分析化学实验思考题部分答案概要Word文件下载.docx
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试漏、清洗
b.标准溶液的装入:
润洗、标准液的装入、排气泡、调节液面、记录初读数。
c.滴定管的读数:
2.滴定操作
左的拇指在前、食指在后,其余三指夹住出口管。
用拇指与食指的指尖捏挤玻璃珠周围右侧的乳胶管,溶液即可流出。
半滴的滴法
(二)实验注意问题
1配制250mL0.10mol·
L-1NaOH溶液,应称取NaOH多少克?
用台称还是用分析天平称取?
2分别以邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)、二水草酸为基准物标定0.10mol·
L-1NaOH溶液时,实验原理如何?
选用何种指示剂?
颜色变化如何?
3分别以邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)、二水草酸为基准物标定0.10mol·
L-1NaOH溶液时,应称取的邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)、二水草酸的质量如何计算?
在滴定分析中,为了减少滴定管的读数误差,一般消耗标准溶液的体积应在20—25ml之间。
答:
(1)滴定反应为:
2NaOH+H2C2O4?
2H2O=Na2C2O4+4H2On(H2C2O4?
2H2O):
n(NaOH)=1:
2
故m(H2C2O4?
2H2O)=
1
(CV)NaOH?
MH2C2O4?
2H2O2
滴定所消耗的NaOH溶液体积应控制为20-25mL,所以:
?
0.10?
0.020?
126.7=0.13g21
当V=25mL时,m(H2C2O4?
2H2O)=?
0.025?
126.7=0.15g
当V=20mL时,m(H2C2O4?
称取基准物H2C2O4?
2H2O的质量范围为0.13-0.15g。
(2)KHP+NaOH=KNaP+H2O依m=(CV)NaOH·
MKHPV=20-25mL
所以,当V=20mL时,m=0.10×
20×
10-3×
204.2=0.41g
当V=25mL时,m=0.10×
25×
204.2=0.51g
4如何计算NaOH浓度?
5能否采用已知准确浓度的HCl标准溶液标定NaOH浓度?
应选用哪种指示剂?
(三)思考题
1.如何计算称取基准物邻苯二甲酸氢钾或Na2CO3的质量范围?
称得太多或太少对标定有何影响?
在滴定分析中,为了减少滴定管的读数误差,一般消耗标准溶液的体积应在20—25ml之间,称取基准物的大约质量可根据待标溶液的浓度计算得到。
如果基准物质称得太多,所配制的标准溶液较浓,则由一滴或半滴过量所造成的误差就较大。
称取基准物质的量也不能太少,因为每一份基准物质都要经过二次称量,如果每次有±
0.1mg的误差,则每份就可能有±
0.2mg的误差。
因此,称取基准物质的量不应少于0.2000g,这样才能使称量的相对误差大于1‰。
2.溶解基准物质时加入20~30ml水,是用量筒量取,还是用移液管移取?
因为这时所加的水只是溶解基准物质,而不会影响基准物质的量。
因此加入的水不需要非常准确。
所以可以用量筒量取。
3.如果基准物未烘干,将使标准溶液浓度的标定结果偏高还是偏低?
如果基准物质未烘干,将使标准溶液浓度的标定结果偏高。
4.用NaOH标准溶液标定HCl溶液浓度时,以酚酞作指示剂,用NaOH滴定HCl,若NaOH溶液因贮存不当吸收了CO2,问对测定结果有何影响?
用NaOH标准溶液标定HCl溶液浓度时,以酚酞作为指示剂,用NaOH滴定HCl,若NaOH溶液因贮存不当吸收了CO2,而形成Na2CO3,使NaOH溶液浓度降低,在滴定过程中虽然其中的Na2CO3按一定量的关系与HCl定量反应,但终点酚酞变色时还有一部分NaHCO3末反应,所以使测定结果偏高。
五、HCl标准溶液的配制与标定
1酸式滴定管的使用:
2滴定操作
用左手控制滴定管的旋塞,拇指在前,食指和中指在后,手指略微弯曲,轻轻向内扣住旋塞,转动旋塞时要注意勿使手心顶着旋塞,以防旋塞松动,造成溶液渗漏。
1配制500mL0.10mol·
L-1HCl溶液,应量取市售浓HCl多少mL?
用量筒还是用吸量管量取?
2分别以硼砂、无水碳酸钠为基准物标定0.10mol·
L-1HCl溶液时,实验原理如何?
3分别以硼砂、无水碳酸钠为基准物标定0.10mol·
L-1HCl溶液时,应称取的硼砂、无水碳酸钠的质量如何计算?
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
n(Na2CO3):
n(HCl)=1:
故m(Na2CO3)=
(CV)HCl?
MNaCO2
3
滴定所消耗的HCl溶液体积应控制为20-25mL,所以:
当V=20mL时,m(Na2CO3)=
105.99=0.11g2
105.99=0.13g2
当V=25mL时,m(Na2CO3)=
④V1<
V2时,组成为:
HCO3-+CO32-
⑤V1=V2时,组成为:
CO32-
(三)注意事项
1.当混合碱为NaOH和Na2CO3组成时,酚酞指示剂用量可适当多加几d,否则常因滴定不完全而使NaOH的测定结果偏低。
2.第一计量点的颜色变化为红一微红色,不应有CO2的损失,造成CO2损失的操作是滴定速度过快,溶液中HCl局部过量,引起HCl?
NaHCO3?
NaCl?
CO2?
H2O的反应。
因此滴定速度宜适中,摇动要均匀。
3.第二计量点时颜色变化为黄色——橙色。
滴定过程中摇动要剧烈,使CO2逸出避免形成碳酸饱和溶液,使终点提前。
实验四、铵盐中氮含量的测定(甲醛法)
1称量2滴定
(二)实验注意问题
1实验中称取(NH4)2SO4试样质量为0.13-0.16g,是如何确定的?
由反应原理可知:
2(NH4)2SO4
4NH4?
(CH2)6N4H?
3H?
4OH?
n(NH
4)2SO4
:
nOH?
1:
(NH4)2SO4
即(C
OH?
当V?
20mL时:
m?
20?
10?
3?
132.15?
0.13g
21
25mL时:
25?
0.16g
(CV)OH?
M
m)M
0.10mol?
L?
1,V?
25mL
MN
2含氮量的计算公式为?
N?
100%,是如何推导得到
mS
的?
4N
nN:
即(
mN?
m
)N:
故?
100%
(三)思考题
1.铵盐中氮的测定为何不采用NaOH直接滴定法?
因NH4+的Ka=5.6×
10-10,酸性太弱,其Cka<
10-8,所以不能用NaOH直接滴定。
2.为什么中和甲醛试剂中的甲酸以酚酞作指示剂;
而中和铵盐试样中的游离酸则以甲基红作指示剂?
甲醛试剂中的甲酸以酚酞为指示剂用NaOH可完全将甲酸中和,若以甲基红为指示剂,用NaOH滴定,指示剂变为红色时,溶液的pH值为4.4,而甲酸不能完全中和。
铵盐试样中的游离酸若以酚酞为指示剂,用NaOH溶液滴定至粉红色时,铵盐就有少部分被滴定,使测定结果偏高。
3.NH4HCO3中含氮量的测定,能否用甲醛法?
NH4HCO3中含氮量的测定不能用甲醛法,因用NaOH溶液滴定时,HCO3-中的H+
同时被滴定,所以不能用甲醛法测定。
实验五、混合碱的分析(双指示剂法)
1移液管的使用:
①洗涤②润洗③移取④放液2滴定操作
(二)思考题
1.用双指示剂法测定混合碱组成的方法原理是什么?
测混合碱试液,可选用酚酞和甲基橙两种指示剂。
以HCl标准溶液连续滴定。
滴定的方法原理可图解如下:
2.采用双指示剂法测定混合碱,判断下列五种情况下,混合碱的组成?
(1)V1=0V2>
0
(2)V1>
0V2=0(3)V1>
V2(4)V1<
V2(5)V1=V2①V1=0V2>
0时,组成为:
HCO3-②V1>
0V2=0时,组成为:
OH-③V1>
CO32-+OH-④V1<
HCO3-+CO32-⑤V1=V2时,组成为:
CO32-(三)注意事项
实验六EDTA标准溶液的配制与标定
1容量瓶的使用(见P34-35):
(1)容量瓶的准备:
试漏、洗涤
(2)容量瓶的使用:
①用固体物质配制溶液:
溶解一定量转移——洗涤——定容——摇匀。
②用容量瓶稀释溶液,则用移液管吸取一定体积的溶液于容量瓶中,加
水稀释至标线,摇匀。
2滴定操作
(二)思考题:
1.络合滴定中为什么加入缓冲溶液?
各种金属离子与滴定剂生成络合物时都应有允许最低pH值,否则就不能被准确滴。
而且还可能影响指示剂的变色点和自身的颜色,导致终点误差变大,甚至不能准确滴定。
因此酸度对络合滴定的影响是多方面的,需要加入缓冲溶液予以控制。
2.用Na2CO3为基准物。
以钙指示剂为指示剂标定EDTA浓度时,应控制溶液的酸度为多大?
如何控制?
用Na2CO3为基准物质,以钙指示剂为指示剂标定EDTA浓度时,因为钙指示剂与Ca2+在pH=12~13之间能形成酒红色络合物,而自身呈纯蓝色,当滴定到终点时溶液的颜色由红色变纯蓝色,所以用NaOH控制溶液的pH为12~13。
3.以二甲酚橙为指示剂,用Zn2+标定EDTA浓度的实验中,溶液的pH为多少?
解:
以二甲酚橙为指示剂,用Zn2+标定EDTA浓度的实验中,溶液的pH为5-6。
4.络合滴定法与酸碱滴定法相比,有那些不同点?
操作中应注意那些问题?
络合滴定法与酸碱滴定法相比有如下不同点:
(1)络合滴定反应速度较慢,故滴定速度不宜太快;
(2)络合滴定法干扰大(在络合滴定中M有络合效应和水解效应,EDTA
有酸效应和共存离子效应),滴定时应注意消除各种干扰;
(3)络合滴定通常在一定的酸度下进行,故滴定时应严格控制溶液的酸度。
实验七水的总硬度的测定
①洗涤②润洗③移取④放液
2滴定
(二)注意事项:
因水样中的钙、镁含量不高、滴定时,反应速度较慢,故滴定速度要慢。
(三)思考题:
1.什么叫水的总硬度?
怎样计算水的总硬度?
水中Ca2+、Mg2+的总量称为水的总硬度。
计算水的总硬度的公式为:
(cV)EDTA?
MCaOL-1)?
1000(mg·
V水
(cV)EDTA?
MCaO?
100(o)V水
2.为什么滴定Ca2+、Mg2+总量时要控制pH≈10,而滴定Ca2+分量时要控制pH为12~13?
若pH>
13时测Ca2+对结果有何影响?
因为滴定Ca2+、Mg2+总量时要用铬黑T作指示剂,铬黑T在pH为8~11之间为蓝色,与金属离子形成的配合物为紫红色,终点时溶液为蓝色。
所以溶液的pH值要控制为10。
测定Ca2+时,要将溶液的pH控制至12~13,主要是让Mg2+完全生成Mg(OH)2沉淀。
以保证准确测定Ca2+的含量。
在pH为12~13间钙指示剂与Ca2+形成酒红色配合物,指示剂本身呈纯蓝色,当滴至终点时溶液为纯蓝色。
但pH>
13时,指示剂本身为酒红色,而无法确定终点。
3.如果只有铬黑T指示剂,能否测定Ca2+的含量?
如何测定?
如果只有铬黑T指示剂,首先用NaOH调pH>
12,使Mg2+生成沉淀与Ca2+分离,分离Mg2+后的溶液用HCl调pH=10,在加入氨性缓冲溶液。
以铬黑T为指示剂,用Mg—EDTA标准溶液滴定Ca2+的含量。
实验八铅、铋混合液中铅、铋含量的连续测定
1.按本实验操作,滴定Bi3+的起始酸度是否超过滴定Bi3+的最高酸度?
滴定至Bi3+的终点时,溶液中酸度为多少?
此时在加入10mL200g·
L-1六亚四基四胺后,溶液pH约为多少?
按本实验操作,滴定Bi3+的起始酸度没有超过滴定Bi3+的最高酸度。
随着滴定的进行溶液pH≈1。
加入10mL200g·
L-1六亚四基四胺后,溶液的pH=5~6。
2.能否取等量混合试液两份,一份控制pH≈1.0滴定Bi3+,另一份控制pH为5~6滴定Bi3+、Pb2+总量?
不能在pH为5~6时滴定Bi3+、Pb2+总量,因为当溶液的pH为5~6时,Bi3+水解,不能准确滴定。
3.滴定Pb2+时要调节溶液pH为5~6,为什么加入六亚四基四胺而不加入醋酸钠?
在选择缓冲溶液时,不仅要考虑它的缓冲范围或缓冲容量,还要注意可能引起的
副反应。
再滴定Pb2+时,若用NaAc调酸度时,Ac-能与Pb2+形成络合物,影响Pb2+的准确滴定,所以用六亚四基四胺调酸度。
实验十高锰酸钾标准溶液的配制与标定
1溶液的配制
2称量
3滴定
(二)注意问题:
①加热温度不能太高,若超过90℃,易引起H2C2O4分解:
H2C2O4?
CO?
H2O
②KMnO4颜色较深,读数时应以液面的上沿最高线为准;
③开始时滴定速度要慢,一定要等前一滴KMnO4的红色完全褪去再滴入下一滴。
若滴定速度过快,部分KMnO4将来不及与Na2C2O4反应而在热的酸性溶液中分解:
4MnO4?
4H?
4MnO2?
3O2?
2H2O
④终点判断:
微红色半分钟不褪色即为终点。
1.配制KMnO4标准溶液时,为什么要将KMnO4溶液煮沸一定时间并放置数天?
配好的KMnO4溶液为什么要过滤后才能保存?
过滤时是否可以用滤纸?
因KMnO4试剂中常含有少量MnO2和其它杂质,蒸馏水中常含有微量还原性物质它们能慢慢地使KMnO4还原为MnO(OH)2沉淀。
另外因MnO2或MnO(OH)2又能进一步促进KMnO4溶液分解。
因此,配制KMnO4标准溶液时,要将KMnO4溶液煮沸一定时间并放置数天,让还原性物质完全反应后并用微孔玻璃漏斗过滤,滤取MnO2和MnO(OH)2沉淀后保存棕色瓶中。
2.配制好的KMnO4溶液为什么要盛放在棕色瓶中保护?
如果没有棕色瓶怎么办?
因Mn2+和MnO2的存在能使KMnO4分解,见光分解更快。
所以.配制好的KMnO4溶液要盛放在棕色瓶中保存。
如果没有棕色瓶,应放在避光处保存。
3.在滴定时,KMnO4溶液为什么要放在酸式滴定管中?
因KMnO4溶液具有氧化性,能使碱式滴定管下端橡皮管氧化,所以滴定时,KMnO4溶液要放在酸式滴定管中。
4.用Na2C2O4标定KMnO4时候,为什么必须在H2SO4介质中进行?
酸度过高或过低有何影响?
可以用HNO3或HCl调节酸度吗?
为什么要加热到70~80℃?
溶液温度过高或过低有何影响?
因若用HCl调酸度时,Cl-具有还原性,能与KMnO4作用。
若用HNO3调酸度时,HNO3具有氧化性。
所以只能在H2SO4介质中进行。
滴定必须在强酸性溶液中进行,若酸度过低KMnO4与被滴定物作用生成褐色的MnO(OH)2沉淀,反应不能按一定的计量关系进行。
在室温下,KMnO4与Na2C2O4之间的反应速度慢,故须将溶液加热到70~80℃,但温度不能超过90℃,否则Na2C2O4分解。
5.标定KMnO4溶液时,为什么第一滴KMnO4加入后溶液的红色褪去很慢,而以后红色褪去越来越快?
因与KMnO4Na2C2O4的反应速度较慢,第一滴KMnO4加入,由于溶液中没有Mn2+,反应速度慢,红色褪去很慢,随着滴定的进行,溶液中Mn2+的浓度不断增大,由于Mn2+的催化作用,反应速度越来越快,红色褪去也就越来越快。
6.盛放KMnO4溶液的烧杯或锥形瓶等容器放置较久后,其壁上常有棕色沉淀物,是什么?
此棕色沉淀物用通常方法不容易洗净,应怎样洗涤才能除去此沉淀?
棕色沉淀物为MnO2和MnO(OH)2,此沉淀物可以用酸性草酸和盐酸羟胺洗涤液洗涤。
实验十一高锰酸钾法测定过氧化氢的含量
2移液管的使用
①只能用H2SO4来控制酸度,不能用HNO3或HCl控制酸度。
因HNO3具有氧化
性,Cl会与MnO4反应。
?
②不能通过加热来加速反应。
因H2O2易分解。
③Mn2?
对滴定反应具有催化作用。
滴定开始时反应缓慢,随着Mn2?
的生成而加速。
1.用高锰酸钾法测定H2O2时,能否用HNO3或HCl来控制酸度?
用高锰酸钾法测定H2O2时,不能用HCl或HNO3来控制酸度,因Cl会与?
MnO4反应,HNO3具有氧化性。
2.用高锰酸钾法测定H2O2时,为何不能通过加热来加速反应?
因H2O2在加热时易分解,所以用高锰酸钾法测定H2O2时,不能通过加热来加速反应。
实验十二软锰矿中MnO2含量的测定
(一)基本操作
1称量
1如果不知软锰矿中MnO2的大概含量,应首先作初步测定;
2Na2C2O4的加入量应适当多过量一些,以加速矿样的溶解并保证溶解完全;
3在室温下,MnO2与Na2C2O4之间的反应速度缓慢,故需将溶液加热。
但温度不能太高,若超过90℃,易引起H2C2O4分解。
1.为什么MnO2不能用KMnO4标准溶液直接滴定?
因MnO2是一种较强的氧化剂,所以不能用KMnO4标准溶液直接滴定。
2.用高锰酸钾法测定软锰矿中的MnO2的含量时,应注意控制哪些实验条件?
如控制不好,将会引起什么后果?
应以H2SO4控制溶液酸度,酸度不能过低,否则KMnO4生成MnO(OH)2沉淀。
溶液的温度应控制在70~80℃,若超过90℃易引起Na2C2O4分解。
实验十四SnCl2?
TiCl3?
K2Cr2O7法测定铁矿石中铁的含量(无汞法)
2溶液的配制
1用SnCl2还原Fe3+时,溶液温度不能太低,否则反应速度慢,黄色褪去不易观察,易使SnCl2过量。
2用TiCl3还原Fe3+时,溶液温度也不能太低,否则反应速度慢,易使TiCl3过量。
3由于指示剂二苯胺磺酸钠也要消耗一定量的K2Cr2O7,故不能多加。
1.在预处理时为什么SnCl2溶液要趁热逐滴加入?
用SnCl2还原Fe3+时,溶液的温度不能太低,否则反应速度慢,黄色褪去不易观察,易使SnCl2过量。
2.在预还原Fe(Ⅲ)至Fe(Ⅱ)时,为什么要用SnCl2和TiCl3两种还原剂?
只使用其中一种有什么缺点?
定量还原Fe(Ⅲ)时,不能单独用SnCl2。
因SnCl2不能还原W(Ⅵ)至W(Ⅴ),无法指示预还原终点,因此无法准确控制其用量,而过量的SnCl2又没有适当的无汞法消除,但也不能单独用TiCl3还原Fe(Ⅲ),因在溶液中如果引入较多的钛盐,当用水稀释时,大量Ti(Ⅳ)易水解生成沉淀,影响测定。
故只能采用SnCl2-TiCl3联合预还原法。
3.在滴定前加入H3PO4的作用是什么?
加入H3PO4后为什么立即滴定?
因随着滴定的进行,Fe(Ⅲ)的浓度越来越大,FeCl-4的黄色不利于终点的观察,加入H3PO3可使Fe3+生成无色的Fe(HPO4)-2络离子而消除。
同时由于Fe(HPO4)-2的生成,降低了Fe3+/Fe2+电对的电位,使化学计量点附近的电位突跃增大,指示剂二苯胺磺酸钠的变色点落入突跃范围之内,提高了滴定的准确度。
在H3PO4溶液中铁电对的电极电位降低,Fe2+更易被氧化,故不应放置而应立即滴定。
实验十五I和Na2S2O3标准溶液的配制及标定
2?
(1)Cr2O7与I的反应速度较慢,为了加快反应速度,