化学分析技术

《化学分析技术》是高等职业教育工业分析技术专业的核心课程之一，也是检验检测行业的职业技术核心课程之一。

本教材是在陕西省“高层次人才特殊支持计划”项目支持下编写的，也是“化学分析技术”省级在线开放课程的建设成果。《化学分析技术》是针对化工及相关企业对检验检测岗位高素质技术技能型人才的需求，结合全国职业院校“工业分析检验”技能大赛及检验检测岗位要求，依据现行国家、行业及企业标准编写的教材。

根据化学分析工作任务，本教材主要包括化学分析实验基础知识、定量分析误差及数据处理、滴定分析概论、酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法、重量分析法和定量分析的一般步骤等内容。其具有以下特点。

1.情境设计，任务驱动。本教材是课程改革的成果，其将每个学习情境都设计成几个工作任务，在学习开始阶段，先对学生下达“任务书”，使学生明确要完成的任务及完成该任务需具备的知识能力和操作能力，以任务驱动法激发学生的求知欲和学习的主动性。

2.教、学、做一体化。以典型工作任务为载体，融知识与能力于一体，避免理论知识与操作技能脱节的现象，每个任务可操作性强，教学活动在实验室完成，实现了教、学、做一体化。

3.数字化资源，拓展学习空间。数字化资源以二维码的形式呈现，实现了纸质教材 数字化资源的完美结合，是“互联网 ”新形势下的一体化教材。

4.注重应用，突出技能训练。充分体现高职教育教学特色，本着理论知识“必需” “够用”为度的原则，突出职业能力的培养，树立学习理论知识旨在获取职业能力的理念，紧紧围绕工作任务的完成，以理论知识为指导，加强技能训练，增强学习的针对性。

5.循序渐进，符合认知规律。无论是理论知识还是操作技能训练，均由浅入深、由简单到复杂，以便于学生理解并掌握。

6.项目导向，提升技术应用能力。每个情境后都配有“能力测评与提升”训练项目，学生通过这一项目的自我检验训练，其技术应用能力可潜移默化地得以提升。

本教材由陕西工业职业技术学院尚华教授主编、陕西工业职业学院纪惠军教授、华研检测集团有限公司郭宝旭总经理参编，具体分工如下:尚华教授编写学习情境一、二、三、四、五、六;纪惠军教授编写学习情境七、八及附录;郭宝旭总经理编写学习情境九。全书由尚华教授拟定、编写提纲，并做后的统稿和修改定稿工作。

在本教材编写过程中，陕西铁路工程职业技术学院的王闯教授在百忙之中进行了认真的审阅，并提出了许多宝贵意见，为本书增色不少，也使编者受益匪浅。在此表示衷心的感谢。

由于编者水平有限，书中疏漏之处在所难免，恳请使用本书的各校师生和读者批评斧正，谨此致谢!

编者

2021年1月

《化学分析技术》依据高等职业教育工业分析技术专业人才培养方案对化学分析技术课程的要求，结合检验检测岗位职业标准，以培养职业核心能力为目标，引入任务驱动教学模式，选择企业典型案例作为工作任务，分析完成任务需要的基本方法和所需要掌握的基础知识，突出完成任务的过程、步骤和技能。本教材共分为九个学习情境，即化学分析实验基础知识、定量分析误差及数据处理、滴定分析概论、酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法、重量分析法和定量分析的一般步骤。

本教材内容新颖、通俗易懂、易教易学，尤其适合学生课后自学、自查。同时，重点、难点知识可通过扫描二维码，观看相关动画、视频等资源，便于学生进一步理解和掌握。

本教材可作为高等职业院校化工、材料、石油、煤炭、食品、环保、医药等相关专业的教学用书，也可作为检验检测工作者的参考资料。

《化学分析技术》依据高等职业教育工业分析技术专业人才培养方案对化学分析技术课程的要求，结合检验检测岗位职业标准，以培养职业核心能力为目标，引入任务驱动教学模式，选择企业典型案例作为工作任务，分析完成任务需要的基本方法和所需要掌握的基础知识，突出完成任务的过程、步骤和技能。本教材共分为九个学习情境，即化学分析实验基础知识、定量分析误差及数据处理、滴定分析概论、酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法、重量分析法和定量分析的一般步骤。

本教材内容新颖、通俗易懂、易教易学，尤其适合学生课后自学、自查。同时，重点、难点知识可通过扫描二维码，观看相关动画、视频等资源，便于学生进一步理解和掌握。

本教材可作为高等职业院校化工、材料、石油、煤炭、食品、环保、医药等相关专业的教学用书，也可作为检验检测工作者的参考资料。

学习情境一　化学分析实验基础知识  1

任务一　认识化学分析　1

【相关知识】 1

　　一、分析化学的任务和作用　1

　　二、分析方法的分类　2

　　三、分析化学的发展　4

任务二　认识化学分析实验室　7

【相关知识】 8

　　一、化学分析实验目的、要求　8

　　二、实验室基本安全知识　9

　　三、分析用水一般知识　12

　　四、分析化学试剂的分类、选用、保管及制备　14

　　五、分析人员的环保意识　15

任务三　分析天平及其操作　17

【相关知识】 19

　　一、分析天平的分类　19

　　二、电子天平的结构及操作技术　19

任务四　化学分析常用玻璃器皿的洗涤及操作　23

【相关知识】 24

　　一、玻璃仪器的洗涤　24

　　二、玻璃仪器的干燥　25

　　三、玻璃仪器的操作技术　25

任务五　滴定分析仪器的校准　30

【相关知识】 31

　　一、容量仪器的允差　31

　　二、容量仪器的校准方法　32

　　三、溶液体积的校准　34

任务六　实验报告的书写及实验结果的表述　36

【相关知识】 36

　　一、实验数据的记录　36

　　二、实验报告的书写　37

　　三、分析结果的表述　37

【能力测评与提升】 38

学习情境二　定量分析误差及数据处理  42

任务一　定量分析的误差　42

【相关知识】 42

　　一、误差的分类及其来源　43

　　二、误差的表示　44

　　三、提高分析结果准确度的方法　49

任务二　分析结果的数据处理　50

【相关知识】 51

　　一、有效数字　51

　　二、分析结果的表示及数据处理　53

【能力测评与提升】 56

学习情境三　滴定分析概论  60

任务一　认识滴定分析　60

【相关知识】 60

　　一、滴定分析法中的常用术语　61

　　二、滴定分析法对化学反应的要求　61

　　三、滴定分析法的分类　61

任务二　标准溶液的配制　63

【相关知识】 67

　　一、标准溶液浓度的表示方法　67

　　二、基准物质及其条件　68

　　三、标准溶液的配制方法　70

　　四、配制标定时应注意的问题　71

任务三　滴定分析结果的计算　71

【相关知识】 72

　　一、滴定分析计算的依据　72

　　二、滴定分析计算示例　73

【能力测评与提升】 76

学习情境四　酸碱滴定法  80

任务一　认识酸碱溶液　80

【相关知识】 80

　　一、酸碱质子理论　80

　　二、酸碱溶液pH 的计算　85

　　三、缓冲溶液及其pH 的计算　89

任务二　认识酸碱指示剂　93

【相关知识】 94

　　一、酸碱指示剂的变色原理　94

　　二、酸碱指示剂的变色范围　95

　　三、混合指示剂　96

　　四、酸碱指示剂的选择　97

任务三　混合碱含量的测定　98

【相关知识】 100

　　一、酸碱滴定的基本原理　100

　　二、酸碱滴定法的应用　109

任务四　食用白醋总酸度的测定　114

【相关知识】 115

　　一、测定原理　116

　　二、分析结果的计算　116

　　三、注意事项　116

任务五　工业硫酸纯度的测定　116

【相关知识】 118

　　一、测定原理　118

　　二、分析结果的计算　118

　　三、注意事项　118

【能力测评与提升】 118

学习情境五　络合滴定法  123

任务一　认识络合滴定法　123

【相关知识】 123

　　一、络合滴定法概述　124

　　二、EDTA 的络合平衡　127

任务二　认识金属指示剂　131

【相关知识】 132

　　一、金属指示剂的作用原理　132

　　二、金属指示剂必须具备的条件　133

　　三、金属指示剂的选择原则　133

　　四、常用的金属指示剂　134

　　五、使用指示剂可能存在的问题　135

任务三　自来水硬度的测定　136

【相关知识】 140

　　一、络合滴定曲线　141

　　二、单一金属离子准确滴定的条件　143

　　三、混合离子的选择性滴定　146

　　四、EDTA标准溶液的配制与标定　150

　　五、水硬度的测定　151

任务四　铝盐中铝含量的测定　152

【相关知识】 154

　　一、络合滴定的滴定方式　154

　　二、铝盐中铝含量的测定方法　156

　　三、硅酸盐物料中三氧化二铁、氧化铝、氧化钙和氧化镁的测定方法　156

任务五　镍盐中镍含量的测定　157

【相关知识】 159

　　一、实验原理　159

　　二、镍含量的计算　159

【能力测评与提升】 160

学习情境六　氧化还原滴定法  165

任务一　认识氧化还原滴定法　165 【相关知识】 165

　　一、氧化还原滴定法简介　166

　　二、标准电极电位和条件电极电位　166

　　三、氧化还原平衡常数　169

　　四、氧化还原反应进行的方向及其影响因素　170

　　五、氧化还原反应的速率及其影响因素　172

任务二　认识氧化还原指示剂　173

【相关知识】 174

　　一、氧化还原滴定中指示剂的分类　174

　　二、氧化还原滴定中指示剂的选择　175

任务三　过氧化氢含量的测定　175

【相关知识】 179

　　一、氧化还原滴定曲线　179

　　二、滴定突跃　181

　　三、高锰酸钾法　182

任务四　铁矿石中全铁含量的测定　185

【相关知识】 187

　　一、重铬酸钾法　188

　　二、重铬酸钾标准溶液的制备　188

　　三、铁矿石中全铁含量测定的方法　189

任务五　污水中化学需氧量COD 的测定　190

【相关知识】 193

　　一、方法概述　193

　　二、测定原理　193

　　三、分析结果的计算　194

　　四、注意事项　194

任务六　胆矾中CuSO4·5H2O含量的测定　194

【相关知识】 199

　　一、碘量法　199

　　二、碘量法标准溶液的配制与标定　201

　　三、碘量法的应用及计算示例　202

【能力测评与提升】 204

学习情境七　沉淀滴定法  209

任务一　认识沉淀滴定法　209

【相关知识】 209

　　一、沉淀反应　209

　　二、沉淀滴定法对沉淀反应的要求　212

　　三、银量法简介　212

任务二　水中氯含量的测定　214

【相关知识】 217

　　一、莫尔法的概念　217

　　二、莫尔法的原理　218

　　三、莫尔法的滴定条件　218

　　四、莫尔法的应用范围　219

任务三　酱油中氯化钠含量的测定（福尔哈德法） 　220

【相关知识】 223

　　一、福尔哈德法的分类　223

　　二、直接滴定法测定Ag＋ 　223

　　三、返滴定法测卤素离子　224

任务四　碘化钠纯度的测定（法扬斯法） 　225

【相关知识】 227

　　一、法扬斯法测定原理　227

　　二、法扬斯法的滴定条件　228

　　三、使用吸附指示剂的注意事项　229

　　四、法扬斯法的应用范围　229

【能力测评与提升】 230

学习情境八　重量分析法  233

任务一　认识重量分析法　233

【相关知识】 233

　　一、重量分析法　234

　　二、沉淀重量法对沉淀的要求　235

　　三、影响沉淀完全的因素　236

　　四、影响沉淀纯度的因素及提高纯度措施　238

　　五、沉淀的形成与沉淀条件的选择　240

任务二　重量分析法的基本操作　243

【相关知识】 244

　　一、样品的称取及溶解　244

　　二、沉淀的产生　244

　　三、沉淀的过滤和洗涤　245

　　四、沉淀的烘干和灼烧及恒重　247

任务三　氯化钡含量的测定　249

【相关知识】 251

　　一、重量分析法应用实例　251

　　二、重量分析法结果计算　252

【能力测评与提升】 254

学习情境九　定量分析的一般步骤  258

任务一　试样的采集与制备技术　258

【相关知识】 259

　　一、试样的采集和制备　259

　　二、试样的溶解和分解　261

任务二　水泥熟料全分析　263

【相关知识】 266

　　一、干扰组分的分离　266

　　二、测定方法的选择　272

　　三、测定及分析结果的表示　273

【能力测评与提升】 274

习题参考答案  276

附录  283

参考文献  300

《化学分析技术》依据高等职业教育工业分析技术专业人才培养方案对化学分析技术课程的要求，结合检验检测岗位职业标准，以培养职业核心能力为目标，引入任务驱动教学模式，选择企业典型案例作为工作任务，分析完成任务需要的基本方法和所需要掌握的基础知识，突出完成任务的过程、步骤和技能。本教材共分为九个学习情境，即化学分析实验基础知识、定量分析误差及数据处理、滴定分析概论、酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法、重量分析法和定量分析的一般步骤。

本教材内容新颖、通俗易懂、易教易学，尤其适合学生课后自学、自查。同时，重点、难点知识可通过扫描二维码，观看相关动画、视频等资源，便于学生进一步理解和掌握。

本教材可作为高等职业院校化工、材料、石油、煤炭、食品、环保、医药等相关专业的教学用书，也可作为检验检测工作者的参考资料。