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1、
北大《定量化學(xué)分析簡(jiǎn)明教程》
第一章 定量分析概論
1. 為什么用作滴定分析的化學(xué)反應(yīng)必須有確定的計(jì)量關(guān)系?什么是“化學(xué)計(jì)量點(diǎn)”?什么是“終點(diǎn)”?為什么滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的完全程度的要求比重量分析高?
解答:
滴定分析所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)只有具有了確定的計(jì)量關(guān)系,才能進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算?;瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)是指當(dāng)加入的滴定劑的量(摩爾)與被測(cè)物的量(摩爾)之間,正好符合化學(xué)反應(yīng)式所表示的化學(xué)計(jì)量關(guān)系。終點(diǎn):指示劑為指示劑的變色點(diǎn).
2. 若將H2C2O4.·2H2O基準(zhǔn)物長(zhǎng)期保存于保干器中,用以標(biāo)定NaOH溶液的濃度時(shí),結(jié)果是偏高還是偏低?分析純的NaCl試劑若不
2、作任何處理用以標(biāo)定 AgNO3溶液的濃度,結(jié)果會(huì)偏高,試解釋之。
解答:
H2C2O4.·2H2O基準(zhǔn)物質(zhì)長(zhǎng)期保存于保干器中易脫水,變成H2C2O4·H2O或H2C2O4,若在計(jì)算時(shí)仍以H2C2O4.·2H2O計(jì)算,表觀的NaOH濃度為:
而實(shí)際的NaOH濃度為:
或
MH2CO4·H2O < MH2CO4·2H2O
MH2CO4 < MH2CO+2H2O
3、
C’NaOH < CNaOH
即標(biāo)定結(jié)果偏高。
同時(shí)可對(duì)NaCl標(biāo)定AgNO3的情況進(jìn)行分析。
NaCl若不作處理含有較多的水分
表觀的AgNO3濃度為:
C’AgNO3=
而實(shí)際的AgNO3濃度為:
MNaCl·nH2O >MNaCl
C’AgNO3 >CAgNO3
即表觀濃度偏高。
3. 30.0ml 0.150MHCl溶液和20.0ml 0.150MBa(OH)2溶液相混合,所得溶液是酸性、中性、還是堿性?計(jì)算過(guò)量反應(yīng)物得摩爾濃度。
解:反應(yīng)至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí),應(yīng)有:
nHCl=2nBa(O
4、H)2
nHCl=30.0×0.150 = 4.50 (mmol)
nBa(OH)2=20.0×0.150 = 3.00 (mmol)
c nHCl=4.50 < 2nBa(OH)2 =6.00
溶液呈堿性。
過(guò)量反應(yīng)物的摩爾濃度為:
=0.0150 (mol / L)
答:過(guò)量反應(yīng)物的摩爾濃度為 0.015mol / L 。
4. 稱取純金屬鋅 0.3250 g,溶于 HCl后,稀釋到250ml容量瓶中,計(jì)算Zn2+溶液的摩爾濃度。
解:
5、
答:Zn2+的摩爾濃度為0.01988 mol / L。
5. 欲配制Na2C2O4溶液用于標(biāo)定0.02MKMnO4溶液(在酸性介質(zhì)中),若要使標(biāo)定時(shí)兩種溶液消耗的體積相近,問(wèn)應(yīng)配制多大濃度(M)的Na2C2O4溶液?要配制100ml 溶液,應(yīng)稱取c多少克?
解:標(biāo)定反應(yīng)為:
nNa2C2O4=2.5nKMnO4
C Na2C2O4V Na2C2O4=2.5C KMnO4V KMnO4
V Na2C2O4=V KMnO4
nNa2C2O4=2.5nKMnO4=2.5×0.02=0.05(mol / L)
G Na2C2O4 = C Na
6、2C2O4V Na2C2O4×M Na2C2O4
=0.05×0.100×134.0
= 0.67 (g)
答:應(yīng)稱取Na2C2O40.67克。
6. 用KMnO4法間接滴定石灰石中CaO的含量,若試樣中CaO的含量均為40%,為使滴定時(shí)消耗0.020M KMnO4約為30ml,問(wèn)應(yīng)稱取試樣多少克?
解:間接測(cè)定的反應(yīng)式為:
Ca2++C2O42- == CaC2O4
CaC2O4+2HCl == Ca2++2Cl-+2H2C2O4
5C2O42-+2MnO4-+16H+ ==5CO2+2Mn2+
7、+8H2O
化學(xué)計(jì)量關(guān)系為:
nCaO=nCaC2O4=2.5nKMnO4
答:應(yīng)稱取試樣0.21克。
7. 某鐵廠化驗(yàn)室經(jīng)常要分析鐵礦中鐵的含量。若使用的K2Cr2O7溶液濃度為0.02000M 。為避免計(jì)算,直接從所消耗的K2Cr2O7溶液的毫升數(shù)表示出Fe%,問(wèn)應(yīng)當(dāng)稱取鐵礦多少克?
解:滴定反應(yīng)為:
6Fe2++Cr2O72-+14H+==6Fe2++2Cr3++7H2O
化學(xué)計(jì)量關(guān)系為:
nFe =6nCr2O72-
Fe%=VK2Cr2O7
G樣=6C K2Cr2O72×MFe×0.
8、1000=6×0.02000×55.85×0.1000=0.6702 (g)
答:應(yīng)當(dāng)稱取鐵礦0.6702 克。
8. 稱取c試劑0.8835g,以甲基橙為指示劑,用0.1012MHCL 滴定至H2PO4-,共消耗HCl溶液27.30ml。計(jì)算Na2HPO4·12H2O的百分含量。并解釋所得結(jié)果(HCl濃度、終點(diǎn)得確定以及儀器均無(wú)問(wèn)題)。
解:
Na2HPO4·12H2O%=
答:Na2HPO4·12H2O的百分含量為112.0%。
滴定至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí),主成型體是Na2H2PO4,pH=4.7
而以甲基橙為指示劑,變色范圍為3.1---4.4 ,變色點(diǎn)為3.4。顯然,變色點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)具有較大的差別。故終點(diǎn)誤差較大。由于終點(diǎn)較化學(xué)計(jì)量點(diǎn)偏高,故引起正誤差。
9. 分析不純CaCO3(其中不含分析干擾物)時(shí),稱取試樣0.3000克,加入0.2500M HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00ml。煮沸除去CO2,用0.2012MNaOH溶液返滴過(guò)量酸,消耗了5.84ml。計(jì)算試樣中CaCO3的百分含量。
解:有關(guān)化學(xué)計(jì)量關(guān)系為:
n CaCO3=0.5nHCl
答:計(jì)算出試樣中CaCO3的百分含量為84.67%。