第8章 沉淀滴定法
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2.在下列各种情况下,分析结果是准确的,还是偏低或偏高,为什么? (1)pH= 4时用莫尔法滴定Cl-; (2)若试液中含有铵盐,在 pH≈10时, 用莫尔法滴定Cl-; (3)用法扬司法滴定Cl-时,用曙红作指示剂; (4)用佛尔哈德法测定Cl-时,未将沉淀过滤也未加1,2一二氯乙烷; (5)用佛尔哈德法测定 I- 时,先加铁铵钒指示剂,然后加入过量AgNO3标 准溶液。 答: (1)结果偏高。因为pH≈4时,CrO42-的酸效应较大,溶液中CrO42-浓度 减小,指示终点的AgCrO4沉淀出现过迟。 (2)结果偏高。因为在 pH≈10时, 溶液中NH3型体的浓度较高,形成Ag-NH3络合物,需加入过量的Ag+才能出现 终点,故结果偏高。 (3)结果偏低。因为AgCl对曙红的吸附能力大于待测Cl-, 所以在化学计量 点前,就有一部分指示剂阴离子取代Cl-进入到吸附层,使终点提前。 (4)结果偏低。因为用佛尔哈德法测定Cl-时,若未将沉淀过滤也未加1,2 一二氯乙烷,那么AgCl沉淀将发生转化,成为AgSCN,消耗过多滴定剂SCN-, 由于是返滴定,故结果偏低。 (5)结果偏低。这是由于Fe3+将氧化I-为 I2,消耗了部分I-,使测得的结果偏低。
8-1.有0.5000 g纯KIOx,将它还原为I-后,用0.1000 mol· L-1AgNO3溶液滴定, 用去23.36 mL,求该化合物的分子式。 答:
因此该化合物的分子式为KIO3 8-2.称取含有NaCl和 NaBr的试样0.6280 g,溶解后用 AgNO3溶液处理,得到 干燥的AgCl和AgBr沉淀0.5064 g。另称取相同质量的试样1份,用0.1050 mol· L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗 28.34 mL。计算试样中 NaCl和 NaBr的质 量分数。 答:M(NaCl) = 58.44, M(NaBr) = 102.9, M(AgCl) = 143.3, M(AgBr) = 187.8 设NaCl质量为x(g), NaBr质量为y(g),则
VAg CClVCl CAgVAg CClVCl Ag CAgV Ag Ag VCl VAgVCl
K Cl Ag
sp
10
0.1000 mol/L
8 6
pAg lgAg
pCl lg Cl
pCl
4 2 0
sp
解: 故 M(Na) = 22.989
8-6.称取某一纯铁的氧化物试样0.5434 g,然后通入氢气将其中的氧全部还原 除去后,残留物为0.3801 g。计算该铁的氧化物的分子式。 答:设该铁的氧化物的分子式为FexOy ,则
解方程组,得 x=0.006806 , y=0.01020
故为 Fe2O3。
5.5 4.3
0
50
100
150
200 T %
2. 影响滴定突跃的因素 浓度越大,Ksp 越小,突越越大。 浓度增加10倍,突越增加 2个pCl单位。
Ksp减小10n,突跃增加n个pCl单位。
8.2 沉淀滴定指示剂和沉淀滴定分析方法
1 . 莫尔法(Mohr ) 指示剂:K2CrO4 滴定剂:AgNO3
计量点前:
计量点后:
AgCl)Cl- + FI- 黄绿色
AgCl)Ag + · FI- 粉红色
使用吸附指示剂应注意问题:
1、加入糊精保护胶体,防止AgCl沉淀过分凝聚。 2、溶液浓度不能太稀。 3、避免在强的阳光下进行滴定。 4、指示剂的使用酸度范围:应使指示剂以离子形 式 存在。例如荧光黄的pKa=7.0,则pH范围为7—10.
测定原理:
Ag Cl AgCl S 1.3 105 m ol/ L
白色
4 2Ag CrO2 Ag CrO S 0 . 8 10 mol/ L 4 2 4
砖红色
滴定条件:中性或弱碱性
指示剂的用量: 理论用量 1.2 ×10-2 mol/L 实际用量 5×10-3 mol/L
3. 法扬司法(Fajans)
吸附指示剂:
一类是酸性染料,如荧光黄及其衍生物,有机弱酸,解离 出的指示剂阴离子极易被吸附。
另一类是碱性染料,如甲基紫、罗丹明6G 等,解离出的指示剂阳离子极易被吸附。
变色原理: 指示剂的离子被吸附前后的结构发生变化,故颜色变化。 如以AgNO3滴定Cl荧光黄指示剂
滴定阶段
滴定前 化学计量点前
[Cl-]计算方法
0.1000mol/L
[Ag+]计算方法
0
K Ag Cl
sp
[Cl-]=
CClVCl CAgVAg VAg VCl
化学计量点
化学计量点后
[Cl ] [ Ag ] K sp
[Cl ] [ Ag ] K sp
滴定酸度: pH = 6.5~10.0 若溶液中有铵盐存在时,为防止Ag(NH3)2+产生, pH范围是 6.5~7.2。
测定的离子:
直接法:Cl-,Br -。
返滴定法:Ag+ 干扰离子:(Mohr 法的缺点)
*与Ag+生成沉淀的阴离子:S2-、CO32-、PO43-、C2O42-
*与CrO42-生成沉淀的阳离子:Ba2+、Pb2+
K sp , AgI [I ] 9.7 1017 7 5 . 0 10 [Cl ] K sp , AgCl 1.8 1010
如样品中含有Cl-、Br -,Br -首先沉淀析出,Cl开始沉淀析出时,
[ Br ] K sp , AgBr 5.0 1013 3 3 . 0 10 [Cl ] K sp , AgCl 1.8 1010
所以
8-4.称取含砷试样 0.5000 g,溶解后在弱碱性介质中将砷处理为 AsO43-,然 后沉淀为Ag3AsO4。将沉淀过滤、洗涤,最后将沉淀溶于酸中。以 0.1000 mol· L-1 NH4SCN溶液滴定其中的Ag+至终点,消耗45.45 mL。计算试样中砷的质 量分数。 答:
8-5.称取纯NaCl 0.5805 g,溶于水后用AgNO3溶液处理,定量转化后得到AgCl 沉淀1.4236 g。 计算Na的相对原子质量。 (已知Cl和Ag的相对原子质量分别为35.453和107.868)
不可分步滴定
1.用银量法测定下列试样中的Cl-时,选用什么指示剂指示滴定终点比较合适? (1) CaCl2;(2) BaCl2; (3) FeC12 (4) NaCl+Na3PO4; (5) NH4Cl;(6)NaCl+Na2SO4 (7) Pb(NO3)2 + NaCl。 答: (1)三种方法均可。 (2)由于Ba2+与Cr2O42-生成沉淀,干扰滴 定,所以采用莫尔法时,应先加入过量的Na2SO4。也可采用佛尔哈德法和法 扬司法。 (3)吸附指示剂。 (4)铁铵矾指示剂。 (5)铁铵矾 指示剂,采用莫尔法须控制pH6.5~7.2 。 (6)铬酸钾指示剂。 (7) 铁铵矾指示剂或吸附指示剂。
c. 提高Fe3+的浓度,以减小终点时SCN-的浓度。 思考:如不采取措施结果如何? 偏低
② 测碘化物时,先加过量的AgNO3,再加指示剂: 否则Fe3+将氧化 I-为I2,影响准确度。 Volhard法的优点: 干扰离子少 例: 测定含有CO32- 、Cl-样品中的Cl-时, 最好采用什么方法?
3.用佛尔哈德法分析Cl-,需要返滴定。加入已知量过量的AgNO3, 沉淀为AgCl,用KSCN返滴定未反应的Ag+,但是因为AgCl溶解 度比AgSCN大,请回答a. 为什么AgCl和AgSCN的相对溶解度会产 生滴定误差?b. 产生的滴定误差是正误差还是负误差?c. 怎样能 够改善所描写的过程阻止测定误差来源?d. 当用佛尔哈德法分析 Br-的时候,测定误差将还是这样的吗?
解方程组得
所以
8-3.为了测定长石中 K,Na的含量,称取试样0.5034 g。首先使其中的K,Na 定量转化为 KCl和 NaCl 0.1208 g,然后溶解于水,再用 AgNO3溶液处理,得 到 AgCl沉淀0.2513 g。计算长石中 K2O和 Na2O的质量分数。 答:设 K2O 为x(g),Na2O为y(g) ,则 解方程组,得 x = 0.05370 g , y = 0.01900 g
第8章 沉淀滴定法
沉淀滴定法:基于沉淀反应的滴定分析方法。
沉淀滴定法对反应的要求:
沉淀物组成恒定、溶解度小、不易形成过饱和 溶液、不易形成共沉淀、达到平衡时间短、有合适 的指示剂。
8.1 滴定曲线 1. 滴定曲线绘制 0.1000mol/LAgNO3滴定 20.00 mL 0.1000mol/L NaCl
*大量有色金属离子如Cu2+、Co2+、Ni2+等。 *高价金属离子如Al3+、Fe3+等在中性或弱碱性溶 液中发生水解
2. 佛尔哈德法(Volhard) 指示剂: (NH4)Fe(SO4)2
滴定剂:NH4SCN、KSCN
(1)直接滴定法滴定Ag+ 测定原理:
Leabharlann Baidu
Ag SCN AgSCN (白色)
3 2
K sp 1.0 1012
-6
Fe SCN FeSCN (红色6 10 mol / L)
K=138
滴定条件:
酸度:0.1~1mol/LHNO3 (HCl 、硫酸不可以) 指示剂用量: 理论用量 0.04mol/L 实际用量 0.015mol/L
滴定时充分摇动溶液:减少AgSCN吸附Ag+
5、指示剂的选择:应使胶体颗粒对指示剂的吸附能 力略小于对待测离子的吸附力。太大终点提前,太 小终点推迟。
AgX的吸附能力: I->SCN->Br->曙红>Cl- >荧光黄 思考:如测定 Cl- 应选何种指示剂?荧光黄
常用吸附指示剂
4. 混合离子的沉淀滴定 如样品中含有Cl-、I-,I-首先沉淀析出,Cl开始沉淀析出时: 可分步滴定
(2)返滴定法测定卤素离子 测定原理: 注意问题:
K sp , AgCl 1.8 1010 K sp , AgSCN 1.0 1012
① 测Cl-时防止AgCl↓转化为AgSCN↓: a. 将溶液煮沸,以减少AgCl沉淀对 Ag 的吸附,使AgCl 沉淀凝聚,过滤除去沉淀,并用稀硝酸洗涤,洗涤液与 滤液合并,然后用NH4SCN标液返滴过量的Ag 。 b. 加有机溶剂如硝基苯或1,2-二氯乙烷1~2mL(常用)。