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分析化学部分思考题的参考答案+酸碱滴定法习题答案+沉淀滴定法教案.doc

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分析化学部分思考题的参考答案 第一章 概论 3.基准试剂主体含量大于99.9%;高纯试剂杂质含量少;专用试剂指在某一特殊应用中无干扰,如光谱纯、色谱纯。 6.标定c(NaOH)=0.05mol·L-1时,草酸m=0.05×0.025×63=0.08g 称量误差 而m(邻)=0.05×0.025×204=0.26g ∴选邻苯二甲酸氢钾好。 若c(NaOH)=0.2mol·L-1,两种基准物都可称小样,都可以。 8.H2C2O4·2H2O会失水,使标定的NaOH结果偏低;测定有机酸的摩尔质量则偏高。 10.Na2B4O7·10H2O、B、B2O3和NaBO2·4H2O与H+ 的物质的量之比分别是1∶2、 2∶1、1∶1和2∶1。 第二章 误差与数据处理 1.(1)过失;(2)随机误差;(3)系统误差。 4.例2.9中因样品消耗的NaOH仅0.90mL,体积误差为,若使误差小于0.1%,需增加称样量10~20倍。 5.称样3.5g,称量误差为,若报告结果中有4位有效数字,表示其相对误差<0.1%,与测量的精确程度不符;若报2倍有效数字,则反映了测量精度。 第三章 酸碱平衡与酸碱滴定 1. 物料平衡:[Cl-]=3{[Fe3+]+[Fe(OH)2+]+[Fe(OH)2+]}=3c(FeCl3) 电荷平衡:[H+]+3[Fe3+]+2[Fe(OH)2+]+[Fe(OH)2+]=[OH-]+[Cl-] 质子条件式:[H+]=[OH-]+[Fe(OH)2+]+2[Fe(OH)2+] 2.pH指-lga(H+),滴定到50%时[HA]=[A-], 所以应为。 4.(1)用NH4F掩蔽Fe3+、Al3+时,起作用的是F-,应使pH>4才能主要以F-形式存在。 (2)用KCN作掩蔽剂时,pH>10才能以CN-存在。 5.氨基乙酸(HA)溶液的质子条件为:[H+]+[H2A+]=[OH-]+[A-];HA的pKa2=9.78,pKb2=11.65,酸解离倾向大于碱解离倾向,因此需加入适量H+ 抑制其酸解离,使其酸、碱解离相同,即达到了等电点。 等电点时的质子条件为[H+]+[H2A+]=[OH-]+[A-]+c(HCl) 6.用0.0200mol·L-1 EDTA滴定25.00mL 0.0200 mol·L-1 Zn2+时,产生的,2.0mL 0.10 mol·L-1 HAc—0.10 mol·L-1Ac-缓冲溶液中可与H+ 作用的,全部被中和后即为HAc—HCl体系,无法使pH为5.0左右。 需加入浓的HAc-Ac- 缓冲溶液。加入缓冲溶液的方法有多种, 如 (1)缓冲溶液的pH=5.0,加入2ml(或n ml),设反应后pH=4.8; (2)缓冲溶液的pH=5.2,加入2ml(或n ml),使反应后pH=5.0, 计算缓冲溶液中的c(NaAc)和c(HAc)。 (3)加一定量的HAc和NaAc到待测溶液中,则仅需计算m(NaAc)和n(HAc)便可操作。 7.的,∴不能用NaOH准确滴定;返滴定不解决反应完全度问题,化学计量点前后的突跃不够大,则无法用指示剂确定终点。 8.将中和过游离酸的肥田粉样品溶液(有MR)与中和过甲酸的甲醛(有PP)混合时,,溶液为酸性,显MR的红色,用NaOH滴定时则可看到由红变黄再到红(PP变色)的过程。 11-13. 见习题答案。 第四章 络合滴定法 1.∵络合体系复杂、离子强度较高(缓冲体系、掩敝剂等)。 3.∵sp时,M与Y已定量反应生成MY(>99.9%),剩余的未与Y反应的M已很少,实际与M反应消耗的A很少,故可认为未和M反应的[A′]≈c(A) 4.凡能与金属离子和络合剂EDTA发生副反应的物质都是降低络合物稳定性的因素,如酸效应、络合作用()等。 5.均使滴定突跃增大一个单位。 6.sp时,c(M)=c(Y);M与Y均无副反应或时, 7.,sp后曲线重合 sp时, sp前0.1%,按剩余Mn+浓度计算: sp后0.1%,按过量Y浓度计算: 8.不行,∵用氨性缓冲液控制pH≈10,此时氨不仅起控制pH的作用,还起到辅助络合剂的作用,使成,故在pH10时不产生沉淀;而用硼砂,Zn2+会产生,干扰测定。 9.原则上测什么金属离子,用什么金属离子的标准溶液标定EDTA最好,条件完全一致,减小滴定误差。但测用标定时,虽然,但在pH10左右,由于有许多副反应(),使已降低很多,使与差不多了。即便两常数不同,若均能使反应完全度>99.9%,也可以得到准确结果。 12.Fe3+,Al3+封闭EBT指示剂,可加三乙醇胺掩蔽之。 13.往水样中加pH=10的氨性缓冲溶液,再加EBT指示剂,若变红,肯定有金属离子存在。滴加EDTA,若红色退去变兰,有Ca2+、Mg2+;若褪色不敏锐表明有Fe3+、Al3+或Cu2+。 14. 首先取一定量待测溶液,以磺基水扬酸为指示剂,用EDTA滴定Fe3+(在pH~2)记下EDTA准确用量以计算Fe3+含量. 产生的n (H+)=2n(Fe3+) 再用NaOH滴定HCl和络合反应产生的H+, 消耗NaOH的体积为V 15.(1)测得的c(Zn2+)偏低; (2)测得的c(Ca2+)偏高; (3)对测定结果无影响. 16.(见习题答案) 第五章 氧化还原滴定法 1.不相等,∵Fe(III),Fe(II)与Cl- 副反应系数不一样大. 参考p209, 2.随离子强度增大,二者活度系数均降低,但Fe(CN)64- 带的电荷更多, 因此活度系数下降得更多, 条件电位随离子强度增加而升高. 相反, 随离子强度增加而下降. 3.反应: 属于n1=n2=2的反应,按反应完全度99.9%要求, 即两位电差>0.18V即可定量反应 4.n1=1,n2=2 5. 加入磷酸的作用见p236,硫酸则用于控制酸度; KI:还原剂、沉淀剂、络合剂; KSCN NH4HF2 见241。 6.在碱性介质中,Fe3+易水解→Fe(OH)3↓ 从而降低了,电位越低,还原形的还原性越强,∴Fe2+越易被空气氧化。 8. 9.不能,Ce4+滴定Fe2+在酸性介质中进行,phen 质子化后则不与Fe2+络合,见p226 10.见p225-226 11.KMnO4和Mn2+共存生成MnO2,用Fe2+↓MnO2也可以,但反应速度慢,终点难判断。 12.略 13.由于不是可逆电对,电位不遵从能斯特方程,故有较大差异(p223)。 ∵n1≠n2,sp前后不对称,sp偏向电子得失数较多一方。 14.将此KI(含I2)物质配成溶液,淀粉为指示剂,用Na2S2O3滴定至蓝色消失,此溶液即可应用。 15. 用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2。 16.见习题答案 17.此处不是直接碘量法而是间接碘量法,即。终点时,而KI大大过量,[I-]浓度很高。 ∴此时I2-I-电对的电位不再是0.545而是降得很低,使电位差加大,故可定量滴定。 第六章 沉淀滴定法 1. Ag+将Br-、Cl-滴定后才与反应生成黄色沉淀,故只能滴定二者合量; 用电位滴定法可以。 2.返滴定,, 用Ag+标准溶液返滴剩余的Cl-。 3.酸碱滴定测HCl+HAc总量,PP为指示剂;莫尔法测Cl-。 4.Ag+与NH3络合,增大溶度积,反应不完全。 5.加 ∴不干扰测定 6. (1) ,pH=11,Ag2O↓多消耗Ag+,均使测定结果偏高; (2) 多消耗SCN-, 产生负误差; (3) 对曙红的吸附大于对Cl- 的吸附, 终点提前, 造成负误差; (4) Ksp(Ag2SO4)大,不干扰测定。 第七章 重量法 1.重量分析法可利用同离子效应使沉淀很完全,而滴定反应是按化学计量关系加入滴定剂。 2.组分含量小时,M越大越好,组分含量大时没必要。若M太大,满足称量形重量要求(晶形沉淀0.5g,无定形0.2g),可能称量样品量就太少了,也会造成称量误差;若称样量达到要求,称量形的量可能又太大,不便过滤洗涤等操作。 4.同离子效应,使S↓;盐效应、酸效应、络合效应等使S↑。 5.临界相对过饱和度不同,BaSO4 1000,AgCl 5.5,控制临界值可得晶形沉淀,BaSO4易控制,但溶液再稀也难使 6.稀、酸、热、慢、搅、陈化 7.,见实验讲义 8.∵HNO3是强电解质,用其洗沉淀可防止胶溶;而用H2O洗会胶溶,用NH4NO3洗有产生Ag-NH3络合物的危险。 9. BaCl2 Na2SO4 H2SO4 测S + - - 测Ba2+ - + 800℃烧,无影响 微波干燥,+ 10.使小晶粒溶解,大结晶长大;不要,p283。 11.见p284 第八章 吸光光度法 3.吸收紫红色光溶液呈绿色,无色透明溶液不吸收可见光,但可能吸收紫外光。 4.(1)灵敏度高,(2)符合比尔定律. 8.(1)非单色光,(2)化学反应,p312-313 第****章 酸碱滴定法部分课后习题答案 8.计算下列溶液pH值。 (1) 50ml 0.10M H3PO4 (Kα1=6.910-3, Kα2=6.210-8, Kα3=4.810-13) 解: ==14.5<500 [H+]= = = = = pH = (2) 50ml 0.10M H3PO4 + 25ml 0.10 M NaOH 解:反应后构成: [H3PO4]== [H2PO4-]== [H+]= = = pH = (3) 50ml 0.10M H3PO4 + 50ml 0.10 M NaOH 解:反应后构成: [H2PO4-]=0.050 pH 4.71 (4) 50ml 0.10M H3PO4 + 75ml 0.10 M NaOH 解:反应后构成: pH 9.配制pH为2.00和10.00的氨基乙酸缓冲溶液各100ml,其缓冲物质总浓度为0.10M,问需分别称取氨基乙酸(NH2CH2COOH)多少克?加1.0M HCl或1.0M NaOH各多少克ml? 解:pH = 2.00 pH = 10.00 =6.2 W==0.75(g) 10.用0.1000M NaOH 溶液滴定0.1000M甲酸溶液,等当点pH是多少?计算用酚酞作指示剂(pT=9.0)时的终点误差。 解: =1.7 pOH = 5.76 pH = 8.24 TE = = ()100 = ( )100 = (0.0002-5.8)100 =0.02 % 11.用2.0M HCl溶液滴定20.00ml 2.0M Ba(OH)2,等当点前后0.1%的pH是多少?若用酚酞作指示剂(pT为9.0)计算终点误差。 解:等当点前0.1% [OH-]= =1.3 pOH = 5.88 pH = 8.12 等当点后0.1% [H+]= =1.3 pH = 5.88 TE = () = -0.75 % = -0.8 % 12.用0.1000M HCl溶液滴定20.00ml 0.1000M NaOH,若NaOH溶液中同时含有0.1000M NaAc。计算等当点以及等当点前后0.1%时的pH。若滴定到pH7.0,终点误差有多大? 解:1)等当点时,体系中有0.05000M NaAc pOH = 5.28 pH = 8.72 2) 等当点前0.1% = pOH = 4.30 pH = 9.70 等当点后0.1% pH = 7.74 3) pH = 7.76 (以Ka=1.7510-5计算) 4)TE = 据质子条件 = =0.56 % =0.6 % 13.用0.2000M HCl 溶液滴定0.2000M一元弱酸B(pKb=6.0),计算等当点的pH和等当点前后0.1%的pH。若用溶液的浓度都是0.0200M,结果又如何? 解:1)等当点时 pH = 4.5 等当点前0.1% = =1.010-9 pH = 5.00 等当点后0.1% 体系为HB+HCl pH=4.00 2)当浓度为0.02000M时 等当点时: pH = 5.00 等当点前0.1%: pH = 5.22 等当点后0.1%: 不可忽略HB的离解 =4.80 14.计算0.1000M NaOH滴定0.1000M H3PO4至pH=5.0和10.00时的终点误差。 解:滴定至pH=5.0,相当于滴定至H2PO4- pH=5.0时 =0.0014 =0.46 % pH=10.0时,相当于滴定至HPO42- pH=10.0 =0.0031 =0.3 % 15.用克氏定氮法测定试样含氮量时,用过量的100ml0.3M HCl吸收氮,然后用0.2M NaOH标准溶液反滴。若吸收液中氮的总浓度为0.2M ,计算等当点pH4.0及7.0的终点误差。 解:等当点体系中的主体成份为NH4+ = pH=5.065.1 pH=4.0 体系为HCl与NH4+ = =-0.08 % pH=7.0 = = =0.0056 =0.6 % 16.下列物质能否用酸碱滴定法直接测定?使用什么标准溶液和指示剂?如不能,可用什么办法使之适用于酸碱滴定法进行滴定? (1)乙胺 (2)NH4Cl (3)HF (4)NaAc (5) H3BO3 (6)硼沙 (7)苯胺 (8)NaHCO3 解:(1)乙胺 可用HCl直接滴定 pH = 5.8 可选甲基红作指示剂,也可用溴甲酚紫 (2)NH4Cl =5.610-10 不能直接滴定,可用甲醛法间接滴定,用 NaOH,酚酞 (3)HF Ka=6.810-4 可以用NaOH直接滴定 pOH=5.92 pH=8.1 百里酚兰—甲酚红混合指示剂 pT=8.3 (4)NaAc Kb=5.610-10 不能直接用HCl滴定,用离子交换法交换出等量的碱,用HCl滴定 R-NR3-OH+Ac-—R-NR3-Ac+OH- (5)H3BO3 Ka =5.810-10,不能直接用NaOH滴定,但可用甘油等强化,使其生成络合酸pKa=4.26,等当点的pH=9.0 可选用酚酞作指示剂 (6)硼沙 Na2B4O710H2O Na2B4O7+10H20=2NaH2BO3+2H3BO3+5H2O Kb=1.710-5 可以用HCl滴定,等当点: pH=5.12 可选用甲基红作指示剂 (7)苯胺 Kb=4.210-10 不能用HCl直接滴定,但可用非水滴定法测定 (8)NaHCO3 Ka2=5.610-11 Kb2= 在误差允许较大的情况下,可选用这HCl进行滴定,选用甲基橙作指示剂。 17. 下列各溶液能否用酸碱滴定法测定,用什么滴定剂和指示剂,滴定终点的产物是什么? (1) 柠檬酸; (2)NaHS; (3)氨基乙酸钠; (4)顺丁烯二酸; (5)NaOH+(CH2)6N4(浓度均为0.1M); (6)0.5M氯乙酸+0.01M醋酸: 解:(1)柠檬酸 Ka1=7.410-4 Ka2=1.710-5 Ka3=4.010-7 以C=0.1mol/l算,Ka3C=10-8 可以一次滴定至第三化学计量点。 =2.510-5 pOH=4.60 pH=9.40 可以0.1mol/lNaOH为滴定剂,指示剂选用酚酞。 终点产物为柠檬酸为一三元碱。 (2) NaHS Ka1=8.910-8 Ka2=1.210-13 Kb2= HS-作为碱可以用HCl溶液滴定 =6.710-5 pH=4.18 可选用甲基橙作指示剂 ,终点产物为H2S。 (3) 氨基乙酸钠 Ka1=4.510-3 Ka2=1.710-10 Kb1C>10-8 Kb2C<10-8 Kb1/Kb2=>105 氨基乙酸钠可用HCl滴定至第一化学计量点 (终点) =8.710-7 pH=6.06 可选用溴甲酚紫作指示剂,终点产物为氨基乙酸钠。 (4) 顺丁烯二酸 Ka1=1.210-2 Ka2=6.010-7 Ka1C>10-8 Ka2C>10-8 Ka1/Ka2=105(2104) 可用NaOH滴定至第一化学计量点,也可滴定至第二化学计量点。 第一化学计量点的产物为顺丁烯二酸氢钠 pH=4.07 选用甲基橙为指示剂。 第二化学计量点的产物为顺丁烯二酸钠 pOH=4.63 pH=9.37 可选用酚酞作指示剂。 (5) NaOH+(CH2)6N4(浓度均为0.1M) (CH2)6N4 Kb=1.3510-9 CKb>10-8 可以在(CH2)6N4存在下以HCl作标准溶液滴定NaOH, 终点产物为(CH2)6N4。 pOH=5.08 pH=8.92 可选用酚酞为指示剂。 (6)0.5M氯乙酸+0.01M醋酸 氯乙酸 KaA=1.3810-3 KbA=7.2410-12 醋酸 KaB=1.7510-5 KbB=5.610-10 KaAC>10-8 KaBC>10-8 KaAC/KaBC=0.510-31.38/0.011.7510-5 =0.00069/1.7510-7=3.9103<105 可以用NaOH滴定两种酸的总量,但难以分步滴定。 终点产物为氯乙酸钠和醋酸钠混合物 =1.310-6 pOH=5.87 pH=8.13 可选甲酚红—百里酚蓝混合指示剂。 18. 设计下列混合物的分析方案 (1) HCl+NH4Cl混合液 (2) 硼酸+硼沙混合物 (3) HCl+H3PO4混合液 解:(1)HCl+NH4Cl混合液 取混合液一份,以甲基红为指示剂,用NaOH滴定至橙色, 终点产物为NH4+。 =5.310-6 pH=5.3 设所耗体积为V1 CHCl= 在上述溶液中加入甲醛,反应后,加入酚酞作指示剂,用NaOH滴定至浅红,体积为V2,以V2计算NH4Cl的含量终点产物为(CH2)6N4 CNH4Cl%= (2)H3BO3+NaB4O7混合物 取混合物的试液一份,用甲基红为指示剂,以HCl滴定(V)终点产物为H3BO3;以此计算Na2B4O7的含量。 另取一份试液用甘油醇强化后,用NaOH滴定络合酸的总量。 即求出H3BO3+Na2B4O7所产生的H3BO3的总量,扣除Na2B4O7的量后,即为H3BO3的量。 B4O72-+5H2O=2H3BO3+2H2BO32- Na2B4O7%= H3BO3% (4) HCl+H3PO4 混合液 取一份试液,用甲基橙为指示剂,用NaOH滴定,设耗体积为V1,另取一份试液,用酚酞为指示剂,用NaOH滴定,设耗体积为V2。 CH3PO4= CHCl= 19.标定HCl溶液时,准确称取Na2C2O4 0.3024g灼烧成Na2CO3后,溶于水用HCl滴定,用甲基橙作指示剂,用去HCl 22.38ml,计算HCl溶液的摩尔浓度。 解:1Na2C2O41Na2CO32HCl nNa2C2O4=nHCl nHCl=2nNa2C2O4=2 CHCl= =0.2028 mol/l 答:HCl溶液的摩尔浓度为0.2028 mol/l。 20.现有一含磷样品。称取试样1.000g,经处理后,以钼酸氨沉淀磷为磷钼酸氨,用水洗去过量的钼酸氨后,用0.1000M NaOH 50.00ml溶液沉淀。过量的NaOH 10.27ml,计算试样中的磷和五氧化二磷的百分含量。 解:1P1(NH4)2HPO412MoO3H2O24OH- nP= nP2O5= P% =0.3802 P2O5%==0.8710 答:试样中磷与五氧化二磷的百分含量分别为0.3802和0.8710。 21.有一含Na2CO3与NaOH的混合物。现称取试样0.5895克,溶于水中。用0.3000M HCl滴定至酚酞变色时,用去HCl 24.08ml,加甲基橙后继续用HCl滴定,又耗去HCl 12.02ml。试计算试样中Na2C2O3与NaOH的百分含量。 解:Na2CO3%= = NaOH%= = =24.55 22.某试样含Na2CO3、NaHCO3及其它惰性物质。称取试样0.3010克,用酚酞作指示剂滴。用去0.1060M HCl 20.10ml,继续用甲基橙作指示剂滴定,共用去HCl 47.70ml,计算试样中Na2CO3与NaHCO3的百分含量。 解:Na2CO3%= =75.03 NaHCO3%= = =22.19 第****章 沉淀滴定法教案 要求:掌握沉淀滴定法的基本原理及应用。 进程: §8-1 概论 沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的滴定分析方法。虽然能形成沉淀的反应很多,但能用作滴定的却很少。 能用于沉淀滴定的沉淀反应必须具备以下几个条件: 1. 反应能定量完成,进行迅速; 2. 反应生成的沉淀溶解度要很小; 3. 能有适当的办法或指示剂显示反应的等量点; 4. 沉淀的吸附现象不影响滴定终点的确定。 能满足上述要求的沉淀反应并不多,目前在生产上应用较多的是生成难溶银盐的反应: Ag+ + X - = AgX↓ (X -代表Cl-、Br-、I-、SCN -) 如: Ag+ + Cl- = AgCl↓ Ag+ + SCN - = AgSCN↓ 利用生成难溶性银盐的沉淀滴定法,称为银量法。 银量法可以测定Cl-、Br-、I-、SCN -和Ag+ 以及测定含卤素的有机物,还可以测定AsO43-、PO43-等离子。 §8-2 确定滴定终点的方法 一、莫尔法——铬酸钾(K2CrO4)作指示剂 ㈠ 原理 莫尔法是用K2CrO4作指示剂,在中性或弱碱性溶液中用AgNO3标准溶液直接滴定Cl-(或Br-)。 下面以氯化物为例: 滴定反应和与指示剂的反应分别为: Ag+ + Cl- = AgCl↓ (白色) Ksp = 1.8×10-10 2Ag+ + CrO42- = Ag2CrO4↓ (砖红色) Ksp = 2.0×10-12 ㈡ 滴定条件 1. 指示剂的用量 根据溶度积原理,计量点时溶液中Ag+和Cl-的浓度为: 如果溶液中的CrO42-恰好在 [Ag+]sp= 1.3×10-5(mol/L)时与Ag+形成Ag2CrO4↓,则观察到的终点恰能与计量点相符合。 已知25℃时,Ag2CrO4的溶度积 Ksp=2.0×10-12 则理论上需要的CrO42-浓度应该是: 实验证明,K2CrO4的浓度以0.005mol/L为宜。 设用0.1000mol/L AgNO3溶液滴定0.1000 mol/L NaCl溶液,指示剂的浓度为5.0×10-3 mol/L。当开始析出AgCrO4↓时,溶液中的Ag+浓度为: 显然,Ag+是过量了,此时溶液中的Cl-浓度为: Ag+真正过量的浓度为: 总共多消耗的Ag+浓度为1.1×10-5 + 2.0×10-5=3.1×10-5(mol/L)。滴定时需要的Ag+的物质的量为:0.1000×V(mmol),Ag+过量的物质的量为:3.1×10-5×2V(mmol)。 故 终点误差: 2. 溶液的酸度 滴定应当在中性或弱碱性(pH约6.5~10.5)介质中进行。 若在酸性介质中…… 若在碱性溶液中…… 3. 滴定时应剧烈摇动,使被AgCl或AgBr沉淀吸附的Cl-或Br–及时释放出来,防止终点提前。 4. 预先分离干扰离子 ㈢ 应用范围 莫尔法能测Cl-、Br-,但不能测定I-和SCN -。 ㈣ 应用示例 例1,准确量取生理盐水10.00mL,加入K2CrO4指示剂0.5~1mL,以0.1045 mol/L AgNO3标准溶液滴定至砖红色,即为终点,计用去AgNO3标准溶液14.58 mL,试计算生理盐水中NaCl的百分含量。 解: Ag+ + Cl- = AgCl↓ 例2,水中可溶性氯化物的测定。 测定方法:取一定量(50mL或100mL)水样,加5% K2CrO41mL,以0.1000 mol/L或 0.0100 mol/L AgNO3标准溶液滴定至微红色终点,然后计算水中氯化物的含量(以Cl-mg/L表示)。如果水样的酸碱性不合适,应预先中和之。 例3,味精中NaCl含量的测定 测定方法:取一定量味精加水溶解,以K2CrO4为指示剂,用0.1 mol/L AgNO3标准溶液滴定至微红色即为终点。根据消耗AgNO3标准溶液的体积,便可算出味精中NaCl的百分含量。 二、佛尔哈德法——铁铵矾作指示剂 ㈠ 原理 用铁铵矾(NH4Fe(SO4)2)作指示剂的银量法称为佛尔哈德法。本法包括直接滴定法和返滴定法。 1. 直接滴定法测定Ag+ 在含有Ag+的酸性溶液(如HNO3介质)中,以铁铵矾作指示剂,用NH4Fe(SO4)2的标准溶液滴定。溶液中首先析出AgSCN↓,当Ag+定量沉淀后,过量一滴NH4SCN溶液与Fe3+生成红色配合物,即为终点。 滴定反应和与指示剂反应如下: Ag+ + SCN - = AgSCN ↓ (白色) Ksp = 1.0×10-12 Fe3+ + SCN - = FeSCN2+ (红色) K = 138 2、返滴定法测定卤素离子 在含有卤素离子(如Cl-)的HNO3溶液中,加入已知量过量的AgNO3标准溶液,然后以铁铵矾作指示剂,用NH4SCN标准溶液返滴定过量的AgNO3。 其反应式为: Cl- + Ag+(过量) AgCl↓ (白色) Ag+(剩余) + SCN - AgSCN ↓ (白色) Fe3+ + SCN- FeSCN2+ (红色) ㈡ 滴定条件 ① 应当在酸性介质中进行; ② 用直接法测定Ag+时,为防止AgSCN对Ag+的吸附,临近终点时应剧烈摇动;用返滴定法测Cl-时,为了避免AgCl沉淀发生转化,应轻轻摇动。 ③ 强氧化剂和氮的氧化物以及铜盐、汞盐都能与SCN -作用,因而干扰测定,必须预先除去。 ④ 测定碘化物时,必须先加AgNO3,后加指示剂,否则会发生如下反应: 2Fe3+ + 2I - 2Fe2+ + I2 影响结果的准确度。 ㈢应用范围 本法适用于以直接法测定Ag+和以剩余滴定法测定Cl-、 Br-、I-、SCN-、PO43-、AsO43-的含量。 ㈣应用示例 例1,用佛尔哈德法测定KBr的含量。 称取KBr试样1.231g溶解后,转入100mL容量瓶中,稀释至标线,吸取此液10.00mL于锥形瓶中,加入0.1045mol/LAgNO3标准溶液20.00mL,新煮沸并已冷却的6mol/LHNO3 5mL以及蒸馏水20.00mL,铁铵矾指示剂1mL,用0.1213mol/L NH4SCN标准溶液滴定至终点,计用去8.78mL,试计算KBr%。 解: Ag+ + Br- = AgBr↓ Ag+ + SCN - = AgSCN↓ 例2,酸性水样中可溶性氯化物的测定。 取水样50.00mL,加6mol/LHNO35mL,由滴定管加入0.01mol/lAgNO3标准溶液20~30mL(视氯化物含量而定,以过量5mL为宜),然后加3mL硝基苯,充分振摇,使AgCl 都被硝基苯包围起来而聚集于瓶底。加铁铵矾指示剂1mL,用0.01mol/L NH4SCN标准溶液滴定至红色不消失为止。根据两种标准溶液的消耗量,就可按下式求得水样中氯化物的含量。 解: 例3,粮食中溴甲烷残留量的测定。 在室温下溴 甲烷是一种易挥发的气体,测定时是将它从粮食中吹出,用乙醇胺吸收,将吸收液加水稀释,并使溶液呈酸性,然后加过量AgNO3标准溶液,剩余的AgNO3用NH4SCN标准溶液滴定,以铁铵矾为指示剂,终点为微红色,反应为: 三、法扬司法——吸附指示剂(四师P.243) ㈠ 原理 用吸附指示剂指示终点的银量法称为法扬司法。 吸附指示剂是一些有机染料,它的阴离子在溶液中容易被带正电荷的胶状沉淀所吸附,吸附后结构变形而引起颜色变化,从而指示滴定终点。 如:荧光黄,可用下式简单表示: AgCl·Ag+ + FIn- AgCl·AgFIn (黄绿色) (粉红色) ㈡ 滴定条件 1. 由于颜色变化是发生在沉淀表面,欲使终点变色明显,应尽量使沉淀的比表面大一些; 2. 溶液酸度要适当; 3. 滴定中应避免强光照射。 4. 胶体微粒对指示剂的吸附能力应略小于对被测离子的吸附能力,否则指示剂将在计量点前变色。但也不能太小,否则终点出现过迟。 卤化银对卤化物和几种吸附指示剂的吸附能力的次序如下: I->SCN ->Br->曙红>Cl->荧光黄 ㈢ 应用范围 法扬司法可用于Cl -、Br-、I-、SCN -、SO42-和Ag+等离子的测定。 ㈣ 应用示例 用吸附指示剂法测定岩盐中可溶性氯化物:称取岩盐试样1~1.5g(称准至0.0001g),用少许水溶解,溶解后转入250mL容量瓶中,用水稀释至标线。摇匀,放置使澄清。吸取25.00mL,加水至50.00mL。确信溶液为中性或近中性后,加0.1g糊精及7~8滴二氯荧光黄指示剂,用AgNO3标准溶液滴定至黄色刚转变为桃红色,即为终点。滴定时搅拌溶液,并避免阳光直射。 结果按下式计算: 几种沉淀滴定法的比较: 莫尔法用K2CrO4作指示剂,适用于测定氯化物和溴化物的含量,方法可靠、简便。但只能在中性或弱碱性溶液中进行测定,对碘化物及硫氰酸盐的测定会带来较大误差。 佛尔哈德法可用铁铵矾作指示剂,用硫氰酸盐为标准溶液直接测定银盐的含量;也可用AgNO3和硫氰酸盐两种标准溶液间接测定氯化物、溴化物和碘化物的含量(剩余滴定法)。此法终点明显,能在酸性条件下进行测定。但需要有两种标准溶液,比莫尔法及法扬司法要麻烦一些;且由于使用两种标准溶液引入误差的机会也就增多。 法扬司法是以吸附指示剂指示终点来测定卤化物含量的方法。测定氯化物常用荧光黄指示剂,测定溴化物常用曙红为指示剂。此法终点明显,方法简便,但反应条件要求比较严格,应注意溶液的酸度、浓度以及胶体的保护等。 沉淀滴定法计算示例,自己看。 §8-3 沉淀滴定法的滴定曲线 经典的沉淀滴定法,是用标准AgNO3溶液滴定卤化物。下面就以0.1000mol/L AgNO3溶液滴定20.00 mL 0.1000mol/L NaCl溶液为例,计算滴定过程中Ag+浓度的变化,并作出滴定曲线。 一、滴定前 溶液中只有
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