读书破万卷 下笔如有神
第三章 滴定分析 思 考 题
1.什么叫滴定分析?它的主要分析方法有哪些
答:使用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液即标准溶液,滴加到待测物溶液中,直到待测物组分恰好完全反应,即加入标准溶液的物质的量与待测组分的物质的量符合反应式的化学计量关系,然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积,算出待测组分的含量,这一类分析方法统称为滴定分析法。
按照所利用的化学反应不同,滴定分析法一般可分成酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法等分析方式。
2.能用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件?
答:化学反应很多,但是适用于滴定分析法的化学反应必须具备下列条件:
(1) 反应定量地完成,即反应按一定的反应式进行,无副反应发生,而且进行完全(99.9%),这是定量计算的基础。
(2) 反应速率要快。对于速率慢的反应,应采取适当措施提高其反应速率。 (3) 能用较简便的方法确定滴定终点。
凡是能满足上述要求的反应,都可以用于直接滴定法中,即用标准溶液直接滴定被测物质。 3.什么是化学计量点?什么是终点?
答:滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点,称为化学计量点。 在待测溶液中加入指示剂,当指示剂变色时停止滴定,这一点称为滴定终点。 4.下列物质中哪些可以用直接法配制标准溶液?哪些只能用间接法配制?H2SO4,KOH, KMnO4, K2Cr2O7, KIO3, Na2S2O3?5H2O
答:K2Cr2O7, KIO3可以用直接法配制标准溶液,其余只能用间接法配制。 5.表示标准溶液浓度的方法有几种?各有何优缺点?
答:常用的表示标准溶液浓度的方法有物质的量浓度和滴定度两种。
(1)物质的量浓度(简称浓度)是指单位体积溶液所含溶质的物质的量, 即 C= . 在使用浓度时,必须指明基本单元。
(2) 滴定度是指与每毫升标准溶液相当的被测组分的质量,用T被测物/滴定剂表示. 特别适用于对大批试样测定其中同一组分的含量。有时滴定度也可以用每毫升标准溶液中所含溶质的质量来表示,如 =0.01468g/mL.这种表示方法应用不广泛。 6.基准物条件之一是要具有较大的摩尔质量,对这个条件如何理解?
答:作为基准物,除了必须满足以直接法配制标准溶液的物质应具备的三个条件外,最好还应具备较大的摩尔质量,这主要是为了降低称量误差,提高分析结果的准确度。
7. 若将H2C2O4 ?2H2O基准物长期放在硅胶的干燥器中,当用它标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏低还是偏高? 答:偏低。 因为H2C2O4 ?2H2O失去了部分结晶水,用它作基准物时,消耗NaOH溶液的体积偏大,导致测定结果CNaOH偏低。
8. 什么叫滴定度?滴定度与物质的量浓度如何换算?试举例说明。
答:滴定度是指与每毫升标准溶液相当的被测组分的质量,用T被测物/滴定剂表示,如TFe/KMnO4=0.005682g/mL , 即表示1 mL KMnO4溶液相当于0.005682克铁。 滴定度与物质的量浓度之间的换算关系为:TA/B= CBMA 10-3
例如用NaOH滴定H2C2O4的反应为 H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 +2H2O 则滴定度为: = 10-3 .
读书破万卷 下笔如有神
习 题
1. 已知浓硝酸的相对密度1.42,其中含HNO3约为70%,求其浓度。如欲配制1L 0.25mol?L-1HNO3溶液,应取这种浓硝酸多少毫升? 解:(1) C= = = =16 mol/L
(2) 设应取浓硝酸x mL , 则 0.25 1000 =16x x = 16mL 答:HNO3浓度为16 mol/L ,应取这种浓硝酸16mL . 2. 已知浓硫酸的相对密度为1.84,其中H2SO4含量约为96% 。如欲配制1L 0.20mol?L-1H2SO4溶液,应取这种浓硫酸多少毫升?
解:设应取这种浓硫酸VmL,根据稀释前后所含H2SO4的质量相等,则 1.84V 96% =1 0.20 98.08 V 11mL
3. 有一NaOH溶液,其浓度为0.5450mol?L-1,取该溶液100.0mL,需加水多少毫升方能配成0.5000mol?L-1的溶液?
解:设需加水x mL ,则 0.5450 100.0=0.5000 (100.0+x) x = -100.0 =9.00 mL
4. 欲配制0.2500 mol? L-1HCl溶液,现有 0.2120 mol?L-1HCl溶液1000mL,应加入1.121mol?L-1HCl溶液多少毫升?
解:设应加入1.121mol?L-1HCl溶液x mL ,则 0.2500(1000+x)=0.2120×1000+1.121x
(1.121-0.2500)x=(0.2500-0.2120)×1000 x=43.63mL
5. 中和下列酸溶液,需要多少毫升0.2150mol?L-1NaOH溶液?
(1)22.53 mL 0.1250 mol?L-1H2SO4溶液(2)20.52 mL 0.2040 mol?L-1HCl溶液 解:(1)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O VNaOH= = =26.20 mL
(2)NaOH+HCl=NaCl+H2O nNaOH = nHCl ,则 VNaOH = = =19.47 mL
6. 假如有一邻苯二甲酸氢钾试样,其中邻苯二甲酸氢钾含量约为90%,余为不与碱作用的杂质,今用酸碱滴定法测定其含量。若采用浓度为1.000 mol?L-1的NaOH标准溶液滴定之,欲控制滴定时碱溶液体积在25mL左右, 则: (1) 需称取上述试样多少克?
(2) 以浓度为0.0100 mol?L-1的碱溶液代替1.000 mol?L-1的碱溶液滴定,重复上述计算。
(3) 通过上述(1)(2)计算结果,说明为什么在滴定分析中常采用的滴定剂浓度为0.1~0.2 mol?L-1。
解:滴定反应为 KHC8H4O4+ NaOH =NaKC8H4O4 + H2O
则
m试样= =
读书破万卷 下笔如有神
(1)当CNaOH=1.000 mol?L-1时 m试样 = ≈5.7g (2)当CNaOH=0.0100 mol?L-1时 m试样 = ≈0.057g
(3)上述计算结果说明,在滴定分析中,如果滴定剂浓度过高(如1 mol?L-1),消耗试样量较多,浪费药品。如果滴定剂浓度过低(如0.01mol?L-1),则称样量较小,会使相对误差增大。所以通常采用的滴定剂浓度为0.1~0.2 mol?L-1 . 7. 计算下列溶液滴定度,以g?mL-1表示:
(1) 以0.2015 mol?L-1HCl溶液,用来测定Na2CO3 ,NH3 (2) 以0.1896 mol?L-1NaOH溶液,用来测定HNO3,CH3COOH 解:(1)化学反应为
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2CO3 NH3+HCl=NH4Cl 根据TA/B= CBMA×10-3 则有
= = ×0.2015×105.99×10-3=0.01068g/mL
= ×10-3=0.2015×17.03×10-3=0.003432g/mL (2) 化学反应为 HNO3 +NaOH=NaNO3+H2O CH3COOH+NaOH= CH3COONa+H2O
= ×10-3=0.1896×63.01×10-3=0.01195g/mL = ×10-3=0.1896×60.04×10-3=0.01138g/mL
8. 计算0.01135 mol?L-1HCl溶液对CaO的滴定度。 解:HCl与CaO的反应 CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
T CaO/HCl= CHClMCaO×10-3= ×0.01135×56.08×10-3=0.0003183g/mL
9. 已知高锰酸钾溶液浓度为 ,求此高锰酸钾溶液的浓度及它对铁的滴定度。 解:(1)CaCO3 CaC2O4 C2O42-
5C2O42-+2MnO4-+16H =2Mn +10CO2+8H2O 因为 1mol CaCO3相当于1mol C2O42- 所以 = =
CKMnO4= = =0.02000mol/L
(2) KMnO4与Fe 的反应为 5Fe2++ MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 则 =5×0.02000×55.845×10-3=0.005584g/mL
10.将30.0mL 0.150 mol?L-1 HCl溶液和20.0mL0.150 mol?L-1Ba(OH)2溶液相混合,所得溶液是酸性,中性,还是碱性?计算过量反应物的浓度。 解:Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O 已知 nHCl=30.0×0.150×10-3 显然,混合液中
即 Ba(OH)2过量,所得溶液呈碱性。 C =
= 0.0150moL/L
11. 滴定0.1560g草酸的试样,用去0.1011 mol?L-1NaOH 22.60mL.求草酸试样中 H2C2O4?2H2O的质量分数。
解:滴定反应为 H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O = = = =92.32%
12. 分析不纯CaCO3(其中不含干扰物质)时,称取试样0.3000g,加入浓度为0.2500 mol?L-1的HCl标准溶液25.00mL。煮沸除去CO2,用浓度为0.2012 mol?L-1的NaOH溶液返滴过量酸,
分析化学(高教版)习题详解



