滴定分析概论(答案) 联系客服

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滴定分析概论思考题与习题答案

1.请解释下列术语:①化学计量点;②滴定终点;③滴定(终点)误差;④标准溶液;⑤基准物质。

答①化学计量点:在滴定过程中,当滴入的标准溶液的量与被测物质的量恰好符合化学反应方程式所表示的化学计量关系时,称反应到达化学计量点(stoichiometric point,sp)

②滴定终点:滴定过程中,指示剂正好发生颜色变化而终止滴定之时,称为滴定终点 (end point of the titration,ep)。

③滴定(终点)误差:滴定终点与化学计量点不一致所引起的误差,称滴定误差 (titration error,TE)或终点误差(end point error)。 ④标准溶液:标准溶液(standard solution)是已知准确浓度的溶液。 ⑤基准物质:基准物质(primary standard)是能用来直接配制标准溶液或测定标准溶液浓度的物质。

2.滴定分析对化学反应有什么要求?能用于直接配制标准溶液的物质需具备什么条件?

答:用于滴定分析的化学反应必须具备下列几个条件:

1.反应必须定量完全。即被测物质与标准溶液之间必须按一定的反应方程式进行,有确定的化学计量关系;无副反应发生;反应完全程度达99.9%以上;这是定量计算的依据。

2.反应必须快速。最好瞬间完成。对于速率较慢的反应,有时可通过控制适当条件(如加热、催化剂等)来提高反应速率。

3.必须有适宜方法确定终点。如指示剂,仪器分析法等。

只有基准物质才能用直接法配制成标准溶液。基准物质应具备如下条件: (1)组成和化学式完全相同。

(2)纯度足够高(一般在99.9%以上)。

(3)性质稳定,例如不吸空气中的水分和CO2,不易被空气中的氧氧化等。 (4)按一定的反应式反应完全,不发生副反应。 (5)最好有较大的相对分子质量,可减小称量误差。

3.滴定度THCl/Na2CO3=0.005406g/ml的含意是什么?

答:是指1ml HCl标准溶液恰好能与0.005406g的Na2CO3反应。

4.下列物质中哪些可用于直接配制标准溶液,哪些只能间接配制标准溶液?为什么?

①NaOH;②HCl;③KMnO7;④NaCl;⑤AgNO3;⑥Na2S2O3;⑦K2Cr2O7。 答:只有符合如下条件的基准物质才能直接配制标准溶液:(1)组成和化学式完全相同。(2)纯度足够高(一般在99.9%以上)。(3)性质稳定,例如不吸空气中的水分和CO2,不易被空气中的氧氧化等。(4)按一定的反应式反应完全,不发生副反应。(5)最好有较大的相对分子质量,可减小称量误差。题目中具有基准试剂的物质有④NaCl;⑤AgNO3;⑦K2Cr2O7,可用于直接配制标准溶液。由于NaOH易吸收空气中的CO2和水份;浓HCl易挥发; KMnO7氧化性强易与空气中还原性物质反应常,在制备和贮存过程中,常混入少量的MnO2和其

2?他杂质;Na2S2O3常易风化或潮解,并含有少量S、S2?、SO3、Cl?、2?CO3等杂质,故①NaOH;②HCl;③KMnO7;⑥Na2S2O3 只能间接配制标准

溶液。

5.下列情况将使盐酸浓度测定结果偏高、偏低、还是无影响?

①用在干燥器中长期保存的硼砂(Na2B4O7.10H2O)基准物质标定HCl溶液的浓度。

答:cHCl偏低。用硼砂(Na2B4O7.10H2O)基准物质标定HCl溶液的浓度:

cHCl?2mNa2B4O7.10H2O。在干燥器中长期保存的硼砂,易失去结晶水,使相VHClMNa2B4O7.10H2O?1000同质量的硼砂基准物中Na2B4O7的含量偏高,消耗VHCl偏大,使cHCl偏低。 ②用吸潮的碳酸钠基准物质标定HCl溶液的浓度。

答:cHCl偏高。用碳酸钠基准物质标定HCl溶液的浓度:cHCl?2mNa2CO3。VHClMNa2CO3?1000相同质量的碳酸钠基准物质中,吸潮的碳酸钠基准物质中碳酸钠的含量降低,消耗VHCl偏小,使cHCl偏高。

③用NaOH标准溶液标定HCl溶液的浓度,滴定速度太快,附在滴定管上的NaOH标准溶液来不及流下就读取滴定体积。

答:cHCl偏高。用NaOH标准溶液标定HCl溶液的浓度:cHCl?cNaOH?VNaOH。滴

VHCl定速度太快,附在滴定管上的NaOH标准溶液来不及流下就读取滴定体积,则使消耗VNaOH偏大,使cHCl偏高。

④以酚酞作指示剂,用吸收了CO2的NaOH标准溶液标定HCl溶液的浓度。 答cHCl偏高。:NaOH标准溶液吸收了CO2则部分NaOH生成Na2CO3,1mol CO2将消耗2mol的NaOH生成1mol的Na2CO3。若滴定中1mol Na2CO3能与2mol的HCl反应生成CO2,cNaOH相当没改变,对cHCl浓度无影响。若滴定中1mol 的Na2CO3只能与1mol的HCl反应生成NaHCO3,则滴定相同物质量的HCl,消耗VNaOH偏大,使cHCl偏高。滴定以酚酞作指示剂,1mol的Na2CO3只能与1mol的HCl反应生成NaHCO3,则消耗VNaOH偏大,使cHCl偏高。

⑤以甲基橙作指示剂,用吸收了CO2的NaOH标准溶液标定HCl溶液的浓度。 答:cHCl无影响。以甲基橙作指示剂,1mol Na2CO3能与2mol的HCl反应生成CO2,对cHCl浓度无影响。

6.现用一浓度为0.2000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定某一元酸样品溶液20.00ml,消耗体积为9.50ml。现欲使NaOH标准溶液消耗体积至少达到20ml。问:①如何调整原NaOH标准溶液的浓度?②调整后的浓度是多少?③若剩余0.2000mol·L-1的NaOH标准溶液500ml,至少需加多少毫升水?

解:①用NaOH标准溶液滴定某一元酸样品,一元酸的物质量不变,则消耗NaOH标准溶液的物质量也不变,欲使NaOH标准溶液消耗体积增大,则需加水稀释原NaOH标准溶液,使浓度降低。 ②调整后的浓度c2?c1V10.02000?9.50L-1) ??0.095(mol·

V220③需加水Vml。0.2000?500?0.095?(500?V) V=553ml

7.已知浓HCl的ρ为1.19kg·L-1,HCl含量为37%(m/m)。现要配制0.10mol·L-1的HCl标准溶液1000ml,问:①需要浓HCl多少毫升?②用什么方法配制?③用0.2305g的Na2CO3基准物标定该稀HCl浓度,终点时消耗体积为40.15ml。

该稀HCl的浓度是多少?④该稀HCl的THCl/CaCO3是多少?(MNa2CO3=105.99,

MCaCO3=100.09)

解:①浓盐酸的浓度:c浓盐酸?1000?ρ?χ00?1.19?37%??12(mol?L-1)

M36.46现要配制0.10mol·L-1的HCl标准溶液1000ml,需浓HCl:

V1?c2V20.10?1000??8.3(ml) c112②因浓盐酸具有挥发性,故应用间接配制法配制稀盐酸。 ③Na2CO3?2HCl?2NaCl?CO2??H2O 1molNa2CO3相当于2molHCl,即nHCl?2nNa2CO3 该稀HCl的浓度是:cHCl?2mNa2CO3MNa2CO3?V1000?2?0.2305?0.1083(mol?L-1) 40.15105.99?1000④CaCO3?2HCl?CaCl2?CO2??H2O 1 molHC相当于

1molCaCO3,即nCaCO?12nHCl3 32该稀HCl相对CaCO3的滴定度:

THCl/CaCO3MCaCO311100.09ml-1) ?cHClVHCl???0.1083?1??5.420?10?3(g·

21000210008.已知NaOH标准溶液的浓度为0.1002mol·L-1,今欲测定草酸(H2C2O4?2H2O)的含量,问:①至少应称取草酸样品多少克?②此称样量相对误差是否小于0.1%?③若要使称量相对误差小于0.1%,可如何操作?(MH2C2O4.2H2O=126.02) 解:①为了使滴定的相对误差≤0.1%,消耗滴定剂的体积需≥20ml。

滴定反应 2NaOH + H2C2O4 = Na2C2O4 + 2H2O 1mol的NaOH相当于

11mol的H2C2O4·2H2O,即nH2C2O4?2H2O?nNaOH,若消22耗NaOH标准溶液20ml,则:

mH2C2O4MH2C2O4?2H2O11126.02?cNaOHVNaOH???0.1002?20??0.1(3g) 2100021000