分析化学实验课后习题答案第四版.docx

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分析化学实验课后习题答案第四版

实验四铵盐中氮含量的测定(甲醛法)

思考题:

1.铵盐中氮的测定为何不采用NaOH直接滴定法?

答:

因NH4+的Ka=5.6×10-10,其Cka<10-8,酸性太弱,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?

答:

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?

答:

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)

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?

答:

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

1V1=0V2>0时,组成为:

HCO3-

2V1>0V2=0时,组成为:

OH-

3V1>V2时,组成为:

CO32-+OH-

4V1

HCO3-+CO32-

5V1=V2时,组成为:

CO32-

实验六EDTA标准溶液的配制与标定

思考题:

1.络合滴定中为什么加入缓冲溶液?

答:

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?

为什么?

如何控制?

答:

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:

六次甲基四胺与盐酸反应为:

(CH2)6N4+HCl==(CH2)6N+H+·Cl-

反应中盐酸的物质的量:

六次甲基四胺的物质的量:

故六次甲基四胺过量。

缓冲体系中剩余六次甲基四胺的浓度为:

六次甲基四胺盐的浓度为:

根据一般缓冲溶液计算公式:

得:

(六次甲基四胺pKb=8.85)

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?

答:

络合滴定法与酸碱滴定法相比有下面两个不同点:

1络合滴定中要求形成的配合物(或配离子)要相当稳定,否则不易得到明显的滴定终点。

2在一定条件下,配位数必须固定(即只形成一种配位数的配合物)。

实验七水的总硬度的测定

思考题:

1.什么叫水的总硬度?

怎样计算水的总硬度?

答:

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:

(mg·L-1)

(o)

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Ca

2+对结果有何影响?

答:

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?

答:

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

思考题:

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?

答:

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凉粉,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?

为什么?

答:

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?

答:

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和标定

思考题:

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?

答:

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?

答:

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?

答:

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?

答:

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?

答:

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?

答:

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

思考题:

1.用高锰酸钾法测定H2O2时,能否用HNO3或HCl来控制酸度?

答:

用高锰酸钾法测定H2O2时,不能用HCl或HNO3来控制酸度,因HCl具有还原性,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?

答:

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

思考题:

1.为什么MnO2不能用KMnO4标准溶液直接滴定?

答:

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?

答:

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。

实验十五I2和Na2S2O3标准溶液的配制及标定

思考题:

1.如何配制和保存I2溶液?

配制I2溶液时为什么要滴加KI?

答:

因I2微溶于水而易溶于KI溶液中,在稀的KI溶液中溶解也很慢,故配制时先将I

2溶解在较浓KI的溶液中,最后稀释到所需浓度。

保存于棕色瓶中。

2.如何配制和保存Na2S2O3溶液?

答:

水中的CO2、细菌和光照都能使其分解,水中的氧也能将其氧化。

故配制Na2S2O3溶液时,先将蒸馏水煮沸,以除去水中的CO2和O2,并杀死细菌;冷却后加入少量Na2CO3使溶液呈弱碱性以抑制Na2S2O3的分解和细菌的生长。

保存于棕色瓶中。

3.用K2Cr2O7作基准物质标定Na2S2O3溶液时,为什么要加入过量的KI和HCl溶液?

为什么要放置一定时间后才能加水稀释?

为什么在滴定前还要加水稀释?

答:

为了确保K2Cr2O7反应完全,必须控制溶液的酸度为0.2-0.4moL·l-1HCl溶液,并加入过量KI。

K2Cr2O7与KI的反应需一定的时间才能进行得比较完全,故需放置5min后在加水稀释,降低酸度,以防止Na2S2O3在滴定过程中遇强酸而分解。

4.标定I2溶液时,既可以用Na2S2O3滴定I2溶液,也可以用I2滴定Na2S2O3溶液,且都采用淀粉指示剂。

但在两种情况下加入淀粉指示剂的时间是否相同?

为什么?

答:

如果用Na2S2O3滴定I2溶液,因淀粉吸附I2,所以应滴定至溶液呈前黄色时再加入淀粉指示剂。

如果用I2滴定Na2S2O3溶液时,应提前加入淀粉,否则易滴过量。

实验十六间接碘量法测定铜盐中的铜

思考题:

1.本实验加入KI的作用是什么?

答:

本实验中的反应式为:

从上述反应可以看出,I-不仅是Cu2+的还原剂,还是Cu+的沉淀剂和I-的络合剂。

2.本实验为什么要加入NH4SCN?

为什么不能过早地加入?

答:

因CuI沉淀表面吸附I2,这部分I2不能被滴定,会造成结果偏低。

加入NH4SCN溶液,使CuI转化为溶解度更小的CuSCN,而CuSCN不吸附I2从而使被吸附的那部分I2释放出来,提高了测定的准确度。

但为了防止I2对SCN-的氧化,而NH4SCN应在临近终点时加入。

3.若试样中含有铁,则加入何种试剂以消除铁对测定铜的干扰并控制溶液pH值。

答:

若试样中含有铁,可加入NH4HF2以掩蔽Fe3+。

同时利用HF—F-的缓冲作用控制溶液的酸度为pH=3-4。

实验十八可溶性氧化物中氯含量的测定(莫尔法)

思考题:

1.配制好的AgNO3溶液要贮于棕色瓶中,并置于暗处,为什么?

答:

AgN

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