分析化学酸碱滴定的应用课件市公开课一等奖省赛课微课金奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/10/3,#,3-6,酸碱滴定法应用,酸碱滴定法能直接滴定普通酸碱以及能与酸或碱起反应物质，也能间接地测定许多并不呈酸性或碱性物质，所以其应用非常广泛。,分析化学酸碱滴定应用课件,第1页,1/31,一、混合碱分析,比如：烧碱中,NaOH,和,Na,2,CO,3,含量测定,烧碱,(,氢氧化钠,),在生产和贮藏过程中，因吸收空气中,CO,2,而产生部分,Na,2,CO,3,。在测定烧碱中,NaOH,含量同时，经常要测定,Na,2,CO,3,含量，故为混合碱分析。,分析方法有两种：,双指示剂法,氯化钡法,分析化学酸碱滴定应用课件,第2页,2/31,1.,双指示剂法,双指示剂法：是利用,两种指示剂,在不一样化学计量点颜色改变，得到,两个终点,，分别依据各终点时所消耗酸标准溶液体积，计算各成份含量。,测定原理：,烧碱中,NaOH,和,Na,2,CO,3,含量测定，可用甲基橙和酚酞两种指示剂，以酸标准溶液连续滴定。,分析化学酸碱滴定应用课件,第3页,3/31,详细测定步骤：,首先,在溶液中,加酚酞指示剂,，用酸,(,如,HCl),标准溶液滴定至,红色刚好褪去,。此时，溶液中,NaOH,已全部被滴定,，,Na,2,CO,3,只被滴定成,NaHCO,3,(,即恰好滴定了二分之一,),，设消耗,HCl,体积为,V,1,毫升,。,然后加入甲基橙指示剂,，继续以,HCl,滴定至溶液,由黄色变为橙色,，这时,NaHCO,3,已全部被滴定,，记下,HCl,用量，设体积为,V,2,毫升,。,整个滴定过程所消耗,HCl,体积关系可图解以下：,分析化学酸碱滴定应用课件,第4页,4/31,分析化学酸碱滴定应用课件,第5页,5/31,2.,氯化钡法,先取,1,份试样溶液,，,以甲基橙作指示剂,，用,HCl,标淮溶液滴定至橙色。此时混合碱中,NaOH,和,Na,2,CO,3,均被滴定,，设消耗,HCl V,1,mL,。,另取等份试样溶液,，,加入过量,BaCl,2,溶液,，使其中,Na,2,CO,3,变成,Ba,2,CO,3,沉淀析出。然后,以酚酞作指示剂,，用,HCl,标准溶液滴定至酚酞红色刚好褪去，设消耗,HCl V,2,毫升。此法用于滴定混合碱中,NaOH,。,于是：,分析化学酸碱滴定应用课件,第6页,6/31,碱度及其测定：,碱度,是判断,水质,以及,废水处理控制,主要指标,，也惯用于,评价水体酸碱缓冲能力,，及,金属在其中溶解性和毒性,等。,1,、水碱度：指水中能与强酸进行中和反应物质总量，即水中能接收,H,+,物质总量。包含强碱（,OH,-,）、弱碱、强碱弱酸盐等；普通，天然水和经处理后清水中能产生碱度物质主要有,CO,3,2-,盐、,HCO,3,-,盐和氢氧化物。,分析化学酸碱滴定应用课件,第7页,7/31,2,、碱度测定及种类,碱度种类：,氢氧化物碱度：其离子状态为,OH,-,离子。,碳酸盐碱度：,CO,3,2-,存在，主要是强碱碳酸盐。,重碳酸盐碱度：,HCO,3,-,存在，主要是,Ca,2+,、,Mg,2+,离子盐。,分析化学酸碱滴定应用课件,第8页,8/31,测定碱度：,双指示剂法,双指示剂法：是利用,两种指示剂,在不一样化学计量点颜色改变，得到,两个终点,，分别依据各终点时所消耗酸标准溶液体积，计算各碱性成份含量。,测定原理：可用,甲基橙和酚酞,两种指示剂，以酸标准溶液,连续滴定,。,所以，碱度类型包含：甲基橙碱度、酚酞碱度、碳酸盐碱度、重碳酸盐碱度、苛性碱度。,分析化学酸碱滴定应用课件,第9页,9/31,具 体 测 定 方 法：,1,、在溶液中，,先加酚酞指示剂,，用酸,(,如,HCl),标准溶液滴定至,红色刚好褪去,。此时，溶液中,NaOH,已全部被滴定,，,Na,2,CO,3,只被滴定成,NaHCO,3,(,即恰好滴定了二分之一,),，设消耗,HCl,体积为,V,1,毫升,。,V,1,：,OH,-,碱度,1/2CO,3,2-,碱度,2,、,然后加入甲基橙指示剂,，继续以,HCl,滴定至溶液,由黄色变为橙色,，这时,NaHCO,3,已全部被滴定,，记下,HCl,用量，设体积为,V,2,毫升,。,V,2,：,HCO,3,-,碱度,1/2CO,3,2-,碱度,酚酞碱度：由,V,1,描述,总碱度：由,T=V,1,+V,2,描述,分析化学酸碱滴定应用课件,第10页,10/31,碱度表示方法,mmol/L,依据滴定反应，测定碱度时，反应标准酸与碱性物质,mol,比都是,1:1,。,所以，碱度,C,HCl,V,HCl,V,水样,1000 m mol/L,德国度 或法国度 或,mg/L,（以,CaCO,3,或,CaO,计）,1,德国度,=10 mg/L,（以,CaO,计）,1,法国度,=10mg/L,（以,CaCO,3,计）,注意两种表示方法间换算。,分析化学酸碱滴定应用课件,第11页,11/31,比如：用,0.0mol/LHCl,溶液滴定,100.00mL,水样，以测定其碱度。使酚酞指示剂变色时耗用,3.00mL HCl,溶液；再滴至甲基橙指示剂变色，又用去,12.00 mL HCl,溶液；求水样酚酞碱度、总碱度、碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度。,分析化学酸碱滴定应用课件,第12页,12/31,解：,V,1,=3.00mL,V,2,=12.00mL,水样中主要含碳酸盐和重碳酸盐,1molH,+,1/2molCaO,（,56.08/2=28.04,）,酚酞碱度,=3.000.0228.04,（,mgCaO,）,0.1L,10,1.68,度,总碱度,=15.000.0228.04,（,mgCaO,）,0.1L,10,8.41,度,碳酸盐碱度,=2,酚酞碱度,=23.000.0228.04,（,mgCaO,）,0.1L,10,3.36,度,重碳酸盐碱度,=,（,12,3,）,0.0228.04,（,mgCaO,）,0.1L,10,5.05,度,分析化学酸碱滴定应用课件,第13页,13/31,酸度及其测定,1,、水酸度：指水中所含能与强碱发生中和作用酸性物质总量。,主要包含：强酸（,H,+,）、弱酸和强酸弱碱盐等。,离子酸度,和,后备酸度,。,2,、测定方法：酸碱指示剂滴定法。,分析化学酸碱滴定应用课件,第14页,14/31,3,、酸度种类：,酚酞酸度（总酸度）：以酚酞做指示剂，标准碱滴定至红色（,pH8,10,）所描述酸性物质总量。,甲基橙酸度：以甲基橙做指示剂，标准碱滴定至溶液呈黄色（,pH3.1,4,）所描述强酸性物质总量。是强酸性物质产生酸度,强酸酸度，他们组成酸度都是离子酸度。,游离碳酸酸度（游离,CO,2,酸度）：以酚酞做指示剂，标准碱滴定至粉红色（,pH,8,）所描述酸性物质总量：,CO,2,HCO,3,-,分析化学酸碱滴定应用课件,第15页,15/31,普通，酸性污染严重工业废水，常以总酸度表示；天然水、生活污水，以及污染不严重工业废水，可用游离,CO,2,酸度表示。,分析化学酸碱滴定应用课件,第16页,16/31,常将试样中各种形式氮转化为铵态氮，然后进行测定，但铵盐是很弱酸,(NH,4,+,K,a,=,5.6,l0,-10,),，不能直接用标准碱溶液滴定。,惯用以下两种方法,间接测定铵盐中氮,。,二、铵盐中氮测定,分析化学酸碱滴定应用课件,第17页,17/31,1,、蒸馏法,(1),往铵盐试样溶液中加入过量浓碱溶液，并加热使,NH,3,释放出来。,NH,4,+,+OH,-,NH,3,+H,2,O,(2),释放出来,NH,3,吸收于,H,3,BO,3,溶液中。,NH,3,+H,3,BO,3,=NH,4,+,+H,2,BO,3,-,(3),然后用酸标准溶液滴定,H,3,BO,3,吸收液。,滴定反应,H,+,+H,2,BO,3,-,=H,3,BO,3,(,对于,0.1mol/L,，,pH,sp,=5.1),产物,H,3,BO,3,是极弱酸,(Ka,5.8,l0,-10,),，它并不影响滴定。该滴定用甲基红和溴甲酚绿混合指示剂,(pH=5.1,由酒红色灰色绿色,),，终点为粉红色。依据,HCl,浓度和消耗体积，按下式计算氮含量：,分析化学酸碱滴定应用课件,第18页,18/31,除用,H,3,BO,3,吸收,NH,3,外，还可用过量酸标准溶液吸收,NH,3,，,然后以甲基红或甲基橙作指示剂,，,再用碱标准溶液,返滴定剩下酸,。,该法优点是只需要一个标准溶液,(HCl),。,分析化学酸碱滴定应用课件,第19页,19/31,2.,甲醛法,利用甲醛与铵盐作用，释放出相当量酸,（,质子化六亚甲基四胺和,H,+,）,：,4NH,4,+,+6HCHO,(CH,2,),6,N,4,H,+,+3H,+,+6H,2,O,(K,a,7.1,l0,-6,),然后以酚酞作指示剂，用,NaOH,标准溶液滴定至溶液成微红色，由,NaOH,浓度和消耗体积，按下式计算氮含量。,在此方法中：,4N,4NH,4,+,一个弱酸,(CH,2,),6,N,4,H,+,和,3,个强酸,3H,+,需要,4OH,-,，所以,甲醛法简便快速，在工农业生产中应用广泛。,假如试样中含有游离酸，事先以甲基红作指示剂，用碱中和。,分析化学酸碱滴定应用课件,第20页,20/31,三、一些有机化合物含量测定,一些本身不是酸碱有机化合物,，不能直接用酸碱滴定法测定，但可经过一些化学反应或加热回流等方法，使其,转变为能用酸碱滴定物质,，然后利用,返滴定法,测定。,比如酸酐、醇、酯、醛和酮等带羟基、羰基等有机化合物测定。,分析化学酸碱滴定应用课件,第21页,21/31,酯测定,酯是非酸碱物质，不能直接利用酸碱滴定进行测量，但可经过转变后直接测定。,(1),将酯与已知浓度过量,NaOH,溶液共热使其发生皂化反应：,CH,3,COOC,2,H,5,+NaOH=CH,3,COONa+C,2,H,5,OH,(2),待反应完全，以酚酞作指示剂，用,HCl,标准溶液返滴定过量,NaOH,，即可测得酯含量。,分析化学酸碱滴定应用课件,第22页,22/31,醛、酮测定,醛类化合物既非酸又非碱，当然不能用酸碱滴定法直接测定。但醛类化合物可经过一些化学反应，释放出相当量酸或碱，便可间接地测定其含量。,用酸碱滴定法测醛酮惯用盐酸羟胺法和亚硫酸钠法。,分析化学酸碱滴定应用课件,第23页,23/31,比如：丙烯醛与盐酸羟胺在醇溶液中起反应，释放出相当量盐酸,(HCl),：,CH,2,=CHCHO+NH,2,OHHCl CH,2,=(CH,2,),2,=NOH+,HCl,+H,2,O,生成,HCl,，以甲基橙作指示剂，用,NaOH,标准溶液滴定。,注意：为了预防滴定剂与溶液中过量,NH,2,OHHCl,反应，应选择在酸性范围内变色指示剂，如甲基橙、溴酚蓝等。,分析化学酸碱滴定应用课件,第24页,24/31,比如：甲醛与亚硫酸钠在水溶液中发生下述反应：,HCHO,+Na,2,SO,3,+H,2,O H,2,(OH)C-SO,3,Na+,NaOH,释放出,NaOH,，以酚酞或百里酚酞作指示剂，用酸标准溶液滴定之。依据酸标准溶液浓度及其体积，便可求得甲醛百分比含量。,分析化学酸碱滴定应用课件,第25页,25/31,四、一些无机物含量测定,氟硅酸钾法测定硅,：,1,、试样用碱,熔融,：将,SiO,2,转化为,可溶性硅酸盐,。,2,、在强酸性溶液中加入过量,KF,和,KCl(,降低沉淀溶解度,),，转变为,氟硅酸钾沉淀,。,K,2,SiO,3,+6F,-,+6H,+,=,K,2,SiF,6,+3H,2,O,3,、氟硅酸钾沉淀用,KCl-,乙醇洗涤；用酚酞作指示剂中和其吸附游离酸。,4,、加入沸水使其,水解出,HF,。,K,2,SiF,6,+3H,2,O=2KF+H,2,SiO,3,+,4HF,5,、生成,HF,用碱标准溶液滴定。,则,1molSiO,2,1mol K,2,SiO,3,1mol K,2,SiF,6,4molHF 4mol NaOH,分析化学酸碱滴定应用课件,第26页,26/31,无机磷含量测定,方法,1,、,含磷试样用硝酸和硫酸处理后使磷转化为,磷酸,。,2,、然后在硝酸介质中加入钼酸铵，生成黄色,磷钼酸铵沉淀,：,12MoO,4,2-,+2NH,4,+,+H,3,PO,4,+22H,+,=(NH,4,),2,HPO,4,12MoO,3,H,2,O+H,2,O,3,、将沉淀过滤并洗涤后，溶于,过量定量,NaOH,标准溶液,中：,(NH,4,),2,HPO,4,12MoO,3,H,2,O+27OH,-,=,PO,4,3-,+12MoO,4,2-,+16H,2,O+,2NH,3,4,、以酚酞为指示剂，,用,HCl,标准溶液返滴定剩下,NaOH,至试液红色褪去,(,pH8),。,生成,:2NH,3,+2H,+,=2NH,4,+,PO,4,3-,+H,+,=HPO,4,2-,分析化学酸碱滴定应用课件,第27页,27/31,所以，,1mol,(NH,4,),2,HPO,4,12MoO,3,H,2,O,要消耗,24mol,碱，,计量关系：,1P 24OH,-,据此求出试样中含量：,分析化学酸碱滴定应用课件,第28页,28/31,例 题,称取含,Na,3,PO,4,-Na,2,B,4,O,7,.10H,2,O,试样,1.000g,，溶解后，经过氢型强酸性阳离子交换树脂,RH,搜集流出液，以甲基红为指示剂，用,0.1000mol.L,-1,NaOH,滴定，耗去,30.00mL,。随即加入足量甘露醇，以百里酚酞为指示剂，继续用,NaOH,滴定，耗去,40.00mL,。,(1),求原混合试样中,Na,3,PO,4,(M=164.0),和,Na,2,B,4,O,7,.10H,2,O(M=381.0),质量分数。,(2),为何用甲基红作指示剂？,分析化学酸碱滴定应用课件,第29页,29/31,解：,(1)Na,2,B,4,O,7,+5H,2,O=2NaH,2,BO,3,+2H,3,BO,3,Na,3,PO,4,+3RH=,H,3,PO,4,+3RNa,NaH,2,BO,3,+RH=,H,3,BO,3,+RNa,试样溶解后，经过氢型强酸性阳离子交换树脂,RH,，搜集流出液为,H,3,PO,4,和,H,3,BO,3,混合液，,H,3,BO,3,是弱酸不能被准确滴定，,H,3,PO,4,在甲基红变色范围,(pH=4.4,6.2),内，被滴定为,H,2,PO,4,-,。,1,Na,3,PO,4,1,H,3,PO,4,1 H,2,PO,4,-,1NaOH(,甲基红变色,),分析化学酸碱滴定应用课件,第30页,30/31,加入甘露醇是把,H,3,BO,3,强化，再滴定；,H,3,BO,3,与甘露醇生成较强络合酸，释放出等量,H,+,，可被,NaOH,滴定。,即,1Na,2,B,4,O,7,4H,3,BO,3,4NaOH,(2)H,3,BO,3,和,NaH,2,PO,4,体系，其,pH,主要由,H,2,PO,4,-,控制，约为,4.70,，所以选择甲基红为指示剂。,H,2,PO,4,-,被滴定为,HPO,4,2-,(pH,9.66),，百里酚酞变色范围为,(9.4,10.6),。,分析化学酸碱滴定应用课件,第31页,31/31,