分析化学第三章
思考题
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: ①反应能定量进行，无副反应发生，反应进行得完全（＞99.9%）；
②反应速率快；
③能用比较简便的方法如指示剂确定滴定的终点；
④共存物质不干扰反应或者有方法避免干扰。
3.什么是化学计量点，什么是滴定终点？
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。
指示剂变色时停止滴定的这一点为滴定终点。
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: 表示方法有两种：物质的量浓度、滴定度。
滴定度便于直接用滴定毫升数计算样品的含量。
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。
换算公式：T（A/B）=a/b*C（B）*M（A）/1000
例求0.1000mol?L-1NaOH标准溶液对H2C2O4的滴定度.
解: H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O T（H2C2O4/NaOH）=1/2*C（NaOH）*M（H2C2O4）/1000 g/ml=1/2*0.1000*90/1000g/ml=0.004500 g/ml
习题
1.已知浓硝酸的相对密度1.42，其中含HNO3约为70.0%，求其浓度。欲配制1L 0.25 mol/L HNO3
溶液，应取这种浓硝酸多少毫升？
解：已知c（HNO3）= 0.25mol/L，设应取这种浓硝酸x L
则有n HNO3=m HNO3/M HNO3=1.42*1000*70%/63 mol=16mol
所以c HNO3=n HNO3/V=16 mol/L
依题意得，列方程式：16x=0.25，解得
x=0.016L=16ml
2．已知浓硫酸的相对密度为1.84，其中H2SO4含量约为96%。欲配制1L 0.20 mol/L H2SO4溶液，应取这种浓硫酸多少毫升？
解：依题意得有：n（H2SO4 ）=m （H2SO4）/M（H2SO4）=1.84*1000*96%/98.079 mol=18.0mol
则c H2SO4=18.0mol/L
设应取x L，则有：18.0x=0.20解得x=0.011L=11ml
3.计算密度为1.05g/ml的冰醋酸（含HOAc99.6%）的浓度。欲配制0.10mol/LHOAc溶液500ml，应取这种冰醋酸多少毫升？
解：n HOAc=m HOAc/M HOAc=1.05*1000*99.6%/60.0 mol=17.0mol
则c HOAc=17.0 mol/L，设取x L
列式子有：17.0x=0.10*500*10^（-3）=0.050
解得x=2.9*10^（-3）L=2.9 ml
4. 有一NaOH溶液，其浓度为0.5450mol/L，取该溶液100.0 mL，需加水多少毫升方能配制成
0.5000 mol/L的NaOH溶液？
解：设需要加水xml，依题意得有：0.5450*100*10^（-3）/（100+x）*10^（-3）mol/L=0.5000 mol/L，解得x=9.0ml
5. 欲配制0.2500mol·L-1HCl溶液,现有
0.2120mol.L-1HCl溶液1000mL,应再加
1.121mol·L-1HCl溶液多少毫升?
答：ml v v v mol L L mol v c n 63.4325.01212.0121.1212.01/212.022211=?=++=?==
6.已知海水的平均密度为1.02g·mL -1,若其中Mg +的含量为0.115%,求每升海水中含Mg 2+的物质的量及其浓度。取海水2.50mL,以蒸馏水稀释至250.0mL,计算该溶液Mg*的质量浓度(mg·L -1).
答：L mg L mg v m x mg
w m m g
ml ml g v m L mol v n c mol m n g
g w m m g
ml ml g v m Mg Mg Mg Mg Mg Mg /72.1125.093.293.255.250.2/02.1/0489.00489.024
173.1%115.0102010201000/02.1322222221
2221211======?=======?===?==++++
++ρρ
7. 中和下列酸溶液,需要多少毫升
0.2150mol·L -1NaOH 溶液?
(1)22.53mL0.1250mol·L -1H 2SO 4溶液;
(2)20.52mL0.2040mol·L -1HCl 溶液。
答：（1）ml c n v mol
v c n 2.26215.01063.51063.51053.22125.023
21233111=?==?=??==---
（2)ml c n v mol
v c n 5.19215.01019.41019.41052.20204.03
21233111=?==?=??==---
8.用同一KMnO4标准溶液分别滴定体积相等的FeSO4和H2C2O4溶液，耗用的KMnO4标准溶液体积相等，试问FeSO4和H2C2O4两种溶液浓度的比例关系C FeSO4：C H2C2O4为多少？
解：KMnO4和FeSO4反应方程为：
5Fe2++MnO4-+8H +=5Fe3++Mn2++4H2O
KMnO4和H2C2O4反应方程为：
5H2C2O4+2MnO4- +6H +＝2Mn2+ + 10CO2↑ +8H2O
物质的量n有对应关系：2MnO4-——10Fe2+——5H2C2O4
∵耗用的KMnO4标准溶液浓度和体积相同
∴C FeSO4：C H2C2O4= n FeSO4：n H2C2O4=2：1
9.高温水解法将铀盐中的氟以HF的形式蒸馏出来，收集后以Th（NO3）4溶液滴定其中的F-，反应式为:Th4++4 F-=ThF4 . 设称取铀盐式样1.037g，消耗
0.1000mol·L-1 Th（NO3）4溶液3.14ml，计算试样中氟的质量分数。
解：n Th4+: n F-=1:4=0.1000 mol·L-1×3.14×10-3L：n F-=3.14×10-4mol：n F-
→ n F-=1.256×10-3 mol
∴氟的质量分数
W%====0.0230=2
.30%
10.假如有一邻苯二甲酸氢钾试样，其中邻苯二甲酸氢钾含量约为90%，其余为不与碱作用的杂质，今用酸碱滴定法测其含量。若采用浓度为1.000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定之，欲控制滴定时碱溶液体积在25ml左右，则：
(1)需称取上述试样多少克？
(2)以浓度为0.0100mol·L-1的碱溶液代替
1.000mol·L-1碱溶液滴定，重复上述计算。(3)通过上述（1）（2）计算结果，说明为什么在
滴定分析通常采用的滴定剂浓度为0.1~0.2
mol·L-1.
解：（1）C8H5KO4+NaOH=C8H4NaKO4+H2O
n C8H5KO4：n NaOH=1：1
∴n C8H5KO4= n NaOH=1.000mol·L-1×
25L=2.5mol
m邻苯二甲酸氢钾=n·M=2.5×
204.2=5.105g
∴m邻苯二甲酸氢钾试样==5.67g （2）C8H5KO4+NaOH=C8H4NaKO4+H2O
n C8H5KO4：n NaOH=1：1
n C8H5KO4= n NaOH=0.0100mol·L-1×
25L=2.5mol
m邻苯二甲酸氢钾=n·M=2.5×
204.2=5.105×g
∴m邻苯二甲酸氢钾试样==0.0567g （3）滴定剂浓度过低时，需要称量的试样量较少，产生的误差更大，而滴定剂浓度在0.1~0.2 mol·L-1.之间，试样量较多，减小随机误差，提高实验精确度。
11.计算下列溶液的滴定度，以g/mL表示：
（1）以0.2015mol/L HCl溶液，用来测定Na2CO3、NH3；
（2）以0.1896mol/L NaOH溶液，用来测定HNO3、CH3COOH。
答：
12.计算0.01135mol/L HCl溶液对CaO的滴定度。答：
13.欲配制250ml下列溶液，它们对于HNO2的滴定度均为4.00mg（HNO2）/mL，问各需要称取多少克？（1）KOH（2）KMnO4。
答：
14.已知某高锰酸钾溶液对CaC2O4的滴定度为
T(CaC2O4/KMnO4)=0.006405g/ml,求此高锰酸钾的浓度及它对Fe的滴定度。
解: ①
5CaC2O4+2KMnO4+8H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2 O+5CaSO4↓
T(CaC2O4/KMnO4)=(5/2)×［C(KMnO4)×128÷1000］=0.006405g/mL
可得：C(KMnO4)=0.02000mol/L
②5Fe2+﹢MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
T(Fe/KMnO4)=(5/1)×(0.02000×55.8÷
1000)=0.00558g/mL
15. 在1L 0.2000mol/LHCL溶液中，需加入多少毫
升水，才能使稀释后的HCL溶液对CaO的滴定度
T(CaO/HCL)=0.005000g/ml?
解：CaO+2HCL=CaCl2+H2O
T(CaO/HCL)=(1/2)×[C(HCL)×56÷1000］
=0.005000g/mL
可得：C(HCL)=0.005000×1000×2÷56
又0.2×1=C(HCL)×V=0.005000×1000×2÷56×V 可得：V=1.12L
因此：ΔV=V-1L=0.12L=120mL
16. 30.0mL 0.150mol/L HCl溶液和20.0mL
0.150mol/L Ba(oH)2溶液相混合，所得溶液是酸性、中性、，还是碱性?计算反应后过量反应物的浓度。
解：Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O
n(HCl)=30.0×10^(-3)×0.150=4.50×
10^(-3)mol
n(Ba(OH)2)=20.0×10^(-3)×0.150=3.00×
10^(-3)mol
17.滴定0.1560g草酸试样，用去0.1011mol/L，NaOH 溶液22.60mL。求草酸试样中H2C2O4?2H2O的质量分数。
解：已知反应公式：
H2C2O4?2H2O+2NaOH==Na2C2O4+2H2O 滴定中消耗的草酸试样的物质的量为：
n H2C2O4?2H2O =1/2*C NaOH V NaOH=1/2*0.1011 mol/L
*22.60mL=0.001142moL
已知草酸试样的相对摩尔质量M
=126.07g/moL，
H2C2O4?2H2O
则反应的草酸试样质量为：
m H2C2O4?2H2O=n H2C2O4?2H2O*M H2C2O4?2H2O=0.001142moL*126.07g/m oL
=0.001440g
所以草酸试样中H2C2O4?2H2O的质量分数为：
ωH2C2O4?2H2O=m H2C2O4?2H2O/m总=0.001440g/0.1560g=92.31%
18.分析不纯CaCO3(其中不含干扰物质)时，称取试样0.3000g，加入浓度为0.2500 mol/L的HCl标准溶液25.00mL。煮沸除去CO2，用浓度为0.2012 mol/L的NaOH溶液返滴定过量的酸，消耗了5.84 mL。计算试样中CaCO3的质量分数。
解：已知反应公式：
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
HCl+NaOH==NaCl+ H2O
返滴定中消耗HCl标准溶液的物质的量为：
n HCl=C NaOH V NaOH=0.2012 mol/L*5.84 mL=0.00118 moL 滴定中消耗CaCO3的物质的量为：
n CaCO3= C HCl V HCl—n HCl =0.2500 mol/L*25.00mL—0.00118 moL=0.00254 moL
已知CaCO3的相对摩尔质量M CaCO3=100.09g/moL，
CaCO3的质量为：
m CaCO3 =n CaCO3*M CaCO3=0.00254 moL*100.09 g/moL=0.254g 所以草酸试样中CaCO3的质量分数为：
ωCaCO3 =m CaCO3/m总=0.254g/0.3000g=84.7%
19.在500 mL溶液中，含有9.21gK4[Fe(CN)6]。计算该溶液的浓度及在以下反应中对Zn2+的滴定度：
3Zn2++2[Fe(CN)6]4-+2K+==K2Zn3[Fe(CN)6]2
解：已知K4[Fe(CN)6]的相对摩尔质量
M K4[Fe(CN)6]=368.30g/moL
溶液中K4[Fe(CN)6]的物质的量：
n=m/M=9.21g/368.30g/moL=0.0250 moL
C溶液的浓度为：
C K4[Fe(CN)6]=n/V=0.0250 moL/500 mL=0.0500 mol/L
已知Zn2+的相对摩尔质量M Zn2+=65.38g/moL
所以可以得滴定度：
T Zn2+/[Fe(CN)6]4-=*[C K4[Fe(CN)6]M Zn2+]/1000=*[0.0500 mol/L*65.38g/moL]/1000
=0.00491 g/mL