重量分析及沉淀滴定法精.ppt

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1、重量分析及沉淀滴定重量分析及沉淀滴定法法第1页，本讲稿共47页7.1 重量分析法概述重量分析法概述7.1.1 7.1.1 重量分析法及其分类重量分析法及其分类重量分析法及其分类重量分析法及其分类7.1.2 重量分析法的特点重量分析法的特点7.1.3 7.1.3 重量分析法对沉淀的要求重量分析法对沉淀的要求7.1.4 7.1.4 影响沉淀完全的因素影响沉淀完全的因素影响沉淀完全的因素影响沉淀完全的因素第2页，本讲稿共47页7.1.1 重量分析法及其分类重量分析法及其分类1 1 定义定义:用适当的方法将待测组分与其它组分分离，然后用称量的用适当的方法将待测组分与其它组分分离，然后用称量的用适当的方

2、法将待测组分与其它组分分离，然后用称量的用适当的方法将待测组分与其它组分分离，然后用称量的方法测定该组分含量的方法方法测定该组分含量的方法方法测定该组分含量的方法方法测定该组分含量的方法第3页，本讲稿共47页2.分类（按分离原理的不同）分类（按分离原理的不同）1)沉淀法沉淀法沉淀法沉淀法 (本章主要讨论之本章主要讨论之本章主要讨论之本章主要讨论之)2)2)气化法气化法气化法气化法 3)3)电重量分析法电重量分析法电重量分析法电重量分析法 4)4)提取法提取法(萃取法萃取法萃取法萃取法)第4页，本讲稿共47页沉淀法沉淀法:待测物待测物待测物待测物沉淀剂沉淀剂沉淀剂沉淀剂过滤过滤过滤过滤洗涤洗涤洗

3、涤洗涤 （或灼烧）（或灼烧）（或灼烧）（或灼烧）烘干烘干组成恒定的物质组成恒定的物质组成恒定的物质组成恒定的物质 称重称重称重称重计算待测计算待测计算待测计算待测组分的含量组分的含量第5页，本讲稿共47页例例1 1 测定煤中硫的含量测定煤中硫的含量 试样试样 BaSO4计算计算第6页，本讲稿共47页例例2 测定镁的含量测定镁的含量试样试样计算计算称重称重第7页，本讲稿共47页7.1.2 重量分析法的特点重量分析法的特点 优点：高含量测定准确度高优点：高含量测定准确度高 RE 0.1%0.2%RE 0.1%0.2%缺点：操作繁琐费时缺点：操作繁琐费时 不适于生产中的控制分析不适于生产中的控制分析

4、 不适于微量、痕量组分分析不适于微量、痕量组分分析第8页，本讲稿共47页7.1.3 沉淀重量法对沉淀的要求沉淀重量法对沉淀的要求1.1.沉淀形式和称量形式沉淀形式和称量形式沉淀形式和称量形式沉淀形式和称量形式待测物中加入沉淀剂后所得到的沉淀待测物中加入沉淀剂后所得到的沉淀待测物中加入沉淀剂后所得到的沉淀待测物中加入沉淀剂后所得到的沉淀叫叫叫叫沉淀形式沉淀形式沉淀形式沉淀形式沉淀沉淀沉淀沉淀组成恒定的物质（称重）组成恒定的物质（称重）组成恒定的物质（称重）组成恒定的物质（称重）叫叫叫叫称量形式称量形式称量形式称量形式 BaSO4 BaSO4 MgP2O7如如如如第9页，本讲稿共47页重量分析中重

5、量分析中 沉淀形式沉淀形式 称量形式称量形式 注意：注意：第10页，本讲稿共47页2.重量分析对沉淀形式的要求重量分析对沉淀形式的要求（1 1）完全，完全，完全，完全，S S小小 溶解损失溶解损失 0.0002 g(称量误差称量误差)（2 2）沉淀要纯净）沉淀要纯净）沉淀要纯净）沉淀要纯净(杂质杂质杂质杂质 0.0002 g）（3 3）沉淀要易于洗涤和过滤）沉淀要易于洗涤和过滤）沉淀要易于洗涤和过滤）沉淀要易于洗涤和过滤（4 4）沉淀形式易转化为称量形式）沉淀形式易转化为称量形式）沉淀形式易转化为称量形式）沉淀形式易转化为称量形式 第11页，本讲稿共47页3.重量分析对称量形式的要求重量分析对

6、称量形式的要求 (1)(1)组成组成组成组成 必须与必须与必须与必须与 化学式完全相符化学式完全相符化学式完全相符化学式完全相符,否则无法计算否则无法计算否则无法计算否则无法计算 (2)(2)稳定稳定 (3)MMr r要尽量大要尽量大要尽量大要尽量大减小称量误差减小称量误差减小称量误差减小称量误差减小损失误差减小损失误差 沉淀剂沉淀剂沉淀剂沉淀剂沉淀沉淀沉淀沉淀形式形式形式形式称量称量称量称量形式形式形式形式MMmm(称量称量称量称量)称量称量称量称量误差误差误差误差 mm(损失损失损失损失)氨水氨水氨水氨水Al(OH)Al(OH)3 3AlAl2 2OO3 3101.96101.960.18

7、88g0.1888g0.1%0.1%0.5mg0.5mg8-8-羟基喹啉羟基喹啉羟基喹啉羟基喹啉(C(C9 9HH6 6NO)NO)3 3AlAl(C(C9 9HH6 6NO)NO)3 3AlAl 462.0462.01.7041.7040.01%0.01%0.06mg0.06mg不同沉淀剂测定不同沉淀剂测定不同沉淀剂测定不同沉淀剂测定 0.1g 0.1g 铝的情况铝的情况铝的情况铝的情况第12页，本讲稿共47页7.1.4 影响沉淀完全的因素影响沉淀完全的因素同离子效应（对沉淀有利）同离子效应（对沉淀有利）盐效应盐效应酸效应酸效应配合效应配合效应对沉淀不利对沉淀不利主要因素主要因素其他因素其他

8、因素温度温度溶剂溶剂沉淀颗粒沉淀颗粒晶体结构晶体结构第13页，本讲稿共47页7.2.2 沉淀条件的选择沉淀条件的选择沉淀条件的选择沉淀条件的选择 7.2 沉淀的形成与沉淀条件的选择沉淀的形成与沉淀条件的选择7.2.1 7.2.1 沉淀的形成沉淀的形成沉淀的形成沉淀的形成第14页，本讲稿共47页7.2.1沉淀的形成沉淀的形成构晶构晶构晶构晶离子离子离子离子成核成核成核成核作用作用作用作用晶晶核核长大长大长大长大过程过程过程过程沉淀沉淀颗粒颗粒无定形无定形无定形无定形 沉淀沉淀沉淀沉淀凝聚凝聚凝聚凝聚定向排列定向排列定向排列定向排列晶形晶形晶形晶形沉淀沉淀沉淀沉淀 沉淀的形成很复杂，一般认为要经过

9、晶核的形成沉淀的形成很复杂，一般认为要经过晶核的形成沉淀的形成很复杂，一般认为要经过晶核的形成沉淀的形成很复杂，一般认为要经过晶核的形成和晶核的成长两大过程。和晶核的成长两大过程。和晶核的成长两大过程。和晶核的成长两大过程。第15页，本讲稿共47页1.晶核的形成晶核的形成晶核形成晶核形成晶核形成晶核形成异相成核异相成核异相成核异相成核：均相成核均相成核均相成核均相成核:过饱和状态时过饱和状态时,构晶离子靠构晶离子靠构晶离子靠构晶离子靠静电作用的缔合静电作用的缔合静电作用的缔合静电作用的缔合 外来的杂质起到晶核的作外来的杂质起到晶核的作外来的杂质起到晶核的作外来的杂质起到晶核的作用用用用 第16

10、页，本讲稿共47页2.晶核的成长晶核的成长构晶离子向晶核表面扩散并沉积在晶核上，晶核就逐渐构晶离子向晶核表面扩散并沉积在晶核上，晶核就逐渐构晶离子向晶核表面扩散并沉积在晶核上，晶核就逐渐构晶离子向晶核表面扩散并沉积在晶核上，晶核就逐渐长大成沉淀微粒。长大成沉淀微粒。长大成沉淀微粒。长大成沉淀微粒。聚集过程聚集过程 定向过程定向过程 晶核的成长晶核的成长第17页，本讲稿共47页3.聚集速率和定向速率聚集速率和定向速率 经验公式：经验公式：聚集速率聚集速率聚集速率聚集速率离子形成晶核，再进一步聚离子形成晶核，再进一步聚离子形成晶核，再进一步聚离子形成晶核，再进一步聚 集成沉淀微粒的速率集成沉淀微粒

11、的速率 由操作条件决定由操作条件决定由操作条件决定由操作条件决定相对过饱和度相对过饱和度相对过饱和度相对过饱和度第18页，本讲稿共47页定向速率定向速率n n主要决定于沉淀物质的本性主要决定于沉淀物质的本性主要决定于沉淀物质的本性主要决定于沉淀物质的本性 构晶离子在一定晶格中定向排列的速率构晶离子在一定晶格中定向排列的速率构晶离子在一定晶格中定向排列的速率构晶离子在一定晶格中定向排列的速率 强极性盐类：强极性盐类：强极性盐类：强极性盐类：MgNH4 4POPO4、BaSOBaSO4 4、CaCCaC2OO4高价金属离子氢氧化物：高价金属离子氢氧化物：Fe(OH)Fe(OH)3 3、Al(OH)

12、Al(OH)3 3第19页，本讲稿共47页晶型沉淀晶型沉淀晶型沉淀晶型沉淀 强极性盐类：强极性盐类：MgNH4PO4、BaSO4、CaC2O4晶形沉淀。晶形沉淀。高价金属离子氢氧化物：高价金属离子氢氧化物：Fe(OH)3、Al(OH)3 非晶形或胶状沉淀。非晶形或胶状沉淀。第20页，本讲稿共47页7.2.2 沉淀条件的选择沉淀条件的选择 1.晶形沉淀的沉淀条件晶形沉淀的沉淀条件理论依据：理论依据：途径：途径：途径：途径：具体条件：具体条件：具体条件：具体条件：稀；稀；热；热；热；热；慢；慢；搅；搅；陈。陈。第21页，本讲稿共47页陈陈陈陈陈化陈化陈化陈化 将沉淀和溶液放置一段时间，或加热搅拌一

13、定时间使将沉淀和溶液放置一段时间，或加热搅拌一定时间使将沉淀和溶液放置一段时间，或加热搅拌一定时间使将沉淀和溶液放置一段时间，或加热搅拌一定时间使沉淀中的小晶体溶解，大晶体长大沉淀中的小晶体溶解，大晶体长大沉淀中的小晶体溶解，大晶体长大沉淀中的小晶体溶解，大晶体长大陈化的目的（或结果）陈化的目的（或结果）得到粗大的晶体得到粗大的晶体得到粗大的晶体得到粗大的晶体 使沉淀纯化使沉淀纯化使沉淀纯化使沉淀纯化第22页，本讲稿共47页2.非晶形沉淀的沉淀条件非晶形沉淀的沉淀条件浓；浓；热；热；凝；凝；趁。趁。必要时再沉淀必要时再沉淀3.均相沉淀法均相沉淀法是指：在沉淀过程中，沉淀剂不是直接加入到溶液是指

14、：在沉淀过程中，沉淀剂不是直接加入到溶液中去，而是通过溶液中的化学反应，缓慢而均匀地中去，而是通过溶液中的化学反应，缓慢而均匀地在溶液中产生沉淀剂，从而使沉淀在整个溶液中均在溶液中产生沉淀剂，从而使沉淀在整个溶液中均匀而缓慢地析出，从而获得颗粒较大、结构紧密、匀而缓慢地析出，从而获得颗粒较大、结构紧密、纯净而易于过滤的沉淀纯净而易于过滤的沉淀 第23页，本讲稿共47页NH3，H3O+,pH=4 4.5 C2O42-均相反应也可利用其它化学反应均相反应也可利用其它化学反应均相反应也可利用其它化学反应均相反应也可利用其它化学反应第24页，本讲稿共47页沉淀的颗粒大沉淀的颗粒大沉淀的颗粒大沉淀的颗粒

15、大结构紧密结构紧密结构紧密结构紧密纯净且易过滤纯净且易过滤纯净且易过滤纯净且易过滤均相沉淀法的优点均相沉淀法的优点第25页，本讲稿共47页4.沉淀剂及其选择沉淀剂及其选择n n的的s s小小,完全完全n n沉淀剂的沉淀剂的沉淀剂的沉淀剂的s s应大，被吸附少，易于洗涤除去应大，被吸附少，易于洗涤除去n n沉淀剂具有较好的选择性和特效性沉淀剂具有较好的选择性和特效性沉淀剂具有较好的选择性和特效性沉淀剂具有较好的选择性和特效性n n形成的沉淀应易于分离和洗涤形成的沉淀应易于分离和洗涤n n 称量形式的分子量要大称量形式的分子量要大称量形式的分子量要大称量形式的分子量要大 有机沉淀剂具有广阔的应用前

16、景有机沉淀剂具有广阔的应用前景有机沉淀剂具有广阔的应用前景有机沉淀剂具有广阔的应用前景第26页，本讲稿共47页7.3 影响沉淀纯度的因素影响沉淀纯度的因素7.3.1 共沉淀共沉淀共沉淀共沉淀7.3.1 7.3.1 后沉淀后沉淀后沉淀后沉淀影响因素有两个：共沉淀和后沉淀影响因素有两个：共沉淀和后沉淀影响因素有两个：共沉淀和后沉淀影响因素有两个：共沉淀和后沉淀第27页，本讲稿共47页影响沉淀纯度的因素影响沉淀纯度的因素主要因素主要因素共沉淀共沉淀共沉淀共沉淀 原因有原因有原因有原因有后沉淀后沉淀后沉淀后沉淀表面吸附表面吸附表面吸附表面吸附混混混混 晶晶晶晶包包包包 藏藏藏藏第28页，本讲稿共47页

17、7.3.1 共沉淀共沉淀 在进行沉淀反应时，溶液中原本不应该沉淀的组分同时也在进行沉淀反应时，溶液中原本不应该沉淀的组分同时也在进行沉淀反应时，溶液中原本不应该沉淀的组分同时也在进行沉淀反应时，溶液中原本不应该沉淀的组分同时也被沉淀下来的现象被沉淀下来的现象被沉淀下来的现象被沉淀下来的现象NaNa2 2SO4 4溶液溶液溶液溶液 +过过过过BaClBaCl2 2溶液溶液1.表面吸附表面吸附吸附原理吸附原理吸附原理吸附原理第29页，本讲稿共47页晶晶 格格 BaSO4晶体表面吸附示意图晶体表面吸附示意图表面表面双电层双电层Ba2+Ba2+Cl-ClCl-第30页，本讲稿共47页 表面吸附规律表面

18、吸附规律 遵循吸附规则遵循吸附规则第一层：通常首先吸附构晶离子或第一层：通常首先吸附构晶离子或 与构晶离子性质相同的离子与构晶离子性质相同的离子第二层：第二层：电荷电荷，越易吸附，越易吸附；与构晶离子形成与构晶离子形成与构晶离子形成与构晶离子形成s小的化合物小的化合物小的化合物小的化合物 影响吸附杂质量的因素影响吸附杂质量的因素影响吸附杂质量的因素影响吸附杂质量的因素 的总表面积的总表面积 溶液中杂质浓度溶液中杂质浓度沉淀温度沉淀温度 减免表面吸附的方法减免表面吸附的方法充分洗涤充分洗涤充分洗涤充分洗涤第31页，本讲稿共47页2.混晶混晶杂质离子与构晶离子半径相近，晶体结构相似时，杂质离子与构

19、晶离子半径相近，晶体结构相似时，就可以取代晶体中的构晶离子，生成混晶共沉淀。就可以取代晶体中的构晶离子，生成混晶共沉淀。如如如如 BaSO4-PbSO4；BaSO4-BaCrO4；MgNH4PO4-MgNH4AsO4；AgCl-AgBr；减免方法：预先分离减免方法：预先分离减免方法：预先分离减免方法：预先分离第32页，本讲稿共47页3.包藏包藏杂质或母液机械地包藏在沉淀内部的现象杂质或母液机械地包藏在沉淀内部的现象杂质或母液机械地包藏在沉淀内部的现象杂质或母液机械地包藏在沉淀内部的现象原因：原因：沉淀剂浓度大；加得过快沉淀剂浓度大；加得过快减免方法：减免方法：减免方法：减免方法：陈化或重结晶陈

20、化或重结晶陈化或重结晶陈化或重结晶 改变沉淀条件改变沉淀条件 第33页，本讲稿共47页7.3.2 后沉淀后沉淀n n本来难于析出沉淀的物质本来难于析出沉淀的物质本来难于析出沉淀的物质本来难于析出沉淀的物质n n形成稳定的过饱和溶液而不能单独沉淀的物质形成稳定的过饱和溶液而不能单独沉淀的物质形成稳定的过饱和溶液而不能单独沉淀的物质形成稳定的过饱和溶液而不能单独沉淀的物质n n在另一种组分沉淀之后被在另一种组分沉淀之后被“诱导诱导”沉淀下来的现象沉淀下来的现象如如+CaC2O4Mg2+的过饱和液的过饱和液放置一段时间，则产生放置一段时间，则产生MgC2O4沉淀沉淀第34页，本讲稿共47页应注意！应

21、注意！n n后沉淀所引入的杂质量比共沉淀要多，且随着沉淀放后沉淀所引入的杂质量比共沉淀要多，且随着沉淀放后沉淀所引入的杂质量比共沉淀要多，且随着沉淀放后沉淀所引入的杂质量比共沉淀要多，且随着沉淀放置时间的延长而增多。置时间的延长而增多。置时间的延长而增多。置时间的延长而增多。n n避免：某些沉淀的陈化时间不宜过久或不陈化。避免：某些沉淀的陈化时间不宜过久或不陈化。避免：某些沉淀的陈化时间不宜过久或不陈化。避免：某些沉淀的陈化时间不宜过久或不陈化。第35页，本讲稿共47页共沉淀和后沉淀对重量分析的影响共沉淀和后沉淀对重量分析的影响沉淀沉淀BaSOBaSO4时包藏时包藏时包藏时包藏BaClBaCl

22、2 2测定测定测定测定BaBa2+：测定测定测定测定SO4 42-2-：产生负误差产生负误差产生正误差产生正误差产生正误差产生正误差沉淀沉淀BaSO4时包藏时包藏H2SO4获得纯净沉淀的途径获得纯净沉淀的途径 参见参见参见参见p153第36页，本讲稿共47页7.4 重量分析的结果计算与应用实例重量分析的结果计算与应用实例 1.换算因素换算因素F F待测组分的质量待测组分的质量待测组分的质量待测组分的质量 =称量形式的质量称量形式的质量称量形式的质量称量形式的质量 换算因数换算因数换算因数换算因数第37页，本讲稿共47页引用引用 F 时应注意！时应注意！uu F 要保留要保留4 位有效数字位有效

23、数字uu F 中分子分母中待测组分的原子数目相等中分子分母中待测组分的原子数目相等2.2.被测组分质量分数的计算被测组分质量分数的计算第38页，本讲稿共47页解 例：在镁的测定中，先将例：在镁的测定中，先将Mg2+沉淀为沉淀为MgNH4PO4，再再灼烧成灼烧成Mg2P2O7称量，若称量，若Mg2P2O7的质量为的质量为0.3515g，则镁的质量为多少？，则镁的质量为多少？第39页，本讲稿共47页例：例：例：例：分析某铬矿（不纯的分析某铬矿（不纯的分析某铬矿（不纯的分析某铬矿（不纯的Cr2 2OO3 3)中的中的中的中的CrCr2 2OO3 3时，把时，把时，把时，把CrCr2OO3 3转转转转

24、化为化为化为化为BaCrOBaCrO4 4沉淀，设称取沉淀，设称取沉淀，设称取沉淀，设称取0.5000g试样，然后得试样，然后得试样，然后得试样，然后得BaCrOBaCrO4 4质量为质量为质量为质量为0.2530g，求此矿中，求此矿中，求此矿中，求此矿中CrCr2OO3的质量分数？的质量分数？的质量分数？的质量分数？解：解：第40页，本讲稿共47页7.5 沉淀滴定法沉淀滴定法7.5.1 7.5.1 沉淀滴定法基本概述沉淀滴定法基本概述沉淀滴定法基本概述沉淀滴定法基本概述7.5.2 7.5.2 莫尔法莫尔法莫尔法莫尔法第41页，本讲稿共47页7.5.1 基本概述基本概述1.1.定义定义 以沉淀

25、反应为基础的一种滴定分析方法以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法2.2.反应应具备的条件反应应具备的条件反应应具备的条件反应应具备的条件滴定反应条件滴定反应条件滴定反应条件滴定反应条件定量、完全定量、完全简单确定终点的方法简单确定终点的方法反应快速反应快速沉淀滴定反应条件沉淀滴定反应条件组成恒定组成恒定、s小小 同左同左同左同左第42页，本讲稿共47页3.银量法银量法 利用生成难溶银盐的方法利用生成难溶银盐的方法利用生成难溶银盐的方法利用生成难溶银盐的方法AgAg+ClCl =AgCl Ag Ag+SCN +SCN =AgSCN

26、=AgSCN银量法可以测银量法可以测银量法可以测银量法可以测ClCl、BrBr、I、Ag+Ag+、CN CN、SCNSCN 等离子。等离子。据指示剂据指示剂不同分类不同分类莫尔法莫尔法(Mohrmethod)福尔哈德法福尔哈德法(Volhard method)法扬斯法（法扬斯法（Fajans method)第43页，本讲稿共47页7.5.2 莫尔法莫尔法用铬酸钾作指示剂的银量法用铬酸钾作指示剂的银量法 反应反应 Ag+Cl=AgCl（白色）（白色）Ag+Br=AgBr（浅黄色）（浅黄色）2 Ag+CrO42-=Ag2CrO4（砖红色）（砖红色）用用AgNO3标准溶液直接滴定标准溶液直接滴定Cl

27、（或（或Br）第44页，本讲稿共47页注意事项：注意事项：n n酸度：中性或弱碱性（酸度：中性或弱碱性（酸度：中性或弱碱性（酸度：中性或弱碱性（pH=6.5pH=6.510.510.5）？）？）？）？酸性太强，酸性太强，酸性太强，酸性太强，rOrO4 42 2 减小，减小，减小，减小，碱性过强，生成碱性过强，生成碱性过强，生成碱性过强，生成AgAg2 2OOn n直接滴定直接滴定直接滴定直接滴定ClCl 和和Br 时，必须剧烈摇动；时，必须剧烈摇动；时，必须剧烈摇动；时，必须剧烈摇动；防止吸附防止吸附防止吸附防止吸附n n不适用于测定不适用于测定不适用于测定不适用于测定I I 和和和和SCNSCN ；n n干扰：干扰：干扰：干扰：第45页，本讲稿共47页干扰干扰1.与与Ag+生成生成的离子：的离子：2.与与 生成生成的离子：的离子：Ba2+、Pb2+3 3 .pH=6.510.5时，易水解的离子：时，易水解的离子：Fe3+、Al3+、Bi3+、Sn4+等离子等离子 第46页，本讲稿共47页注注 意！意！n n如何用此法测定试样中的如何用此法测定试样中的AgAg+？答案答案答案答案 返滴定法返滴定法即：在试液中加入一定过量的即：在试液中加入一定过量的NaCl标准溶液标准溶液,然后用然后用AgNO3标准溶液返滴定标准溶液返滴定Cl。第47页，本讲稿共47页