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第五章--沉淀滴定法

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】。

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