第四章滴定概论

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
x M KMnO4
cV
x cVM KMnO 4 0.020 0.5 158.03 1.6 g
用标定法进行配制。 16．应在 500.0Ml0.08000 mol·L-1NaOH 溶液中加入多少毫升 0.5000 mol·L-1NaOH 溶液 里，才能使最后得到的溶液浓度为 0.2000 mol·L-1？ 解：设加入 V2 mL NaOH 溶液，
16
TB A% 表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量分数。
9.基准试剂（1）H2C2O4 ·2H2O 因保存不当而部分分化； （2）Na2CO3 因吸潮带有少量湿存水。 用（1）标定 NaOH[或用（2）标定 HC1]溶液的浓度时，结果是偏高还是偏低？用此 NaOH（HC1）溶液测定某有机酸（有机碱）的摩尔质量时结果偏高还是偏低？ 答：用（１）标定 NaOH 溶液的浓度时，结果偏高, 用（２）标定 HCl 溶液的浓度 时，结果偏低；用此 NaOH 溶液测定有机酸时结果偏高, 用此 HCl 溶液测定有机碱 时结果偏低。 10.有一在空气中暴露过的氢氧化钾， 经测定知其含水 7.62%， K2CO3 2.38%及 KOH 90.00%。 -1 将此试样 1.000g 加 1.000 mol·L HCl 溶液 46.00mL，过量的酸再用 1.070 mol·L-1KOH 反滴 定至完全反应。将此溶液蒸发至干，问所得残渣是什么？有多少克？ 解：所得残渣为 KCl，有 3.427g K2CO3+2HCl==2KCl+CO2+H2O KOH+HCl==KCl+H2O
c
c1V1 c 2V2 V1 V2
即
500.0 0.08000 0.5000V2 0.2000 500.0 V2
解得: V2=200mL 17．要加多少毫升水到 1.000 L 0.2000 moL•L-1HCl 溶液里，才能使稀释后的 HCl 溶液 对 CaO 的滴定度 THCl / CaO =0.005000g · mL-1？ 解：已知 MCaO=56.08g/moL,HCl 与 CaO 的反应: CaO+2H+=Ca2++H2O 即：
11.基准试剂 NaC1，如不做任何处理，用来标定 Ag NO3 溶液的浓度，结果会偏高。为什 么？ 解：因为 c
m ，所以 m 增大（试剂中含有少量的水份） ，引起了结果偏高。 MV
12．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。 解：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。 13. 下列情况将对分析结果产生何种影响： A.正误差， B.负误差， C.无影响， D.结果混乱。 (1) 标定 HCl 溶液浓度时，使用的基准物 Na2CO3 中含有少量 Na HCO3； (2) 未按操作规程等待，刚滴定完，附在管壁的滴定剂还未流下来就读数了； (3) 配制滴定剂时经过加热溶解，在进行标定的过程中，滴定剂未经完全冷却就装 入滴定管中（已经润洗）开始滴定； (4) 配制标准溶液时未将容量瓶内溶液摇匀； (5) 用移液管移取试样溶液时，事先未用待移取溶液润洗移液管； (6) 称量时，承接试样的锥形瓶潮湿； (7) 溶解称量于锥形瓶中的基准物质时，加水体积有多有少； (8) 用酸式滴定管进行滴定中，发现旋塞处漏液； (9) 滴定过程中不慎在滴定管中引入了气泡，读数时未发现； ； (10) 滴定管内壁有油污，滴定结果后管内壁悬挂有液珠。 解：(1) B (2) A (3) B (4) D (5) B
cVM H 2 SO4
3 96%
(3) 设取其浓溶液 V3mL
V3

2.0 0.5 98.03 56mL 1.84 96%
15．欲配制 cKMnO4≈0.020 mol·L-1 的溶液 5.0×10-2 mL，须称取 KMnO4 多少克？如何配 制？应在 500.0 mL0.08000 mol·L-1NaOH 溶液中加入多少毫升 0.5000 mol·L-1NaOH 溶 液，才能使最后得到的溶液浓度为 0.2000 mol·L-1？ 解：设需称取 KMnO4 x 克
17
(6) C (7) C (8) A (9) B (10) A -1 -2 14．配制浓度为 2.0 mol·L 下列物质溶液各 5.0×10 mL，应各取其浓溶液多少毫升？ （1）氨水（密度 0.89 g·cm-3，含 NH329%） （2）冰乙酸（密度 1.84 g·cm-3，含 HAc100%） （3）浓硫酸（密度 1.84 g·cm-3，含 H2SO496%） 解：(1) 设取其浓溶液 V1mL,
第四章 滴定分析 思考题与习题
1.解释以下名词术语：滴定分析法，滴定，标准溶液（滴定剂） ，标定，化学计量点，滴定 终点，滴定误差，指示剂，基准物质。 答：滴定分析法：将一种已知准确浓度的试剂溶液（即标准溶液）由滴定管滴加到被测 物质的溶液中， 直到两者按照一定的化学方程式所表示的计量关系完全反应为止， 然后根据 滴定反应的化学计量关系，标定溶液的浓度和体积用量，计算出被测组分的含量，这种定量 分析的方法称为滴定分析法。 滴定：在用滴定分析法进行定量分析时，先将被测定物质的溶液置于一定的容器中 （通常为锥形瓶） ，在适宜的条件，再另一种标准溶液通过滴定管逐滴地加到容器里， 直到两者完全反应为止。这样的操作过程称为滴定。 标准溶液（滴定剂） ：已知准确浓度的试剂溶液。 标定：将不具备基准物质条件的这类物质配制成近似于所需浓度的溶液，然后利用 该物质与某基准物质或另一种标准之间的反应来确定其准确浓度，这一操作过程称为标 定。 化学计量点：当滴入的标准溶液与被测定的物质按照一定的化学计量关系完全反 为止，称反应达到了化学计量点。 滴定终点：滴定进行至指示剂的颜色发生突变时而终，此时称为滴定终点。 滴定误差：滴定终点与化学计量点往往并不相同，由此引起测定结果的误差称为终 点误差，又称滴定误差。 指示剂：为了便于观察滴定终点而加入的化学试剂。 基准物质：能用于直接配制标准溶液的化学试剂称为基准物质。 2 离子活度，离子强度，离子活度系数的意义及有关计算 答：离子在化学反应中所表现出的有效浓度称为离子的活度。在电解质溶液中，由于 各组分之间相互作用的结果，使得反应物组分表现出的有效浓度与其真实浓度之间形成差 异。 活度系数被用来反映相应离子化学反应力降低的程度， 它表达了实际溶液与理想溶液之 间差距的大小。一般情况下都有 1 ，故 a<c。离子强度综合了影响活度系数大小的因素， 即反映了溶液中各种离子的浓度以及它们所带电荷数总体的影响。对于离子强度 I 0.1 mol kg 1 的稀溶液，一般可采用戴维斯经验公式计算有关离子的活度系数， 值越 小，其活度与浓度之间的差值就越大。当需要准确度较高的计算（例如计算标准缓冲溶液的 pH）时，就需要考虑离子强度的影响，并采用有关组分的活度和相关的活度常数进行计算。 3 何谓活度常数，浓度常数和混合常数？各自的影响因素如何？ 答：对于溶液中的反应：
b 2 a
10 3 THCl CaO M CaO 1.000 10 3 0.005000 2 0.1783mol L1 56.08
稀释后 HCl 标准溶液的浓度为：
C HCl
mA nB pC
其活度常数表示为 K a
p aC ，其数值大小仅随溶液的温度而变化。 m n aA aB
其浓度常数表示为 K
c a
p C 其数值不仅受温度影响， 还随着离子强度的大小而变化。 m n， A B
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其混合常数表述为 K m a
p C ，混合平衡常数也与温度和溶液的离子强度有关。 n am B A
4 滴定曲线，滴定突跃和滴定突跃范围的意义；滴定突跃大小与滴定反应完全程度的关系。 答：根据滴定反应的类型不同，可将滴定分析法分为酸碱滴定法，络合滴定法，氧化还 原滴定法和沉淀滴定法。 滴定曲线形象地反映了滴定分析的过程， 它直观地表示了随着滴定 剂的加入，试液中待测组分浓(活）度的变化情况。上述变化在计量点附近是以数量级的程 度急剧进行的，以至于滴定曲线的中段近于垂直线，我们将此种现象称为滴定突跃。滴定突 跃现象为进行定量分析提供了依据， 滴定突跃的大小反映了滴定反应的完全程度。 常限定在 计量点前后滴定的相对误差不大于 0.1% ，而相对此误差区间的待测组分浓(活）度的变 化范围就称为滴定突跃范围，它基本上就是滴定曲线上的直线部分。同时，我们还将滴定曲 线上与相对误差-0.1%和+0.1%相对应的两点分别称为滴定突跃的下限和上限。滴定突跃范 围课供选择指示剂。 5 选择指示剂的依据；影响终点误差大小的主要因素。 答：选择变色点与计量点尽量相接近的指示剂（变色点至少要落入突跃范围中） ，并要 求指示剂在终点时颜色的突变“敏锐” ，这是正确选择指示剂的两个要素。终点误差的大小， 首先取决于滴定反应的完全程度， 其次还与指示剂的选择是否恰当有关， 它是滴定误差的主 要来源之一。 6.基准物质必须符合哪些要求?标定酸碱溶液常用的基准物质有哪些？ 答：基准物质必须符合以下要求： （1） 该物质的实际组成应与化学是完全符合，如含有结晶水时，其结晶水的含量也应与 化学式相符； （2） 试剂的纯度要足够高，及主成分在 99.9%以上，所含的杂质应不影响滴定反应的准 确度； （3） 试剂应该相当稳定； （4） 试剂的摩尔质量较大为好，这样可以减少称量误差。 标定酸常用的基准物质：碳酸氢钠、十水合碳酸钠、无水碳酸钠、碳酸氢钾、硼砂； 标定碱常用的基准物质：二水合草酸、邻苯二甲酸氢钾。 7.滴定分析法的特点；滴定分析法对滴定反应的要求；直接滴定法的优势。 答：滴定分析法的特点：要求组分含量在 1%以上（称常量组分）物质的测定；有采用 微量滴定管也能进行微量分析。该法的特点是准确度高，能满足常量分析的要求，理论上测 定相对误差可不大于 0.1%；操作简单、快速；使用的仪器简单、价廉；并且可应用多种化 学反应类型进行测定，方法成熟。 滴定分析法对滴定反应的要求： （1） 在一定的条件下，被测物质与标准溶液之间的反应要按照一定的化学计量关系（由 滴定反应方程式确定） 定量进行。 通常要求在计量点时， 反应的完全程度应在 99.9% 级以上，这是计量的基础，也是衡量该反应能否用于定量分析的首要条件。 （2） 反应速率要快，最好在滴定剂加入后即可完成；或是能够采用某些措施。 （3） 要是简便可行的方法来确定滴定终点，选择指示剂的原则见本节一之 3. 直接滴定的优势：简便、快速，引入的误差小。 8.滴定度的表示方法 TB/A 和 TB/A%各自的意义如何？ 答： TB A 表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量（g 或 mg） 。
m NH 3 1V1 NH 3 % ,
CV=
m NH 3 M NH 3
,
V1
cVM NH 3
1 29%

2.0 0.5 17.03 66mL 0.89 29%
(2) 设取其浓溶液 V2mL, V 2
cVM HAc 2.0 0.5 60 57mL 2 100% 1.05 100%
m KCl ( (
2 K 2 CO3 % KOH % 2 K CO % KOH % ) M KCl (C HCl VHCl 2 3 ) M KCl M K 2CO3 M KOH M K 2CO3 M KOH
2 2.38% 90.00% 46.00 2 2.38% 90.00% ) 74.55 (1.000 ) 74.55 138.21 56.11 1000 138.21 56.11 3.427 g