填空题

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1.2填空题:
1.2.1物质组成的分析包括(1)定性分析(2)_定量分析_
1.2.2化学分析法主要包括滴定分析和重量分析,化学分析法的特点是测量准确度
高,适用于高含量和中等含量测定。

1.2.3分析化学的任务主要包括:
(1)分子结构鉴定,
(2)__物质组成分析
(3)研究物质的分析方法及有关理论。

1.2.4定性分析的任务是确定被测组分所包含
的元素,离子,官能团,化合物等。

1.2.5已知标准溶液的浓度与滴加的体积,计算出待测组分含量或浓度的一类分析方法
称为滴定分析方法。

标准溶液的加入方法叫做滴定。

1.2.6滴定分析是化学分析法中最重要的一类分析方法,从反应测定本质看可分为质子
转移、配体转移、电子转移三种类型。

可分别测定酸,碱,金属离子,卤素离子和氧化还原性物质。

1.2.7能用于滴定分析的化学反应,应具备的条件是
(1)有确定的化学计量关系,(2)反应程度完全,(3)反应速度快。

1.2.8滴定分析法有不同的滴定方式,除了直接滴定这种基本方式外,还有间接
滴定,置换滴定,返滴定等,以扩大滴定分析法的应用范围。

1.2.9 标准溶液的重要性是影响滴定结果的准确性。

其浓度要求用4位有效数字
表示。

1.2.10 基准物的用途
(1)直接配制溶液,
(2)用于标定间接法配制的标准溶液。

1.2.11能作为基准物的试剂应具备以下条件
(1)其组成与化学式完全一致,(2)纯度高,
(3)化学稳定性好。

1.2.12滴定度代表每毫升标准溶液相当的待测物含量用符号T待
测物/滴定剂表示,利用滴定度计算被测组分的含量公式W(x)= bTV/aG 。

溶液浓度变换为对某物质的滴定度,可利用式C=bTx103 /aM 。

1.2.13根据标准溶液的浓度和消耗的体积,算出被测组分含量的方法称为滴定分析;
滴加标准溶液的过程称为滴定;标准溶液与待测液完全反应的那一点称为化学计量点。

1.2.14配制标准溶液的方法有直接配制法和间接配制法。

1.2.15滴定分析的误差主要决定于称量误差和量器误差。

1.2.16常用于标定HCl
溶液浓度的基准物质有无水Na2CO3 和硼砂;常用于标定NaOH溶液浓度的基准物质有邻苯二甲酸氢钾和二水合草酸。

1.2.17用酸碱滴定法测定Na2B4O7·10H2O、B、B2O3
和NaBO2·4H2O四种物质,它们均按反应式:
B4O72- + 2H+ + 5H2O=4H3BO3
进行反应,被测物与滴定剂间的物质的量之比分别为1:2 、2:1 、1:1 和2:1 。

1.2.18 0.02010 mol·L-1KMnO4标准溶液对Fe2O3(M=159.7 g·mol-1)的滴定度为
0.008025 g·mL-1
1.2.19已知K2Cr2O7标准溶液浓度为0.01683 mol·L-1;该溶液对Fe2O3的滴定度为
0.008063 g·mL-1。

(已知M Fe2O3=159.7 g·mol-1)
1.2.20 0.02010 mol·L-1 KMnO4标准溶液对Fe2O3
(M Fe2O3=159.7 g·mol-1)的滴定度为0.008025 g·mL-1。

1.2.21在2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O反
应中,氧化剂与还原剂物质的量的正确关系是nMnO4 =2/5C2O42-。

1.2.22滴定误差的大小说明结果的准确程度,这与化学反应的完全程度有关,
也与指示剂选择是否恰当有关。

1.2.23滴定分析中,借助指示剂颜色突变即停止滴定,称之
为滴定终点,指示剂变色点和理论上的化学计量点之间存在差异,所引起的误差称为终点误差。

1.2.24终点误差的大小反映测定结果的准确程度,它与化学反应的完全程度
和指示剂选择是否恰当有关。

1.3 简答题:
1.3.1简述滴定分析法对化学反应的要求?
(1) 应必须具有确定的化学计量关系。

(2) 反应必须定量地进行。

(3) 必须具有较快的反应速度。

(4) 必须有适当简便的方法确定滴定终点。

1.3.2某学生按如下步骤配制NaOH标准溶液,请指出其错误并加以改正。

准确称取分析纯NaOH 2.000g,溶于水中,为除去其中CO2加热煮沸,冷却后定容并保存于500mL容量瓶中备用。

答:(1)NaOH试剂中会含有水分及CO32-,其标准溶液须采用间接法配制,因此不必准确称量,亦不必定容至500mL,而是在台秤上约称取2g NaOH,最后定容亦是约500mL;
(2)加热煮沸是为除去其中CO2,然而在碱性中是以CO32-存在,加热不会除去, 应当先将
水煮沸冷却除去CO2后加入饱和的NaOH液(此时Na2CO3不溶于其中);
(3)碱液不能保持在容量瓶中,否则碱腐蚀,瓶塞会打不开,应置于具橡皮塞的试剂瓶中。

1.3.3下列各分析纯物质,用什么方法将它们配制成标准溶液?如需标定,应该选用哪些
相应的基准物质?
H2SO4,KOH,邻苯二甲酸氢钾,无水碳酸钠。

答:H2SO4,KOH用间接配配制法配成标准溶液。

邻苯二甲酸氢钾,无水碳酸钠用直接配制法配成标准溶液。

H2SO4选用无水Na2CO3,KOH选用邻苯二甲酸氢钾。

3.2填空题
3.2.1 正态分布规律反映出随机误差的分布特点。

3.2.2 定量分析中,影响测定结果准确度的是系统误差;影响测定结
果精确度的是随机误差。

3.2.3 现有两组分析数据,欲比较它们精密度间有无显著性差异,则应当用 F 检
验法.
3.2.4 置信度一定时,增加测定次数n,置信度区间变小;n不变时,置信度提
高,置信区间变大。

3.2.5 要提高测定过程的准确度一般可采用以下三条途
径对照试验、回收试验和空白试验。

3.2.6 滴定管的读数常有±0.01mL的误差,则在一次滴定中的绝对误差可能为±0.02
mL。

常量滴定分析的相对误差一般要求应≤0.1%,为此,消耗滴定时消耗标准溶液的体积必须控制在20 mL以上。

3.2.7 以直接碘量法测定葡萄糖的含量时,有I2以蒸发的形式从滴定体系中逃逸,这将对
测定结果造成正误差。

3.2.8 在定量分析运算中弃去多余数字时,应以“四舍六入五成双” 的原则,决定该
数字的进位或舍去。

3.2.9 测得值与真实值符合的程度为准确度。

准确度的高低主要是由系统误差所决定,
但也包含随机误差。

3.2.11 系统误差包括如下几方面误差:方法误差、仪器误差、试剂误差、操作误
差。

系统误差的特点是重复性和可测性。

偶然误差的特点是非重复性和不可测但服从正态分布规律。

3.2.12 在分析化学中,将测定结果与客观存在的真实值之间的差值称为绝对误差。

当其数值为正值时,通常说分析结果偏高;反之,则说分析结果偏低。

3.2.13 在多次重复测定时,有时会出现偏差较大的数值称为可疑值(或极端值)。


实验过程中没有发现操作过失的情况下,这样的数值不可以随意舍弃,而要用统计方法来判断。

当Q检测法与4法的结论相矛盾时,应取Q检验法的结论,但是为了减小其对分析结果的影响,可采用中位数代替各次测量结果的平均值报告分析结果。

3.2.14 在分析过程中,下列情况各造成何种(系统、随机)误差(或过失)
⑴天平两臂不等长造成系统误差(仪器误差)。

⑵容量瓶和移液管不配套造成系统误差(仪器误差)。

⑶称量过程中天平零点稍有变动随机误差。

⑷滴定剂中含有少量被测组分造成系统误差(试剂误差)。

⑸过滤沉淀时出现穿滤现象造成过失。

⑹滴定的化学计量点不在指示剂的变色范围内造成系统误差(方法误差)。

⑺分光光度法测定中的读数误差成随机误差。

⑻蒸馏水中含有微量杂质造成系统误差(试剂误差)。

⑼在重量分析中,样品的非被测组分共沉淀造成系统误差(方法误差)。

⑽读取滴定管最后一位时,估测不准造成随机误差。

3.2.15 对一般滴定分析的准确度,要求相对误差≤0.1%,常用分析天平(精度为万分之一)
可称准至±0.1 mg。

用减量法称取试样时,一般至少应称取0.2 g,滴定时所用溶液体积至少要20 mL。

3.2.16 测定猪肝标样中的铜含量,四次结果分别为17、18、15、22mg·L-1。

判断22 mg·L-1,
这个值是否应舍弃时,4d法的结论是应舍弃,Q检测法的结论是应保留(置信度为95%,Q0.95=1.05)
3.2.17 0.095mol·L-1NaOH溶液的pH 12.98 。

3.2.18 对于常量组分的测定,一般要求分析结果保留四位有效数字,对于微量
组分的测定一般要求保留二位有效数字。

对于各种误差和偏差的计算一般要求保留一至二位有效数字。

3.2.21从统计学看,测定值x落在m+1s的概率是68.3%,我们把m±1s,m±2s等称为置信区间,真值在该区间的概率成为置信度。

3.2.22空白试验可以消除试剂、蒸馏水和器皿等引入的杂质所造成的系统误差;对照试验是检查系统误差的有效方法。

3.2.23平均值得置信区间的出发点是把正态分布曲线下所包围的面积作为100%,计算出±s 为68.3% ,±2s为95.5% 。

3.2.24 符合正态分布偶然误差的规律是
⑴误差数值一定;
⑵可测。

3.2.25 在置信度为95%时,欲使平均值的置信区间不超过±2s,则至少应平行测定 3 次。

[已知置信度为95%时t=12.7(n=2);
4.3(n=3);3.18(n=4);2.78(n=5);2.57(n=6);
2.45(n=7)]
3.3简答题
3.3.1下列情况引起什么误差,如果是系统误差,如何消除?
⑴称量试样时吸收了水分;
⑵试剂中含有微量被测组分;
⑶重量法侧SiO2时,试样中硅酸沉淀不完全;
⑷称量开始时天平零点未调;
⑸滴定管读数时,最后一位估计不准;
⑹用NaOH 滴定HAc ,选酚酞为指示剂确定终点颜色时稍有出入。

答:
⑴试样吸收水分,称量时产生系统正误差。

通常应在110℃左右干燥后再称量。

⑵试剂中含有微量被测组分时,被测定结果产生系统正误差。

可以通过扣除试剂空白或将
试剂进一步提纯加以校正。

⑶沉淀不完全产生系统负误差。

可将沉淀不完全的微量Si ,用其他方法(如比色法)测定
后,将计算结果加入总量。

⑷分析天平需要定期校正,以保证称量的准确性。

每次称量前先调天平零点,否则会产生
系统误差。

⑸滴定管读数一般要读至小数点后第二位,最后一位是估读值,因而会估读不准产生偶然
误差。

⑹目测指示剂变色点时总会出现正或负的误差,因而是偶然误差。

3.3.2用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH 溶液浓度时,下列哪一种情况会造成系统误差?
⑴用酚酞作指示剂;
⑵NaOH 溶液吸收了空气的CO 2;
⑶每份邻苯二甲酸氢钾质量不同;
⑷每份加入的指示剂量略有不同。

答:会造成系统误差。

KHC 8H 4O 4 + NaOH =KNaC 8H 4O 4 +H 2O
分析:
⑴邻苯二甲酸氢钾的p K a 1=2.95,pKa 2=5.41,所以,邻苯二甲酸氢钾是二元碱,它的
p K b 1=14-5.41=8.59。

滴定到化学计量点时pH 约为9,属碱性范围,所以选酚酞作指示剂是
正确的。

⑵当NaOH 溶液吸收了CO 2生成Na 2CO 3,用此NaOH 溶液滴定邻苯二甲酸氢钾,Na 2CO 3被
滴定为HCO 3-,这样导致了系统误差,相当于使NaOH 的浓度变小了。

将除去CO 32-的NaOH
标准溶液保存在装有虹吸管及碱石棉管[含Ca (OH )2]的瓶中,可防止吸收空气中的CO 2。

⑶称取邻苯二甲酸氢钾的质量不同,消耗的NaOH 体积也会相应不同,由计量关系
C(NaOH) 可知,不影响分析结果,不会引起系统误
差。

⑷指示剂用量不能太多,也不能太少。

用量太少,颜色太浅,不易观察变色情况;用量太
多,由于指示剂本身就是弱酸或弱碱,会或多或少消耗标准溶液。

本题所指的是正常加量
的情况下(1~2滴),不会对分析结果有多大影响,只是一种随机误差,不会造成系统误差。

3.3.3 一种特殊的分析铜的方法得到的结果偏低0.5mg 。

⑴若用此方法分析含铜约
4.8%
的矿石,且要求此损失造成的相对误差不大于0.1%,那么称样量至少应为多少克?⑵若要
求相对误差不大于0.5%,称样量至少应为多少克?
()()()844844KHC H O KHC H O NaOH m M V =
3.3.4 进行定量分析时,如何提高测量结果的准确度?
答:提高测定结果的准确度的办法有:
①要选择合适的分析方法;
②要消除系统误差;
③要增加平行测定次数,用取平均值的方法来减小偶然误差。

④要减小测量误差。

根据滴定分析准确度的要求(0.1%~0.2%),减小称量误差和体积误差。

一般称量物的质量在0.2g以上,滴定剂的用量控制在20~30mL之间。

3.3.6 两位分析者同时测定某一试样中硫的质量分数,称取试样均为3.5g,分别报告结果如下:甲:0.042%,0.041%;乙:0.04099%,0.04201%。

问哪一份报告是合理的,为什么?答:甲的报告合理。

因为在称样时取了两位有效数字,所以计算结果应和称样时相同,都取两位有效数字。

3.3.7 若滴定时消耗操作液20mL,从称量误差考虑,以下基准物质需要称大样(即称取较多基准物, 溶解定容后分取部分)作标定的是:(指出A,B,C)
(A) 用邻苯二甲酸氢钾(M r=204.2)标定0.1mol/L NaOH
(B) 用金属锌(M r=65.38)标定0.02mol/L EDTA
(C) 用K2Cr2O7(M r=294.2)标定0.02mol/L Na2S2O3
试比较称大样与称小样(分别称取几份)作标定的优缺点。

答:需称大样作标定的是B,C;
称大样标定的优点是:称量误差小,只称一次, 其缺点是不易发现系统误差;
称小样标定的优点是:称量几次分别滴定结果若平行则可靠,其缺点是需称取几次。

3.3.8 有两位学生使用相同的分析仪器标定某溶液的浓度(mol·L-1),结果如下:甲:0.12,0.12,0.12(相对平均偏差0.00%);乙:0.1243,0.1237,0.1240(相对平均偏差0.16%)。

你如何评价他们的实验结果的准确度和精密度?
答:乙的准确度和精密度都高。

因为从两人的数据可知,他们是用分析天平取样。

所以有效数字应取四位,而甲只取了两位。

因此从表面上看甲的精密度高,但从分析结果的精密度考虑,应该是乙的实验结果的准确度和精密度都高。

5.2 填空题
5.2.1 用0.100 mol/L的NaOH溶液滴定0.1mol/L二元弱酸H2B。

已知:
pH=0.74时,δ=δHB-;
pH=6.50时,δB2-=δHB-;
求该二元弱酸H2B的Ka1= 0.18 ,Ka2= 3.16x10 -7。

5.2.2 常用的标定HCl溶液浓度的基准物质有_无水碳酸钠_ 和硼砂。

常用的标定NaOH 浓度的基准物质有邻苯二甲酸氢钾和草酸。

5.2.3 用吸收了CO2的标准NaOH溶液测定工业HAc的含量时,会使分析结果偏高;如果以甲基橙为指示剂,用此NaOH溶液测定工业HCl的含量时,对分析结果无影响。

(“偏高”、“偏低”、“无影响”)
5.2.4 若酸碱指示剂的离解常数为Ka,则在其理论变色点的pH= pKa ,为了将滴定终点限制在很窄的pH范围内,可采用混合指示剂。

5.2.5 在酸碱滴定中,0.2000 mol/L的KHA,通常是作碱_来滴定的,这是因为:(H2A的Ka1=8.0×10-8, Ka2=5.5×10-14)H2A的Ka2太小不符合c Ka2﹥10-8要求,不能直接用碱来滴定,但其共轭碱Kb1可达1.8×10-5,可用酸直接滴定。

5.2.6 一元弱酸HA的分布系数与溶液的pH 无关,它仅是__pKa(HA)__ 和总浓度的函数。

δA-随酸度增而减小,δHA随酸度增加而增大。

当δA=δHA时,pH等于pKa(HA) 。

5.2.7 某弱碱性指示剂的离解常数K In=1.5×10-6,此指
示剂的变色范围为7.18-9.18 。

5.2.8 现有下列各种物质:
(1) HA(pKa=2.86)+H3BO3(pKa=9.24)
(2) C2H5•NH2(pKb=3.25)
(3) NaAc[pKa(HA)=4.75]
(4) NH4Cl[pKb(NH3)=4.75]
其中能用HCl标准溶液直接滴定的物质是(2) 。

能用NaOH标准溶液直接滴定的物质是(1) 。

5.2.9 用0.20 mol/L的NaOH溶液滴定0.10mol/L酒石酸溶液时,在滴定曲线上将出现 1 个突跃范围。

滴定终点时有 2 个H+被滴定(酒石酸的pKa1=3.04,pKa2=4.37)。

5.2.10 H2C2O4的pKa1=1.2,pKa2=4.2。

当pH=1.2HC2O4-与H2C2O4,当[HC2O4-]达最大值时的pH= 2.70
5.2.11 已知0.1mol/L HB的pH=3.0,那么0.1mol/LNaB
的pH为9.0 。

5.2.12 配制浓度为0.20 mol/L的六亚甲基四胺缓冲溶液,最大缓冲指数βmax= 0.115 ,出现在pH=5.15 时。

(六亚甲基四胺的p Kb=8.85)
5.2.13 HCl标准溶液应采用间接法配制, 无水碳酸钠或硼砂作为基准物质标定。

5.2.14 若滴定剂与被测物溶液浓度增加十倍;NaOH滴定HCl的滴定突跃增加2个个pH单位;NaOH滴定HAc的滴定突跃增加1个个pH单位。

(指pH增加或减少多少个单位)
5.3.1 写出0.1 mol/L的NaHCO3水溶液的质子条件、物料平衡和电荷平衡。

(1)质子条件式为:[H+] = [OH-] - [H2CO3] + [CO32-]
(2)物料平衡式为:[H2CO3] + [HCO3-] + [CO32-]=0.1[Na+]=0.1
(3)电荷平衡式为:[H+]+[Na+] = [OH-] +[HCO3-] + 2[CO32-]
5.3.2 下列物质能否用酸碱滴定法直接滴定?若能请说明用什么标准溶液?选什么指示剂?
A、0.1 mol/L乙醇胺HOCH2CH2NH2[pKa(HOCH2CH2NH3+)=9.50];
B、0.1 mol/L六次甲基四胺(CH2)6N4[pKa((CH2)6N4H+)=4.92];
C、0.1 mol/L邻苯二甲酸氢钾[pKa2(邻苯二甲酸)=5.41]。

答A、能用酸碱滴定法直接滴定,可选择HCl标准溶液滴定,甲基橙为指示剂。

B、因六次甲基四胺的K b太小,不能用酸碱滴定法直接滴定。

C、能用酸碱滴定法直接滴定,可选用NaOH标准溶液,酚酞为指示剂。

6.2填空题
6.2.1EDTA是四元酸,在酸性溶液中相当于六元酸,有七种存在形式,这是由于氨基N 能接受质子。

6.2.2酸效应是指溶液的酸度升高使EDTA有效浓度降低,引起EDTA 参与反应的能力降低的作用,酸效应用酸效应系数表示。

6.2.3 aY(H)= *Y’+/*Y4- ] ,aY(H)越大,表示酸效应引起的副效应越严重。

6.2.4金属离子与EDTA配合物的稳定性首先由中心离子与配体的性质所决定,外界条件中最主要的影响因素是酸度和其他配体。

6.2.5由于酸度影响M-EDTA平衡常数,为了衡量不同pH 条件下,配合物的实际稳定性,引入条件稳定常数,它与K(MY)的关系为K(MY’)/aY(H) 。

它反映了配合物的稳定性。

6.2.6络合效应是指其他配体与金属离子反应,造成对K(MY)的影响,络合效应的大小用K(M’Y’)表示,在同时考虑酸效应和络合效应时的条件稳定常数表示式为
K(M’Y’)=K(MY)/aY(H)a(M) 。

6.2.7络合滴定中计算金属离子浓度时,因[Mn+] 很小常用pM 表示,例如溶液中[Zn2+]=10-8mol·L-1,则表示为pZn=8 。

6.2.8EDTA络合滴定中,条件稳定常数K′越大,pM突跃越大,在允许滴定的pH 范围内酸度越大,pM突跃越小。

6.2.9EDTA滴定中,终点时溶液呈游离指示剂颜色,为使准确指示终点,要求
⑴在滴定的pH条件下,指示剂的游离颜色与指示剂金属离子配合物有明显差别,
⑵指示剂金属离子配合物的稳定性适当,⑶指示剂金属离子配合物应易溶于水。

6.2.13络合滴定中,两种金属离子的稳定性相差越大,待测离子浓度越大(在一定范围内),干扰离子浓度越小,测定结果越准确,干扰越小。

6.2.14用EDTA测定共存金属离子时,要解决的主要问题是提高测定的选择性,常用的消除干扰方法有控制溶液酸度法,络合掩蔽法,氧化还原法和沉淀掩蔽法。

6.2.15当不同金属离子与EDTA生成配合物的稳定性相差很小时,可以通过降低干扰离子浓度消除干扰,这类方法统称掩蔽法,如果这类方法无济于事,则可以采用分离的方法。

6.2.16在EDTA滴定中,络合掩蔽法应用范围广,但掩蔽剂应具备以下条件⑴不与待测离子生成稳定配合物,⑵K(NL’)>K(NY’) ,⑶NL 应无色或浅色,⑷使用掩蔽剂的pH范围与测定的pH范围一致。

6.2.17天然水中同时存在Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+,测定Ca2+、Mg2+时,选用三乙醇胺在p H=10掩蔽Fe3+ Al3+ ,用EDTA滴定,测定Fe3+时利用控制酸度消除Ca2+ Mg2+ Al3+ 的干扰,在已测定Fe3+的溶液中,
通过反滴定的方式可测定Al3+。

6.2.18 EDTA络合滴定法测定Fe3+、Cr3+二种离子的方法之一是,控制pH= 2 ,用EDTA 滴定测得Fe3+、Cr3+合量,另取同样体积试液,利用强氧化剂将Cr3+氧化成Cr2O72-,用EDTA滴定Fe3+ 。

6.2.19 EDTA测定混合液中Mn2+、Fe2+离子的方法是,首先将Fe2+ 氧化成Fe3+ ,在pH1~2用EDTA滴定Fe3+ ,然后调至pH=5.5,继续用EDTA滴定,可测得Mn2+ 。

6.2.20 Ca2+、Mg2+离子共存时,分别测定各自含量的方法是在pH= 10 ,用EDTA滴定测得Ca2+ Mg2+合量。

另取同体积溶液加入KOH ,使Mg2+成为Mg(OH)2 ,再用EDTA滴定测得Ca2+
6.2.21配制EDTA 标准溶液应使用高质量的去离子 水,应储存在 聚乙烯塑料 瓶中,或 玻璃瓶 瓶中,标定EDTA 的 pH 条件应尽量与测定时的 pH 条件 一致。

6.2.22根据酸效应曲线可查得EDTA 滴定各种金属离子的最低pH 值。

但必须注意,此最低pH 值相当于如下条件:△pM′= ±0.2 ,CM 计= 10-2 mol·L -1,TE= 0.15% ,还有金属离子未发生副反应。

6.2.23有一EDTA 标准溶液,浓度为0.01000 mol·L -1,每1m L 此溶液相当于Al 2O 3(M=101.96 g·mol -1) 0.5098 mg 。

6.2.24酸效应系数的定义式是 *Y’+/*Y+
条件稳定常数的定义式是 K’MY = K MY /aMaY
6.2.26以铬黑T 作之际,用EDTA 滴定石灰石中Ca 2 + 、Mg 2 +总量时,Fe 3+、Al 3 +会 封闭指示剂 ,可用 三乙醇胺 做掩蔽剂来消除干扰。

6.2.27EDTA 滴定反应的pM 突跃范围大小,取决于人们对滴定分析的 误差要求 和滴定反应的 条件稳定常数 。

6.2.28在无干扰的条件下,测定下列离子最适宜的滴定方式是,Al 3 + : 返滴定法 ; Ag + : 置换滴定法 。

6.3 简答题
6.3.1络合滴定法测量金属离子M 含量时,通常要加入缓冲溶液控制pH ,为什么?其pH 范围(即最大、最小pH 值)通常如何确定?(不需计算,简要文字说明)
答:络合滴定中,除了主反应(络合反应)外,还有酸效应、水解效应等与pH 有关的副反应,而且在EDTA 滴定过程中有H+产生,因此为了减小副反应,保证主反应的进行,需加
入缓冲溶液控制pH 。

最小pH
值通常根据最大酸效应系数确定,即 lgαY (H )=lg KMY-8;其范围
最大p H 通常根据水解效应来确定,即 [OH -]= 。

6.3.2 某生采用以下方法测定溶液中Ca 2+的浓度,请指出其错误。

先用自来水洗净250mL 锥形瓶,用50 mL 容量瓶量取试液倒入锥形瓶中,然后加少许铬黑T 指示剂, 用EDTA 标准溶液滴定。

答:
(1) 锥形瓶没用蒸馏水洗。

(2) 容量瓶是量入式仪器, 装入50 mL, 倒出必小于 50 mL 。

(3) EDTA 滴定应加入缓冲液(NH 3-NH 4+)控制pH,否则滴定中酸度增大,Ca 2 +络合不全。

(4) 铬黑T 不适用于测Ca 2 + 。

6.3.3铬蓝黑R (EBR )指示剂的H 2In 2-是红色,HIn 2-是蓝色,In 3-是橙色。

它的pKa2=
7.3,pKa3=13.5。

它与金属离子形成的络合物MIn 是红色。

试问指示剂在不同的pH 的范围各呈什么颜色?变化点的pH 是多少?它在什么pH 范围内能用作金属离子指示剂? n n SP M K ][
6.3.4Ca2+与PAN不显色,但在p H=10~12时,加入适量的CuY,却可以用PAN作为滴定Ca2+的指示剂,为什么?
pH=10~12在PAN中加入适量的CuY,可以发生如下反应
CuY(蓝色)+PAN(黄色)+M = MY + Cu—PAN
(黄绿色)(紫红色)
Cu—PAN是一种间接指示剂,加入的EDTA与Cu2+定量络合后,稍过量的滴定剂就会夺取Cu—PAN中的Cu2+,而使PAN游离出来。

Cu—PAN+Y= CuY +PAN 表明滴定达终点
(紫红色)(黄绿色)
6.3.5用NaOH 标准溶液滴定FeCl3溶液中游离的HCl时,Fe3+将如何干扰?加入下列哪一种化合物可以消除干扰?EDTA,Ca-EDTA,柠檬酸三钠,三乙醇胺。

答:由于Fe3+和NaOH溶液生成Fe(OH)3沉淀,故可以用EDTA消除干扰,EDTA和Fe3+形成络合物,稳定性大,减少了溶液中的游离的Fe3+。

6.3.6用EDTA滴定Ca2+、Mg2+时,可以用三乙醇胺、KCN掩蔽Fe3+,但不使用盐酸羟胺和抗坏血酸;在p H=1滴定Bi3+,可采用盐酸羟胺或抗坏血酸掩蔽Fe3+,而三乙醇胺和KCN都不能使用,这是为什么?已知KCN严禁在pH<6的溶液中使用,为什么?
答:由于用EDTA滴定Ca2+、Mg2+时,pH=10,用三乙醇胺和KCN来消除,若使用盐酸羟胺和抗坏血酸,则会降低pH值,影响Ca2+、Mg2 +滴定;三乙醇胺是在溶液呈微酸性时来掩蔽Fe3+,如果pH越低,则达不到掩蔽的目的;pH<6的溶液中,KCN会形成弱酸HCN(剧毒性物质),难以电离出CN-来掩蔽Fe3+。

所以在pH<6溶液中严禁使用。

6.3.7用EDTA连续滴定Fe3+、Al3+时,可以在下述哪个条件下进行?
(a)pH=2滴定Al3+,pH=4滴定Fe3+;
(b)pH=1滴定Fe3+,pH=4滴定Al3+ ;
(c)pH=2滴定Fe3+,pH=4返滴定Al3+;
(d)pH=2滴定Fe3+,pH=4间接法测Al3+。

答:
可以在(c)的条件下进行。

调节pH=2~2.5,用EDTA先滴定Fe3+,此时Al3+不干扰。

然后,调节溶液的pH=4.0~4.2,,再继续滴定Al3+。

由于Al3+与EDTA的配位反应速度缓慢,加入过量EDTA,
然后用标准溶液Zn2+回滴过量的EDTA。

6.3.8如何检验水中是否含有金属离子?如何判断它们是Ca2+、Mg2+ , 还是Al3+、Fe3+、Cu2+?
答:由于Ca 2+、Mg 2+、Al 3+、 Fe 3+ 、 Cu 2+都为有色的金属离子,在溶液中加入EDTA 则形成颜色更深的络合物。

可以检验水中含有金属离子。

在pH=10时,加入EBT ,则Ca 2+、Mg 2+形成红色的络合物;CuY 2-为深蓝色,FeY -为黄色,可分别判断是Fe 3+、Cu 2+。

6.3.9若配制试样溶液的蒸馏水中含有少量Ca2+ ,在pH=5.5或在pH =10(氨性缓冲溶液)滴定Zn2+ ,所消耗EDTA 的体积是否相同?哪种情况产生的误差大?
答:
在pH=5.5时,lgK ’ZnY=)(lg lg lg H Y Zn ZnY K αα--
=16.50-5.1-1.04=10.36
在pH =10(氨性缓冲溶液)滴定Zn2+ ,由于溶液中部分游离的NH3与Zn2+络合,致使滴定Zn2+不完全,消耗EDTA 的量少,偏差大。

7.2.3 在1mol/L H 2SO 4溶液中,E°‘Ce 4+/Ce 3+=1.44V ,E°’Fe 3+/Fe 2+=0.68V ,以Ce 4+滴定Fe 2+至99.9%时的平衡电位为 0.86V ;滴定至100.1%时的平衡电位 1.26V
7.2.4 配制KMnO 4标准溶液时必须把KMnO 4水溶液煮沸一定时间(或放置数天),目的是: 分解和破坏KMnO 4水溶液中的还原性物质,使KMnO 4溶液能较稳定存在。

7.2.5 用KMnO 4法测定试样中的钙含量时,将试样制成溶液后,应在 酸 性条件下加入沉淀剂 NH4)2C2O4 , 再加入 NH3·H2O 使生成 CaC2O4 沉淀,将沉淀过滤、洗涤,溶解,最后用KMnO 4标准溶液滴定。

7.2.6 用KMnO 4法测定铁含量时,在滴定前向溶液中加入H 2SO 4-H 3PO 4-MnSO 4混合液,其作用分别是 控制酸度 、 掩蔽Fe3+颜色的干扰 、 催化作用 。

7.2.11 在碘量法中,配制I2溶液时,加入KI的作用是增加I2的溶解度,减少I2的挥发
7.2.12 已被标定的KMnO4溶液能否用蒸馏水(去离子水)稀释若干倍后再作为标准液使用,为什么?
答:不能,蒸馏水中有好氧性微生物(或水中有还原性物质)
7.3.1 什么是条件电极电位?它与标准电极电位的关系是什么?使用条件电极电位有什么优点?
7.3.2 试述碘量法测铜的原理,加入过量KI的作用;近终点加入KSCN的作用;测定时pH 应控制在3.5~4范围内,酸度过高或过低会产生哪些影响?
答:碘量法测铜的原理是:
在弱酸性溶液中,铜与过量KI作用,释出等计量的碘,用Na2S2O3标准溶液滴定释出的碘2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,上述反应是可逆的。

加入过量KI使Cu2+还原趋于完全。

由于CuI沉淀强烈地吸附I-,使结果偏低,故在近终点时加入适量KSCN使CuI转化为溶解度更小的CuSCN释放被吸附的I3-,反应生成的I-又可进一步被利用,使反应进行得全,CuI+SCN-=CuSCN+ I-。

KSCN只能在近终点时加入,否则有可能将Cu2+还原使结果偏低,也可以避免有少量的I2被SCN-还原。

测定时PH值应控制在3.5~4.0范围内,若pH﹥4.0,Cu2+发生水解,而且反应速度慢,终点拖长。

酸度过高,则I-易被空气中的氧氧化(Cu2+催化此反应)。

7.3.3.某同学如下配制0.02mol/L Na2S2O3溶液,请指出其错误。

用天平准确称取3.16l0g固体Na2S2O3,用去离子水溶解,转移至1000ml 容量瓶,稀释至刻度,然后用干燥的滤纸过滤。

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