滴定分析概論(答案)

滴定分析概論思考題與習(xí)題答案1請(qǐng)解釋下列術(shù)語(yǔ)：①化學(xué)計(jì)量點(diǎn)；②滴定終點(diǎn)；③滴定(終點(diǎn))誤差；④標(biāo)準(zhǔn)溶液；⑤基準(zhǔn)物質(zhì)。答①化學(xué)計(jì)量點(diǎn)：在滴定過(guò)程中，當(dāng)?shù)稳氲臉?biāo)準(zhǔn)溶液的量與被測(cè)物質(zhì)的量恰好符合化學(xué)反應(yīng)方程式所表示的化學(xué)計(jì)量關(guān)系時(shí)，稱(chēng)反應(yīng)到達(dá)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(stoichiometricpoint,sp)滴定終點(diǎn)：滴定過(guò)程中，指示劑正好發(fā)生顏色變化而終止滴定之時(shí)，稱(chēng)為滴定終點(diǎn)(endpointofthetitration,ep)。滴定(終點(diǎn))誤差：滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一致所引起的誤差，稱(chēng)滴定誤差(titrationerror，TE)或終點(diǎn)誤差(endpointerror)。標(biāo)準(zhǔn)溶液：標(biāo)準(zhǔn)溶液(standardsolution)是已知準(zhǔn)確濃度的溶液?；鶞?zhǔn)物質(zhì)：基準(zhǔn)物質(zhì)(primarystandard)是能用來(lái)直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的物質(zhì)。2．滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)有什么要求？能用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)需具備什么條件？答：用于滴定分析的化學(xué)反應(yīng)必須具備下列幾個(gè)條件：1．反應(yīng)必須定量完全。即被測(cè)物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)溶液之間必須按一定的反應(yīng)方程式進(jìn)行，有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系；無(wú)副反應(yīng)發(fā)生；反應(yīng)完全程度達(dá)99.9%以上；這是定量計(jì)算的依據(jù)。2．反應(yīng)必須快速。最好瞬間完成。對(duì)于速率較慢的反應(yīng)，有時(shí)可通過(guò)控制適當(dāng)條件(如加熱、催化劑等)來(lái)提高反應(yīng)速率。3．必須有適宜方法確定終點(diǎn)。如指示劑，儀器分析法等。只有基準(zhǔn)物質(zhì)才能用直接法配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液?；鶞?zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備如下條件：(1)組成和化學(xué)式完全相同。(2)純度足夠高(一般在99.9%以上)。性質(zhì)穩(wěn)定，例如不吸空氣中的水分和CO?不易被空氣中的氧氧化等。按一定的反應(yīng)式反應(yīng)完全，不發(fā)生副反應(yīng)。最好有較大的相對(duì)分子質(zhì)量，可減小稱(chēng)量誤差。

3?滴定度t =0.0O5406g/ml的含意是什么？HCl/Na2CO3答：是指1mlHC1標(biāo)準(zhǔn)溶液恰好能與0.005406g的Na2CO3反應(yīng)。4．下列物質(zhì)中哪些可用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，哪些只能間接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液？為什么？①NaOH；②HC1；③KMnO7；@NaCl；@AgNO3；@Na2S2O3:⑦K2Cr2O7o答：只有符合如下條件的基準(zhǔn)物質(zhì)才能直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液：（1）組成和化學(xué)式完全相同。（2）純度足夠高（一般在99.9%以上）。（3）性質(zhì)穩(wěn)定，例如不吸空氣中的水分和CO?不易被空氣中的氧氧化等。（4）按一定的反應(yīng)式反應(yīng)完全，不發(fā)生副反應(yīng)。（5）最好有較大的相對(duì)分子質(zhì)量，可減小稱(chēng)量誤差。題目中具有基準(zhǔn)試劑的物質(zhì)有④NaCl；⑤AgNO3:⑦K2Cr2O7，可用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。由于NaOH易吸收空氣中的CO2和水份；濃HCl易揮發(fā)；KMnO7氧化性強(qiáng)易與空氣中還原性物質(zhì)反應(yīng)常，在制備和貯存過(guò)程中，常混入少量的MnO2和其他雜質(zhì)；Na2S2O3常易風(fēng)化或潮解，并含有少量S、S2一、SO;-、Cl-、CO2-等雜質(zhì)，故①NaOH；②HCl；③KMnO7;⑥Na2S2O3只能間接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。5．下列情況將使鹽酸濃度測(cè)定結(jié)果偏高、偏低、還是無(wú)影響？①用在干燥器中長(zhǎng)期保存的硼砂（Na2B4O7.10H2O）基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定HCl溶液的濃度。答:cHCl偏低。用硼砂（Na2B4O7.10H2O）基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定HCl溶液的濃度：C=一加眄呢-叫0 。在干燥器中長(zhǎng)期保存的硼砂，易失去結(jié)晶水，使相HCl VM X—HGUNa2B4O7.10H2O1000同質(zhì)量的硼砂基準(zhǔn)物中Na2B4O7的含量偏高，消耗VHCl偏大，使cHCl偏低。用吸潮的碳酸鈉基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定HCl溶液的濃度。答：cHCl答：cHCl偏高。用碳酸鈉基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定HCl溶液的濃度:cHCl2mNaCOM XHClNa2CO3 1000相同質(zhì)量的碳酸鈉基準(zhǔn)物質(zhì)中，吸潮的碳酸鈉基準(zhǔn)物質(zhì)中碳酸鈉的含量降低，消耗V耗VHCl偏小，使cHCl偏高。用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定HCl溶液的濃度，滴定速度太快，附在滴定管上的c-Vc二NaOHNaOHc-Vc二NaOHNaOHHCl VHCl答：cHCi偏高。用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定HCl溶液的濃度:定速度太快，附在滴定管上的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)不及流下就讀取滴定體積，則使消耗VNaOH偏大，使CHCl偏高。以酚酞作指示劑，用吸收了CO2的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定HCl溶液的濃度。答CHC1偏高。：NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收了CO2則部分NaOH生成Na2CO3,lmolCO2將消耗2mol的NaOH生成lmol的Na2CO3。若滴定中l(wèi)molNa2CO3能與2mol的HCl反應(yīng)生成CO2,cNaOH相當(dāng)沒(méi)改變，對(duì)cHCl濃度無(wú)影響。若滴定中l(wèi)mol的Na2CO3只能與lmol的HCl反應(yīng)生成NaHCO3,則滴定相同物質(zhì)量的HCl，消耗VNaOH偏大，使cHCl偏高。滴定以酚酞作指示劑，lmol的Na2CO3只能與lmol的HCl反應(yīng)生成NaHCO3，則消耗VNaOH偏大，使cHCl偏高。以甲基橙作指示劑，用吸收了CO2的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定HCl溶液的濃度。答:cHCl無(wú)影響。以甲基橙作指示劑，lmolNa2CO3能與2mol的HCl反應(yīng)生成CO2，對(duì)cHCl濃度無(wú)影響。6?現(xiàn)用一濃度為0?2000mol?L-i的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定某一元酸樣品溶液20.00ml，消耗體積為9?50ml?，F(xiàn)欲使NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗體積至少達(dá)到20ml。問(wèn)：①如何調(diào)整原NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度？②調(diào)整后的濃度是多少？③若剩余0?2000mol?L-i的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液500ml，至少需加多少毫升水？解:①用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定某一元酸樣品，一元酸的物質(zhì)量不變,則消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)量也不變，欲使NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗體積增大，則需加水稀釋原NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，使?jié)舛冉档?。cV0.02000x9.50調(diào)整后的濃度c=-^-^= =0.095(mol?L-l)2V 202需加水Vml。0.2000x500=0.095x(500+V) V=553ml7?已知濃HCl的p為1.19kg?L-i,HCl含量為37%(m/m)。現(xiàn)要配制0?10mobL-i的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液1000ml，問(wèn)：①需要濃HCl多少毫升？②用什么方法配制？③用0.2305g的Na2CO3基準(zhǔn)物標(biāo)定該稀HCl濃度，終點(diǎn)時(shí)消耗體積為40?15ml。

=105.99，Na2CO3該稀HCl的濃度是多少？④該稀HCl的=105.99，Na2CO3HCl/CaCO3M=100.09)CaCO3解：①濃鹽酸的濃度：c濃鹽酸1000解：①濃鹽酸的濃度：c濃鹽酸1000?p?X%1000x1.19x37%“ 二 二1236.46(mol-L-i)濃HCl：(mol-L-1)現(xiàn)要配制0.10mol?L-i濃HCl：(mol-L-1)12V=雪=0.10x1000=8.3(ml)1c121②因濃鹽酸具有揮發(fā)性，故應(yīng)用間接配制法配制稀鹽酸。③NaCO+2HCl=2NaCl+COT+HO3221molNa2CO3相當(dāng)于2molHCl，即n二2n2 3 HClNa2CO3該稀HCl的濃度是：c=HC該稀HCl的濃度是：c=HCln^ 二 二0.1083“ V“甘40.15Mx 105.99xTOC\o"1-5"\h\zNa2CO3 1000 1000④CaCO+2HCl=CaCl+COT+HO2 2 211molHC相當(dāng)于一molCaCO3，即n=12n2 3 CaCO3 ' HCl3該稀HCl相對(duì)CaCO3的滴定度：1 M1 100.09T 二—cVxCaCO^二x0.1083x1x 二5.420x10-3(g?ml-1)HCl/CaCO3 2HClHCl1000 2 10008?已知NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為O?10O2mol?L-i,今欲測(cè)定草酸(巧(2042^0)的含量，問(wèn)：①至少應(yīng)稱(chēng)取草酸樣品多少克？②此稱(chēng)樣量相對(duì)誤差是否小于0.1%?③若要使稱(chēng)量相對(duì)誤差小于0.1%,可如何操作？(M =126.02)H2C2O4.2H2O解：①為了使滴定的相對(duì)誤差＜0.1%，消耗滴定劑的體積需±20ml。滴定反應(yīng)2NaOH+H2C2O4=Na2C2O4+2H2O111mol的NaOH相當(dāng)于—mol的H2C2O4?2H2O,即n 二n，若消2 224 2 H2C2O4-2H2O2NaOH耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液20ml,貝V：1M1126.02m=—cVx仏輕*=x0.1002x20x =0.13(g)生。2。4 2NaOHNaOH 1000 2 ? 1000

樣品稱(chēng)量0.13g，相對(duì)誤差： x100%=±0.15%>±0.1%0.13若要使稱(chēng)量相對(duì)誤差小于0.1%,可加大稱(chēng)樣量至0.2g，使用50ml規(guī)格的滴定管滴定或精密稱(chēng)樣至0.65g，準(zhǔn)確配成100ml的溶液，再吸取20ml溶液來(lái)滴定。9.稱(chēng)取含鋁試樣0?530Og,溶解后定溶為100.0mL的溶液。精密吸取20.00mL上述溶液于錐形瓶中，準(zhǔn)確加入EDTA（0?05012mol?L-i）標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，控制條件使A13+與EDTA反應(yīng)完全，然后用的ZnSO4（0?05035mol?L-i）標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的EDTA,消耗ZnSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液15.20mL，計(jì)算試樣中A12O3的含量。（已知M=101.96）Al2O3解：相關(guān)化學(xué)反應(yīng)為：A1+Y（定量過(guò)量）A1YZn+Y（剩余）=ZnY1molEDTA（艮卩Y）相當(dāng)于1mol的A13+，相當(dāng)于1mol的Al2O3，即2 2 31n=n，1molEDTA（艮卩Y）相當(dāng)于1mol的Zn2+，即n =nAl2O3 2EDTA ZnSO4EDTA總的EDTA的物質(zhì)的量：cEDTAVEDTA=0.05012X20.00（moL）剩余的EDTA的物質(zhì)的量：cZnSOVZnSO=0.05035X15.20（moL）消耗掉的EDTA的物質(zhì)的量：cEDTAVEDTA－cZnSO4VZnSO4=0.05012X20.00－0.05035X15.20(moL)試樣中Al2O3的含量：1M(c V-cV)x AlAAlO%=23x100%2EDTAEDTA ZnSO4AlO%=23x100%20.004mx—s100.0-x(0.05012x20.00-0.05035x15.20)x101.9622000x100%-11.4(%)0530020.00 i丿0.5300x100.010.今分析某硅酸鹽樣品，稱(chēng)取試樣0?5O0Og，采用適當(dāng)方法完全溶解后將所含的Fe3+還原為Fe2+,用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗KMnO4溶液25?00m1,再稱(chēng)取試樣0?5000g，用重量法分析，得到Fe2O3和A12O3總質(zhì)量為0?450Og。已知1ml的KMnO4溶液相當(dāng)于O?0O6301g的H2C2O42H2O。計(jì)算①KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度。②樣品中FeO與A12O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（m =126.02,23 H2C2O4.2H2OM =159.7，M =71.85，M =101.96)Fe2O3 FeO Al2O3解：①相關(guān)反應(yīng)為：2MnO-+5CO2-+16H+—2Mn2++10CO2t+8H2O2 4 22

二一2

二一n5H2C2O4-2H2OKMnO41molH2C2O4^2H2O相當(dāng)于5molKMnO4,即KMnO4KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度21000TOC\o"1-5"\h\zc=T x一KMnO5K?O/HCO-2HOM4 227 224 2HCO-2HO224 2=5x0.0063011器=0.02000(mo1?L-1)②滴定反應(yīng)為：5Fe2++MnO--+8H+ 5Fe3++Mn2++4H2O421molKMnO4相當(dāng)于5molFe2+，1molFe2+相當(dāng)于1molFeO，所以1molKMnO4相當(dāng)于5molFeO，即n=5nFeO KMnO4樣品中FeO的質(zhì)量為：TOC\o"1-5"\h\zM 71.85m=5c V x—FeO=5x0.02000x25.00x =0.1796(g)FeOKMnO4KMnO41000 1000樣品中FeO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：5cVKMnOKMnOo5cVKMnO