2022年分析化学课后思考题答案.pdf

第二章误差及分析数据的统计处理思考题答案1 正确理解准确度和精密度，误差和偏差的概念。答：准确度表示测定结果和真实值的接近程度，用误差表示。 精密度表示测定值之间相互接近的程度，用偏差表示。 误差表示测定结果与真实值之间的差值。偏差表示测定结果与平均值之间的差值，用来衡量分析结果的精密度，精密度是保证准确度的先决条件，在消除系统误差的前提下，精密度高准确度就高，精密度差，则测定结果不可靠。即准确度高，精密度一定好，精密度高，准确度不一定好。2 下列情况分别引起什么误差如果是系统误差，应如何消除（1）砝码被腐蚀；答：系统误差。校正或更换准确砝码。（2）天平两臂不等长；答：系统误差。校正天平。（3）容量瓶和吸管不配套；答：系统误差。进行校正或换用配套仪器。（4）重量分析中杂质被共沉淀；答：系统误差。分离杂质；进行对照实验。（5）天平称量时最后一位读数估计不准；答：随机误差。增加平行测定次数求平均值。（6）以含量为99% 的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液；答：系统误差。做空白实验或提纯或换用分析试剂。3 用标准偏差和算术平均偏差表示结果，哪一个更合理答：标准偏差。因为标准偏差将单次测定的偏差平方后，能将较大的偏差显著地表现出来。4 如何减少偶然误差如何减少系统误差答：增加平行测定次数，进行数据处理可以减少偶然误差。通过对照实验、空白实验、校正仪器、提纯试剂等方法可消除系统误差。5 某铁矿石中含铁% ，若甲分析结果为% ，% ，% ，乙分析得 % ，% ，% 。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。答：通过误差和标准偏差计算可得出甲的准确度高，精密度好的结论。x1= + +3 =(%) x2 = 3 = (%)E1= =(%) E2= = (%)%030.01/)(1)(2221nnxxnxxsi%035.01/)(222nnxxsi6 甲、乙两人同时分析同一矿物中的含硫量。每次取样 g ，分析结果分别报告为甲： % ，% 乙： % ，% 哪一份报告是合理的为什么答：甲的分析报告是合理的。因为题上给的有效数字是两位，回答也应该是两位。第三章滴定分析思考题答案1 什么叫滴定分析它的主要分析方法有哪些答: 将已知准确浓度的标准溶液滴加到待测溶液中，直至所加溶液的物质的量与待测溶液的物质的量按化学计量关系恰好反应完全，达到化学计量点；再根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，计算出待精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 测物质含量的分析方法叫滴定分析。主要有酸碱滴定法、沉淀滴定法、 配位滴定法和氧化还原滴定法。2 能用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件答: 反应定量进行（% ） ；反应速率快；能用比较简便的方法如指示剂确定滴定的终点。3什么是化学计量点什么是终点答: 滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点称为化学计量点(stoichiometric point, sp) 。指示剂变色时停止滴定的这一点为终点(end point, ed )。4下列物质中哪些可以用直接法配制标准溶液哪些只能用间接法配制H2SO4, KOH, KMnO4, K2Cr2O7, KIO3, Na2S2O3?5H2O答: K2Cr2O7, KIO3用直接法配制标准溶液，其他用间接法（标定法）配制标准溶液。5表示标准溶液浓度的方法有几种各有何优缺点答: 主要有物质的量浓度、滴定度, 百分浓度等 . 其余略。滴定度一般用在基层实验室，便于直接用滴定毫升数计算样品的含量（克或百分数）。6基准物条件之一是要具有较大的摩尔质量，对这个条件如何理解答: 因为分析天平的绝对误差是一定的，称量的质量较大，称量的相对误差就较小。7若将 H2C2O4?2H2O基准物长期放在有硅胶的干燥器中，当用它标定NaOH 溶液的浓度时，结果是偏低还是偏高答：偏低。因为H2C2O4?2H2O会失去结晶水，导致称量的草酸比理论计算的多，多消耗NaOH 溶液，使计算的 NaOH 溶液浓度偏低。8什么叫滴定度滴定度与物质的量浓度如何换算试举例说明。答: 滴定度是指与每毫升标准溶液相当的被测组分的质量或百分数。换算见公式1000ABBAMcbaT?例 求?L-1NaOH 标准溶液对H2C2O4的滴定度 .解: H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O)g/mL(004502.0100004.901000.021NaOHOCH422?T第四章酸碱滴定法思考题答案 411.质子理论和电离理论的最主要不同点是什么答：质子理论和电离理论对酸碱的定义不同；电离理论只适用于水溶液，不适用于非水溶液，而质子理论适用于水溶液和非水溶液。2.写出下列酸的共轭碱：H2PO4-，NH4+，HPO42-，HCO3-，H2O，苯酚。答：HPO42-, NH3 , PO43- , CO32- , OH- , C6H5O-3.写出下列碱的共轭酸：H2PO4-，HC2O4-，HPO42-，HCO3-，H2O，C2H5OH 。答：H3PO4，H2C2O4，H2PO4-，H2CO3，H3O+， C2H5OH2+精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 4从下列物质中，找出共轭酸碱对：HOAc ， NH4+，F-，(CH2)6N4H+，H2PO4-，CN-, OAc-，HCO3-，H3PO4，(CH2)6N4，NH3，HCN ， HF ，CO3-答： HOAc OAc-，NH4+NH3，F-HF，(CH2)6N4H+(CH2)6N4，H2PO4-H3PO4，CN-HCN, ，HCO3- CO3-5. 上题的各种共轭酸和共轭碱中，哪个是最强的酸哪个是最强的碱试按强弱顺序把它们排列起来。答：根据各个共扼酸的离解常数大小排列：H3PO4HF HOAc (CH2)6N4H+HCN NH4+HCO3-根据各个相应共扼碱的离解常数大小排列：CO32-NH3CN- (CH2)6N4OAc-F-H2PO4-6. HCl要比 HOAc强的多 , 在 1mol?L-1HCl 和 1 mol?L-1HOAc溶液中 , 那一个 H3O+ 较高他们中和 NaOH的能力哪一个较大为什么答：1mol?L-1HCl 溶液 H3O+ 较高 , 中和 NaOH的能力一样大。因为HCl 溶液为强酸 , 完全电离 , HOAc溶液为弱酸 , 仅部分电离出H3O+; HOAc中和 NaOH时, HOAc 电离平衡移动到完全离解完全为止. 。7写出下列物质在水溶液中的质子条件：(1) NH3H2O; (2) NaHCO3；(3) Na2CO3。答： NH3H2O H+NH4+ = OH-NaHCO3 H+H2CO3 = CO3-+OH-Na2CO3 HCO3-+H+2H2CO3 = OH-8. 写出下列物质在水溶液中的质子条件：(1)NH4HCO3；(2) (NH4)2HPO4；(3) NH4H2PO4。答： NH4HCO3 H+H2CO3 = NH3+CO32-+OH-(NH4)2HPO4 H+H2PO4-+2 H3PO4 = NH3+PO43-+OH-NH4H2PO4 H+ H3PO4 = NH3+2PO43-+OH-+ HPO42-9. 为什么弱酸及其共扼碱所组成的混合溶液具有控制溶液pH 的能力如果我们希望把溶液控制在( 强酸性例如 (pH 或强碱性 ( 例如 pH. 该怎么办答: 因为弱酸及其共扼碱所组成的混合溶液中有抗碱组分弱酸和抗酸组分共扼碱. 所以该混合溶液在某种范围内具有控制溶液pH的能力 . 如果我们希望把溶液控制在强酸性例如 (pH 或强碱性 ( 例如pH , 可使用浓度mol?L-1以上强酸或浓度mol?L-1以上强碱 .10. 有三种缓冲溶液, 他们的组成如下:（1） mol?L-1的 HOAc+ ?L-1的 NaOAc ；（2） mol?L-1的 HOAc+ ?L-1的 NaOAc ；（3） 1mol?L-1的 HOAc+ ?L-1的 NaOAc.这三种缓冲溶液的缓冲能力（或缓冲能量）有什么不同加入稍多的碱或稍多的酸时, 哪种溶液仍具有较好的缓冲作用答: (1)的缓冲溶液弱酸及其共扼碱浓度比为1, 且浓度大 , 具有较大的缓冲能力, 当加入稍多的酸或碱时其pH 变化较小 ; (2) 的缓冲溶液弱酸及其共扼碱浓度比为100, 其抗酸组分 (NaOAc)浓度小 , 当加入稍多的酸时, 缓冲能力小 , 而 (3) 的缓冲溶液弱酸及其共扼碱浓度比为, 其抗碱组分(HOAc)浓度小 , 当加入稍多的碱时, 缓冲能力小11欲配制pH为 3 左右的缓冲溶液，应选下列何种酸及其共轭碱(括号内为pKa) ： HOAc，甲酸，一氯乙酸，二氯乙酸，苯酚。答：由应pH pKa可知，应选C2HClCOOH C2HClCOO-配制 pH为 3 左右的缓冲溶液。12. 下列各种溶液pH=，还是，为什么精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 21 页 - - - - - - - - - - NH4NO3，NH4OAc ，Na2SO4，处于大气中的H2O。答： NH4NO3溶液 pH， NH4+ 的 pKa=是弱酸 ; NH4OAc溶液 pH=，因为 pKa(NH4+) pKb(OAc-); Na2SO4溶液 pH= , 强酸与强碱反应产物; 处于大气中的H2O的 pH，因为处于大气中的H2O 中溶解有C02，饱和时 pH=。思考题答案 421.可以采用哪些方法确定酸碱滴定的终点试简要地进行比较。答：可以用酸碱指示剂法和电位滴定法确定酸碱滴定的终点。用酸碱指示剂法确定酸碱滴定的终点，操作简单，不需特殊设备，使用范围广泛；其不足之处是各人的眼睛辨别颜色的能力有差别，不能适用于有色溶液的滴定，对于较弱的酸碱，终点变色不敏锐。用电位滴定法确定酸碱滴定的终点，需要特殊成套设备，操作过程较麻烦，但适用于有色溶液的滴定，克服了人为的因素，且准确度较高。2酸碱滴定中指示剂的选择原则是什么答：酸碱滴定中指示剂的选择原则是使指示剂的变色范围处于或部分处于滴定的pH 突跃范围内；使指示剂的变色点等于或接近化学计量点的pH。3根据推算， 各种指示剂的变色范围应为几个pH单位 表 43 所列各种指示剂的变色范围是否与推算结果相符为什么举二例说明之。答：根据指示剂变色范围公式，pH=pKHin1，各种指示剂的变色范围应为2 个 pH单位，表43 所列各种指示剂的变色范围与推算结果不相符，其原因是人眼辨别各种颜色的敏锐程度不同。例如，甲基橙理论变色范围是pH在，实际为 （红黄）；中性红理论变色范围是pH在（红黄橙），实际为 ，是因为人眼对红色比较敏感的缘故。4下列各种弱酸、弱碱，能否用酸碱滴定法直接测定如果可以，应选用哪种指示剂为什么(1) CH2ClCOOH ，HF，苯酚，羟胺，苯胺。(2) CCl3COOH ，苯甲酸，吡啶，六亚甲基四胺。答： （1）CH2ClCOOH ，HF ，苯酚为酸，其pKa分别为， 。CH2ClCOOH ，HF很容易满足cKa10-8的准确滴定条件，故可用 NaOH标准溶液直接滴定，以酚酞为指示剂。苯酚的酸性太弱，cKa10-8不能用酸碱滴定法直接测定。羟胺，苯胺为碱，其pKb分别为 , , 羟胺只要浓度不是太稀，可以满足cKb10-8的准确滴定条件，故可用 HCl 标准溶液直接滴定，以甲基橙为指示剂。苯胺的碱性太弱，不能用酸碱滴定法直接测定。（2）CCl3COOH ，苯甲酸为酸，其pKa分别为和，很容易满足cKa10-8的准确滴定条件，故可用NaOH 标准溶液直接滴定，以酚酞为指示剂。吡啶，六亚甲基四胺为碱，其pKb分别为和，不能满足cKb10-8的准确滴定条件，故不能用酸碱滴定法直接测定。5. 下列各物质能否用酸碱滴定法直接滴定如果能够 , 应选用什么指示剂NaF. NaOAc, 苯甲酸钠 , 酚钠 (C6H5ONa), 盐酸羟胺 (NH2OH HCl) 答: 设各溶液的浓度均为mol?L-1, NaF 的Kb=10-14/ 10-4) =10-11, cKb10-8, 不能用酸碱滴定法直接滴定 ; NaOAc 的Kb=10-14/ 10-5) = 10-10, cKb10-8,不能用酸碱滴定法直接滴定; 酚钠 (C6H5ONa) Kb=10-14/ 10-10) = 10-5, cKb 10-8, 能用酸碱滴定法直接滴定, 用甲基橙指示剂; 盐酸羟胺(NH2OH HCl) 的Ka=10-14/ 10-9) =10-6, cKa10-8, 能用酸碱滴定法直接滴定, 用酚酞指示剂.6用 NaOH 溶液滴定下列各种多元酸时会出现几个滴定突跃分别应采用何种指示剂指示终点H2S04，H2S03，H2C204，H2C03，H3P04答： 根据是否符合cKa10-8和cKa1/cKa2 104能够进行准确滴定和分别滴定的条件进行判断, 其中 H2S03和 H3P04当浓度不低于L 时符合前述准确滴定和分别滴定条件，结论见下表：突跃数指示剂H2S041酚酞，甲基橙等精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 21 页 - - - - - - - - - - H2S032SP1甲基橙 , SP2酚酞H2C2041酚酞H2C031酚酞H3P042SP1甲基橙 , SP2酚酞7. 根据分布曲线并联系Ka1/Ka2的比值说明下列二元酸能否分步滴定：H2C2O4, 丙二酸 , 顺丁烯二酸 ,琥王白酸。答: H2C2O4的Ka1/Ka2=10-2/ 10-5= 102104, 不能分步滴定; 丙二酸 pKa= 4， 不能分步滴定 ; 顺丁烯二酸，pKa= 4( 见 P80)，从表 4-7 看出在 范围内是三种组分共存，从图4-8 看出出现二个滴定突跃；琥王白酸，Ka1/Ka2=10-5/ 10-6 = 101104, 不能分步滴定.8为什么 NaOH标准溶液能直接滴定醋酸，而不能直接滴定硼酸试加以说明。答：因为醋酸的pKa为，可满足cKa10-8的准确滴定条件，故可用NaOH标准溶液直接滴定；硼酸的pKa为，不能满足cKa10-8的准确滴定条件，故不能用NaOH 标准溶液直接滴定。9为什么 HCI 标准溶液可直接滴定硼砂，而不能直接滴定蚁酸钠试加以说明。答：硼砂溶于水的反应为：B4O72-+ 5H2O = 2H2BO3-+ 2H3BO3 H2BO3-是 H3BO3的共轭碱，故H2BO3-的 pKb=14 = ，它是一个中强碱，可以满足cKb10-8的准确滴定条件，故可用HCl 标准溶液直接滴定。蚁酸钠是蚁酸的共轭碱，pKb=14=，Kb很小，不能满足cKb10-8的准确滴定条件，故不可用HCl 标准溶液直接滴定。10. 下列混合酸中的各组分能否分别直接滴定如果能够, 应选用何种指示剂指示终点.(1) L-1HCl + molL-1H3BO3; (2) molL-1H3PO4 + molL-1H2SO4答: (1) 中硼酸的 pKa为, 太弱 , 只能滴定其中HCl. (2) 中 H3PO4的 pKa1= , pKa2 =, Ka1/Ka2104, H2SO4的 pKa2 = , 可分步滴定 , 第一步滴定的是磷酸第一级离解的氢离子和硫酸离解的全部氢离子, 第二步滴定的是磷酸第二级离解的氢离子, 第一计量点可用溴甲酚绿和甲基橙混合指示剂, 第二计量点使用酚酞和百里酚酞混合指示剂.11. 下列混合碱能否直接滴定如果能够，应如何确定终点并写出各组分含量的计算式（以gmL-1表示） 。 （1）NaOH + NH3H2O ； （2）NaOH + Na2CO3.答： （1）NaOH 为强碱，KNH3H2O=10-5，能用 HCl 标准溶液分别滴定，第一计量点使用酚酞指示剂，消耗体积为V1，第二计量点用甲基橙指示剂，消耗体积为V2，计算式如下：w(NaOH) = c(HCl)V1(HCl)M(NaOH) 10-3/V（样）w(NH3H2O) = c(HCl)V2(HCl)M(NH3H2O) 10-3/V（样）(2) NaOH 为强碱，KCO32 -=10-4, 能用 HCl 标准溶液分别滴定，但误差较（1）大，第一计量点使用酚酞指示剂，消耗体积为V1，第二计量点用甲基橙指示剂，消耗体积为V2，计算式同上。思考题答案 431NaOH标准溶液如吸收了空气中的CO2，当以其测定某一强酸的浓度，分别用甲基橙或酚酞指示终点时，对测定结果的准确度各有何影响答：NaOH 标准溶液如吸收了空气中的CO2，会变为 Na2CO3, 当用酚酞指示终点时，Na2CO3与强酸只能反应到 NaHCO3, 相当于多消耗了NaOH 标准溶液，此时，测定强酸的浓度偏高。如用甲基橙指示终点时，NaOH 标准溶液中的Na2CO3可与强酸反应生成CO2和水，此时对测定结果的准确度无影响。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 2当用上题所述的NaOH标准溶液测定某一弱酸浓度时，对测定结果有何影响答：当测定某一弱酸浓度时，因SP在碱性范围，只能使用酚酞指示终点，故测定弱酸的浓度偏高。3 标定 NaOH 溶液的浓度时， 若采用： 1) 部分风化的 H2C2042H2O； (2) 含有少量中性杂质的H2C2042H2O；则标定所得的浓度偏高，偏低，还是准确为什么答： （1）因为)NaOH()O2HOCH()O2HOCH()NaOH(22222422VMmc当 H2C2042H2O有部分风化时，V(NaOH)增大，使标定所得NaOH 的浓度偏低。（2）当 H2C2042H2O含有少量中性杂质时，V(NaOH)减少，使标定所得NaOH 的浓度偏高。4用下列物质标定HCl 溶液浓度：(1) 在 110烘过的Na2C03；(2) 在相对湿度为30的容器中保存的硼砂，则标定所得的浓度偏高，偏低，还是准确为什么答： （1）)HCl()CONa()CONa()HCl(3232VMmcNa2C03应在 270烘干，当用110烘过的Na2C03作基准物时， Na2C03中可能有一些水分，滴定时消耗 HCl 溶液减少，使标定HCl 溶液浓度偏高。（2）当空气相对湿度小于30% 时，硼砂容易失去结晶水，故用在相对湿度为30的容器中保存的硼砂标定 HCl 溶液浓度时，会使标定HCl 溶液浓度偏低。5用蒸馏法测定NH3含量，可用过量H2SO4吸收，也可用H3B03吸收，试对这两种分析方法进行比较。答：在用过量H2SO4吸收 NH3时，要用 H2SO4标准溶液， H2SO4的量要准确计量，需用NaOH 标准溶液滴定过量 H2SO4，用甲基红作指示剂；用H3B03吸收 NH3时，H3B03的量无须准确计量，只要过量即可。生成的H2B03- 要用 HCl 标准溶液滴定，而过量的H3B03不会被 HCl 标准溶液滴定。6今欲分别测定下列混合物中的各个组分，试拟出测定方案( 包括主要步骤、标准溶液、指示剂和含量计算式，以gmL-1表示) 。(1) H3B03 + 硼砂； (2) HCI + NH4C1；(3) NH3H20 + NH4Cl； (4) NaH2P04 + Na2HP04；(5) NaH2P04 + H3P04； (6) NaOH + Na3P04。答： （1）硼酸 + 硼砂用 HCl 标准溶液滴定，以MR （甲基红）为指示剂，滴定其中的硼砂，消耗体积为V1，再加入甘露醇，使 H3BO3强化，用 NaOH 滴定，以PP （酚酞）为指示剂，消耗体积为V2。w硼砂= 1/2 c (HCl)V1(HCl)M( 硼砂) 10-3/V（样），w硼酸= c (HCl)V2(HCl)M( 硼酸) 10-3/V（样） ，（2）HCl + NH4Cl用 NaOH 标准溶液滴定， 以 MR为指示剂， 滴定其中的HCl，消耗体积为V1。再用甲醛法测定NH4Cl ，以 PP为指示剂，消耗NaOH标准溶液体积为V2。W HCl = c(NaOH)V1(NaOH)M(HCl) 10-3/V（样），W NH4Cl = c(NaOH)V2(NaOH)M(NH4Cl) 10-3/V（样），（3）NH3H20 + NH4Cl；用 HCI 标准溶液滴定NH3H20，以甲基红为指示剂，测NH3H20 量，消耗体积为V1；再继续加过量甲醛后用NaOH滴定，用酚酞作指示剂，消耗NaOH 体积为V2，测得二者总量。w (NH3H20)= c(HCl)V1(HCl)M(NH3H20) 10-3/V（样） ，w (NH4Cl) =c(NaOH)V2(NaOH)M(NH4Cl) c (HCl)V1(HCl)M(NH3H20) 10-3/V（样） ，(4) NaH2P04 + Na2HP04精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 用 NaOH标准溶液滴定NaH2P04，以酚酞和百里酚酞为指示剂，测NaH2P04量，消耗体积为V1；再加入氯化钙溶液继续用NaOH 标准溶液滴定释放出的氢离子，消耗NaOH 体积为V2，w(NaH2P04)= c (NaOH)V1 (NaOH)M(NaH2P04) 10-3/V（样） ，w(Na2HP04)= c(NaOH)V2 (NaOH)M(NaHP04) c (NaOH)V1 (NaOH)M(NaH2P04) 10-3/V（样） ，(5) NaH2P04 + H3P04用 NaOH标准溶液滴定H3P04，以溴甲酚绿和甲基橙为指示剂，测H3P04量，消耗体积为V1；以酚酞和百里酚酞为指示剂，测NaH2P04量，消耗 NaOH体积为V2；w(H3P04) = c (NaOH)V1 (NaOH)M(H3P04) 10-3/V（样） ，wNaH2P04= c (NaOH)V2 (NaOH)M(NaH2P04)c (NaOH)V1 (NaOH)M(H3P04) 10-3/V（样） ，(6) NaOH+Na3P04一份用 HCl 标准溶液滴定，以酚酞和百里酚酞为指示剂，滴定NaOH+Na3P04的总量，消耗体积为V1，另一份加入氯化钙溶液，滤去磷酸钙沉淀，用HCl 标准溶液滴定，以酚酞为指示剂，滴定NaOH的量，消耗体积为V2，w(NaOH) = c (HCl)V2(HCl)M(NaOH) 10-3/V（样），w(Na3P04) = c (HCl) （V1V2）(HCl)M(Na3P04) 10-3/V（样） ，7有一碱液，可能是NaOH 、Na2C03、 NaHC03或它们的混合物，如何判断其组分，并测定各组分的浓度说明理由。答：移取碱液，加12 滴酚酞，用HCl 标准溶液滴定至红色变为无色，记下消耗的HCl 标准溶液的体积V1 mL，在上述溶液中再加12 滴甲基橙指示剂，继续用HCl 溶液滴定，滴定至溶液由黄色变橙色，即为终点，记下消耗的HCl 溶液的体积V2 mL 。根据V1与V2的大小可判断混合碱的组成。(1) V1 = V2时，组成为Na2C03 c (Na2C03) =00.25)HCl(1Vc（2）V1 = 0 ，V2 0 时，组成为NaHC03, c (NaHC03) =00.25)HCl(2Vc（3）V2 = 0 ，V1 0 时，组成为Na0H c (Na0H)=00.25)HCl(1Vc(4 ) V1V2时，组成为Na2C03和 Na0H c (Na0H) =00.25)HCl()(21cVVc (Na2C03)=00.25)HCl(2cV（5）V1V2时，组成为Na2C03和 NaHC03,c (NaHC03)=00.25)HCl()(12cVVc (Na2C03) =00.25)HCl(1cV8有一溶液，可能是Na3P04、Na2HP04、NaH2P04、或他们的混合物，如何判断其组分，并测定各组分的含连量说明理由。答：用双指示剂法：称取样品G克，溶解后稀至毫升，移取溶液，加12 滴酚酞和百里酚酞混合指示剂，用 HCl 标准溶液滴定至由紫色变为无色，记下消耗的HCl 标准溶液的体积V1mL ，在上述溶液中再加 12 滴溴甲酚绿和甲基橙混合指示剂，继续用HCl 溶液滴定，滴定至溶液由蓝绿色变为橙色，即为终点，记下消耗的HCl 溶液的体积V2 mL 。根据V1与V2的大小可判断混合碱的组成。( 1 ) V1= V2时，组成为Na3P04w（Na3P04）= c (HCl)V1(HCl)M(Na3P04) 10-3/（G ） 100%（2）V1= 0，V2 0 时，组成为Na2HP04,w（Na2HP04）= c (HCl)V2(HCl)M(Na2HP04) 10-3/ （G ） 100%（3）V1= 0，V2 = 0 时，不被滴定，组成为NaH2P04精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 21 页 - - - - - - - - - - （4）V1V2时，组成为Na3P04和 Na2HP04,w(Na3P04) = c (HCl)V1(HCl)M(Na3P04) 10-3/ （G ） 100%w(Na2HP04) = c (HCl)(V2V1)(HCl)M(Na2HP04) 10-3/ （G ） 100%第五章配位滴定法思考题答案1EDTA与金属离子的配合物有哪些特点答： （1） EDTA与多数金属离子形成11 配合物；（ 2）多数 EDTA-金属离子配合物稳定性较强（可形成五个五原子环） ； （3）EDTA与金属配合物大多数带有电荷，水溶性好，反应速率快；（4）EDTA与无色金属离子形成的配合物仍为无色，与有色金属离子形成的配合物颜色加深。2配合物的稳定常数与条件稳定常数有何不同为什么要引用条件稳定常数答：配合物的稳定常数只与温度有关，不受其它反应条件如介质浓度、溶液pH 值等的影响；条件稳定常数是以各物质总浓度表示的稳定常数，受具体反应条件的影响，其大小反映了金属离子，配位体和产物等发生副反应因素对配合物实际稳定程度的影响。3在配位滴定中控制适当的酸度有什么重要意义实际应用时应如何全面考虑选择滴定时的pH答：在配位滴定中控制适当的酸度可以有效消除干扰离子的影响，防止被测离子水解，提高滴定准确度。具体控制溶液pH值范围时主要考虑两点：（1）溶液酸度应足够强以消去干扰离子的影响，并能准确滴定的最低pH值； （ 2）pH值不能太大以防被滴定离子产生沉淀的最高pH值。4金属指示剂的作用原理如何它应该具备那些条件答：金属指示剂是一类有机配位剂，能与金属形成有色配合物，当被EDTA等滴定剂置换出来时，颜色发生变化，指示终点。金属指示剂应具备如下条件：（1）在滴定的pH范围内，指示剂游离状态的颜色与配位状态的颜色有较明显的区别；（2）指示剂与金属离子配合物的稳定性适中，既要有一定的稳定性KMIn104，又要容易被滴定剂置换出来，要求KMY/KMIn104（个别 102） ； （3）指示剂与金属离子生成的配合物应易溶于水；（4）指示剂与金属离子的显色反应要灵敏、迅速，有良好的可逆性。5为什么使用金属指示剂时要限定适宜的pH为什么同一种指示剂用于不同金属离子滴定时，适宜的pH条件不一定相同答：金属指示剂是一类有机弱酸碱，存在着酸效应，不同pH时指示剂颜色可能不同，KMIn不同，所以需要控制一定的pH值范围。 指示剂变色点的lgKMin应大致等于pMep, 不同的金属离子由于其稳定常数不同，其pMep也不同。金属指示剂不象酸碱指示剂那样有一个确定的变色点。所以，同一种指示剂用于不同金属离子滴定时，适宜的pH条件不一定相同。6什么是金属指示剂的封闭和僵化如何避免答：指示剂 - 金属离子配合物稳定常数比EDTA与金属离子稳定常数大，虽加入大量EDTA也不能置换，无法达到终点，称为指示剂的封闭，产生封闭的离子多为干扰离子。消除方法：可加入掩蔽剂来掩蔽能封闭指示剂的离子或更换指示剂。指示剂或指示剂- 金属离子配合物溶解度较小, 使得指示剂与滴定剂的置换速率缓慢，使终点拖长，称为指示剂的僵化。消除方法: 可加入适当有机溶剂或加热以增大溶解度。7两种金属离子M和 N共存时，什么条件下才可用控制酸度的方法进行分别滴定精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 答：当cM= cN时， lgcMKMY= lgK。若 pM= ，Et % ，则 lgcMKMY6，lgK6；pM= ，Et %, 则 lgcMKMY5, lgK5；pM= ，Et 1% ，则 lgcMKMY4, lgK4；才可用控制酸度的方法进行分别滴定。8掩蔽的方法有哪些各运用于什么场合为防止干扰，是否在任何情况下都能使用掩蔽方法答：配位掩蔽法、沉淀掩蔽法、氧化还原掩蔽法。有时用掩蔽法亦无法解决问题，可用预先分离法。配位掩蔽法用于干扰离子与掩蔽剂形成很稳定配合物时，沉淀掩蔽法用于沉淀剂能和干扰离子形成溶解度很小的沉淀时，氧化还原掩蔽法用于氧化还原反应能使干扰离子变更价态以消除其干扰时。当存在干扰离子不能使用控制酸度方法进行滴定时才使用掩蔽方法。9用 EDTA滴定含有少量Fe3+的 Ca2+和 Mg2+试液时，用三乙醇胺、KCN都可以掩蔽Fe3+，抗坏血酸则不能掩蔽；在滴定有少量Fe3+存在的 Bi3+时，恰恰相反，即抗坏血酸可以掩蔽Fe3+，而三乙醇胺、 KCN则不能掩蔽请说明理由答: Ca2+、Mg2+滴定条件为碱性， Bi3+滴定条件为强酸性；KCN仅能用于碱性条件掩蔽Fe3+，若在酸性溶液中加入将产生剧毒的HCN ，对环境和人有严重危害，三乙醇胺须在酸性溶液中加入，然后再碱化掩蔽 Fe3+，否则 Fe3+将生成氢氧化物沉淀而不能被配位掩蔽；抗坏血酸只能在酸性条件掩蔽Fe3+。10如何利用掩蔽和解蔽作用来测定Ni2+、Zn2+、Mg2+混合溶液中各组分的含量答：在碱性条件下，加入过量KCN掩蔽，控制溶液pH=，EBT指示剂，可用EDTA标准溶液滴定Mg2+；加入 HCHO 解蔽出 Zn2+离子， pH=，XO指示剂，可用EDTA标准溶液滴定Zn2+；另取一份溶液，调节溶液 pH值在 56，XO指示剂，滴定出Ni2+、Zn2+总量，扣除Zn2+含量，即得Ni2+含量。11配位滴定中，在什么情况下不能采用直接滴定方式试举例说明之答：不能直接滴定的条件主要有三种：（1）待测离子与EDTA配位反应速率较慢，或本身易水解，或能封闭指示剂，如Al3+、Cr3+等； （2）滴定反应缺乏变色敏锐的指示剂，如Ba2+、Sr2+等的滴定；（3）待测离子与EDTA不能形成配合物或形成的配合物不稳定，如碱金属。12欲测定含Pb2+、Al3+和 Mg2+试液中的Pb2+含量，共存的二种离子是否有干扰应如何测定Pb2+含量试拟出简要方案。答：logKMgY=, logKPbY=, logKAlY=, Mg2+与 Pb2+稳定常数对数相差较大，大于5， Mg2+ 不干扰；但Al3+与 Pb2+ 稳定常数相差较小，有干扰作用。测定方法：调溶液pH=56，加入过量NH4F 掩蔽 Al3+，以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标准溶液滴定 Pb2+。 EDTAAl3+pH=5 6 AlF63- 二甲酚橙 PbYPb2+ Pb2+ Mg2+Mg2+过量NH4F Mg2+ AlF63-13若配制 EDTA溶液时所用的水中含有Ca2+，则下列情况对测定结果有何影响（1） 以 CaCO3为基准物质标定EDTA溶液，用所得EDTA标准溶液滴定试液中的Zn2+，以二甲酚橙为指示剂；（2） 以金属锌为基准物质，二甲酚橙为指示剂标定EDTA溶液。用所得EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+的含量；（3）以金属锌为基准物质，铬黑T 为指示剂标定EDTA溶液。用所得EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 的含量。答： （1）以 CaCO3为基准物质标定EDTA溶液时 pH, 水中钙离子与EDTA络合 , 消耗部分 EDTA, 从公式c (EDTA) = m/M(CaCO3) 10-3/V (EDTA)看出，使标定EDTD 浓度偏低 , 而以二甲酚橙为指示剂，用所得 EDTA标准溶液滴定试液中的Zn2+时， pH56，此时 EDTA不与钙离子反应，因此用所得EDTA标准溶液滴定试液中的Zn2+时使测定结果偏低；（2） 以金属锌为基准物质，二甲酚橙为指示剂标定EDTA溶液时 pH, 水中含有的Ca2+不与 EDTA 反应 , 标定的 EDTA 浓度准确 , 用所得 EDTA 标准溶液滴定试液中 Ca2+的含量时pH, 此时水中钙离子与EDTA络合, 消耗部分EDTA, 因此用所得EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+的含量时使测定结果偏高；（3）以金属锌为基准物质，铬黑T 为指示剂标定EDTA溶液时 pH (NH3-NH4缓冲液 ), 水中钙离子与EDTA 络合, 消耗部分 EDTA, 使标定 EDTD 浓度偏低 , 用所得 EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+的含量时 pH, 此时 EDTA也能与水中钙离子配位，使测定结果与所需用的 EDTA 的量有关，因此对测定结果影响不确定。14用返滴定法测定Al3+含量时，首先在pH 左右加入过量EDTA并加热，使Al3+配位。试说明选择此pH的理由。答： Al(OH)3的Ksp = 210-32，非常小，当pH 值接近 4 时即可产生Al(OH)3沉淀，所以选择溶液pH=左右加入过量EDTA并加热，使Al3+配位完全，然后再调节合适的pH用金属离子的标准溶液返滴定加入过量的未与Al3+反应的 EDTA标准溶液。15. 今欲不经分离用配位滴定法测定下列混合溶液中各组分的含量，试设计简要方案（包括滴定剂、酸度、指示剂、所需其他试剂以及滴定方式）。（1）Zn2+、Mg2+混合液中两者含量的测定；（2）含有 Fe3+的试液中测定Bi3+；（3）Fe3+、Cu2+、Ni2+混合液中各含量的测定；（4）水泥中 Fe3+、Al3+、Ca2+和 Mg2+的分别测定。答： （1）logKMgY=, logKZnY=, logK5, 可控制酸度分别滴定. EDTA EDTAZn2+pH 5 6, 六次甲基四胺 ZnY p HNH3-NH4 Cl MgYMg2+ XOMg2+ EBT ZnY （2）log K Fe3+Y=, log K Fe2+Y=, log KBiY=, 把 Fe3+转化为 Fe2+, 则 logK5, EDTA EDTABi3+ Vc Bi3+ XO BiY HNO3 Fe3+ Ssal FeYFe3+ pH=12 Fe2+ pH=1 2 Fe2+ BiY pH= BiY（3）logKFe3+Y = , logK CuY=, logK NiY=, Ni2+和 Cu2+ 的 logK5, Fe3+和 Cu2+的 logK5, 可控制酸度滴定Fe3+.，Ni2+和 Cu2+ 的测定须使用掩蔽和解蔽法。 EDTA EDTA Fe3+ FeY CuY Cu2+Ssal Cu2+ XONi