身呈黄色,颜色太浓影响终点观察。
实验表明:终点时CrO42-浓度约为5×10-3mol/L比较合适。
(可计算:5%、1~2ml)
【板书】2.溶液的酸度:中性或弱碱性介质中进行(pH=6.5~10.5)。
①若酸度太高,CrO4将因酸效应致使其浓度降低,导致Ag2CrO4沉淀出现过迟甚至不沉淀。
②若碱性太强,将生成Ag2O沉淀。
3.当溶液中有铵盐存在时,控制溶液的pH=6.5~7.2范围内滴定。
4.若C NH3=0.15mol/L ,则在滴定前须除去铵盐。
【板书】5.滴定时应剧烈摇动,减少吸附。
6.预先分离干扰离子:
①能与CrO 42-生成沉淀的阳离子:Ba 2+、Pb 2+、Bi 3+
②能与Ag +生成沉淀的阴离子:PO 43-、AsO 43-、NH 3、S 2-、CO 32- 【板书】四、应用范围及特点:
【板书】1.应用:
①适用于以AgNO 3标准溶液直接滴定Cl -、Br -和CN -的反应。
测定Br -时因AgBr 沉淀吸附Br -
需剧烈摇动。
②不适用于滴定I -和SCN -。
因AgI 和AgSCN 沉淀对I -和SCN -有强烈的吸附作用。
③测定Ag +时,不能直接用NaCl 标准溶液滴定,必须采用返滴定法。
2.特点:操作简便;选择性较差,干扰大;可测范围窄。
【板书】五、AgNO 3标准溶液的配制
【板书】1.直接法:很少用,多用标定法。
【板书】2.标定法:0.1mol/L 硝酸银溶液的配制。
配制:用台秤称取17.5g AgNO 3溶于1000mL 不含氯离子的蒸馏水中,保存于棕色瓶中,放在暗处,以防见光分解。
标定:用移液管移取25.00mL 0.1mol/L 的NaCl 标准溶液三份,分别置于250mL 锥形瓶中,加水15mL ,加入5% K 2CrO 4 1mL ,在不断摇动下用AgNO 3溶液滴定至呈现砖红色即为终点,记下所消耗的AgNO 3溶液体积,计算其浓度。
本方法需作空白校正:加1mL 指示剂至相当于滴定终点时体积的水中,用0.1mol/L 的AgNO 3滴定至空白的颜色与标定时终点的颜色相同。
空白的量不应大于0.03~0.10mL 。
333AgNO AgNO NaCl AgNO 00.25V'V C C -⨯=
NaCl C ――NaCl 标准溶液的量浓度(mol/L)
V ′――为指示剂空白的体积(mL )
【作业】练习册P 39-45
实 验:AgNO 3标准溶液的配制、工业用水中氯离子含量的测定。
【教学后记】。