• / 53
  • 下载费用:10 金币  

化学分析.ppt

关 键 词:
化学分析.ppt
资源描述:
第一章 化学分析,热电事业部热化车间,1.1 物质的组成及其性能,自然界是由物质组成的,而且自然界中的任何物质都是处于不断地运动状态之中。其经过长期实践证明,物质是由分子构成的,分子是能够独生存在,并且是保持物质化学性质的最小微粒。分子非常小,其直径大约为:2.8×10-8cm,例如一滴水(约0.05mL),就有1.5×1023个分子。而分子又是由更小的微粒—原子构成的。原子是在化学反应中不能再分割的最小微粒。在同一种分子中,含有原子的种类和数目是一定的。如一个水分子有两个氢原子和一个氧原子。分子和原子都处在不断的运动状态,其运动情况与外界条件有关。,热电事业部 化学车间,原子是由一个小而致密的原子核和一个围绕原子核存在有电子出现的区域组成。原子核由质子和中子组成,它们统称为核子。质子和中子的质量几乎相等,质子带一个单位的正电荷,中子不带电,所以原子核带正电荷。 原子核外面的电子数目和核内质子数目相等,每一个电子带一个单位负电荷,并在原子核周围的空间高速运动,因为原子中的质子数和电子数是相等的,故原子显电中性。原子的质量取决于中子与质子的数目,因为把一个质子(或一个中子)定为1个单位时,电子仅是1847分之一(故忽略不计)。,热电事业部 化学车间,1.2 物质的量的定义及计算,⑴物质的量的定义 ①摩尔是物质的量的单位,国际符号为mol,中文符号为摩尔。 注:物质B的物质的量nB是以阿伏加德罗常数为单位,来表示系统中单元B是多少的一个物理量。 ②摩尔的定义 摩尔是一系统的物质的量,该系统中所含的基本单元数与12g碳(C12)的原子数目相等。在使用摩尔时,基本单元应予指明,可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子,或是这些糙子的特定组合。,热电事业部 化学车间,⑵计算式中: nB——物质B的物质的量,mol ;mB——物质B的质量,g;MB——物质B的摩尔质量(1摩尔物质的质量),g/mol。 注:在应用该公式时涉及到摩尔也必须指明基本单元。,,热电事业部 化学车间,1.3 酸、碱、盐和各类氧化物的定义及化学性质,在锅炉水处理中常用的酸、碱、盐有酸盐、硫酸、氢氧化钠、碳酸销和食盐等。 ⑴酸及其一般化学性质凡由氢原子和酸根组成的化合物,都叫作酸。例如盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)和碳酸(H2CO3)等。从这些分子组成中可以看出,有的酸根只有一个原子,有的酸根是由几个不同的原子组成的原子团。因为在其分子中,都含有氢原子,所以酸类物质都有一定的共性。,热电事业部 化学车间,①酸溶液能使酸碱指示剂变色 酸溶液能使蓝色石蒋试纸变成红色(石蕊试纸是一种酸碱指示剂,它遇到酸变红色,遇到碱变蓝色)。 ②酸与金属氧化物反应生成盐和水 例如 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 当锅炉运行不正常时,往往由于受热面产生许多腐蚀产物(即金属氧化物),而必须进行酸洗。酸洗就是利用酸和金属表面上的氧化物的作用,生成可溶性的盐,以达到清洗金属表面的目的。,热电事业部 化学车间,③酸与碱反应生成盐和水 例如HCl+NaOH=NaCl+H2O 酸和碱作用生成盐和水的反应叫中和反应。 ④酸与活泼金属作用生成盐和氢气(浓、稀硝酸和浓硫酸除外) Fe+2HCl=FeCl3+H2↑ Zn+H2SO4〈稀〉=ZnSO4+Hz ↑ 这两个反应都是单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物,所以这种反应称置换反应。,热电事业部 化学车间,各种金属从酸中置换出氢的能力并不相同,有些强,有些弱,有些根本不能置换。根据金属置换氢原子的能力强弱,我们可以把部分常见的金属按其化学性质活泼程度排成金属活动顺序表:K,Na,Ca,Mg,Al,Mn,Zn,Fe,Ni,Sn,Pb,H,Cu,Hg,Ag,金属活泼性逐渐减弱→排在氢前面的金属,都能从酸中置换出氢,并且位置离氢越远则其置换能力越强,排在氧后面的金属都不能置换酸中氢。,热电事业部 化学车间,⑵ 碱及其一般化学性质,凡由金属原子和氧氧根组成的化合物都叫做碱。例如氢、氧化钠(NaOH),氢氧化钙[Ca(OH)2〕,氢氧化铁[Fe(OH)3〕等。在这些分子组成中,都含有氢氧根。氢氧根是一个原子团显示负一价(OH-)。所以碱类物质也都有一定的共性。 ①碱溶液能使酸碱指示剂变色 碱溶液能使红色石蒜试纸变成蓝色。 ②碱能与酸反应生成盐和水 例如Ca(OH)2+H2SO=CaSO4+2H2O,热电事业部 化学车间,③碱与非金属氧化物反应生成盐和水 例如 2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 由于空气中含有CO2,因此,NaOH,KOH等碱性物质必须密封保存;而且装NaOH的溶液瓶子不能用玻璃塞(用橡皮塞或软木塞),否则不易打开,因为玻璃中有SiO2。 ④不溶于水的碱加热会分解为金属氧化物和水 例如2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O 由于碱的分子中所含的金属元素的金属性强弱不同,以它们的碱性也有强弱不同。如NaOH,KOH都是强碱;Ca(OH),是中等强度碱,氨水(NH3·H2O)是弱碱。,热电事业部 化学车间,⑶盐及其一般化学性质,凡由金属原子和酸根组成的化合物,郁叫作盐。如食盐(NaCl),纯碱(Na2CO3),硝酸钾(KNO3)都是盐。 根据盐的组成可把盐分为正盐、酸式盐、碱式盐和复盐。 正盐:盐的分子中只含有金属原子和酸根的叫作正盐。如NaCl,NazCO3等 酸式盐:盐的分子中除含有金属原子和酸根外,还有一个或几个能被金属原子置换的氢原子的叫作酸式盐。如碳酸氢钠NaHCO2,磷酸氢二钠Na2HPO4等。 碱式盐:盐的分子中除含有金属原子和酸根外,还含有一个或几个氢氧根的叫作碱式盐。如碱式氯化镁MgOHCl,碱式碳酸铜Cu(OH)2CO3等。 复盐:盐的分子中含有两种金属原子和酸根,而且在溶液中仍可分解为两种金属离子和酸根的叫作复盐。如硫酸铝钾(KA1(SO4)2·12H2O俗称明矾)。,热电事业部 化学车间,盐的一般化学性质,①盐和酸作用,生成新的酸和新的盐 例如 CaCO3十2HCl=CaC12+CO2+H2O ②盐和碱作用,生成新的碱和新的盐 例如FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl ③盐和盐作用,生成两种新的盐 例如 NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 ④盐和金属作用 在水溶液中,盐所含的金属元素能被化学性质比它更活泼的另一种金属置换。 例如 CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu,热电事业部 化学车间,(4)氧化物及其一般化学性质,任何一种元素与氧生成的二元化合物叫做氧化物。例如CaO、Na2O、CO2、SiO2等。 根据氧化物的化学性质不同,可分为碱性氧化物、酸性氧化物、两性氧化物和惰性氧化物。 碱性氧化物:只能和酸作用生成盐和水的氧化物,叫做碱性氧化物。一般金属的氧化物都是碱性氧化物,而且都是固体。只有较活泼的金属氧化物可以直接和水作用生成溶于水的碱。 例如:CaO+H2O=Ca(OH)2 大部分碱性氧化物不能直接和水化合。 酸性氧化物:只能和碱作用生成正盐和水的氧化物,叫作酸性氧化物。例如CO2、SO2等。,热电事业部 化学车间,酸性氧化物(除SiO2外)大多数能直接和水化合生成酸。 例如:CO2+H2O=H2CO3SO3+H2O=H2SO4 两性氧化物:凡能和酸又能和碱起反应生成盐和水的氧化物叫作两性氧化物。例如A12O3、ZnO等。 ZnO+2HCl=ZnCl+H2O ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O 惰性氧化物:既不能和酸又不能和碱作用的氧化物,叫作惰性氧化物。例如CO、NO等。,热电事业部 化学车间,1.4 化学平衡与平衡常数、影响平衡移动的因素,⑴化学平衡 在许多化学反应中,不仅反应物可以相互作用生成生成物,而且在一定条件下,生成物也可以互相作用生成反应物,即化学反应在不同程度上是可逆的。以下反应例:,热电事业部 化学车间,设υ1和υ2分别表示正向和逆向反应的速度;k1和k2分别表示正向和逆向反应的速度常数。根据质量作用定律,可以得到如下关系: υ1∝ [A][B] υ1=k1[A][B] υ2∝[C][D] υ2=k2[C][D] 当反应开始时, [A]、[B]值很大,[C]、[D]为零,所以,υ1较大,υ2为零。随着反应的进行, [A]、[B]逐渐减小,[C]、[D]逐渐增大。所以,υ1减小,υ2增大。当正向反应速度υ1与逆向反应速度υ2相等时,即达到化学平衡状态。,热电事业部 化学车间,化学平衡实质上是动态平衡。它有以下几个特征: ①正、逆两个反应不是停止了,而以相等的速度进行。 ②体系中反应物和生成物的浓度保持不变。 ③平衡是在一定条件下的相对乎衡,只要反应条件(如温度、浓度)改变,这种平衡就会破坏,而建立新条件下的平衡关系。,热电事业部 化学车间,⑵化学平衡常数 当可逆反应达到平衡,即υ1=υ2时 k1[A][B]=k2[C][D] 由上式得: 是k1和k2在一定的温度下是常数,它们的比值仍为常数,用K表示得:这个常数K称为化学平衡常数。即当化学反应达到平衡时,各反应生成物的浓度乘积和各反应物浓度乘积的比值,在一定的温度下是一个常数,而与反应物质的最初浓度无关。,热电事业部 化学车间,对于一般的可逆反应其平衡常数成为:应用化学平衡常数时,必须注意:化学平衡常数中的反应物和生成物的浓度都是平衡状态时的浓度。而且对于有固体参加的可逆反应,固体物质不列入。例如 Fe3O4(固)+4H2(气)=3Fe(固)+4H2O(气) 平衡常数是:,热电事业部 化学车间,⑶影响化学平衡移动的因素 ①反应物或生成物的浓度; ②化学反应的温度 ③压力; ④催化剂。对于离子交换的化学平衡移动,一般把温度、压力看为稳定的,故主要是反应物与生成物的浓度变化影响。以钠离子交换再生过程为例:式中: NaR、CaR2、MgR——钠型、钙型、镁型阳离子交换树脂。,热电事业部 化学车间,如再生过程中生成物Ca2+、Mg2+的浓度不及时排除,势必导致其浓度不断上升,而有利向再生的相反方向进行。为此淘汰以往的静态浸泡再生,而以流动再生取代,并于操作中强调进再生盐液与同向清洗中均要求此过程保持连续性,这样符合化学平衡移动的结果势必有利于减少生成物(Ca2+与Mg2+)的浓度,从而可提高再生的效果。,热电事业部 化学车间,⑷缓冲溶液,由弱电解质与具有相同离子的强电解质组成的溶液,可促使弱电解质的电离平衡发生移动而改变其电离度。原因在于上述的混合溶液中具有相同离子,促使电离平衡发生移动。 这种现象称为同离子效应。利用这种效应,不仅可使弱电解质溶液电离度降低,同时使溶液中H+浓度在一定范围内不受外来酸、碱和溶液稀释的影响,而保持相对稳定。这种在一定程度上能抵制外来酸、碱或稀释的影响,始终使溶液pH值不发生改变的作用,称为缓冲作用。具有缓冲作用的溶液称为缓冲液。如:测定水溶液中的硬度,分析水样时,加入氨-氯化铵组成的缓冲溶液。控制测定过程中pH值范围,以取得准确的分析结果。,热电事业部 化学车间,⑸溶度积,没有绝对不溶于水的固体物质,也没有无限可溶于水的固体物质。任何固体在水中的溶解都是有一定限度的。而溶度积可通过下面试验来说明。将AgCl固体放入水中,尽管它是很难溶于水,组成AgCl晶体的Ag+和Cl-受到水分子的吸引,不断地从团体表面溶于水中,溶解的Ag+和Cl-受晶体表面带异电荷离子的吸引,也能够不断地从溶液中沉积到固体表面上叫做结晶,当溶解和结晶速度相等时,溶液中Ag+和Cl-离子浓度都不再变化,溶液便成为AgCl的饱和溶液,这时在固体和溶液之间就建立起沉淀与溶解平衡。,热电事业部 化学车间,在难溶电解质的分子式后面标以“固”字,表示多相离子平衡(难溶电解质称固相,电离在溶液中的离子称液相),此类平衡也可写出平衡常数表达式,但固体浓度不列入式中。KSP叫做难溶电解质的溶度积常数,简称溶度积。书写时将某种难溶物质的分子式写在KSP的后面。 写溶度积KSP表达式时,应先写出难溶电解质溶解平衡方程式,根据方程式中离子式前面的系数确定该离子浓度的方次数。,热电事业部 化学车间,例如: Fe(OH)3(固)=Fe3+十3OH- KSPFe(OH)3=[Fe3+][OH-]3 Ca3(PO4)2(固)=3Ca2++2PO3-4 KSPCa3(PO4)2=[Ca2+]3[PO3-4]2 由于物质的溶解度随温度而变,因此Ksp值与温度有关。Ksp值大小能反映出难溶电解质溶解度的大小,一般说来,Ksp大,溶解度就大。但对于不同类型的电解质一般不能直接比较,须通过计算才能确定。,热电事业部 化学车间,溶度积规则的应用: 溶度积(Ksp值〉和饱和溶液中各离子浓度适当次方的乘积,因此它是沉淀物与溶液达到平衡的标志,和溶解度一样,能表示物质溶解的极限。当溶液中有关离子浓度适当次方的乘积(简称离子积)小于溶度积时,说明溶液未达饱和,不会有沉淀物析出,当离子积大于溶度积,说明溶液是过饱和的,必然有沉淀析出,沉淀析出直至离子积等于浓度积附为止,此溶解与沉淀又处于平衡状态。因此,将混合溶液中的离子积与浓度积比较。可以判断有无沉淀生成。即: 离子积<溶度积 无沉淀析出; 离子积=浓度积 恰好饱和,仍无沉淀析出; 离子积>浓度积 有沉淀析出 这个规律称溶度积原理或溶度积规则。,热电事业部 化学车间,⑹溶解度,在一定温度下,每100克水中溶解溶质的最大克数,称做此种温度的溶解度。,热电事业部 化学车间,1.5 水的离子积常数及pH值的概念,水是一种极弱的电解质,只能微弱地电离成H+和OH-:因此,纯水几乎是不导电的。和其他弱电解质的电离一样,在一定的温度下,达到平衡时,水也有一固定的平衡常数:,热电事业部 化学车间,在22℃时,测得纯水中的[H+]和[OH-]都是10-7mol/L,可见水的电离度很小。因此,纯水中已电离的水分子数相对于水分子的总数来说可以忽略不计。可将[H2O]当作一个定值,并以K·[H2O]的乘积表示,则得 [H+][OH-]=K·[H2O]=KSH 即在一定温度下,水溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的乘积为一常数KSH,叫作水的离子积。水的离子积随温度升高而增大。在22℃的纯水中,KSH=[H+][OH-]=10-7×10-7=10-14。温度不同,KSH值不同。,热电事业部 化学车间,水溶液中的[H+]和[OH-]如果相等,叫做中性溶液;如果[H+]>[OH-],叫作酸性溶液;如果[H+]<[OH-],叫作碱性溶液。根据电离平衡的概念,不论溶液是酸性、碱性或中性,在一定的温度下,[H+]和[OH-]的乘积等于该温度时的KSH值。例如22℃时,在0.001mol/L HCl溶液中[H+]=10-3mol/L,则,热电事业部 化学车间,虽然可用[H+]表示溶液的酸碱性,但在实际生产 中,我们所用到的溶液酸性或碱性一般都很弱,其[H+]很小。而且在不同条件下,它们的大小变化很大。用物质的量浓度和其他浓度表示法都很不方便。因此,常用[H+]浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。这个数值称为pH值。 pH=lg[H+] 在纯水中[H+]=10-7mol/L,pH=-lg10-7=-(-7)=7。在酸性溶液中,[H+]>10-7mol/L,pH<7。溶液的酸性愈强,则pH愈小。在碱性溶中,[H+]<10-7mol/L,pH>7。溶液的碱性愈强,则pH愈大。,热电事业部 化学车间,在特别强的酸性溶液中,pH可以小于0。而特别强的碱性溶液,pH值也可以大于14。这时,通常不用pH值表示溶液的酸碱性,而用mol/L表示。同样,溶液中的[OH-]也可以用pOH值来表示。 pOH=-lg[OH-] pH和pOH值之和恒等于14。 即:pH+pOH=(-lg[H+])·(-lg[OH-])=-lg10-14,热电事业部 化学车间,1.6 溶液浓度的定义、浓度的基本计算及相互间的换算,⑴溶液浓度的定义 在一定量的溶剂或溶液中所含溶质的量,称溶液的浓度。 溶液的浓度标志着溶液中溶质和溶剂相对量的大小。由于溶液或溶剂的量可以用质量、物质的量、体积表示,溶质的量也可以用质量、物质的量、体积表示,因此,溶液的浓度可以有多种不同的表示方法。现只介绍锅炉水处理工作中常用的几种浓度表示方法。,热电事业部 化学车间,⑵溶液浓度的表示方法 ①质量浓度 质量浓度表示单位体积溶液中含物质B质量的多少曾符号为ρB,即其法定单位为kg/m3(千克每立方米)。 它的常用分数组合单位为g/dm3,mg/dm3,υg/dm3,即g/L,mg/L,υg/L。 例如:某生水1m3中含有溶解氧0.08kg,可用下面几种单位表示: 溶解氧含量=0.08g/L=8mg/L=8000υg/L,热电事业部 化学车间,②质量摩尔浓度 质量摩尔浓度表示溶液中溶质B的物质的量除以溶剂的质量,为ba,即:其法定单位为mol/kg(摩尔千克),或为mol/m3(摩尔立方米)、mmol/L(毫摩尔每升)。 例:250g水中含有20g NaOH,计算此溶液的质量摩尔浓度是多少? 解:bB=(20/40)/250×1000=2mo1/kg,热电事业部 化学车间,③物质的量浓度 物质的量浓度表示单位体积溶液中含物质B的物质的量,符号为cB,即:其法定单位为 mol/m3(摩尔立方米)。它的常用分数组合单位为mol/dm3,mmol/dm3,μmol/dm3,即mol/L,mmol/L,μmol/L。 我们说“浓度”与说“物质的量浓度”是同一意思,“物质B的浓度”也叫做“物质B的物质的量浓度”,热电事业部 化学车间,可在化学中,物质B的浓度也可以用符号[B]表示。 由于浓度是含有物质的量的一个导出量,所以说到浓度时,必须指明基本单元。 可以说: H2SO4的浓度c为0.1mol/L或c(H2SO4)=0.1mol/L; 1/2H2SO4的浓度c为0.2mol/L或c(1/2H2SO4)=0.2mol/L。 不能说硫酸的浓度为0.1mol/L,因为未指明基本单元,所以说法是错误的。 物质B的浓度cB,可以代替以前在化学中常用的(体积〉)克分子浓度(以前也叫摩尔浓度M〉、当量浓度(N)等,但cB不能再称作摩尔浓度。,热电事业部 化学车间,根据摩尔质量MB和物质的量浓度的定义,可以引出质量m、摩尔质量MB和物质的量nB三者间的关系式:上述三个表达式对锅炉水质处理人员十分重要。有关计算举例如下:,热电事业部 化学车间,例1 化验室要配制500mL c(NaOH)≈0.2mol/L溶液,如何配制?解:因M(NaOH)=40g/mol 故需称NaOH m=c(NaOH)M(NaOH)V≈0.2×40×0.5=4g 就是说迅速称取4g NaOH用蒸溜水溶解后,加蒸馆水稀释至500mL即可。 例2 一瓶草酸溶液,已知c (1/2H2C2O4)=0.1024mol/L,体积为500mL,求所含1/2H2C2O4的物质的量。解:(1/2H2C2O4)=c(1/2H2C2O4)V=0.1024×0.5000=0.0512mol 例3 需配制c(1/5KMnO4)≈0.2Mol/L的溶液400ml,应称KMnO4多少克? 解:因M(1/5KMnO4=31.61g/mol 故需称KMnO4 m=c(1/5KMnO4)M(1/5KMnO4)V ≈0.2×32×0.40=2.6g,热电事业部 化学车间,对于锅炉水质处理人员来说,建立化学反就是按等物质的量进行的概念也十分重要。所谓化学反应的等物质的量规则,就是在化学反应中消耗了的各反应物的物质的量相等,即:式中:nB——待测物的物质的量,mol或mmol;nT——标准物的物质的量,mol或mmol;cBVB——待测物的物质的量浓度与其体积相乘积,mol 或mmol;cTVT——标准溶液的物质的量浓度与其体积相乘积,mol或mmol;,热电事业部 化学车间,应用等物质的量规则时,关键在于选择基本单元,推荐常用的四类反应(酸碱反应、氧化还原反应、综合反应、沉淀反应),分别先确定某些物质的基本单元。据此再确定与之反应的另户物质的基本单元。例如,在酸碱滴定中,先确定以NaOH为基本单元。 根据反应式: HCl+NaOH=NaCl+H2OH2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2OH2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2ONa2CO3+H2SO4=NaHCO3+NaHSO4Na2CO3+HSO4=CO2↑+H2O+Na2SO4,热电事业部 化学车间,当已确定NaOH为基本单元后,则其他物质的基本单元就应分别为HCl,1/2H2SO4,1/2H2C2O4,Na2CO3,1/2Na2CO3,因为只有这样确定它们的基本单元,它们在相应的反应中的物质的量才能与标准的物质的量相等,下述关系式才能成立: c(HCl)V(HCl)=c(NaOH)V(NaOH) c(1/2H2SO4)V(l/2H2SO4)=c(NaOH)V(NaOH) c(1/2H2C2O4)V(1/2H2C2O4)=c(NaOH)V(NaOH) c(Na2CO3)V(Na2CO3)=c(H2SO4)V(H2SO4) c(1/2Na2CO3)V(l/2Na2CO3)=c(1/2H2SO4) V(1/2H2SO4),热电事业部 化学车间,例4 中和12mL NaOH溶液需38.4mL,0.15mol/L的HCl,求此碱溶液中含多少克NaOH? 解:按等物质的量规则,完全中和时,则 n(NaOH)==c(NaOH〉V(NaOH)=c(HCl)V(HCl) =0.15×38.4=5.76mmol m=n(NaOH)M(NaOH)=5.76/100O×40≈0.23g例5 用Na2CO3标准溶液标定HCl溶液的浓度。已知c(1/2Na2CO3)=0.1000mol/L,用量为25.00mL。以甲基橙为指示剂,用HC1溶液滴定,到达中点时,用去HCl 22.35mL。求c(HCl)。 解:滴定反应为: Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O 按等物质的量规则,到达终点时n (1/2 Na2CO3〉=n(HCl),即 c(1/2 Na2CO3)V(l/2 Na2CO3)=c(HCl)V(HCl) 所以 c(HCl)=c〈l/2 Na2CO3〉V〈l/2 Na2CO3〉/V(HCl)=0.1000×25.00/22.35=22.35=0.1119mol/L,热电事业部 化学车间,④滴定度 滴定度是指在lml浓度一定的标准溶液(常称为操作溶液〉中,所含有溶质的质量或相当于可和它反应的化合物或离子的质量(g,mg ,μg)。 如每ml标准盐酸溶液中含有5.0mg HCl,则滴定度可写为THCI=5.omg/L。如用此标准盐酸溶液测定一定体积的水样中的碱度时,消耗了10ml,则此水样消耗HCl为:10×5.0=50mg 当测定一定体积的水样中Cl-时,配制的硝酸银标准溶液lml,可与1mg Cl-用作,即表示满定度TCl=1mg/mL。 若滴定时,消耗了硝酸银标准溶液20ml,水样中此一定体积的含有Cl-为1×20=20mg。,热电事业部 化学车间,今欲配制I ml含lmg Cl-的氯化钠溶液1000mL,问如何配制。 一个分子NaCl(相对分子含量为58.5)中有一个Cl-(相对离子质量为35.5)。1mL含1mg Cl-的氯化钠溶液1000mL中含有Cl-1g(质量扩大1000倍) 58.5/35.5=1.648g 即称取1.648g NaCl,先用少量蒸馏水溶解,再用蒸馏水稀释至1000mL,摇匀,即得此种滴定度的氯化纳标准溶液。,热电事业部 化学车间,⑤其他浓度 包括B的摩尔分数、溶质B的摩尔比、质量分数、体积分数。这些浓度往往表示成百分数(%)、B的摩尔百万分数(1/106,可近似看成mg/L〉、十亿分数(/109,可近似看成μg/L)。 其中以质量分数(ωB〉表示成百分数的浓度,在水处理工艺中应用最广泛。如钠型离子交换树脂再生时所用的食盐溶液浓度是5%,就表示100g食盐溶液中,含有5g食盐和95g水。即,热电事业部 化学车间,例1 欲配400kg 5%的NaCl溶液,问需NaCl及水各多少公斤? 解:需NaCl为400×5%=20kg水为:400-20=380kg 例2 新购来的工业盐酸的浓度方31%,问31%的盐酸与现有2%盐酸以怎样的比例混合,才能得到符合酸洗锅炉要求的5%盐酸? 解:分别以ωBa、ωbB、ωcB代表浓浓液、稀溶液、欲配制溶液的两质量分数(%);ma、mb分别代表所需浓、稀溶液的质量,则欲配溶液的质量为ma十mb,因此,所需浓溶液中溶质的质量=maωBa 所需稀溶液中溶质的质量=mbωbB 欲配溶液中溶质的质量=(ma+mb〉ωcB。,热电事业部 化学车间,根据溶液混合前后溶质质量不变,得:答:31%浓酸液与2%稀酸液以3:26的质量比混合,所得酸液浓度是5%。,热电事业部 化学车间,上述比例式的含义是:如果把此中五个相互关系的量,以欲配溶液浓度为中心,组合成所谓十字交叉计算图式,就成为:,热电事业部 化学车间,此计算图式表示浓、稀两溶液混合时,它们的质量比的计算方法。右上角数字是中间数字和左下角数字之差,即所需浓溶液质量等于欲配溶液浓度减去稀溶液浓度;右下角数字是左上角数字和中间数字之差,即所需稀溶液质量等于浓溶液浓度减去欲配溶液浓度。 如果用水稀释溶液,则稀溶液浓度一项为零,如果是往溶液中加入固体溶质增大溶液浓度,则浓溶液浓度一项为100%。 十字交叉法(又称对角线法或混合规则)的实质是有关计算方程式的图解形式,用它解答溶液的稀释、加浓、配制等问题,可省略列方程式和解方程式的手续,做到简便、敏捷。,热电事业部 化学车间,例3 酸洗锅炉需用5%的盐酸4200kg,工业盐酸的浓度为30%,问应如何配制?解:按十字交叉法,将水视为浓度是0%的稀溶液:由图解可知,5份质量分数30%盐酸、只加25份的水,则:用30%盐酸的质量=4200×(5/(5+25))=700kg用水的质量=4200-700=3500kg 例4 再生钠离子软化器需用5%食盐溶液,现有3%食盐溶液,应以怎样的比例加入固体食盐?解:未溶于水的固体食盐,浓度可作为100%,用十字交叉法求解如下:即95份质量分数3%食盐溶液中,加入2份重的固体食盐,溶解搅拌均匀后就是所需要的5%的食盐溶液。,热电事业部 化学车间,值得指出的是,增加溶剂稀释或加入固体溶质增大溶液浓度,以及两种浓度不同溶液混合时,溶剂或溶质的总质量等于它们各自质量的和,但它们的总体积不等于它们各自体积的和。因此,十字交叉法只适用于涉及溶质、溶剂、溶液相对质量的质量分数浓度。而涉及体积的一类浓度,就不适宜应用十字交叉法进行运算。 因为溶液的密度与它的质量分数ωB(%)浓度有关系,所以ωB也经常先用密度计测量溶液的密度,然后查出溶液ωB值。某些酸、碱、盐的ωB值与密度的关系查有关锅炉水处理教材。,热电事业部 化学车间,
展开阅读全文
  微传网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:化学分析.ppt
链接地址:https://www.weizhuannet.com/p-9834889.html
微传网是一个办公文档、学习资料下载的在线文档分享平台!

网站资源均来自网络,如有侵权,请联系客服删除!

 网站客服QQ:80879498  会员QQ群:727456886

copyright@ 2018-2028 微传网络工作室版权所有

     经营许可证编号:冀ICP备18006529号-1 ,公安局备案号:13028102000124

收起
展开