第五章 沉淀滴定法
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第五章 重量分析法和沉淀分析法(高级药物分析工和化验分析工理论试卷) 一、填空题(每题1分,共20分)1、以0.05000mol/L 盐酸标准溶液滴定50.00ml 饱和氢氧化钙溶液,终点时消耗20.00ml ,则氢氧化钙的Ksp 是⎽⎽⎽⎽⎽⎽ ⎽⎽ 。
2、盐效应对沉淀溶解度的影响是⎽⎽⎽⎽⎽⎽ ⎽⎽3、酸效应对沉淀溶解度的影响是⎽⎽⎽⎽⎽⎽ ⎽⎽4、氯化银的Ksp=1.8×10-10,铬酸银的Ksp=2.0×10-12,则这两个银盐的溶解度的关系是AgCl S ⎽⎽⎽⎽⎽⎽ A g C lS 5、在与固体溴化银(Ksp=4×10-13)和硫氰酸银(Ksp=7×10-10)处于平衡的溶液中,[Br -]对[SCN -]的比值为⎽⎽⎽⎽⎽⎽6、氯化银在0.01mol/L 盐酸溶液中的溶解度比在纯水中的溶解度小,这是⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 的作用。
7、氯化银在0.5mol/L 盐酸溶液中的溶解度超过在纯水中的溶解度,这是⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 的作用。
8、沉淀重量法,在进行沉淀反应时,某些可溶性杂质同时沉淀下来的现象叫 ⎽⎽⎽⎽⎽⎽9、影响沉淀纯度的主要因素是⎽⎽⎽⎽⎽⎽10、莫尔法测定氯化铵中的氯离子含量时,若pH>7.5会引起⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 的形成。
11、佛尔哈德法中消除氯化银沉淀吸附影响的方法有⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 12、法扬司法测定氯离子时,在荧光黄指示剂溶液中常加入淀粉,其目的是保护 ⎽⎽⎽⎽⎽⎽13、硝酸银作为滴定剂在滴定分析中应盛装在⎽⎽⎽⎽⎽⎽14、沉淀滴定法不同于其它滴定法,在滴定过程中锥形瓶要剧烈振摇,以防止滴定终点⎽⎽⎽⎽⎽⎽15、佛尔哈德法中所使用的指示剂叫铁铵矾,其分子式为⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 16、重量分析法结果的计算,其主要依据是⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 17、沉淀的物理性质的不同可分为⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 18、在沉淀反应中,沉淀的颗粒愈⎽⎽⎽⎽⎽⎽ ,沉淀吸附杂质愈多 19、影响弱酸盐沉淀溶解度的主要因素是⎽⎽⎽⎽⎽⎽20、用于洗涤“溶解度较小且可能胶溶的沉淀”的洗涤液是⎽⎽⎽⎽⎽⎽二、判断题(每题1分,共20分,把选项填在答案栏,对的打“√”错的打“×”)1、为了获得纯净而易过滤、洗涤的晶形沉淀,要求沉淀的聚集速度应大而定向速度应小。
第5章重量分析法和沉淀滴定法Gravimetric Analysis andPrecipitation Titrations15.1 重量分析法概述5.1.1 重量分析法过程及特点含被测组分X 试样被测组分X分离转化称重计算X 的称量形式↓称量形式的质量m←被测组分质量m X→→2特点:①直接称量分析,不需标准溶液或标准试样。
②准确度高,相对误差约为0.1% ~0.2% 。
(常量测定Si, S, Ni, P, Zr, Hf, Nb, Ta 等)③耗时多,周期长。
5.1.2 重量分析法的分类(根据分离法的不同分类)1、沉淀法:将被测组分以微溶化合物的形式沉淀出来而分离。
2、气化法:通过加热或其它方法使试样中的待测组分挥发逸出而分离。
3、电解法:用电子作沉淀剂,使金属离子在电极上还原析出而分离。
45.1.3 对沉淀形式和称量形式的要求1、对沉淀形式的要求:溶解度必须很小,应易于过滤和洗涤,应尽量纯净,易于转化为称量形式。
2、对称量形式的要求:有稳定的化学组成,性质稳定,不受空气中水, CO2 , O2的影响,摩尔质量要大,待测组分在称量形式中含量要小。
65.2 沉淀的溶解度及其影响因素5.2.1 溶解度、活度积和溶度积1、固有溶解度S o微溶化合物以分子或离子对形式溶解在水中的能力可用固有溶解度表示。
以1﹕1型微溶化合物MA在水中溶解并达到饱和的平衡关系为例:78MA (固)MA (水)M n++A n-↔↔↔↔↔↔如AgCl(固) AgCl(水) Ag ++ Cl-(分子)CaSO 4(固) Ca 2+SO 42-(水) Ca 2+ + SO 42-(离子对)根据MA(固) 和MA(水)的平衡,可得)()(水平衡常数MA a S =°9为活度MA a )()(水平衡常数MA a S =°如忽略离子强度的影响:S o = [MA(水)] 单位:mol·L-1S o 为物质的固有溶解度或分子溶解度.一般微溶化合物的S o :10-6~ 10-9mol/L 。
第五章 沉淀滴定法[1]沉淀平衡1.溶度积常数:M m A n 型沉淀, K sp =[M]m [A]n 例如:]][[-+=Cl Ag K sp2.条件溶度积常数: A M sp sp K K αα⋅=',α为考虑pH ,络合剂等外界因素造成的副反应系数。
3.溶解度S :解离出的离子浓度,即平衡时每升溶液中有S (mol )化合物溶解。
例1:-++=Cl Ag Ag 2]][[S Cl Ag K sp ==-+ ][][-+==Cl S Ag S 1:1型沉淀 sp K S =例2:-++=OH Fe OH Fe 3)(33433327)3(]][[S S S OH Fe K sp =⋅==-+427SP K S = [2]影响沉淀平衡的因素1.同离子效应:沉淀溶解平衡时,向溶液中加入构晶离子,则溶解度减小。
构晶离子:组成沉淀(晶体基本结构)的离子。
例:3CaCO ,8103-⨯=sp K ,S S K sp ⋅=,sp K S =加0.1mol/L 32CO Na -++=2323CO Ca CaCOS S S K sp 1.0)1.0(≈+⋅=,1.0'spK S ==3×10-72.盐效应:加入易溶强电解质使沉淀溶解度增大。
3.酸效应:溶液pH 对沉淀溶解度的影响。
4.络合效应:能与构晶离子形成络合物的络合剂使沉淀溶解度增大。
例:Cl NH Ag NH AgCl 233)(2→+5.温度、颗粒大小、溶剂等因素。
[3]分步沉淀↓=+-+AgCl Cl Ag 10108.1-⋅⨯=Agcl sp K↓=+-+42242CrO Ag CrO Ag 12101.142-⋅⨯=CrO Ag sp K 两种阴离子在水中,用+Ag 去沉淀,假定L mol CrO Cl /1.0][][24==--形成AgCl 沉淀所需L mol cl K Ag AgClsp /108.11.0108.1][][910---⋅+⨯=⨯== 形成42CrO Ag 所需L mol CrO K Ag CrO Ag sp /103.3][][6442--⋅+⨯==CI-先沉淀,当铬酸银开始沉淀时,L mol Ag K Cl AgClsp /104.5103.3108.1][][5610---+⋅-⨯=⨯⨯== 分步沉淀:利用溶度积sp K 大小不同进行先后沉淀的判断。
第五章沉淀滴定法5.1 沉淀滴定法概述(了解)5.1.1 沉淀滴定法概述1、沉淀滴定法应用较少的原因:①许多沉淀无固定组成或共沉淀很严重;时反应不够完全;③许多沉淀存在共沉淀现象;④有的沉淀反应速度较慢;⑤有的沉淀易产生过饱和现象;⑥缺少合适的指示剂来确定终点。
2①沉淀的溶解度必须很小;②反应迅速,按一定的计量关系定量进行;③有合适的方法指示终点。
3、标准溶液的配制与标定NaCl:基准纯或优级纯直接配制AgNO3:粗配后用NaCl标液标定,棕色瓶中保存5.1.2 银量法1、定义:以生成难溶性银盐的反应为基础的沉淀滴定法。
它是目前应用较多的沉淀滴定法。
2、原理:Ag++X—=AgX↓(X=Cl—、Br—、I—、CN—、SCN—等)K sp=[Ag+][ X—] pAg+pX=p K sp3、分类:根据确定终点所采用的指示剂不同莫尔法K2CrO4佛尔哈德法铁铵矾NH4Fe(SO4)2法扬司法吸附指示剂5.1.3 滴定曲线1、滴定曲线的绘制以0.1000 mol/L AgNO3滴定20.00ml同浓度NaCl溶液为例:滴定反应:Ag+ + Cl—=AgCl↓K sp= [Ag+][Cl—]=1.8×10-10计量关系:pAg+pCl=p K sp※滴定开始前:[Cl—] = 0.1000 mol/L,pCl=1.00※sp前:用未反应的Cl—计算-0.1% [Cl—](剩) = 5.0 ⨯ 10-5 mol/L,pCl = 4.30pAg = p K sp - pCl= 9.81-4.30=5.51※sp:[Ag+]=[Cl—]pCl = pAg =12p K sp = 4.89※sp后:根据过量的Ag+计算+ 0.1% [Ag+](过) = 5.0 ⨯ 10-5 mol/L,pAg = 4.30pCl = p K sp-pAg=9.81-4.30= 5.51※考虑sp附近,AgCl溶解进入溶液的离子:-0.1% [Cl—] =[Cl—]剩余+[Cl—]溶解[Cl—]溶解=[Ag+]=cK sp=[Cl—][Ag+]=([Cl—]剩余+c)cc = 2.9 ⨯ 10-6 mol/L ,pCl = 4.28,pAg = p K sp - pCl = 9.81 - 4.28 = 5.53根据上述讨论,绘出滴定突跃曲线:5.2 银量法的基本原理及应用(重点)5.2.1 莫尔法1、原理滴定剂:AgNO 3 指示剂:K 2CrO 4 介质条件:中性或弱碱性Ag + + Cl—AgCl↓(白) K sp =1.8×10—102Ag + +CrO 42—Ag 2CrO 4↓(砖红) K sp =2.0×10—122、滴定条件A 、指示剂的用量:2314[CrO ]510mol L ep ---≈⨯⋅[CrO 42—]太高,终点提前,且CrO 42—的黄色影响终点颜色的观察,结果偏低;[CrO 42—]太低,终点滞后,结果偏高;K 2CrO 4消耗滴定剂,产生正误差,被测物浓度低时,需要作空白实验。
第五章沉淀滴定法5.1 下列情况,有无沉淀生成?(1)0.001mol·L-1Ca(NO3)2溶液与0.01mol·L-1NH4HF2溶液以等体积相混合;(2)0.01mol·L-1MgCl2溶液与0.1mol·L-1NH3-1mol·L-1NH4Cl溶液等体积相混合。
5.2 求氯化钙的溶解度:(1) 在纯水中(忽略水解);(2)在0.01 mol·L-1CaCl2溶液中;(3)在0.01 mol·L-1HCl溶液中。
5.3 计算PH=5.0,草酸总浓度为0.05 mol·L-1时,草酸钙的溶解度。
如果溶液的体积为300mL,将溶解多少克CaC2O4?5.4 在25 ℃时,铬酸银的溶解度为每升0.0279克,计算铬酸银的溶度积。
5.5 为了使0.2032g (NH4)2SO4中的SO42-沉淀完全,需要每升含63g BaCl2·2H2O 的溶液多少亳升?5.6 称取0.4670g正长石试样,经熔样处理后,将其中K+沉淀为四苯硼酸钾K[B(C6H5)4],烘干后,沉淀质量为0.1726g,计算试样中K2O的质量分数。
5.7 在含有相等浓度的Cl-和I--溶液中,滴加入AgNO3溶液,哪一种先沉淀?第二种离子开始沉淀时, Cl-与I-的浓度比是多少?5.8 将30.00mL AgNO3溶液作用于0.1357 gNaCl,过量的银离子需用2.50ml NH4SCN滴定至终点。
预先知道滴定20.00mL AgNO3溶液需要19.85ml NH4SCN溶液。
试计算(1) AgNO3溶液的浓度;(2) NH4SCN溶液的浓度。
5.9 100 mL0.0300 mol·L-1KCl溶液中加入0.3400g固体硝酸银。
求此溶液中的pCl及pAg。
5.10 将0.1159 mol·L-1 AgNO3溶液30.00mL加入含有氯化物试样0.2255g的溶液中,然后用3.16mL0.1033 mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量的AgNO3。