第二章 滴定分析概论
第三节 标准溶液
例题解析
例2—1 已知市售的浓HCl的密度ρ为1.18g·mL-1，其中HCl含量为36%，求C(HCl) =？
解：根据物质的量浓度的定义
例2—2 若配制0.1 mol·L—1 HCl溶液500 mL，需量取上述浓HCl多少毫升？
解：根据物质的量规则
C(浓HCl)V(浓HCl) = C(稀HCl)V(稀HCl)
答：用量筒量取4mL浓HCl转移至500mL的试剂瓶中，加入500mL蒸馏水后，盖上瓶塞摇匀即可。
例2—3 在1L 0.2000 mol·L—1HCl溶液中，加入多少毫升水才能使稀释后的HCl溶液对CaO的滴定度。 [ MCaO = 56.08 g·mol-1]
解： 滴定反应 CaO+2HCl===CaCl2+H2O
CaO的基本单元应取。设应加水VmL，故有：
解之：V=122（mL ）
例2—4 求0.02000 mol·L—1K2Cr2O7对Fe和Fe2O3、Fe3O4的滴定度。
[ MFe = 55.85 g·mol-1] g·mol-1 g·mol-1
解： 滴定反应 Cr2O72— + 6Fe2+ + 14H+ === 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
根据滴定度的定义：1mL K2Cr2O7标准溶液相当于待测物质的质量，即为。 则
= 0.02000×6×55.85×10—3
= 0.006702 (g·mL—1)
= 0.009582 (g·mL—1)
同理：
= 0.009262 (g·mL—1)
式中和分别为两物质基本单元的摩尔质量之比，其比值为一常数，称为化学因数或换算因数。利用化学因数可将一已知物质的质量或百分含量，换算为另一有关物质的质量或百分含量。使用化学因数时务必要使表示式的分子和分母中待测元素的原子数目相等。
通过这个例题可以得出滴定度与物质的量浓度间的换算公式：
1．基本单元的确定：
例2—5 （1）HCl + Na2CO3 === NaCl + NaHCO3
（2）2HCl + Na2CO3 === 2NaCl + H2O + CO2
（3）NaOH + H3PO4 === NaH2PO4 + H2O
（4）2NaOH + H3PO4 === Na2HPO4 + 2H2O
解：因为酸碱反应的实质是给出或者接受质子（H+），所以反应过程中碱得到或酸失去的一个单位质子的量一定相等
所以 （1）n(HCl) = n(Na2CO3)
（2）
（3）n(NaOH) = n(H3PO4)
（4）
例2—6 （1）2MnO4— + 5C2O42— + 16H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
（2）Cr2O72— + 6Fe2+ + 14H+ == 2Cr3+ + 6Fe3+ 7H2O
（3）I2 + S2O32— == 2I— + S4O62—
（4）Mg 2++ Y4— == MgY2—
解：因为氧化还原反应的实质是得失电子的过程，所以反应中得失一单位电子的量一定相等。
所以 （1）
（2）
（3）
（4）∵ 配位比为1︰1
∴ n (Mg2+) == n (EDTA)
2．估计基准物质的质量
例2—7要求在滴定时消耗0.1 mol·L—1NaOH溶液20~30mL，应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）多少克？如果改用草酸(H2C2O4·2H2O)作基准物质，又应称取多少克？若天平的称量误差为±0.1 mg，以上两种试剂称量的相对误差各为多少？计算结果说明了什么问题？
[g·mol-1， g·mol-1 ]
解：滴定反应 NaOH+ KHC8H4O4=== NaKC8H4O4+ H2O
设20mL 0.1 mol·L—1NaOH溶液需KHC8H4O4的质量为m1(g)
则 m1 = 204×0.1×20×10—3 = 0.4g
同理，30mL 0.1 mol·L—1NaOH溶液需KHC8H4O4的质量为m2(g)
则 m2 = 204×0.1×30×10—3 = 0.6g
所以应称取KHC8H4O4的质量为0.4~0.6g。
称量的相对误差为： （0.4g称样量计算）
若改用H2C2O4·2H2O，H2C2O4+2NaOH=== Na2C2O4+2H2O
其基本单元取。
故
所以应称取H2C2O4·2H2O的质量为0.13~0.19g
此时，称量的相对误差约为： （以0.13g称样量计算）
计算结果表明：由于KHC8H4O4摩尔质量较H2C2O4·2H2O为大，在相同情况下，使用前者作为标定碱溶液浓度的基准物质比使用后者所引起的相对称量误差要小。
3．计算滴定分析的结果
例2—8 不纯的K2CO3样品0.5000g，滴定时用去CHCl = 0.1064 mol· L—1的HCl标准溶液27.31mL，试计算样品中K2CO3质量分数百分含量。如果用K2O或K表示，其百分含量又是多少
解：滴定反应为：
K2CO3 + 2HCl == 2KCl + H2O + CO2↑
= 40.17%
= 27.36%
= 22.71%.
例2—9 分析不纯CaCO3时，称取试样0.3000g，加入0.2500 mol·L—1 HCl标准溶液25.00 mL。煮沸除去CO2，用0.2012 mol·L—1 NaOH溶液返滴定过量的HCl，消耗NaOH溶液5.84 mL，计算试样中CaCO3的质量分数。
解：该测定涉及两个反应：
CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑
HCl + NaOH === NaCl + H2O
显然，CaCO3的量是所有HCl总量与返滴定所消耗NaOH的量之差。
=0.8467
例2—10 用KMnO4法测定植物茎杆中的钙，称取0.4820g试样，干法消化后，用HCl溶解，加入过量 (NH4)2C2O4后，用氨水中和，使试液中的Ca2+沉淀为CaC2O4，沉淀经陈化、过滤、洗涤后溶于稀H2SO4中，再用mol·L—1标准溶液滴定，消耗KMnO4 18.75 mL，求植物茎杆中Ca的含量。
解：这是间接滴定方式，基本反应为：
Ca2+ + C2O42— === CaC2O4↓
CaC2O4 + 2H+ === Ca2+ + H2C2O4
2MnO4— + 5H2C2O4 + 6H+ === 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
所以，有
= 0.3952
必须注意的是：
① 解题时给出的分析数据最好一次代入求出最后结果，不要重复使用。？
② 取用分析数据和表示最后结果时必须遵循有效数字的运算规则。
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