第八章 重量分析法
§ 8 – 1 重量分析法的特点和分类
在重量分析法中，一般是采用适当方法，先使被测组分与试样中其它组分分离后，经过称量得到被测组分的质量，并计算其百分含量。待测组分与试样中其它组分分离的方法，常用的方法有沉淀法和气化法等。
1、沉淀法 ：利用沉淀反应使被测组分生成溶解度很小的沉淀，将沉淀过滤，洗涤后，烘干或灼烧成为组成一定的物质，然后称其质量，再计算被测组分的含量。这是重量分析的主要方法。例如 ：测定BaCl 2·
BaCl 2·2H 2
BaSO BaSO 4—→2、气化法 : 用加热或其它方法使试样中被测组分气化逸出，然后根据气体逸出前后试样质量之差来计算被测组分的含量，例如：要测定氯化钡晶体中（BaCl 2·2H 2O ）结晶水的含量，可准确称取一定质量的氯化钡试样，加热，使水分逸出，根据加热前后氯化钡质量的变化可得出试样中水分的含量：H 2O%=[试样重（1）—试样重（2）] / 试样重（1） 100% 重量分析法中全部数据都是由分析天平称量之后得来的，因而误差小于容量分析的误差。对高含量组分的测定，一般测定的误差≤0.1%，其缺点是：操作较繁琐，费时较多，
对低含量组分的测定误差较大。
重量分析法中以沉淀分析法应用最广。沉淀法是根据沉淀的质量来计算试样中被测组分的含量的，因此要求被测组分必须沉淀完全，而且所得沉淀必须纯净。这是重量沉淀法的关键问题。为了达到沉淀完全和纯净的目的，必须掌握沉淀的性质和适宜的沉淀条件。这是本章讨论的中心问题。§ 8 – 2 沉淀重量分析法对沉淀的要求
往试液中加入适当的沉淀剂，使被测组分沉淀出来，所得的沉淀称为沉淀形式。沉淀经过滤、洗涤、烘干或灼烧之后，得到称量形式。然后再由称量形式的化学组成和质量，便可算出被测组分的含量。沉淀形式与称量形式可以相同，也可以不相同。例如测定Cl-时，加入沉淀剂AgNO3，得到AgCl沉淀，烘干后仍为AgCl。测定钡盐中Ba%时，加入稀H2SO4为沉淀剂，得到BaSO4沉淀，烘干后仍为BaSO4，此时沉淀形式和称量形式相同。在测定Mg2+时，沉淀形式为MgNH4PO4，经灼烧后得到称量形式为Mg2P2O7。再例如Ca2+的测定中，沉淀形式是CaC2O4·H2O,灼烧后得到的称量形式是CaO，沉淀形式在灼烧过程中发生化学变化。
1、对沉淀形式的要求
（1）沉淀的溶解度要小，要求测定的溶解损失不应超过天平的称量误差。一般要求溶解损失应小于0.2mg （2）沉淀必须纯净，不应混进沉淀剂和其它杂质。
（3）沉淀应易于过滤和洗涤。因此，在进行沉淀时，希望得到粗大的晶形沉淀，在进行沉淀反应时，必须控制
适宜的沉淀条件，使得到的沉淀结晶颗粒较大。
2、对称量形式的要求
（1）组成必须与化学式相符，这样才能根据化学式计算被测组分的含量
（2）要稳定，不易吸收空气中的水分和二氧化碳，在干燥、灼烧时不易分解。例如由CaC2O4·H2O, 灼烧后得到
的CaO容易吸收空气中的水分和二氧化碳，不宜作
为称量形式。
（3）应具有尽可能大的摩尔质量，减少称量误差。例如：测定铝时，称量形式可以是Al2O3(M=101.96)或8—
羟基喹啉铝（M=459.44），如果两种称量形式的沉淀
在操作中都是损失1mg，则铝的损失量分别为：Al2O3 : 2Al = 1 : x
X = 2Al / Al2O3 = 2×27 / 101.96 = 0.5mg
Al(C9H6NO)3 : Al = 1 : x
X = Al / Al(C9H6NO)3 = 27 / 459.44 = 0.06mg 显然，称量形式的摩尔质量越大，被测组分在沉淀中所占的比例越小，则沉淀的损失对被测组分影响越小，分析结果的准确度越高。
3、沉淀剂的选择
（1）使被测组分沉淀完全
例如：测Ca2+,用H2SO4做沉淀剂，就不如用H2C2O4做沉淀剂，因为CaSO4的溶解度比较大(K sp= 2.45?10-5), 而CaC2O4溶解度较小(K sp = 1.78?10-9)。
( 2 ) 选择性高
（3）灼烧时易于挥发除去
当沉淀剂选定后，如何控制适宜的条件得到易于过滤、洗涤的沉淀就成为重量分析的主要问题。
§ 8 – 3沉淀溶解度及影响沉淀溶解度的因素
1、沉淀平衡，溶度积
2、影响沉淀溶解度的因素
影响沉淀溶解度的因素主要是同离子效应、盐效应、酸效应和配位效应。此外，温度、介质、沉淀颗粒的大小对溶解度也有一定的影响。
（1）同离子效应
为了减少沉淀的溶解损失，在进行沉淀时，应加入过量的沉淀剂，以增加构晶离子的浓度，从而减小沉淀的溶解度，这一效应称为同离子效应。
例：在25o C时，BaSO4沉淀在200ml纯水中的溶解度为0.5mg , 沉淀溶解损失量已超过重量分析要求，如果加入过量的H2SO4并使溶液中SO42-的总浓度为0.01moL/L，问BaSO4的溶解损失为多少？（设总体积为200mL）
解：设BaSO4的溶解度为s,此时[SO4]=0.01mol/L
因K sp = [Ba2+] [SO4]
所以s = [Ba2+] = K sp / [SO4] = 1.1?10-10 / 0.01
= 1.1?10-8mol/L
沉淀在200ml溶液中的损失量为：
1.1?10-8?233.4 ? 200/1000 = 5?10-4mg
由此可见，当加入过量沉淀剂时，BaSO4沉淀的溶解损失远远小于重量分析允许的溶解损失。同样加入过量BaCl2,也使沉淀溶解损失减少。所以利用同离子效应是使沉淀趋于完全的重要手段之一。但是，并非加入沉淀剂越多越好。沉淀剂过量太多时，往往会发生盐效应或配位效应，反而会使沉淀的溶解度增大。
（2）盐效应
溶液中存在着与沉淀构晶离子不同的强电解质盐类，而引起沉淀溶解度增大的现象，称为盐效应。产生盐效应的原因是，由于强电解质的存在，随着强电解质离子浓度增大，则溶液离子强度增大，因而使离子活度系数减小。以活度表示的活度积K ap在一定温度下是一个常数，当活度系数减小后，则必定引起[M+]和[A-]增大，使沉淀的溶解度增大。例如AgCl在纯水中的溶解度为 1.3?10-5mol/L, 在0.1mol/L NaNO3溶液中的溶解度为1.7?10-5mol/L,溶解度增大了31%。
因此在进行沉淀时，应当尽量避免其它强电解质的存在。
当沉淀溶解度较小时，一般可不考虑盐效应影响。当沉淀的溶解度较大而且溶液离子强度较大时，必须注意盐效应的影响。
（3）酸效应
溶液的酸度对于沉淀溶解度的影响，称为酸效应，产生酸效应的原因是组成沉淀的构晶离子与溶液中的H +或OH -反应，使构晶离子的浓度降低，使沉淀的溶解度增大，许多弱酸盐和多元酸盐（CO 32-,C 2O 42-,SO 42-,PO 43-等）在酸度增大时，溶解度都显著增大。
例： 计算CaC 2O 4在溶液中的溶解度
（1）不考虑酸效应 （2）pH=5.0考虑酸效应
解：（1）设CaC 2O 4溶解度为s 1
CaC 2O 4 ＝ Ca 2+ + C 2O 42-
sp 1K S = mol/L 104.510259--?=?=
(2) 设CaC 2O 4溶解度为s 2,在溶液中除上述沉淀平衡
外还存在下列平衡 ：
C 2O 42-+H + ＝ HC 2O 4-+H +＝ H 2 C 2O 4
∵[Ca 2+] = s 2 [C 2O 42-] = -
?242O C S δ２ ∴[Ca 2+] [C 2O 42-] =sp O C K S =?-24
222δ 'sp O C sp 2K δK S 242==
- K 'sp 称为条件溶度积常数，随溶液酸度改变而改变
0.86K K [H]K ][H K K δa2
a1a12a2a1O C 242=++=+- 代入上式得
mol/L 0.86
10259
-?=?=108.4－2s pH = 5.0 S 2 = 6.1×10-4 pH = 2.0
S 2 = 1.9×10-4 3.0
S 2 = 7.2×10-5 4.0
S 2 = 4.5×10-5 6.0
由计算可知: CaC 2O 4溶解度随着溶液pH 值增加而减小, 当pH ﹥5时溶解度趋于不受酸度影响, 此时几乎全部以C 2O 42-状态存在, 所以要使沉淀完全, 应在pH ≥5的溶液中进行。
（4）络合效应
当溶液中存在能与沉淀的构晶离子形成配合物的配位剂时，则沉淀的溶解度增大，甚至完全溶解，这种效应称为配位效应。
例如：当有0.10mol/L 的NH 3存在时，由于形成
[Ag(NH 3)2]+,AgBr 的溶解度增大400多倍。若氨水浓度够大，则不能生成AgBr 沉淀。
在有些情况下，沉淀剂本身又是配位剂。例如，用HCl 或NaCl 作沉淀剂沉淀Ag +时，氯化银的溶解度先随着氯离子浓度的增大而减小，即同离子效应占优势。当氯化银的溶解度降低到最低值后，随着氯离子浓度的增大而溶解度增大，
这中间除了盐效应的影响外，主要还有配位效应的影响。生成的AgCl沉淀又可以与过量的Cl-形成AgCl2-、AgCl3-和AgCl4-等配合物，使AgCl沉淀的溶解度增大。
(5) 影响沉淀溶解度的其它因素
a . 温度: 溶解反应一般是吸热反应,因此升高温度,溶解度增大。
b . 溶剂: 大部分无机盐沉淀属于离子晶体,在非极性或弱极性的有机溶剂中的溶解度比在极性强的水溶液中小。因此加入一些有机溶剂,可降低溶解度,如:CaSO4沉淀中加入乙醇，可降低CaSO4沉淀溶解度。
C . 沉淀颗粒大小与结构:小颗粒溶解度大于大颗粒溶解度,因此沉淀时总是希望得到较大的沉淀颗粒。而且沉淀颗粒大,也便于过滤和洗涤。可通过控制沉淀条件(慢,稀)及陈化过程得到较大颗粒沉淀。
初生成沉淀往往为亚稳定型结构,放置之后变成稳定结构。通常稳定型结构溶解度小于亚稳定型,例如CoS初生成时为α型,Ksp(α)=4×10-21，放置后转变为?型, Ksp(?)=2×10-25
§ 8 – 4 沉淀的形成
在重量分析中总是希望得到粗大的晶型沉淀，而生成沉淀的形状，决定于沉淀物质的本性和沉淀的条件。
1 . 沉淀的形成与沉淀条件
包括晶核的生成和晶体的成长两个过程。
（1）晶核的生长过程
形成晶核的基本条件是溶液必须处于过饱和状态。但在进行沉淀时，往往需要溶液的浓度Q超过溶解度s一定程度之后，才能开始形成晶核。因为s为大颗粒溶解度，而晶核的颗粒要小得多，所以与晶核处于平衡状态的饱和溶液的浓度Q，必定要大于s一定程度，才能形成稳定的晶核。对于不同的沉淀，成核所需要的Q值不同。Q / S称为临界均相过饱和比。Q / S越大，越易得到较大的晶形颗粒。如：BaSO4 Q / S=1000，AgCl Q / S=5.5 所以BaSO4易形成晶形沉淀，AgCl沉淀颗粒都很细小。
当溶液中存在尘埃、杂质等固体微粒时，异相成核所需要的临界过饱和比，常小于均相成核过程，用Q* /S表示临界异相过饱和比。在沉淀过程中，外来杂质总是存在的，所以异相成核过程总是存在，并先于均相成核过程。在一定条件下，形成晶核的数目与溶液浓度的关系，可用P468，图11-2表示。图中S点为沉淀的溶解度，当溶液浓度达到Q*点时，异相成核作用开始，有大量晶核生成。如果继续加入沉淀剂，只要浓度控制在Q以下，则只能使沉淀颗粒长大，而不再产生新的晶核（曲线中平坦部分）。如果浓度超过Q点，晶核数目急剧增加，当超过临界均相过饱和比Q / S ，即均相成核开始，由图中可看出Q* /S与Q / S相差越大，越易通过控
制浓度得到晶形沉淀。
（2）晶体成长过程：
2 . 沉淀条件对沉淀类型的影响
初始沉淀速度与溶液的相对过饱和浓度成正比。
V=K×（Q-S）/ S V：初始沉淀速度
（Q-S）/ S：相对过饱和度
K: 常数
（Q-S）/ S越大，V越大，形成晶核数目越多，沉淀颗粒越小。因此，为了得到大的沉淀颗粒应在适当的稀溶液中进行沉淀。Q一定时，S越大则相对过饱和度越小，越易形成晶形沉淀。表11-6为沉淀类型与溶解度关系。
§ 8 – 5影响沉淀纯度的因素
影响沉淀纯度的因素主要有共沉淀和后沉淀。
1、共沉淀
当进行沉淀反应时,溶液中某些可溶性杂质会被沉淀带下来而混杂于沉淀中,这种现象称为共沉淀，这是重量分析中最重要的误差来源。产生共沉淀的原因是表面吸附、形成混晶、机械吸留和包藏等。
（1）表面吸附:由于沉淀表面离子电荷的不完全平衡所引起。例如在BaSO4沉淀内部Ba2＋被六个相反电荷离子所包围,处于静电平衡,而表面上的离子却被五个带相反电荷的离子
所包围,因此表面静电引力未被平衡,产生了自由力场，尤其是棱、角上的离子更为明显。溶液中带相反电荷的离子被吸引到沉淀表面形成第一吸附层。从静电引力的作用来说,溶液中任何带相反电荷的离子都同样有被吸附的可能,但是实际上表面吸附是有选择性的,首先吸附构晶离子。例如:AgCl沉淀容易吸附Ag+, Cl-。BaSO4易吸附Ba2+,SO42-，形成第一吸附层,使晶体表面带电荷。然后它又吸引溶液中带相反电荷离子，构成第二吸附层,形成电中性的双电层。与构晶离子生成溶解度较小的化合物离子易被吸附。如果在BaSO4沉淀的溶液中，阴离子除Cl-外，还有NO3-，则因Ba(NO3)2的溶解度比BaCl2小，第二层优先吸附的将是NO3-，而不是Cl-。此外，在第二层吸附时，价数越高的离子越容易被吸附，如：Fe3+比Fe2+容易被吸附。这是因为高价态离子所带电荷多，静电引力强。
此外，沉淀表面吸附杂质量的多少，还与下列因素有关：
a . 沉淀的总表面积越大，吸附杂质的量愈多
b . 杂质离子浓度越大，被吸附量越多
c . 温度：因为吸附过程是放热过程，溶液温度越高吸附
杂质量越小
（2）混晶：如果杂质离子与构晶离子的半径相近，具有相同的电荷，而且形成的晶体结构也相同，则它们能形成混晶体。常见的混晶有MgNH4PO4与MgNH4AO4，CaCO3与
NaNO3，BaSO4与PbSO4等。生成混晶时由于杂质是进入沉淀内部的，无法用洗涤等方法除去，因此最好先将这类杂质分离除去。
（3）机械吸留和包藏：前者是被吸附的杂质机械的嵌入沉淀中，后者指母液机械地包藏在沉淀中。这些现象是由于沉淀剂加入太快，使沉淀生成太快，表面吸附的杂质还来不及离开沉淀就被随后生成的沉淀所覆盖，使杂质或母液被吸留或包藏在沉淀内部。这种杂质也不能用洗涤方法除去。
2、后沉淀
当沉淀析出之后，在放置的过程中，溶液中的杂质离子慢慢沉淀到原沉淀上的现象，称为后沉淀现象，后沉淀所引入的杂质量比共沉淀多，且随着沉淀放置时间的延长而增多，因此某些沉淀的陈化时间不宜太久。
3 . 获得纯净沉淀的措施（见p265）
§ 8 – 6 重量分析结果的计算
以上我们讨论了重量分析对沉淀的要求以及如何获得完全、纯净、易于过滤和洗涤的沉淀。将所得沉淀经过过滤、洗涤、烘干或灼烧后，得到符合称量形式所要求的沉淀，用分析天平准确称量它的质量，根据所得沉淀和样品的质量，即可计算试样中被测组分的含量。
例如：测定黄铁矿中硫的含量，称取试样0.3853g，最后得到的BaSO4沉淀为1.021g，计算试样中硫的百分含量：
BaSO4 /1.021=S / X
X=1.021×32.07/233.4
S%=1.021×32.07/233.4 /0.3853×100%=36.41% 32.06/233.4为 S/ BaSO4即被测组分摩尔质量与沉淀称量形式的摩尔质量之比，这一比值称为"化学因数"，也称为"换算因数"
换算因数F=a×被测组分摩尔质量/ b×称量形式摩尔质量式中a,b是使分子和分母中所含主体元素的原子个数相等而需要乘以的适当系数。例如：换算因数2Fe3O4/3Fe2O3中a=2,b=3,则分子分母中Fe的原子个数相等。
换算因数×沉淀质量=被测组分的质量，再除以样品质量，则可求被测组分百分含量。
例：测定磁铁矿（不纯的Fe3O4）中的Fe3O4含量时，将试样溶解，然后将Fe3+沉淀为Fe(OH)3,再灼烧为Fe2O3，称得Fe2O3的质量为0.1501g，求Fe3O4的质量。
解：Fe3O4的质量=0.1501×2×Fe3O4 /3×Fe2O3=0.1451
例：分析某铬矿（不纯Cr2O3）中Cr2O3含量时，把Cr转变为BaCrO4沉淀，称取0.5000g试样，得BaCrO4质量为0.2530g，求此矿中Cr2O3的百分含量。
解：化学因数= Cr2O3 / 2 BaCrO4
Cr2O3%=0.2530×Cr2O3 / 2 BaCrO4 /0.5×100% =15.18%
重量分析法和沉淀滴定法 思考题 1.沉淀形式和称量形式有何区别？试举例说明之。 答：在重量分析法中，沉淀是经过烘干或灼烧后再称量的。沉淀形式是被测物与沉淀剂反应生成的沉淀物质，称量形式是沉淀经过烘干或灼烧后能够进行称量的物质。有些情况下，由于在烘干或灼烧过程中可能发生化学变化，使沉淀转化为另一物质。故沉淀形式和称量形式可以相同，也可以不相同。例如：BaSO4,其沉淀形式和称量形式相同，而在测定Mg2+时，沉淀形式是MgNH4PO4·6H2O，灼烧后所得的称量形式却是Mg2P2O7。 2．为了使沉淀定量完全，必须加人过量沉淀剂，为什么又不能过量太多? 答：在重量分析法中，为使沉淀完全，常加入过量的沉淀剂，这样可以利用共同离子效应来降低沉淀的溶解度。沉淀剂过量的程度，应根据沉淀剂的性质来确定。若沉淀剂不易挥发，应过量20%~50%；若沉淀剂易挥发，则可过量多些，甚至过量100%。但沉淀剂不能过量太多，否则可能发生盐效应、配位效应等，反而使沉淀的溶解度增大。 3．影响沉淀溶解度的因素有哪些？它们是怎样发生影响的？在分析工作中，对于复杂的情况，应如何考虑主要影响因素? 答：影响沉淀溶解度的因素有：共同离子效应，盐效应，酸效应，配位效应，温度，溶剂，沉淀颗粒大小和结构等。共同离子效应能够降低沉淀的溶解度；盐效应通过改变溶液的离子强度使沉淀的溶解度增加；酸效应是由于溶液中H+浓度的大小对弱酸、多元酸或难溶酸离解平衡的影响来影响沉淀的溶解度。若沉淀是强酸盐，如BaSO4，AgCl等，其溶解度受酸度影响不大，若沉淀是弱酸或多元酸盐[如CaC2O4、Ca3(PO4)2]或难溶酸（如硅酸、钨酸）以及与有机沉淀剂形成的沉淀，则酸效应就很显著。除沉淀是难溶酸外，其他沉淀的溶解度往往随着溶液酸度的增加而增加；配位
第八章重量分析法计算下列换算因数: (1) 从Mg 2P 2 O 7 的质量计算MgSO 4 ·7H 2 O的质量; (2) 从(NH 4) 3 PO 4 ·12MoO 3 的质量计算P和P 2 O 5 的质量; (3) 从Cu(C 2H 3 O 2 ) 2 ·3Cu(AsO 2 ) 2 的质量计算As 2 O 3 和CuO的质量; (4) 从丁二酮肟镍Ni(C 4H 8 N 2 O 2 ) 2 的质量计算Ni的质量; (5) 从8－羟基喹啉铝(C 9H 6 NO) 3 Al的质量计算Al 2 O 3 的质量。
以过量的AgNO 3 处理0.3500g的不纯KCl试样，得到，求该试样中KCl的质量分数。 欲获得0.3g Mg 2P 2 O 7 沉淀，应称取镁质量分数为%的合金试样多少克？ 今有纯的CaO和BaO的混合物2.212g，转化为混合硫酸盐后重5.023g，计算原混合物中CaO和BaO的质量分数。
有纯的AgCl和AgBr混合试样质量为0.8132g，在Cl 2 气流中加热，使AgBr转化为AgCl，则原试样的质量减轻了0.1450g，计算原试样中氯的质量分数。 铸铁试样1.000g，放置电炉中，通氧燃烧，使其中的碳生成CO 2 ，用碱石棉吸收后者增重0.0825g。求铸铁中碳的质量分数。 取磷肥2.500g，萃取其中有效P 2O 5 ，制成250mL试液，吸取试液，加入HNO 3 ， 加H 2O稀释至100mL，加喹钼柠酮试剂，将其中H 3 PO 4 沉淀为磷钼酸喹啉。沉淀分 离后洗涤至中性，然后加mol·L－1NaOH溶液，使沉淀完全溶解。过量的NaOH 以酚酞作指示剂用mol·L－1HCl溶液回滴，用去。计算磷肥中有效P 2O 5 的质量分 数。
第九章沉淀滴定法练习题参考答案 1. 莫尔法测定Cl-采用滴定剂及滴定方式是( B) (A)用Hg2+盐直接滴定(B)用AgNO3直接滴定 (C) 用AgNO3沉淀后，返滴定(D)用Pb2+盐沉淀后，返滴定 2. 下列试样中的氯在不另加试剂的情况下,可用莫尔法直接测定的是( D) (A) FeCl3(B) BaCl2 (C) NaCl+Na2S (D) NaCl+Na2SO4 3. 用莫尔法测定Cl-的含量时,酸度过高,将使（Ag2CrO4不易形成,不能确定终点）,碱性太强,将生成（生成褐色Ag2O,不能进行测定）。 4．关于以K2CrO4为指示剂的莫尔法，下列说法正确的是（C） （A）指示剂K2CrO4的量越少越好 （B）滴定应在弱酸性介质中进行 （C）本法可测定Cl—和Br—，但不能测定I—或SCN— （D）莫尔法的选择性较强 5．（√）佛尔哈德法是以NH4SCN为标准滴定溶液，铁铵矾为指示剂，在稀硝酸溶液中进行滴定。 6. 佛尔哈德法测定Ag+时, 应在（酸性）(酸性,中性), 这是因为（若在中性介质中，则指示剂Fe3+水解生成Fe(OH)3,影响终点观察）。 7．（×）用佛尔哈德法测定Ag+，滴定时必须剧烈摇动。用返滴定法测定Cl-时，也应该剧烈摇动。 8．以铁铵矾为指示剂，用返滴法以NH4CNS标准溶液滴定Cl-时，下列错误的是（D） （A）滴定前加入过量定量的AgNO3标准溶液 （B）滴定前将AgCl沉淀滤去 （C）滴定前加入硝基苯，并振摇 （D）应在中性溶液中测定，以防Ag2O析出 9．（√）在法扬司法中，为了使沉淀具有较强的吸附能力，通常加入适量的糊精或淀粉使沉淀处于胶体状态。 10. 卤化银对卤化物和各种吸附指示剂的吸附能力如下: 二甲基二碘荧光
第7章重量分析法和沉淀滴定法 一、选择题 1．下述（）说法是正确的。 （A）称量形式和沉淀形式应该相同 （B）称量形式和沉淀形式必须不同 （C）称量形式和沉淀形式可以不同 （D）称量形式和沉淀形式中都不能含有水分子 2．盐效应使沉淀的溶解度（），同离子效应使沉淀的溶解度（）。一般来说，后一种效应较前一种效应（） （A）增大，减小，小得多（B）增大，减小，大得多 （C）减小，减小，差不多（D）增大，减小，差不多 3．氯化银在1mol/L的HCl中比在水中较易溶解是因为（） （A）酸效应（B）盐效应（C）同离子效应（D）络合效应 4．CaF2沉淀在pH=2的溶液中的溶解度较在pH=5的溶液中的溶解度( ) （A）大（B）相等（C）小（D）难以判断 5．如果被吸附的杂质和沉淀具有相同的晶格，就可能形成（） （A）表面吸附（B）机械吸留（C）包藏（D）混晶 6．用洗涤的方法能有效地提高沉淀纯度的是（） （A）混晶共沉淀（B）吸附共沉淀 （C）包藏共沉淀（D）后沉淀 7．若BaCl2中含有NaCl、KCl、CaCl2等杂质，用H2SO4沉淀Ba2+时，生成的BaSO4最容易吸附（）离子。 （A）Na+（B）K+（C）Ca2+（D）H+ 8．晶形沉淀的沉淀条件是（） （A）稀、热、快、搅、陈(B) 浓、热、快、搅、陈 （C）稀、冷、慢、搅、陈(D) 稀、热、慢、搅、陈 9．待测组分为MgO，沉淀形式为MgNH4PO4·6H2O，称量形式为Mg2P2O7，化学因素等于（） （A）0.3625 （B）0.7241 （C）1.105 （D）2.210 10．关于以K2CrO4为指示剂的摩尔法，下列说法正确的是（）
离差分析法 离差分析法（ANOVA）又称变异数分析或F 检验，其目的是推断两组或多组资料的总体均数是否相同，检验两个或多个样本均数的差异是否有统计学意义。针对统计诊断中强影响点的挖掘这一重要方向，从数据分析的角度提出了一种新的度量方法———基于关联分析的离差度量法.理论分析和对比实验表明：该方法对数据服从的模式要求严格，不改变量纲，数值大小与原来指标是一致的；等于平均值的城市，离差值为零。 设各城市某一发展条件或潜力指标的具体统计数值为X i （i=1,2,3,···，n；n 为城市个数），这一指标统计数值的平均值： X 的平均值=X 的总和除以n 各城市该指标的离差值： d i =X i -X 的平均值 人均GDP 的离差评价 成渝经济区各城市（区、县）人均GDP 水平： 1999年，可以明显看出成渝经济区中的人均gdp 水平较高，发展较好的是围绕成都市和重庆沙坪、北碚区为主的两个地方，其次在该区域西南部人均gdp 水平较高，经济发展较早。 相比1999年，从2000年到2007年中，成渝经济区中部及西南部的多个县市人均gdp 出现持续增长，但是相反绵阳市出现了下降的情况，东北部的重庆万州区出现了gdp 的迅速增长，在图中显示出明亮的黄色，到2006年位于成都与重庆之间的多个县市人均gdp 也实现增长，同样，万州区经济发展良好。
到2011年出现，从成渝两城市之间的县市人均gdp显著提高，经济发展明显，重庆万州区的人均gdp持续升高，四川雅安市却出现了人均gdp的轻微下降。 从上面4幅图可以看出成渝经济区1999年，2003年，2007年和2011年四年的人均GDP 情况，通过对比和分析，人均GDP在逐年的增加。四川省境内成都市处于领导地位，一直保持人均GDP水平最高，而其他地区人均GDP发展却很慢。重庆境内渝中区一直处于领导地位，为成渝经济区的发展起到了带头作用，其它地区在它的影响下，发展速度也逐步加快。下面来分析一下2011年的数据。 成渝经济区总共分为44个市区县，2011年总人均GDP为1469906元，人均GDP为33406.95元。按照离差分析法的计算方法进行计算，离差值计算结果见表 市、区、县人均GDP生产总值／元离差值 成都市49438+16031.05 达州市18474-14932.95 德阳市31562-1844.95 广安市20572-12834.95 乐山市28339-5063.95 泸州市21339-12067.95 眉山市22791-10615.95 绵阳市25755-7651.95 南充市16388-17018.95 内江市23062-10344.95 遂宁市18528-14878.95 雅安市23153-10253.95 宜宾市24433-8970.95 资阳市22931-10475.95 自贡市29102-4304.95 巴南区42635+9228.05 北碚区43244+9837.05 璧山区35254+1847.05 大渡口48590+15183.05 大足区32235-1171.95 垫江县20986-12420.95 丰都县15484-17922.95 涪陵区51838+18431.05
第十章重量分析法 (6课时)
第十章 重量分析法 10 — 1、概述 1、重量分析法：采用适当方法，将被测组分从式样中分离，终称量得到其质量和含量。 优点：不需配制或标定标准溶液，引入误差的机会相对较少，故准确度较高（0.1%～0.2%）； 缺点：分离时涉及一系列操作（加热、沉淀、过滤、烘干、称量），故操作繁琐（费时）。 2、分类：按分离被测组分不同，可分四组（P302-303）： ①.沉淀法②.气化法③.提取法（利用被测组分在不同溶剂中溶解度不同）④.电解法 加提取剂 其中，沉淀法是最古老，应用最广泛的方法，本章只讨论此法。 10 — 2、沉淀法 1、原理：利用沉淀反应使被测组分生成↓，M ＋(被测物)+L － (沉淀剂)→ML ↓ 再将ML ↓→过滤→洗涤→烘干→称量→确定M ＋ 的含量 从过程看，关键是第一步沉淀和最后一步称量——操作好坏直接影响分析结果，故要求较高。 2、对沉淀形式的要求：沉淀形式——被测组分经沉淀后所得到的物质形态（ML ），其要求有4条： ①.沉淀的溶解度要小——以确保沉淀完全（一般要求未沉淀部分不超过0.2mg ——即天 平称量误差）； ②.沉淀应容易过滤和洗涤——应尽量创造条件使↓成为大颗粒； ③.沉淀必须纯净——不应混进沉淀剂或其他杂质，以减小分析误差； ④.应易转变为称量形式——沉淀经过滤、洗涤、烘干或灼烧后所得的物质形态。 [注意：有时，沉淀形式＝称量形式。如：Cl － ??→ ?+ Ag AgCl ↓?????→?烘干 洗涤过滤、、AgCl 有时二者不等。如：Mg 2+????→?4 24)(HPO NH MgNH 4PO 4·6H 2O ?? ?????→?烘干或灼烧 洗涤过滤、、) (722焦磷酸镁O P Mg 3、对称量形式的要求：也有三条（见P304） ①.应具有确定的化学组成——否则无法计算含量； ②.有足够的稳定性——不受空气中的H 2O 、O 2、CO 2影响； ③.应具尽可能大的摩尔质量——以减小称量误差。 怎样才能满足上述要求，则是后面讨论的问题。先分析怎样满足沉淀形成的第一条要求。 10 — 3、沉淀的溶解度及影响因素 一、沉淀的溶解度：分两种情况讨论。
2 分(1001) 用重量法测定试样中钙含量时, 将钙沉淀为草酸钙, 高温(1100℃)灼烧后称量,则钙的换算因数为------------------------------------------------------------------------------------------------( ) A r(Ca) A r(Ca) (A) ─────(B) ────── M r(CaC2O4) M r(CaCO3) A r(Ca) M r(CaC2O4) (C) ────(D) ───── M r(CaO ) A r(Ca ) 2 分(1001) (C) 2分(1002) 1002 用重量法测定试样中的砷,首先使其形成Ag3AsO4沉淀,然后转化为AgCl,并以此为称量形式,则用As2O3表示的换算因数是-------------------------------------------------------------( ) (A) M r(As2O3)/M r(AgCl) (B) 2M r(As2O3)/3M r(AgCl) (C) 3M r(AgCl)/M r(As2O3) (D) M r(As2O3)/6M r(AgCl) 2分(1002) 1002 (D) 2 分(1003) 用重量法测定氯化物中氯的质量分数,欲使10.0mg AgCl沉淀相当于1.00％的氯,应称取试样的质量(g)------------------------------------------------------------------------------------ ( ) (A r(Cl) = 35. 5, M r(AgCl) = 143.3) (A) 0.1237 (B) 0.2477 (C) 0.3711 (D) 0.4948 2 分(1003) (B) 2分(1004) 1004 某石灰石试样含CaO约30％,用重量法测定其含量时,Fe3+将共沉淀。设Fe3+共沉淀的量为溶液中Fe3+含量的1％,则试样中Fe2O3的质量分数应不超过下列何数值时,所产生的误差才能≤0.1％---------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) 3％(B) 1％ (C) 0.1％(D) 0.03％ 2分(1004) 1004 (A) 2分(1005) 1005 用重量法测定As2O3的含量时,将As2O3溶于NaOH溶液,处理为AsO43-,然后形成Ag3AsO4沉淀,过滤,洗涤,将沉淀溶于HNO3后,再以AgCl形式沉淀和称重,则换算因数表示为________________。 2分(1005) 1005 M r(As2O3)/6M r(AgCl)
第九章沉淀滴定法练习题 1. 莫尔法测定Cl-采用滴定剂及滴定方式是( ) (A)用Hg2+盐直接滴定(B)用AgNO3直接滴定 (C)用AgNO3沉淀后，返滴定(D)用Pb2+盐沉淀后，返滴定 2. 下列试样中的氯在不另加试剂的情况下,可用莫尔法直接测定的是( ) (A) FeCl3(B) BaCl2 (C) NaCl+Na2S (D) NaCl+Na2SO4 3. 用莫尔法测定Cl-的含量时,酸度过高,将使（）,碱性太强,将生成（）。 4．关于以K2CrO4为指示剂的莫尔法，下列说法正确的是（） （A）指示剂K2CrO4的量越少越好 （B）滴定应在弱酸性介质中进行 （C）本法可测定Cl—和Br—，但不能测定I—或SCN— （D）莫尔法的选择性较强 5．（）佛尔哈德法是以NH4CNS为标准滴定溶液，铁铵矾为指示剂，在稀硝酸溶液中进行滴定。 6. 佛尔哈德法测定Ag+时,应在（）(酸性,中性),这是因为（）。 7．（）用佛尔哈德法测定Ag+，滴定时必须剧烈摇动。用返滴定法测定Cl-时，也应该剧烈摇动。 8．以铁铵矾为指示剂，用返滴法以NH4CNS标准溶液滴定Cl-时，下列错误的是（） （A）滴定前加入过量定量的AgNO3标准溶液 （B）滴定前将AgCl沉淀滤去 （C）滴定前加入硝基苯，并振摇 （D）应在中性溶液中测定，以防Ag2O析出 9．（）在法扬司法中，为了使沉淀具有较强的吸附能力，通常加入适量的糊精或淀粉使沉淀处于胶体状态。 10. 卤化银对卤化物和各种吸附指示剂的吸附能力如下: 二甲基二碘荧光
黄>Br ->曙红>Cl ->荧光黄。如用法扬司法测定Br -时,应选（ ）指示剂;若测定Cl -,应选（ ）指示剂。 11. 用沉淀滴定法测定银,下列方式中适宜的是 ( ) (A) 莫尔法直接滴定 (B) 莫尔法间接滴定 (C) 佛尔哈德法直接滴定 (D) 佛尔哈德法间接滴定 12. 用佛尔哈德法测定Cl -时,若不采用加硝基苯等方法,分析结果（ ）; 法扬司法滴定Cl -时,用曙红作指示剂,分析结果（ ）。 (指偏高还是偏低) 第十章 重量分析法练习题 13. 按重量分析误差的要求，沉淀在溶液中溶解损失量应≤（ ）。 14. 重量分析法对沉淀的要求是（ ）。 15. 重量分析法对称量形式的要求是（ ）。 16. 有一微溶化合物M m A n ,在一定酸度下,在某溶剂中阳离子M 和阴离子A 均发生副反应,计算其溶解度的公式为（ ）。 17. 微溶化合物A 2B 3在溶液中的解离平衡是: A 2B 3==2A + 3B 。今已测得B 的浓度为3.0×10-3mol/L,则该微溶化合物的溶度积K sp 是 ( ) (A) 1.1×10-13 (B) 2.4×10-13 (C) 1.0×10-14 (C) 2.6×10-11 18. 在含有EDTA 的中性溶液中,BaSO 4沉淀的溶解度比在纯水中有所增大, 这是由于（ ）。 19. 有一微溶化合物MA,在一定酸度下,阴离子A 有酸效应,计算其溶解度的公式为 （ ）。 20. 在一定酸度和一定浓度C 2O 42-存在下, CaC 2O 4的溶解度计算式为 ( ) (A) s = )O C (-242sp c K (B) s = sp K (C) s = )O C ()O C (-242-2 42sp c K ?δ (D) s = )O C (/-2 42sp δK
分析化学教案 第十章吸光光度法 要求：1.掌握吸光光度法的基本原理，朗伯比耳定律和偏离比耳定律的原因； 2.了解金属离子与显色剂发生显色反应的原理和影响显色反应的因素，掌握选择显 色反应的一般原则； 3.了解几种常用的显色剂； 4.了解光度测量条件的选择，提高分析结果的准确度； 5.掌握吸光光度法的应用。 进程： §10-1 概述 吸光光度法是基于被测物质的分子对光具有选择性吸收的特点而建立起来的分析方法，它包括比色分析法、可见及紫外吸收光度法以及红外光谱法等。本章着重讨论可见光区的吸光光度法（又称分光光度法，简称光度法）。 一、分光光度法的特点 分光光度法同化学分析法中的滴定分析法、重量分析法相比，有以下特点： 1. 灵敏度高 分光光度法测物质的浓度下限（最低浓度）一般可达10-5~10-6mol/L，相当于含量低于0.001~0.0001%的微量组分。如果将被测组分加以富集，灵敏度还可提高1~2个数量级。该方法适用于微量组分的测定。 举例：略（见课件）
2. 准确度较高 一般分光光度法的相对误差为2~5%。 3. 操作简便，测定速度快 分光光度法的仪器设备不复杂，操作也简便。如果采用灵敏度高，选择性好的显色剂，再采用掩蔽剂消除干扰，可以不经分离直接测定，而且速度快。 4. 应用广泛 吸光光度法既可测定绝大多数无机离子，也能测定具有共轭双键的有机化合物。主要用于测定微量组分，也能测定含量高的组分（用示差光度法或光度滴定）。还可测定络合物的组成、酸（碱）以及络合物的平衡常数。 二、物质的颜色和光的选择性吸收 物质呈现的颜色与光有着密切的关系。 光是一种电磁波，如果按照波长或频率排列，则可得电磁波谱图（四师P.275表10-1）。光具有两象性：波动性和粒子性。 波动性就是指光按波动形式传播。 例如：光的折射、衍射、偏振和干涉现象，就明显地表现其波动性。 λ·ν= c 式中：λ—波长（cm）；ν—频率（赫兹）；c—光速（≈3×1010cm/s） 光的粒子性：如光电效应就明显地表现其粒子性。光是由“光微粒子”（光量子或光子）所组成。光量子的能量与波长的关系为： E = hν=hc /λ 式中：E—光量子的能量（尔格）；ν—频率（赫兹）；h—普朗克常数（6.6262×10-34J·秒）1. 光色的互补关系 首先要明确什么叫单色光、复合光、可见光。 理论上将具有单一波长的光称为单色光；由不同波长的光组合而成的光称为复合光；人眼能感觉到的光称为可见光（其波长范围大约在400~750nm之间）。 日光、白炽灯光等可见光都是复合光。 如果让一束白光（日光）通过棱镜，于是发生折射作用，便分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色的光。（各色光之间没有明显的界限）。 各种色光的近似波长（见课件）。反之，这些颜色的光按一 定强度比例混合便能形成白光。 如果把两种适当颜色的单色光按一定强度比例混合后， 就能得到白光。我们便称这两种单色光为互补色光。 日光、白炽灯光等就是一对对互补色光按一定适当比例 组合而成的。互补色光的关系可用右图表示。 2. 物质对光的选择吸收 对固体物质来说，当白光照射到物质上时，如果物质对 各种波长的光完全吸收，则呈现黑色；如果完全反射，则呈 现白色；如果对各种波长的光均匀吸收，则呈现灰色；如果选择地吸收某些波长的光，则呈现反射或透射光的颜色。 对溶液来说，溶液呈现不同的颜色是由于溶液中的质点（离子或分子）对不同波长的光具有选择性吸收而引起的。 当白光通过某种溶液时，如果它选择性地吸收了白光中某种色光，则溶液呈现透射光的颜色，也就是说，溶液呈现的是它吸收光的互补色光的颜色。 例如：当一束白光通过硫氰酸铁（Fe(SCN)3）溶液时，它选择性地吸收了白光中的蓝
第八章重量分析法8.1 计算下列换算因数: (1) 从Mg 2P 2 O 7 的质量计算MgSO 4 ·7H 2 O的质量; (2) 从(NH 4) 3 PO 4 ·12MoO 3 的质量计算P和P 2 O 5 的质量; (3) 从Cu(C 2H 3 O 2 ) 2 ·3Cu(AsO 2 ) 2 的质量计算As 2 O 3 和CuO的质量; (4) 从丁二酮肟镍Ni(C 4H 8 N 2 O 2 ) 2 的质量计算Ni的质量; (5) 从8－羟基喹啉铝(C 9H 6 NO) 3 Al的质量计算Al 2 O 3 的质量。
8.2 以过量的AgNO 3 处理0.3500g的不纯KCl试样，得到0.6416gAgCl，求该试样中KCl的质量分数。 8.3 欲获得0.3g Mg 2P 2 O 7 沉淀，应称取镁质量分数为4.0%的合金试样多少克？ 8.4 今有纯的CaO和BaO的混合物2.212g，转化为混合硫酸盐后重5.023g，计算原混合物中CaO和BaO的质量分数。
8.5 有纯的AgCl和AgBr混合试样质量为0.8132g，在Cl 2 气流中加热，使AgBr 转化为AgCl，则原试样的质量减轻了0.1450g，计算原试样中氯的质量分数。 8.6铸铁试样1.000g，放置电炉中，通氧燃烧，使其中的碳生成CO 2 ，用碱石棉吸收后者增重0.0825g。求铸铁中碳的质量分数。 8.7 取磷肥2.500g，萃取其中有效P 2O 5 ，制成250mL试液，吸取10.00mL试液， 加入HNO 3，加H 2 O稀释至100mL，加喹钼柠酮试剂，将其中H 3 PO 4 沉淀为磷钼酸喹 啉。沉淀分离后洗涤至中性，然后加25.00mL0.2500 mol·L－1NaOH溶液，使沉淀完全溶解。过量的NaOH以酚酞作指示剂用0.2500 mol·L－1HCl溶液回滴，用 去3.25ml。计算磷肥中有效P 2O 5 的质量分数。
Chapter 7 7.1计算下列重量因数： （1）测定物 FeO 称量物Fe 2O 3 ；（2）测定物KCl (-K 2PtCl 6-Pt) 称量物Pt;(3)测定物Al 2O 3 称量物Al(C 9H 6ON)3 ;(4)测定物P 2O 5 称量物(NH 4)3PO 4?12MoO 3 解: 7.3称取某可溶性盐0.3232g,用硫酸钡重量法测定其中含硫量,得硫酸钡沉淀0.2982g,计算试样含SO 3的质量分数. 解: 7.3用重量法测定莫尔盐 的纯度,若天平称量误差为0.2mg,为使灼烧后的Fe 2O 3的称量误差不大于0.1%,应最少称取样品多少克? 解: 7.4 计算下列微溶化合物在给定介质中的溶解度（除（1）题外，均采用I=0.1时的常数）。 （1）ZnS 在纯水中（ pKsp θ(ZnS)=23.8, pKa1(H 2S)=7.1, pKa2=12.9） （3）AgBr 在0.01mol/LNH 3溶液中； （4）BaSO 4在PH7.0，EDTA 浓度为0.01mol/L 的溶液中 03782.034 .1876295.141)12)((2)()4(1110.044 .459296.101))((2)()3(7643.008 .19555.742)()(2)2(8999.069.15985.712)()(2)1(3434523693232=?=?==?===?===?== MoO PO NH M O P M F ON H C Al M O Al M F Pt M KCl M F O Fe M FeO M F %65.31%1003232 .039.23306.802982.0%100)(%43=??=??=s m F BaSO m SO g g F m m F s s 19822.0% 1.069.15913.392210 2.0%1.0102.0%1.0102.0333≈=???=??=∴=??=---称量误差L m ol K K S NH NH L m ol K K S H H NH Ag sp sp NH Ag H S sp sp H S /107.41010'10101010101][][1)3(/107.11010'1010101010101][][1)1(:54.306.12)(4 .344.724.323231)(93.68.23)(3.61.79.12149.1272 21)(3322-----------++?=?=?===?+?+=++=?=?=?===?++=++=+--αββααββα解4.54.32 ) ()(4 .3)(101010]'[][][] '[100.7)4(--===∴===H Y H Y H Y Y Y Y Y pH ααα
第八章沉淀滴定法 一、莫尔（Mohr ）法 1. 莫尔法测定Cl-采用滴定剂及滴定方式是（B ） （A）用Hg2+盐直接滴定（B）用AgNO 3直接滴定 （C）用AgNO 3沉淀后，返滴定（D）用Pb2+盐沉淀后，返滴定 2. 下列试样中的氯在不另加试剂的情况下,可用莫尔法直接测定的是（ D ） （A）FeCl3 （B） BaCl2 （C） NaCl+Na2S （D） NaCl+Na 2SO4 3. 用莫尔法测定Cl -的含量时,酸度过高,将使（Ag2CrO4不易形成,不能确定终点）碱性太强,将生成（生成褐色Ag2O,不能进行测定）。 4．关于以K2CrO4 为指示剂的莫尔法，下列说法正确的是（ C ） （A）指示剂K2CrO4 的量越少越好 （B）滴定应在弱酸性介质中进行 （C）本法可测定Cl—和Br—，但不能测定I—或SCN—（D）莫尔法的选择性较强 二、佛尔哈德（Volhard）法 5．（√）佛尔哈德法是以NH4CNS 为标准滴定溶液，铁铵矾为指示剂，在稀硝酸溶液中进行滴定。 6. 佛尔哈德法测定Ag+时,应在（酸性）（酸性,中性）,这是因为（若在中性介质中，则指示剂Fe3+水解生成Fe（OH）3,影响终点观察）。 7．（× ）用佛尔哈德法测定Ag+，滴定时必须剧烈摇动。用返滴定法测定Cl-时，也应该剧烈摇动。 8．以铁铵矾为指示剂，用返滴法以NH4CNS 标准溶液滴定Cl-时，下列错误的是（ D ） （A）滴定前加入过量定量的AgNO 3标准溶液 （B）滴定前将AgCl 沉淀滤去 （C）滴定前加入硝基苯，并振摇 （D）应在中性溶液中测定，以防Ag2O 析出
三、法扬司（Fajans）法 9．（√ ）在法扬司法中，为了使沉淀具有较强的吸附能力，通常加入适量的糊精或淀粉使沉淀处于胶体状态。 10. 卤化银对卤化物和各种吸附指示剂的吸附能力如下: 二甲基二碘荧光黄＞Br-＞曙红＞Cl-＞荧光黄。如用法扬司法测定Br-时,应选（曙红或荧光黄）指示剂;若测定Cl-,应选（荧光黄）指示剂。 11. 用沉淀滴定法测定银,下列方式中适宜的是（ C ） （A）莫尔法直接滴定（B）莫尔法间接滴定 （C）佛尔哈德法直接滴定（D）佛尔哈德法间接滴定 12. 用佛尔哈德法测定Cl -时,若不采用加硝基苯等方法,分析结果（偏低）; 法 扬司法滴定Cl-时,用曙红作指示剂,分析结果（偏低）。 （指偏高还是偏低） 13. 某一天然水样中含有Cl-、CO32-、PO43-、SO42-等杂质,应采用（佛尔哈德法）测定Cl-的含量,这是因为（在酸性条件下可消除上述离子的干扰）。第九章重量分析法 第一节重量分析法的特点和分类 第二节沉淀重量法对沉淀的要求 14. 按重量分析误差的要求,沉淀在溶液中溶解损失量应≤（0.2mg）。 15. 重量分析法对沉淀的要求是（沉淀的溶解度要小, 损失量≤0.2mg; 沉淀要纯净,易于过滤和洗涤; 沉淀易转变为称量形式）。 16. 重量分析法对称量形式的要求是（组成必须固定; 性质要稳定; 称量 形式的摩尔质量要大）。 17. 重量法测定铝时,称量形式可以是Al2O3（M r=101.96）,也可以是Al（C 9H6NO）3（M r=495.4）,试样中铝含量小时采用（Al（C 9H6NO）3），称量形式测定结果的准确度高,如果在操作过程中称量形式均损失1mg,则铝的损失量分别为（0.5mg）和（0.05mg）。 [M r（Al）=26.98]
第6课时大题考法(2)——定量实验的设计与评价 定量实验是将化学实验与化学计量有机的结合在一起，测定物质化学组成与含量的探究性实验，是近几年高考命题的常考题型。设计中先通过实验测出相关的有效数据，然后经计算得出物质的组成与含量。由于定量实验目的性、实用性强，能给予学生较大的创造空间，更能激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的科学态度，因此复习过程中注重定性实验拓展到定量实验的探讨。 题型一测定物质含量 [典例1](2017·全国卷Ⅰ)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。 回答下列问题： (1)a的作用是________。 (2)b中放入少量碎瓷片的目的是________。f的名称是________。 (3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是________________；打开k2放掉水。重复操作2～3次。 (4)仪器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。打开k1，加热b，使水蒸气进入e。 ①d中保留少量水的目的是_______________________。 ②e中主要反应的离子方程式为____________________________________________ ________________________________________________________________________，
第九章重量分析法 一、判断题（对的打√, 错的打×） 1、沉淀的颗粒越大，溶解度越大。 （ ） 2、AgCl和BaSO4的Ksp值差不多，所以这两类难溶化合物的沉淀类型相同。（ ） 3、均匀沉淀法可获得颗粒较大的沉淀，是因为在生成沉淀的过程中有效地降低了溶液的相对过饱和度。 （ ） 4、加入适当过量的沉淀剂可降低沉淀的溶解度，但如果沉淀剂过量太多，反而会引起盐效应和络合效应而增加沉淀的溶解度。（ ）二、选择题 1．重量分析对沉淀形式的要求有哪些（ ） A、溶解度要小 B、要纯净 C、相对分子质量摩尔质量要大 D、要便于过滤和洗涤 E、易于转化为称量形式 2．以SO42-作为Ba2+的沉淀剂，其过量应为 A、10 % B、10 % ~20 % C、20 % ~ 50 % D、50 % ~ 100 % E、100 % ~200 % 3．Ag2CO3的K SP=8.1×10-12，若不考虑CO32-的水解，则Ag2CO3在纯水中的溶解度为 A、1.3×10－4 mol·L－1 B、3.0×10－4 mol·L－1 C、2.0×10－4mol·L －1 D、5.2×10－4 mol·L－1 E、2.6×10－4 mol·L－1 4．Sr3(PO4)2的s=1.0×10-8mol/L,则其K SP值为 A．1.0×10-30 B．5.0×10-30 C．1.1×10-38 D．1.0×10-12 5．在一定酸度和一定C2O42-浓度的溶液中，CaC2O4的溶解度为 A、S=K SP/C(C2O42-) B、s= C、s= K SP×α C2O4(H) /C(C2O42-)· D、S= 6．已知Mg(OH)2的K SP=1.8×10-11，则Mg(OH)2饱和溶液中的pH是 A、3.59 B、10.43 C、4.5; D、9.41 7．AgCl在HCl溶液中的溶解度，随HCl的浓度增大时，先是减小然后又逐渐增大，最后超过其在纯水中的饱和溶解度。这是由于
第八章 重量分析法 § 8 – 1 重量分析法的特点和分类 在重量分析法中，一般是采用适当方法，先使被测组分与试样中其它组分分离后，经过称量得到被测组分的质量，并计算其百分含量。待测组分与试样中其它组分分离的方法，常用的方法有沉淀法和气化法等。 1、沉淀法 ：利用沉淀反应使被测组分生成溶解度很小的沉淀，将沉淀过滤，洗涤后，烘干或灼烧成为组成一定的物质，然后称其质量，再计算被测组分的含量。这是重量分析的主要方法。例如 ：测定BaCl 2· BaCl 2·2H 2 BaSO BaSO 4—→2、气化法 : 用加热或其它方法使试样中被测组分气化逸出，然后根据气体逸出前后试样质量之差来计算被测组分的含量，例如：要测定氯化钡晶体中（BaCl 2·2H 2O ）结晶水的含量，可准确称取一定质量的氯化钡试样，加热，使水分逸出，根据加热前后氯化钡质量的变化可得出试样中水分的含量：H 2O%=[试样重（1）—试样重（2）] / 试样重（1） 100% 重量分析法中全部数据都是由分析天平称量之后得来的，因而误差小于容量分析的误差。对高含量组分的测定，一般测定的误差≤0.1%，其缺点是：操作较繁琐，费时较多，
对低含量组分的测定误差较大。 重量分析法中以沉淀分析法应用最广。沉淀法是根据沉淀的质量来计算试样中被测组分的含量的，因此要求被测组分必须沉淀完全，而且所得沉淀必须纯净。这是重量沉淀法的关键问题。为了达到沉淀完全和纯净的目的，必须掌握沉淀的性质和适宜的沉淀条件。这是本章讨论的中心问题。§ 8 – 2 沉淀重量分析法对沉淀的要求 往试液中加入适当的沉淀剂，使被测组分沉淀出来，所得的沉淀称为沉淀形式。沉淀经过滤、洗涤、烘干或灼烧之后，得到称量形式。然后再由称量形式的化学组成和质量，便可算出被测组分的含量。沉淀形式与称量形式可以相同，也可以不相同。例如测定Cl-时，加入沉淀剂AgNO3，得到AgCl沉淀，烘干后仍为AgCl。测定钡盐中Ba%时，加入稀H2SO4为沉淀剂，得到BaSO4沉淀，烘干后仍为BaSO4，此时沉淀形式和称量形式相同。在测定Mg2+时，沉淀形式为MgNH4PO4，经灼烧后得到称量形式为Mg2P2O7。再例如Ca2+的测定中，沉淀形式是CaC2O4·H2O,灼烧后得到的称量形式是CaO，沉淀形式在灼烧过程中发生化学变化。 1、对沉淀形式的要求 （1）沉淀的溶解度要小，要求测定的溶解损失不应超过天平的称量误差。一般要求溶解损失应小于0.2mg （2）沉淀必须纯净，不应混进沉淀剂和其它杂质。
TS：总固体 一、定义 总固体（TS）指试样在一定温度下蒸发至恒重，所有固体物的总量，水中所有残渣的总和，它包括样品中悬浮物、胶体物和溶解性物质，其中既有有机物也有无机物。（一般检测循环水、清净下水） 二、测定方法： 1、将蒸发皿洗净，放在105±3℃烘箱内30min，取出，于干燥器内冷却冷却30min。 在分析天平上称量，再次烘烤，称量，直至恒重（两次称量相差不超过±0.0002g），质量记为m0。 2、移取一定量充分摇匀的水样于105～110℃已烘干且恒重的蒸发皿中，置于100℃水浴锅上蒸干； 3、将已蒸干的水样连同蒸发皿置于105～110℃的烘箱中，烘干1h。（若含盐量偏高，可适当增加烘干时间） 4、取出蒸发皿放在干燥器内冷至室温，迅速称量。 5、于相同条件下烘干0.5h，冷却后称量，如此反复操作，直至恒重（两次称量相差不超过±0.0004g），质量记为m1。 三、分析结果 水样中全固体的含量按下式计算： 全固体（mg/L）＝（m1 - m0）×106 / V 式中：m1 －残留物与蒸发皿的总质量，g； m2 －蒸发皿的质量，g； V －水样的体积，mL； 四、注意事项 1、在蒸发过程中注意不要使水样沸腾。 2、为防止环境中杂质的污染，应在蒸发皿上放置三角架，并加盖表面皿或防护罩。 3、水浴锅的水面不能与蒸发皿接触，以免沾污蒸发皿，影响测定结果。 SS 悬浮物 一、定义 水中的悬浮物是指水样通过不同的滤料分离出来的固体物质的质量。它表示水中不溶的固体物质含量，其中不包括水样中胶体和溶解性物质。 二、测定 1、用扁咀无齿镊子夹取微孔滤膜放于事先恒重的称量瓶里，移入烘箱中于103～105℃烘干半小时后取出置干燥器内冷却至室温，称其重量。再次烘干，称量，直至恒重（两次称量相差不超过±0.0002g），质量记为m0。 2、将恒重的微孔滤膜正确的放在滤膜过滤器的滤膜托盘上，加盖配套的漏斗，并用夹子固定好。以蒸馏水湿润滤膜，并不断吸滤。 3、量取充分混合均匀的试样100mL抽吸过滤。使水分全部通过滤膜。再以每次10mL蒸馏水连续洗涤三次，继续吸滤以除去痕量水分。停止吸滤后。 4、仔细取出载有悬浮物的滤膜放在原恒重的称量瓶里，移入烘箱中于103～105℃下烘干1小时后移入干燥器中，使冷却到室温（30分钟），称其重量。再次烘干，称量，直至恒重（两次称量相差不超过±0.0004g），质量记为m1。
第八章重量分析法 8、1 计算下列换算因数: (1) 从Mg2P2O7的质量计算MgSO4·7H2O的质量; (2) 从(NH4)3PO4·12MoO3的质量计算P与P2O5的质量; (3) 从Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2) 2的质量计算As2O3与CuO的质量; (4) 从丁二酮肟镍Ni(C4H8N2O2) 2的质量计算Ni的质量; (5) 从8－羟基喹啉铝(C9H6NO) 3Al的质量计算Al2O3的质量。
8、2 以过量的AgNO3处理0、3500g的不纯KCl试样,得到0、6416gAgCl,求该试样中KCl的质量分数。 8、3 欲获得0、3g Mg2P2O7沉淀,应称取镁质量分数为4、0%的合金试样多少克？ 8、4 今有纯的CaO与BaO的混合物2、212g,转化为混合硫酸盐后重5、023g,计算原混合物中CaO与BaO的质量分数。
8、5 有纯的AgCl与AgBr混合试样质量为0、8132g,在Cl2气流中加热,使AgBr 转化为AgCl,则原试样的质量减轻了0、1450g,计算原试样中氯的质量分数。 8、6铸铁试样1、000g,放置电炉中,通氧燃烧,使其中的碳生成CO2,用碱石棉吸收后者增重0、0825g。求铸铁中碳的质量分数。 8、7 取磷肥2、500g,萃取其中有效P2O5,制成250mL试液,吸取10、00mL试液,加入HNO3,加H2O稀释至100mL,加喹钼柠酮试剂,将其中H3PO4沉淀为磷钼酸喹啉。沉淀分离后洗涤至中性,然后加25、00mL0、2500 mol·L－1NaOH溶液,使沉淀完全溶解。过量的NaOH以酚酞作指示剂用0、2500 mol·L－1HCl溶液回滴,用去3、25ml。计算磷肥中有效P2O5的质量分数。
第八章重量分析法 § 8 – 1 重量分析法的特点和分类 在重量分析法中，一般是采用适当方法，先使被测组分与试样中其它组分分离后，经过称量得到被测组分的质量，并计算其百分含量。待测组分与试样中其它组分分离的方法，常用的方法有沉淀法和气化法等。 过滤，洗涤，灼烧 1、沉淀法：利用沉淀反应使被测组分生成溶解度很小的沉淀，将沉淀过滤，洗涤后，烘干或灼烧成为组成一定的物质，然后称其质量，再计算被测组分的含量。这是重量分析的主要方法。例如：测定BaCl2·2H2O 中Ba%, 其主要步骤为： H2O,稀H2SO4 Δ,搅拌 BaCl2·2H2O BaSO4――——→纯BaSO4—→称量，计算Ba% 2、气化法 : 用加热或其它方法使试样中被测组分气化逸出，然后根据气体逸出前后试样质量之差来计算被测组分的含量，例如：要测定氯化钡晶体中（BaCl2·2H2O）结晶水的含量，可准确称取一定质量的氯化钡试样，加热，使水分逸出，根据加热前后氯化钡质量的变化可得出试样中水分的含量：H2O%=[试样重（1）—试样重（2）] / 试样重（1） 100% 重量分析法中全部数据都是由分析天平称量之后得来的，因而误差小于容量分析的误差。对高含量组分的测定，一般测定的误差≤0.1%，其缺点是：操作较繁琐，费时较多，对低含量组分的测定误差较大。
重量分析法中以沉淀分析法应用最广。沉淀法是根据沉淀的质量来计算试样 中被测组分的含量的，因此要求被测组分必须沉淀完全，而且所得沉淀必须纯净。这是重量沉淀法的关键问题。为了达到沉淀完全和纯净的目的，必须掌握沉淀的性质和适宜的沉淀条件。这是本章讨论的中心问题。 § 8 – 2 沉淀重量分析法对沉淀的要求 往试液中加入适当的沉淀剂，使被测组分沉淀出来，所得的沉淀称为沉淀形式。沉淀经过滤、洗涤、烘干或灼烧之后，得到称量形式。然后再由称量形式的化学组成和质量，便可算出被测组分的含量。沉淀形式与称量形式可以相同，也可以不相同。例如测定Cl- 时，加入沉淀剂AgNO3，得到AgCl沉淀，烘干后仍为AgCl。测定钡盐中Ba%时，加入稀H2SO4为沉淀剂，得到BaSO4沉淀，烘干后仍为BaSO4，此时沉淀形式和称量形式相同。在测定Mg2+时，沉淀形式为MgNH4PO4，经灼烧后得到称量形式为Mg2P2O7。再例如Ca2+的测定中，沉淀形式是CaC2O4·H2O,灼烧后得到的称量形式是CaO，沉淀形式在灼烧过程中发生化学变化。 1、对沉淀形式的要求 （1）沉淀的溶解度要小，要求测定的溶解损失不应超过天平的称量误差。 一般要求溶解损失应小于0.2mg （2）沉淀必须纯净，不应混进沉淀剂和其它杂质。 （3）沉淀应易于过滤和洗涤。因此，在进行沉淀时，希望得到粗大的晶形 沉淀，在进行沉淀反应时，必须控制适宜的沉淀条件，使得到的沉淀结晶颗粒较大。 2、对称量形式的要求 （1）组成必须与化学式相符，这样才能根据化学式计算被测组分的含量