初中九年级(初三)化学 第五章:溶液配制及浓度计算

化验分析数据处理及结果计算
本章教学目的
1、了解分析化学常用计量单位。
2、掌握化学分析中常用的溶液浓度表示方法。
3、掌握分析化学计算基础。
4、掌握可疑值概念,分析数据的取舍方法4d、Q检验法、Grubbs法,它们的特点及相互关系
5、理解平均值精密度的表示方法,平均值的置信区间。
教学重点与难点:溶液浓度表示方法;滴定分析结果计算;可疑数据的取舍。
教学内容:
第一节  分析化学中的计量关系
一、法定计量单位   
什么是法定计量单位?
法定计量单位:由国家以法令形式规定使用或允许使用的计量单位。
我国的法定计量单位:以国际单位制单位为基础,结合我国的实际情况制定。
国际单位制SI—International System of Units
SI基本单位
量的名称
穿墙记单位名称
符号
量的名称
单位名称
符号
长度
m
时间
s
热力学温度
[尔文]
K
光强度
[德拉]
cd
质量
千克(公斤)
kg
电流
[]
A
物质的量
[]
mol
简单介绍SI基本单位。
二、分析化学中常用法定计量单位
1、 物质的量:用符号nB表示,单位为摩尔(mol)。
规定:1mol是指系统中物质单元B的数目与0.012kg碳-12的原子数目  (6.02×1023)相等。
物质基本单元:可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子和这些粒子的特定组合。
例如:H2O为基本单元,则0.018kg水为1mol水。
H2SO4为基本单元,则0.098kg H2SO4为1mol。
1/2 H2SO4为基本单元,则0.098kg H2SO4 为2mol
由此可见:相同质量的同一物质,由于所采用基本单元不同,其物质的量也不同。
表示方法:1 mol H其质量为1.008g;
1 mol H2其质量为2.016g;
1 mol 1/2Na2CO3其质量为53.00g;
1 mol1/5 KMnO4其质量为31.60g。
2、质量(m):单位为千克(kg);克(g);毫克(mg);微克(μg)。
1kg = 1000g = 1×106mg = 1×109μg
3、体积(V):单位为米3(m3
分析化学中:升(L);毫升(ml);微升(μl)。
1m3 = 1000L = 1×106ml = 1×109μl
双环戊二烯
4、摩尔质量(MB):单位为千克/摩(kg/mol),常用g/mol表示。
              m
MB=    
          nB
介绍p185页表5-7,常用物质的摩尔质量。
5、摩尔体积(Vm):单位为m3/mol;常用L/mol。
理想气体:22.4L/mol 。
            v
    Vm=      
            nB
6、密度(ρ):kg/m3;g/cm3;g/ml。
7、元素的相对原子质量(Ar)
指元素的平均原子质量与12C原子质量的1/12之比。
8、物质的相对分子质量(Mr),即以前的分子量。
指物质的分子或特定单元平均质量与12C原子质量的1/12之比
三、分析化学计算基础
四、溶液浓度表示方法
1、物质的量浓度
物质的量浓度 = 物质的量/混合物的体积
cB = nB/V
式中:
cB物质B的物质的量浓度,mol/L
nB物质B的物质的量,mol
V—混合物(溶液)的体积,L
B—基本单元
2、质量分数
B的质量分数 = B的质量/混合物的质量
ωB表示,量纲为1
ω(HCl)=0.38 或ω(HCl)=38 %
质量分数表示:mg/g、μg/gng/g
3、质量浓度
B的质量浓度 = B的质量/混合物的体积
ρB表示,单位为g/Lmg/L、μg/Lng/L
ρB= mB/V
式中:
ρB物质B的质量浓度,g/L
mB物质B的质量,g
V—混合物(溶液)的体积L
4、体积分数
B的体积分数 = 混合前B的体积/混合物的体积
φB白鹿原上奏响一支老腔表示,量纲为1
φ(C2H5OH)= 0.70 中国邮政远程教育培训网φ(C2H5OH) = 70 %
质量分数表示:mg/g、μg/gng/g
5、比例浓度
容量比浓度 :液体试剂相互混合的表示方法。
(1+5)HCl:1体积浓盐酸与5体积蒸馏水混合。
质量比浓度:两种固体试剂相互混合的表示方法。
(1+100)钙指示剂-氯化钠混合试剂—1单位质量的钙指示剂与100个单位的氯化钠相互混合。
6、滴定度(Titer)
滴定度有两种表示方法:
(1)Ts:每毫升标准溶液中所含滴定剂(溶质)的克数表示浓度。单位g/mL。
      溶质的质量        m(g)
Ts=                 =        
溶液的体积        V(ml)
例如:THCl = 0.001012g/ml的HCl溶液,表示每毫升此溶液含有0.001012g纯HCl。
(2)Ts/奥运大数据x:以每毫升标准溶液所相当的被测物的克数表示的浓度。
S:代表滴定剂的化学式。
X:代表被测物的化学式。
      被测物的质量      m(g)
TS/X =                 =            
标准溶液的体积    V(ml)
THCL/Na2CO3=0.005316g/mol HCl溶液,表示每毫升此HCl 溶液相当于0.005316g Na2CO3。这种滴定度表示法对分析结果计算十分方便。
第二节  滴定分析结果计算
一、滴定分析计算的依据
1、滴定:将试样制备成溶液置于三角瓶中,再将另一种已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液)由滴定管滴加到待测组分的溶液中去,直到所加标准溶液和待测组分恰好完全定量反应为止。
2、仪器与试剂:
滴定管、三角瓶、标准溶液、被测溶液、指示剂
3、滴定分析法(titrimetric analysis):根据滴定反应的化学计量关系、标准溶液的浓度和体积用量,计算出被测组分含量的定量分析方法。
假如选取分子、离子或原子作为反应物的基本单元,此时滴定分析结果计算的依据为:当
滴定到化学计量点时,它们的物质的量之间关系恰好符合其化学反应所表示的化学计量关系。
(1)待测物的物质的量nA与滴定剂的物质的量nB的关系:
Aa  +  bB → dD  +  eE
待测物溶液的体积为VA,浓度为cA,到达化学计量点时消耗了浓度为cB的滴定剂的体积为VB,则:
浓度高的溶液稀释为浓度低的溶液,可采用下式计算:
c1V1 = c2V2
式中:c1V1稀释前某溶液的浓度和体积;
c2V2稀释后所需溶液的浓度和体积。
实际应用中,常用基准物质标定溶液的浓度,而基准物往往是固体,因此必须准确称取基准物的质量m,溶解后再用于标定待测溶液的浓度。
(2)待测物含量的计算
滴定分析中计算被测物含量的一般通式:
若称取试样的质量为ms,测得待测物的质量为mA,则待测物A的质量分数为:
wA={a/b(cBVBMA)}/ms×100%
二、标准溶液浓度的计算
1、标准溶液浓度的计算
    1:配制0.02000 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液250.0mL,需称取多少克K2Cr2O7 ?
解:已知MK2Cr2O7= 294.2 g· mol -1
m = n·M = c·V·M
    m = 0.02000 mol·L-1 ×0.2500L×294.2 g· mol -1
=1.471 (g)
配制方法:准确称量1.47g(±10%) K2Cr2O7基准物质于容量瓶中,溶解定容,再计算出其准确浓度。
2:已知浓盐酸的密度为1.19g·mL-1 ,其中HCl含量为37%。计算:
1)浓盐酸的浓度(物质的量浓度);
2)欲配制浓度为0.1mol ·L-1的稀盐酸1.0×103mL,需要量取浓盐酸多少毫升?c HCl = 12 mol·L-1
1)解:已知MHCl = 36.46 g· mol -1
c HCl =1.19g·mL-1 × (1.0 × 103mL)×0.37)/36.46 g·mol-1 = 12 mol·L-1
2)解:根据稀释定律
nHCl = nHCl
cHCl·VHCl = cHCl·VHCl
VHCl = 0.1 mol·L-1 ×( 1.0 × 103mL)/ 12 mol·L-1 = 8.4 mL
配制方法:10mL量筒量取9mL浓盐酸,注入1000mL水中,摇匀,贴上标签,备用。
2、标定溶液浓度的有关计算
3:用基准无水碳酸钠标定HCl溶液的浓度,称取0.2023gNa2CO钨铜合金3,滴定至终点时消耗HCl溶液37.70mL,计算HCl 溶液的浓度。
解:已知MNa2CO3 =105.99 g· mol –1
Na2CO3 + 2HCl   2NaCl  +  CO2 + H2O
c HCl = 2 (m/M) Na2CO3 /VHCl
c HCl = 2×(0.2023g/105.99g· mol –1)/ 37.70 ×10-3 L =0.1012mol·L–1
    4:要求在标定时用去0.10mol·L-1 NaOH溶液20~25mL,问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHP)多少克?如果改用草酸(H2C2O4·2H2O)作基准物质,又应称取多少克?(要求相对误差小于0.1%
nKHP = nNaOH
解:已知MKHP  = 204.22 g· mol –1
NaOH +  KHP NaKP  +  H2O
mKHP = (cV) NaOHMKHP
1V=20mL
mKHP = 0.10mol·L-1 ×20×10-3L×204.22 g· mol –1
mKHP = 0.41g
2V=25mL
mKHP = 0.10mol·L-1 ×25×10-3L×204.22 g· mol –1
mKHP = 0.51g
同理计算以草酸为基准物质情况。
已知MH2C2O4 = 126.07 g· mol –1
2NaOH + H2C2O4   Na2C2O4  +  2H2O
1V=20mLm = 0.13g

本文发布于:2024-09-22 07:03:28,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/360401.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:浓度   溶液   表示   计算
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议