分析实验习题解

实验五 阴离子的分组和初步试验
思考题： 1.在阴离子分组试剂中， (1)BaCl2试验得出否定结果，能否将第一组阴离子整组排除？ 答：BaCl2试验得出否定结果，不能将第一组阴离子整组排除。因 S2O32-与Ba2+生成的BaS2O3沉淀溶解度较大，只有当S2O32-浓度大于 4.5mg·ml-1时，才能析出沉淀。而且BaS2O3还容易形成过饱和溶液析 出。 (2)AgNO3试验得出肯定结果，能否认为第二组阴离子中至少有一 种存在？ 答： 因为S2O32-的浓度较小时，它不在第一组沉淀，而可能在第二 组中与Ag+生成Ag2S沉淀，所以当AgNO3试验得出肯定结果时，不能认 为第二组阴离子中至少有一种存在。 2.在氧化性还原性试验中， （1） 以稀HNO3代替稀H2SO4在酸化试液是否可以？ 答：因HNO3具有氧化性，酸化时能使S2-、S2O32-、SO32-、I-氧 化，所以不能用HNO3代替H2SO4酸化。 （2） 以稀HCl代替稀H2SO4是否可以？ 答：因大量Cl-存在时，在酸性条件下，可使KMnO4褪色，所以不 能用HCl代替H2SO4酸化。 （3） 以浓H2SO4作酸化试液是否可以？ 答：因浓H2SO4具有氧化性，所以不能用来酸化试液。
实验二 滴定分析基本操作练习
思考题：
1.HCl和NaOH标准溶液能否用直接配制法配制？为什么？ 答：由于NaOH固体易吸收空气中的CO2和水分，浓HCl的浓度不确 定，固配制HCl和NaOH标准溶液时不能用直接法。 2.配制酸碱标准溶液时，为什么用量筒量取HCl，用台秤称取 NaOH（S）、而不用吸量管和分析天平？ 答：因吸量管用于标准量取需不同体积的量器，分析天平是用于准 确称取一定量的精密衡量仪器。而HCl的浓度不定， NaOH易吸收CO2 和水分，所以只需要用量筒量取 ，用台秤称取NaOH即可。 3.标准溶液装入滴定管之前，为什么要用该溶液润洗滴定管2～3 次？而锥形瓶是否也需用该溶液润洗或烘干，为什么？ 答：为了避免装入后的标准溶液被稀释，所以应用该标准溶液润洗 滴管2～3次。而锥形瓶中有水也不会影响被测物质量的变化，所以锥形 瓶不需先用标准溶液润洗或烘干。 4.滴定至临近终点时加入半滴的操作是怎样进行的？ 答：加入半滴的操作是:将酸式滴定管的旋塞稍稍转动或碱式滴定 管的乳胶管稍微松动，使半滴溶液悬于管口，将锥形瓶内壁与管口接 触，使液滴流出，并用洗瓶以纯水冲下。
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实验三 阳离子第三组（铁组）的分析
思考题： 1.在系统分析中，沉淀本组离子时可否用Na2S代替(NH4)2S？ 答：在系统分析中不能用Na2S代替(NH4)2S 中。 2.用(NH4)2S或TAA沉淀本组离子为什么要加足够的NH4Cl？ 答：用(NH4)2S或TAA沉淀本组离子时，只有在pH=9.0的酸度条件 下才能生成硫化物和氢氧化物沉淀与第四组阳离子分离。但是，由于在 反应过程中随着沉淀的生成，会使pH降低，为了保持pH=9.0和防止 Mg2+析出沉淀，应加入足够的NH4Cl而与NH3•H2O形成稳定的缓冲体 系。加入NH4Cl还可防止硫化物形成胶体。 3.在系统分析中，本组硫化物沉淀生成后，与母液放置过夜才离心 沉降，是否可以？ 答：在系统分析中，本组硫化物沉淀生成后，若要继续鉴定第四组 阳离子，就应立即离心分离，离心液（含第四组阳离子）中应加浓HAc 酸化，并加热除去H2S，否则S2-在碱性溶液中易氧化为SO42-，使第四组 中的Ba2+、Sr2+ 等生成硫酸盐沉淀而丢失。所以本组硫化物沉淀生成 后，不能与母液放置过夜。 4.以6mol·L-1HNO3溶解本组沉淀时，为什么加KNO2或KClO3晶粒 少许可以加速溶解？ 答：以6mol·L-1HNO3溶解本组沉淀时，加KNO2或KClO3少许，可 加速沉淀溶解，这主要是因为发生了氧化还原反应，破坏了M2++S2==MS↓平衡，降低了S2-浓度，使反应向左进行，从而加速了沉淀的溶 解。 ，因Na2S的碱性比 (NH4)2S的碱性强。若pH=10.7时第四组的Mg2+就要沉淀进入本组沉淀
实验四 阳离子第四组（钙钠组）的分析
思考题： 1.在系统分析中，引起第四组中二价离子丢失的可能原因有那些？ 答：①在沉淀第三组阳离子时，如果酸度控制不当，或分离过第三 组阳离子后的溶液末及时处理，S2-被氧化为SO42-而使第四组中二 价离子沉淀而丢失。②沉淀二价离子需要足够的CO32-离子，若酸 度控制不当, CO32-离子浓度降低，二价离子不在本组沉淀而丢失。 2.以K2CrO4试法鉴定Ba2+时，为什么要加HAc和NaAc？ 答：在用K2CrO4鉴定Ba2+时，为了使Ba2+生成BaCrO4黄色沉淀而 Sr2+不生成SrCrO4沉淀，溶液的 pH值应在4～5。加入HAc和NaAc使其 形成缓冲溶液，以控制这一酸度。 3.以镁试剂鉴定Mg2+时，在以(NH4)2S消除干扰离子的手续中，如 果加得不足，将产生什么后果？ 答：以镁试剂鉴定镁时，许多重金属离子有干扰，要加入(NH4)2S 以消除，若加入量不足，干扰离子除不完全，它们在碱性溶液中生成氢 氧化物沉淀，这些沉淀由于本身的颜色或者由于吸附试剂而显色等而对 鉴定 Mg2+造成干扰。
实验三 NaOH和HCl标准溶液的标定
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？ 答：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应由下式求得： 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
实验二 阳离子第二组（铜锡组）的分析
思考题： 1. 沉淀本组硫化物时，在调节酸度上发生了偏高或偏低现象， 将会引起哪些后果？ 答：沉淀本组硫化物，若酸度偏低时，第三组阳离子Zn2+ 将生成 ZnS 沉淀进入第二组。若酸度偏高时，本组的Cd2+ 不生成硫化物沉淀而
进入第三组。 2.在本实验中为沉淀硫化物而调节酸度时，为什么先调至0.6mol·L1HCl酸度，然后再稀释一倍，使最后的酸度为0.2
5.已知 NiS、CoS 在0.3mol·L-1HCl溶液中不能被H2S沉淀，但为什 么生成的 NiS、CoS又难溶于1mol·L-1HCl？ 答：NiS、CoS在0.3mol·L-1HCl溶液中不被 H2S沉淀，但在低酸度 下生成沉淀后，又不溶于1mol·L-1HCl，这是由于NiS、CoS能以不同变 体存在的缘故，初形成的沉淀是α体，放置或加热很快变为β体（ Ni2S3、Co2S3）。因而不溶于1mol·L-1HCl。
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定量分析实验
实验一 分析天平称量练习
思考题： 1.加减砝码、圈码和称量物时，为什么必须关闭天平？ 答：天平的灵敏度在很大程度上取决于三个玛瑙刀口的质量。若刀 口不锋利或缺损，将会影响称量的灵敏度，因此，在加减砝码、取放物 体时，必须关闭天平，使玛瑙刀和刀承分开，以保护玛瑙刀口。 2.分析天平的灵敏度越高，是否称量的准确度就越高？ 答：分析天平的灵敏度越高，并非称量的准确度就越高。因为太灵 敏，则达到平衡较为困难，不便于称量。 3.递减称量法称量过程中能否用小勺取样，为什么？ 答：递减称量法称量过程中不能用小勺取样，因为称量物有部分要 沾在小勺上，影响称量的准确度。 4.在称量过程中，从投影屏上观察到标线已移至100分度的右边， 此时说明左盘重还是右盘重？ 答：在称量过程中，从投影屏上观察到标线已移至100分度的右 边，此时说明右盘重。
实验一 阳离子第一组（银组）的分析
思考题： 1.沉淀第一组阳离子为什么要在酸性溶液中进行？若在碱性条件下 进行，将会发生什么后果？ 答：在系统分析中，为了防止易水解离子的水解生成沉淀而进入第 一组，所以沉淀第一组阳离子时要在酸性溶液中进行。若在碱性条件下 进行，第一组以后的大部分阳离子将生成沉淀，这样就不到分离的目 的。 2.向未知溶液中加入第一组组试剂HCl时，未生成沉淀，是否表示 第一组阳离子都不存在？ 答：向未知试液中加入第一组组试剂时，未生成沉淀，只能说明 Ag+,Hg22+不存在，而不能说明Pb2+不存在，因为当试液中Pb2+的浓度小 于1mg•ml-1,或温度较高时，Pb2+将不在第一组沉淀，而进入第二组。 3.如果以KI代替HCl作为第一组组试剂，将产生哪些后果？ 答：如果以KI代替HCl作为第一组组试剂时，酸度太小，第二组易 水解的阳离子将水解进入第一组，达不到分离的目的。另外具有氧化性 阳离子将与I- 发生氧化还原反应，使这些离子的浓度降低不能鉴出。
3.下列各组溶液，在各项初步试验中将有怎样的表现？ 组 别 第 一 组 第 二 组 第 三 组 第 四 组 离子 稀 H2SO4 ↑ BaCl2（中 性或弱 碱） ↓ ↓ AgNO3（稀 HNO3） KI-淀粉 （稀 H2SO4） KMnO4（稀 H2SO4） +
SO32ClAcSO42S2NO3S2O32NO3AcPO43CO32Ac-
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？为什么？ 答：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？ 答：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？ 答：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。
mol·L-1?
答：因As(III)的硫化物完全沉淀需在0.6 硫化物完全沉淀需在0.2
mol·L-1HCl酸度下,Cd2+的
mol·L-1HCl酸度下。因此为了使本组离子完全
生成硫化物沉淀而与第三组阳离子分离，所以在调节酸度时,先调至0.6 mol·L-1HCl酸度，然后再稀释一倍，使最后的酸度为0.2 mol·L-1。 3.以TAA代替H2S作为第二组组试剂时，为什么可以不加H2O2和 NH4I? 答：以TAA代替H2S作为第二组组试剂时，因TAA在90℃及酸性溶 液中，可在沉淀时间内将As(V)还原为As(III)，故不需另加NH4I。另因 TAA在碱性溶液中加热时，可生成一部分多硫化物，多硫化物具有氧化 性，可将Sn(II)氧化为Sn(IV)，故不需要加H2O2。 4.已知某未知试液不含第三组阳离子，在沉淀第二组硫化物时是否 还要调节酸度？ 答：因As(III)的硫化物完全沉淀酸度需0.6 mol·L-1,在此酸度下，本 组大部分离子不能完全生成硫化物沉淀，若酸度在低于0.2 mol·L-1时， 本组Cd2+的硫化物沉淀完全，但As(III)的硫化物不沉淀，因此未知液若 不含第三组阳离子时，为了使第二组阳离子沉淀完全，还需要调节酸 度。 5.设原试夜中砷、锑、锡高低价态的离子存在，试说明它们在整个 体系分析过程中价态的变化。 答：在用HCl沉淀第一组阳离子时，砷、锑、锡的高低价离子均以 阴离子存在，也有少量简单阳离子。在用TAA作沉淀剂时，As(V)被还 原为As(III) , Sb(V)也被还原为Sb(III)。而Sn(II)被溶液中的多硫化物氧化 为Sn(IV)。在鉴定时，Sb(III)被锡还原为Sb，Sn(IV) 被铁还原为Sn(II) ， Sn(II) 又被Hg2+氧化为Sn(IV)。