分析化学第七章重量分析法和沉淀滴定法答案.docx
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分析化学第七章重量分析法和沉淀滴定法答案
重量分析法和沉淀滴定法
思考题
1.沉淀形式和称量形式有何区别?
试举例说明之。
答：
在重量分析法中，沉淀是经过烘干或灼烧后再称量的。
沉淀形式是被测物与沉淀剂反应生成的沉淀物质，称量形式是沉淀经过烘干或灼烧后能够进行称量的物质。
有些情况下，由于在烘干或灼烧过程中可能发生化学变化，使沉淀转化为另一物质。
故沉淀形式和称量形式可以相同,也可以不相同。
例如：
BaSO4,其沉淀形式和称
量形式相同，而在测定Mg+时，沉淀形式是MgN4PO∙6H0,灼烧后所得的称量形式却是Mg2P2O7。
2．为了使沉淀定量完全,必须加人过量沉淀剂，为什么又不能过量太多？
答：
在重量分析法中,为使沉淀完全,常加入过量的沉淀剂，这样可以利用共同离子效应来降低沉淀的溶解度。
沉淀剂过量的程度，应根据沉淀剂的性质来确定。
若沉淀剂不易挥发，应过量20%~50％；若沉淀剂易挥发，则可过量多些，甚至过量100%.
但沉淀剂不能过量太多，否则可能发生盐效应、配位效应等，反而使沉淀的溶解度增大。
3．影响沉淀溶解度的因素有哪些？
它们是怎样发生影响的?
在分析工作中，对于复杂的情况，应如何考虑主要影响因素？
答：
影响沉淀溶解度的因素有:
共同离子效应，盐效应，酸效应，配位效应，温度,溶剂,沉淀颗粒大小和结构等.共同离子效应能够降低沉淀的溶解度;盐效应通过改变溶液的离子强度使沉淀的溶解度增加；酸效应是由于溶液中H浓度的大小对弱
酸、多元酸或难溶酸离解平衡的影响来影响沉淀的溶解度.若沉淀是强酸盐,如BaSQ,
AgCl等，其溶解度受酸度影响不大，若沉淀是弱酸或多元酸盐［如CaGQ、Ca（PQ4）寸
或难溶酸（如硅酸、钨酸）以及与有机沉淀剂形成的沉淀,则酸效应就很显著。
除沉淀是难溶酸外，其他沉淀的溶解度往往随着溶液酸度的增加而增加；配位效应是配位剂与生成沉淀的离子形成配合物，是沉淀的溶解度增大的现象。
因为溶解是一吸热过程,所以绝大多数沉淀的溶解度岁温度的升高而增大。
同一沉淀，在相同质量时，颗粒越小,沉淀结构越不稳定,其溶解度越大，反之亦反。
综上所述,在进行沉淀反应时,对无配位反应的强酸盐沉淀,应主要考虑共同离子效应和盐效应；对弱酸盐或难溶酸盐，多数情况应主要考虑酸效应,在有配位反应,尤其在能形成较稳定的配合物，而沉淀的溶解度又不太大时,则应主要考虑配位效应.
4．共沉淀和后沉淀区别何在？
它们是怎样发生的?
对重量分析有什么不良影响？
在分析化学中什么情况下需要利用共沉淀？
答：
当一种难溶物质从溶液中沉淀析出时,溶液中的某些可溶性杂质会被沉淀带下来而混杂于沉淀中，这种现象为共沉淀，其产生的原因是表面吸附、形成混晶、吸留和包藏等。
后沉淀是由于沉淀速度的差异,而在已形成的沉淀上形成第二种不溶性物质，这种情况大多数发生在特定组分形成稳定的过饱和溶液中。
无论是共沉淀还是后沉淀，它们都会在沉淀中引入杂质，对重量分析产生误差。
但有时候利用共沉淀可以富集分离溶液中的某些微量成分。
5.在测定BaT时,如果BaSQ中有少量BaCL共沉淀,测定结果将偏高还是偏低？
如有NaSo4、Fe2（SQ）3、BaCrQ共沉淀，它们对测定结果有何影响？
如果测定SθΛ时，
BaS（Q中带有少量BaCI2、Na2S04BaCro4Fe2（Sθ4）3，对测定结果又分别有何影响？
答：
如果BaS（O中有少量BaC∣2共沉淀，测定结果将偏低，因为MaQVMiaSQ4。
如有Na2SQ’Fe2（SQ4）3、BaCrQ共沉淀，测定结果偏高.如果测定SQ2—时，BaS（O中带有少量BaCL、NCbS04、BaCrO4、Fe2（SO4）3,对测定结果的影响是BaCb偏高、N＠So偏低、BaCrO偏高、Fe2（So4）3偏低.
6.沉淀是怎样形成的？
形成沉淀的性状主要与哪些因素有关？
其中哪些因素主要由沉淀本质决定?
哪些因素与沉淀条件有关？
答：
沉淀的形成一般要经过晶核形成和晶核长大两个过程.将沉淀剂加入试液中，当形成沉淀离子浓度的乘积超过该条件下沉淀的溶度积时，离子通过相互碰撞聚集成
微小的晶核，溶液中的构晶离子向晶核表面扩散，并沉淀在晶核上，晶核就逐渐长大成沉淀颗粒。
离子形成晶核,再进一步聚集成沉淀颗粒的速度为聚集速率。
在聚集的同时,构晶离子在一定晶格中定向排列的速率为定向速率.如果聚集速率大，定向速率小，即离子很快地聚集生成沉淀颗粒，却来不及进行晶格排列，则得到非晶形沉淀。
反之，如果定向速率大,聚集速率小，即离子较缓慢地聚集成沉淀颗粒，有足够时间进行晶格排列，则得到晶形沉淀.其中定向速率主要由沉淀物质本性决定，而聚集速率主要与沉淀条件有关.
7.要获得纯净而易于分离和洗涤的晶形沉淀，需采取些什么措施？
为什么？
答：
欲得到晶形沉淀应采取以下措施:
（1）在适当稀的溶液中进行沉淀,以降低相对过饱和度.
（2）在不断搅拌下慢慢地加入稀的沉淀剂，以免局部相对过饱和度太大。
（3）在热溶液中进行沉淀,使溶解度略有增加，相对过饱和度降低.同时，温度升高，可减少杂质的吸附。
（4）陈化。
陈化就是在沉淀完全后将沉淀和母液一起放置一段时间。
在陈化过程中,小晶体逐渐溶解，大晶体不断长大,最后获得粗大的晶体。
同时,陈化还可以使不完整的晶粒转化为较完整的晶粒，亚稳定的沉淀转化为稳定态的沉淀。
也能使沉淀变得更纯净.
8．什么是均相沉淀法？
与一般沉淀法相比，它有何优点？
答:
均相沉淀法就是通过溶液中发生的化学反应，缓慢而均匀地在溶液中产生沉淀剂，从而使沉淀在整个溶液中均匀地、缓慢地析出。
均匀沉淀法可以获得颗粒较粗，结构紧密,纯净而又易规律的沉淀。
9•某溶液中含SO2-、Mg+二种离子，欲用重量法测定，试拟定简要方案。
答：
在溶液中加入Ba2+生成BaSO沉淀，过滤，沉淀烘干、灼烧，称重后利用化学因数计算SO2—含量.滤液中加入（NHt）2HPO,将M飙淀为MgNbPO∙6H0，过滤，沉淀经烘干、灼烧，得到称量形式MgP2O7。
称重后利用化学因数计算镁含量。
10•重量分析的一般误差来源是什么？
怎样减少这些误差?
答：
一般误差来源有两个,一是沉淀不完全，二是沉淀不纯净。
通常采取同离子
效应、盐效应、酸效应、配位效应以及控制体系的温度、溶剂、沉淀颗粒大小和结构等因素来降低沉淀的溶解度,以保证沉淀完全。
同时采用适当的分析程序和沉淀方法、降低易被吸附离子的浓度、选用适当的沉淀条件和沉淀剂、或再沉淀等措施，以获得纯净沉淀。
11•什么是换算因数（或化学因数）?
运用化学因数时，应注意什么问题？
答：
待测组分的摩尔质量与称量形式的摩尔质量之比值。
在运用化学因数时，必须给待测组分的摩尔质量和（或）称量形式的摩尔质量乘以适当系数，使分子分母中待测元素的原子数目相等。
12•试述银量法指示剂的作用原理，并与酸碱滴定法比较之。
答：
银量法指示剂有三种：
用铬酸钾作指示剂称为摩尔法，其作用原理是在含
有CI—的溶液中,以K2CrO作为指示剂，用硝酸银标准溶液滴定，当定量沉淀后，过量的Ag+即与K2CrQ反应，形成砖红色的AgzCrQ沉淀，指示终点的到达。
用铁铵矶作指示剂称为佛尔哈德法，其作用原理是在含有Ag+的溶液中，以铁铵
矶作指示剂，用NHSCl标准溶液滴定，定量反应后，过量的SCN与铁铵矶中的Fe3+反应生成红色FeSCN+配合物，指示终点的到达.
用吸附指示剂指示终点的方法称为法扬司法，其作用原理是吸附指示剂是一种
有色的有机化合物，它被吸附在带不同电荷的胶体微粒表面后，发生分子结构的变化，从而引起颜色的变化，指示终点的到达。
13•用银量法测定下列试样中Cl—含量时，选用哪种指示齐U指示终点较为合适？
（I）BaCI2;
（2）NaCI+Na3P04；（3）FeCI2；（4）NaCI+Na2S04。
答：
（1）铬酸钾；
（2）铁铵矶；（3）吸附指示剂；（4）铬酸钾;铁铵
矶；吸附指示剂
14。
说明用下述方法进行测定是否会引人误差，如有误差则指出偏高还是偏低？
⑴吸取NaCI+b2S0t试液后，马上以摩尔法测Cl—;
（2）中性溶液中用摩尔法测定Br-；
（3）用摩尔法测定pH~8的KI溶液中的I—；
（4）用摩尔法测定CI-,但配制的K=CrQ指示剂溶液浓度过稀;
（5）用佛尔哈德法测定Cl—，但没有加硝基苯.
=-
答:
（1）偏高•因为在酸性溶液中CrO-浓度降低，影响Ag2CrO沉淀形成，终点过迟.
（=）无影响
（3）偏低，因为AgI沉淀强烈地吸附I-,致使终点过早到达。
（4）偏高，因为K=CrQ指示剂溶液浓度过稀，致使终点过迟到达.
（5）偏低，因为没有加入硝基苯，致使AgCI沉淀部分转化为AgSCr沉淀，返滴剂SCIN用量过多。
15．试讨论摩尔法的局限性。
答：
摩尔法只能在中性或弱减性（PH6.5~10.5）溶液中进行，因为在酸性溶液中CrO2—浓度降低,影响AgaCrO4沉淀形成，终点过迟。
在强碱性溶液中，AgNO会生成
Ag2O^淀.此外，摩尔法只能用来测定Cl—、Br—等，去卩不能用NaCl直接滴定Ag+.
16.为什么用佛尔哈德法测定Cl—时,引入误差的概率比测定Br-或I—时大？
答:
因为AgC啲溶解度大于AgSCN而AgBr和AgI的溶解度较小，所以用佛尔哈德法测定Cl-时，引入误差的概率比测定Br—或I-时大.
17.为了使终点颜色变化明显，使用吸附指示剂应注意哪些问题?
答：
（1）由于吸附指示剂的颜色变化发生在沉淀微粒表面上，因此应尽可能使卤化银沉淀呈胶体状态，具有较大的表面积。
（2）常用的吸附指示剂大多是有机弱
酸，而起指示作用的是他们的阴离子，因此在使用吸附指示剂时，要注意调节溶液pH
值。
（3）卤化银沉淀对光敏感，遇光易分解析出金属银，使沉淀很快转变为灰黑色，影响终点观察，因此在滴定过程中应避免强光照射。
（4）胶体微粒对指示剂离子的
吸附能力，应略小于对待测离子的吸附能力，否则指示剂将在化学计量点前变色，但如果吸附能力太差，终点时变色也不敏锐.（5）溶液中被滴定离子的浓度不能太低，
因为浓度太低时沉淀很少，观察终点比较困难.
18.试简要讨论重量分析和滴定分析两类化学分析方法的优缺点。
答:
重量分析法和滴定分析法都适用于常量分析（被测组分含量大于1%）。
重量分析法优点:
（1）无需与标准样品或基准物质进行比较，因为该法直接用天平称量而获得分析结果。
（2）对于高含量组分的测定，准确度较高。
缺点：
（1）操作
较繁，费时较多，不适于生产中的控制分析.
（2）对低含量组分的测定误差较大。
滴定分析法优点：
操作简便,省时快速,准确度也较高，所用仪器简单,应用范围较广。
缺点：
需要指示剂和基准物质.
1•下列情况，有无沉淀生成？
（1）0.0OImol∙L—ICa（No3）2溶液与0.01mol∙L—1NH4HF2溶液以等体积相混合；
（2）0.00lmol∙L-IMgCI2溶液与O.lmol∙L—1NH3—Imol∙L—1NH4CI溶液以等体积相混合。
2+lI
解：
（1）两溶液等体积混合后，[Ca］=0.0005mol∙L，［F］=0.01mol∙L,
2+28
［Ca］［F-]=5×10—>Ksp,CaF2有沉淀生成。
（2）0.lmol∙l-1NH3--Imol∙l-1NH4CI溶液中，
［OHTl=电Kb=°1110仝74=10*74=1.8210mol∙l—1，两溶液等体积混合后，
Ca1
2+-I_—-7-l
［Mg］=0。
0005mol∙L,[OH］=9.1×10mol∙L,
2+216
[Mg]［OH-］=4.14×10—VKsp,Mg（OH）2无沉淀生成.
1
2.求氟化钙的溶解度：
（1）在纯水中（忽略水解）;
（2）在0.0lmol∙LCaCI2溶液中；
-1
⑶在0。
0lmol∙LHCI溶液中.
解：
已知Ksp，CaF2=3。
4×10—11，CaF2=Ca2++2F-设氟化钙的溶解度为S
2—11-4—l
（1）［s］[2s］=3.4×10，S=2.0×10mol∙L
22—11—5—l
⑵［0。
01+s］［2s］≈0。
01×4s=3.4×10，S=2.9×10mol∙L
+—4
（3）αF（H）=（1+［H］/KHF）=1+0.01/3.5×10=29.57
2’2-112-8
［s]［2s］总=KSP=KSP∙αF（H）=3.4×10×（29.57）=2.973×10
Z—8、1/3—3
S=（2.973×10/4）=1。
95×10
3。
计算pH=5.0，草酸总浓度为0。
05mol∙L—1时，草酸钙的溶解度.如果溶液的体积为300mL,将溶解多少克CaC2O4?
2+1
解:
设CaC2O4的溶解度为s,[Ca］=SCC2O42-=0.05+s≈0.05mol∙L—，pH=5.0时
亠亠2。
5
dJHlL[H］丄10
COI1’^
24Ka1Ka2J6.410A
'2+
Ksp,=].CC2O42=S×0.05
’—9—9
KSP=KSPαC2O4=2。
0×10×1.156=2。
312×10
—9—8—1
S=2.312×10/0.05=4。
624×10mol∙L
4。
在250C时,铬酸银的溶解度为每升0.0279g,计算铬酸银的溶度积。
解:
Ag2CrO4=2Ag+CrO4—
331.7
Ag2CrO4的溶解度S=—0I02ZL=8.4110°mol∙L—1,
铬酸银的溶度积Ksp,Ag2Cr^=（2汇8。
41工10"5）2（8。
41>dθ^5）=2.38汇10二2
5。
为了使0.2032g（NH4）2SO4中的SO42-沉淀完全,需要每升含63gBaC∣2•2出0的
溶液多少毫升?
解：
（NH4）2SO4中的SOZ的物质的量为1。
5410—3mol，若将SO42沉淀
132.14
完全,至少需要每升含63gBaC∣2∙2H2O的溶液的体积为：
244。
271.5410^=5。
96mL
63
6.计算下列换算因数:
（1）从MgRO,的质量计算MgSQ7HO勺质量；⑵从（NH）3PO•12MoO勺质量计算P和RO的质量；
（3）从Cu（GH3Q）2•3Cu（AsO）2的质量计算AsQ和CuO勺质量;
⑷从丁二酮肟镍Ni（CdH5NQ）2的质量计算Ni的质量；
（5）从8—羟基喹啉铝（CoH3NO）AI的质量计算AbQ的质量.
MP
MP2O5
=0.01651
=0.03782
2M（NH4）3PO4。
12MoO3
3MAs2O3
二0.5854
（3）
MCu（C2H3O2）2ECu（AsO2）2
4MCUO
MNi
-0。
3138
Cu（C2H3O2）2.3Cu（ASO2）2
0。
2032
（4）
MNi（C4H8N2O2）2
MAl2O3
0.1110
（5）
2M（C9H6NO）3Al
以过量的AgNO3处理0.3500g的不纯KCl试样，得到0.6416gAgCI，求该试样中
KCI的质量分数。
&欲获得0.3gMg2P2θ7沉淀，应称取含镁4.0%的合金试样多少克？
解:
设Cao和Bao的质量分别为Xg和yg，X+y=2。
212
MCaSO4MBaSO4
：
u∙y=5。
023得:
X=1.828gy=0。
344g
MCaOMBaO
混合物中CaO和BaO的质量分数分别为82。
64%和17.36%。
10。
有纯的AgCl和AgBr混合试样质量为0.8132g,在CS气流中加热，使AgBr转化为AgCl，则原试样的质量减轻了0.1450g,计算原试样中氯的质量分数.
解:
设混合试样中AgCl和AgBr的质量分别为Xg和yg，x+y=0。
8132
MAgCl
Xy0。
8132—0。
1450得：
X=0.2014g，
MAgBr
0.8132
11。
铸铁试样1.000g,放置电炉中,通氧燃烧，使其中的碳生成CO，用碱石棉吸收后者增重0.0825g。
求铸铁中含碳的质量分数。
1。
000
12。
取磷肥2.500g，萃取其中有效P2O5，制成250mL试液，吸取10.00mL试液，加入稀HNO3,加出。
稀释至100mL,加喹钼柠酮试剂，将其中H3PO4沉淀为磷钼酸喹
啉。
沉淀分离后，洗涤至是中性，然后加25。
00mL0。
2500mol∙L—1NaOH溶液，使沉淀
完全溶解。
过量的NaOH以酚酞作指示剂用0.2500mol∙L-1HCI溶液回滴,用去3。
25mL°计算磷肥中有效P2O5的质量分数。
3C9H7N+15H2O
提示：
（C9H7N）3H3［PO4∙12MoO3］∙H2O+26NaOH=NaH2PO4+12Na2MoO4+
NaOH+HC1=NaCl+H2O
解：
沉淀（C9H7N）3H3[PO4∙i2MoO3］∙H2O的质量Mo为1
0.25（25。
00—3。
25）MO=466。
45（mg）
26
MPO
0。
4665252M
磷肥中有效P2O5的质量分数为
2M丄100=14。
84％
10
2。
500
250
13。
称取0。
4817g硅酸盐试样，将它作适当处理后，获得0.2630g不纯的SiO2（主要含有F∈2θ3、AI2O3等杂质）。
将不纯的SiO2用H2SO4—HF处理，使SiO2转化为SiF4而除去.残渣经灼烧后，其质量为0.0013g。
计算试样中纯SiO2的含量.若不经H2SO4-HF处理，杂质造成的误差有多大?
解：
试样中纯SiO2的含量为0。
2630-0.0013100=54.33%
0.4817
0.263°/—0。
5433
若不经H2SO4-HF处理，杂质造成的误差为0.4817100=0.49％
0.5433
14。
称取0。
4670g正长石试样，经熔样处理后，将其中K+沉淀为四苯硼酸钾K［B（C6Hs）4],烘干后,沉淀质量为0。
1726g,计算试样中K2C的质量分数.
解：
试
样
中
&O的质
量分
数为
0。
1726
M
K2O
/
2M
K［B（C6H5）4]
4。
86％
X
100=
0.4670
15。
在含有相等浓度的Cl—和I-的溶液中，滴加入AgNO3溶液，哪一种先沉淀？
第二种离子开始沉淀时，Cl-与I-的浓度比为多少?
解:
因为Ksp，AgIVKsp,AgCI，故AgI先沉淀。
当CI—开始沉淀时［CI]=[Ag+］=（Ksp，AgCI严
—5（[l~rLPI—+—16—5
=1.25×10此时［I］=（Ksp,AgI）/［Ag］=1.5×10/1.25×10
—--5-16—56
则[Cl]∕［l]=1。
25×10/1.5×10/1。
25×10=1。
04×10
16.将30.0OmLAgNG溶液作用于0.1357gNaCI,过量的银离子需用2。
50mLNHSC滴定至终点。
预先知道滴定20.00mLAgNζ溶液需要19.85mLNHSCN溶液.试计算（I）AgNOs溶液的浓度;
（2）NH4SCN溶液的浓度。
解：
（1）作用于0。
1357gNaCI所需AgNG溶液体积为
20.00
302。
50=27。
48mL
19.85，
AgNG溶液的浓度为
0.1357
/5844—1
58441000=0。
08450molL27。
48
（2）NHSCN溶液的浓度为
20。
000。
08450—1
0.08514molL
19.85
17.100mL0.0300mol∙L-KCI溶液中加人0.3400g固体硝酸银.求此溶液中的PeI及PAg。
0。
34001000λ
解:
100mL溶液中AgNO3的浓度0.0200moIL
169。
9100
+111
Ag和CI-反应后生成0.0200moI∙L-的AgCI沉淀。
此时［CI-］=0.01moI∙L—，pCI=2。
0
+-1—10—8-1
［Ag］=（Ksp,AgCI）/[CI]=1.56×10/0.01=1.56×10moI∙L,PAg=7.9
18.将0。
1159mol∙L—IAgNO3溶液30.00mL加人含有氯化物试样0。
2255g的溶液中,然后用3.16mL0。
1033mol∙L-1NH4SCN溶液滴定过量的AgNO3。
计算试样中氯的质量分数。
解:
生成AgCl的质量为（0。
1159×30。
00—0.1033×3。
16）×143。
3=451。
5mg
20.称取一定量的约含52%NaCl和44%KCl的试样。
将试样溶于水后，加人
0.1128mol.L-1AgNθ3溶液30.00mL。
过量的AgNO3需用10.00mL标准NH4SCN溶液滴定。
已知1.00mL标准NH4SCN相当于1.l5mLAgNO3。
应称取试样多少克？
解：
生成AgCl的质量为0.1128×（30.00—10×1.15）×143.3=299.0mg
21.己知试样中含Cl-25%~40%。
欲使滴定时耗去0.1008mol∙L-IAgNO3溶液的体积为25~45mL,试求应称取的试样量范围。
22.称取含有NaCl和NaBr的试样0.5776g,用重量法测定，得到二者的银盐沉淀
为0.4403g;另取同样质量的试样，用沉淀滴定法测定，消耗0.1074mol∙L-IAgNO3溶
液25.25mL。
求NaCl和NaBr的质量分数。
解：
设试样中NaCl和NaBr的质量分别为Xg和yg,
X
-y
=0。
107425.25/1000
Xy
0。
002712
MNaCI
MNaBr
58.45102.9
得X:
=0。
0909g
试样中NaCl的质量分数
15。
73%
y=
=0。
1191g
试
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