分析化学(第三版)第八章 沉淀滴定法
- 格式:doc
- 大小:21.00 KB
- 文档页数:6
分析化学沉淀滴定法沉淀滴定法是一种常用的化学分析方法,可以用于测定溶液中的离子浓度,以及确定化学反应的速率和机理。
本文将介绍沉淀滴定法的基本原理、实验步骤、应用场景以及注意事项。
一、沉淀滴定法的基本原理沉淀滴定法利用沉淀反应的化学反应速率与溶液中待测离子的浓度成正比的关系,通过滴定计量液体中的离子浓度。
在滴定过程中,通过加入适量的滴定剂,使待测离子与滴定剂发生反应,生成不溶性的沉淀。
当反应完成时,将沉淀过滤、洗涤、烘干,最后称重,从而确定待测离子的浓度。
二、实验步骤1、准备试剂和样品:选择合适的试剂作为滴定剂,并准备待测溶液样品。
2、校准滴定管:使用已知浓度的标准溶液校准滴定管,确保滴定结果的准确性。
3、确定终点:通过加入过量滴定剂,使待测离子完全反应,并生成不溶性的沉淀。
通过观察实验现象,确定反应终点。
4、过滤和洗涤:将生成的沉淀过滤,并使用洗涤剂洗涤沉淀,以去除杂质。
5、烘干和称重:将过滤后的沉淀烘干,并使用天平称重。
根据称重结果计算待测离子的浓度。
三、应用场景沉淀滴定法广泛应用于化学、环境、食品等领域。
例如,在化学领域中,可以利用沉淀滴定法测定溶液中的金属离子浓度;在环境领域中,可以用于测定水样中的重金属离子浓度;在食品领域中,可以用于测定食品中的添加剂和有害物质的浓度。
四、注意事项1、试剂的选择:应根据待测离子的性质选择合适的沉淀剂,以确保反应的完全性和沉淀的生成。
2、校准滴定管:为了确保滴定结果的准确性,需要对滴定管进行校准。
可以使用已知浓度的标准溶液进行校准。
3、终点判断:在滴定过程中,需要仔细观察实验现象,准确判断反应终点。
过量的滴定剂会导致误差增大。
4、过滤和洗涤:过滤和洗涤是保证测量准确性的重要步骤。
需要仔细操作,确保沉淀物被完全收集。
5、防止污染:在实验过程中,应防止试剂和样品受到污染,以确保测量结果的准确性。
6、安全问题:在实验过程中,需要注意安全问题。
例如,一些试剂可能具有腐蚀性或毒性,需要谨慎使用和储存。
第八章思考题与习题1.什么叫沉淀滴定法?沉淀滴定法所用的沉淀反应必须具备哪些条件?答:沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。
沉淀滴定法所应的沉淀反应,必须具备下列条件:(1)反应的完全程度高,达到平衡的速率快,不易形成过饱和溶液。
,即反应能定量进行。
(2)沉淀的组成恒定,沉淀的溶解度必须很小,在沉淀的过程中不易发生共沉淀现象。
(3)有确定终点的简便方法。
2.写出莫尔法、佛尔哈德法和法扬斯法测定Cl-的主要反应,并指出各种方法选用的指示剂和酸度条件。
答:(1)莫尔法主要反应:Cl-+Ag+=AgCl↓指示剂:铬酸钾酸度条件:pH=6.0∽10.5(2)佛尔哈德法主要反应:Cl-+Ag+(过量)=AgCl↓Ag+(剩余)+SCN-=AgSCN↓指示剂:铁铵矾。
酸度条件:0.1∽1 mol/L(3)法扬斯法主要反应:Cl-+Ag+=AgCl↓指示剂:荧光黄酸度条件:pH=7∽10.53.用银量法测定下列试样:(1)BaCl2,(2)KCl,(3)NH4Cl,(4)KSCN,(5)NaCO3+NaCl,(6)NaBr,各应选用何种方法确定终点?为什么?答:(1)BaCl2用佛尔哈德法或法扬斯法。
因为莫尔法能生成BaCrO4沉淀。
(2)Cl-用莫尔法。
此法最简便。
(3)NH4Cl用佛尔哈德法或法扬斯法。
因为当、[NH4+]大了不能用莫尔法测定,即使[NH4+]不大酸度也难以控制。
(4)SCN-用佛尔哈德法最简便。
(5)NaCO3+NaCl用佛尔哈德法。
如用莫尔法、法扬斯法时生成Ag2CO3沉淀造成误差。
(6)NaBr 用佛尔哈德法最好。
用莫尔法在终点时必须剧烈摇动,以减少AgBr吸附Br-而使终点过早出现。
用法扬斯法必须采用曙红作指示剂。
4.在下列情况下,测定结果是偏高、偏低,还是无影响?并说明其原因。
(1)在pH=4的条件下,用莫尔法测定Cl-;(2)用佛尔哈德法测定Cl-既没有将AgCl沉淀滤去或加热促其凝聚,有没有加有机溶剂;(3)同(2)的条件下测定Br-;(4)用法扬斯法测定Cl-,曙红作指示剂;(5)用法扬斯法测定I-,曙红作指示剂。
沉淀滴定的原理
沉淀滴定是一种常用的定量分析方法,用于测定样品中特定物质的含量。
其原理基于沉淀的形成和滴定反应的进行。
在沉淀滴定中,首先将含有待测物质的溶液与适当的沉淀剂(通常为金属离子)反应,形成可见的沉淀。
沉淀的形成通常会导致溶液的浑浊或颜色的改变。
然后,通过滴定法逐渐加入含有已知浓度的标准溶液,直到沉淀完全出现或消失。
这表明反应达到化学计量比并完成了。
滴定过程中,可以通过使用指示剂来确定滴定终点。
指示剂是一种能够在滴定过程中显示溶液颜色变化的化合物。
滴定终点是指添加标准溶液到样品中时,指示剂颜色发生明显变化的那一点。
通过记录加入标准溶液的体积,并根据滴定反应的化学计量关系,可以计算出待测物质的浓度。
沉淀滴定因其简便、准确而广泛应用于分析实验室中。
分析化学(第三版)第八章沉淀滴定法1.什么叫沉淀滴定法?沉淀滴定法所用的沉淀反应必须具备哪些条件?答:沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。
沉淀滴定法所应的沉淀反应,必须具备下列条件:(1)反应的完全程度高,达到平衡的速率快,不易形成过饱和溶液。
,即反应能定量进行。
(2)沉淀的组成恒定,沉淀的溶解度必须很小,在沉淀的过程中不易发生共沉淀现象。
(3)有确定终点的简便方法。
2.写出莫尔法、佛尔哈德法和法扬斯法测定Cl-的主要反应,并指出各种方法选用的指示剂和酸度条件。
答:(1)莫尔法-+主要反应:Cl+Ag=AgCl?指示剂:铬酸钾酸度条件:pH=6.0?10.5(2)佛尔哈德法-+主要反应:Cl+Ag=AgCl? (过量)+-Ag+SCN=AgSCN? (剩余)指示剂:铁铵矾。
酸度条件:0.1?1 mol/L(3)法扬斯法-+主要反应:Cl+Ag=AgCl?指示剂:荧光黄酸度条件:pH=7?10.53.用银量法测定下列试样:(1)BaCl(2)KCl,(3)NHCl,(4)KSCN,(5)NaCO+NaCl,(6)NaBr,各应选用2,43何种方法确定终点?为什么?答:(1)BaCl用佛尔哈德法或法扬斯法。
因为莫尔法能生成BaCrO沉淀。
24 -(2)Cl用莫尔法。
此法最简便。
++(3)NHCl用佛尔哈德法或法扬斯法。
因为当、[NH]大了不能用莫尔法测定,即使[NH]444不大酸度也难以控制。
-(4)SCN用佛尔哈德法最简便。
72(5)NaCO+NaCl用佛尔哈德法。
如用莫尔法、法扬斯法时生成AgCO沉淀造成误差。
323-(6)NaBr 用佛尔哈德法最好。
用莫尔法在终点时必须剧烈摇动,以减少AgBr吸附Br而使终点过早出现。
用法扬斯法必须采用曙红作指示剂。
4.在下列情况下,测定结果是偏高、偏低,还是无影响?并说明其原因。
-(1)在pH=4的条件下,用莫尔法测定Cl;-(2)用佛尔哈德法测定Cl既没有将AgCl沉淀滤去或加热促其凝聚,有没有加有机溶剂;-(3)同(2)的条件下测定Br;-(4)用法扬斯法测定Cl,曙红作指示剂;-(5)用法扬斯法测定I,曙红作指示剂。
2-2-答:(1)偏高。
因部分CrO 转变成CrO,指示剂剂浓度降低,则终点推迟出现。
427(2)偏低。
因有部分AgCl转化成AgSCN沉淀,返滴定时,多消耗硫氰酸盐标准溶液。
(3)无影响。
因AgBr的溶解度小于AgSCN,则不会发生沉淀的转化作用。
(4)偏低。
因AgCl强烈吸附曙红指示剂,使终点过早出现。
-- (5)无影响。
因AgI吸附I的能力较曙红阴离子强,只有当[I]降低到终点时才吸附曙红阴离子而改变颜色。
+5.称取NaCl基准试剂0.1173g,溶解后加入30.00 mLAgNO标准溶液,过量的Ag需要3.20 3mLNHSCN标准溶液滴定至终点。
已知20.00 mLAgNO标准溶液与21.00 mLNHSCN 标准溶液434能完全作用,计算AgNO和NHSCN溶液的浓度各为多少? 34 解:设AgNOcc和NHSCN溶液的浓度分别为和34 AgNONHSCN34由题意可知:C21AgNO3 , C20NHSCN4+则过量的Ag体积为:(3.20×20)/21=3.048 mL则与NaCl反应的AgNO的体积为30-3.0476=26.95 mL 30.1173因为n=n=,0.002000mol Cl-Ag+58.44n,0.002000Cl故 c,,,0.07421mol/LAgNO,33V26.95,10AhNO320 cc=,=0.07067 mol/L NHSCNAgNO43216.称取NaCl试液20.00 mL,加入KCrO指示剂,用0.1023 mol/L AgNO标准溶液滴定,用去27.00 24373mL求每升溶液中含 NaCl 若干克?解:题意可知-+Cl+Ag=AgCl,3(cV)0.1023,27.00,10AgNO3 c,,,0.1363mol/LNaCl,3V20.00,10NaCl m=(cM)=0.1363×58.5=7.974 g/L NaClNaCl7.称取银合金试样0.3000g,溶解后加入铁铵矾指示剂,用0.1000mol/LNHSCN标准溶液滴定,4用去23.80mL,计算银的质量分数。
解:由题意可知n=n=0.1000×0.0238=0.00238mol AgNH4SCNAgNO?=(n×M)/m=(0.00238×107.8682)/0.3000=85.58? 3AgAgs8.称取可溶性氯化物试样0.2266g用水溶解后,加入0.1121mol/LAgNO标准溶液30.00mL。
过3+量的Ag用0.1185mol/LNHSCN标准溶液滴定,用去6.50mL,计算试样中氯的质量分数。
4解:据题意:与可溶性氯化物试样作用的AgNO的物质的量为: 3,3,3 n,n,n,0.1121,30.00,10,0.1185,6.50,10,0.002593mol,AgNONHSCNCl3$nM,,0.002593,35.45ClCl %,,,100%,40.56%W,Cl0.2266ms9. 用移液管从食盐槽中吸取试液25.00mL,采用莫尔法进行测定,滴定用去0.1013mol/LAgNO标3准溶液25.36mL。
往液槽中加入食盐(含NaCl96.61%)4.5000 kg,溶解后混合均匀,再吸取25.00mL试液,滴定用去AgNO标准溶液28.42 mL。
如吸取试液对液槽中溶液体积的影响可以忽略不计,3计算液槽中食盐溶液的体积为若干升?解:分析题意,加入食盐后用去溶液的体积与原用去溶液的体积之差,即为滴定加入4.50g 食盐溶液的体积.设液槽中食盐溶液的体积V,据题意:96.61%,4.500,10000.1013,(28.42,25.36) =V 58.4425解之得V=6000 L10.称取纯KIO试样0.5000g,将碘还原成碘化物后,用0.1000mol/LAgNO标准溶液滴定,用去X323.36mL。
计算分子式中的x。
解:依题意:n,n,n=0.1000×0.02336=0.002336 mol ,KIOAgNOIx3740.5 即:=0.002336 39,127,16x解之得x=311.取0.1000mol/LNaCl溶液50.00mL,加入KCrO指示剂,用0.1000mol/LAgNO标准溶液滴定,243-3在终点时溶液体积为100.0ml,KCrO的浓度5×10mol/L。
若生成可察觉的AgCrO红色沉淀,2424+-6 需消耗Ag的物质的量为2.6×10mol,计算滴定误差。
解:滴定误差等于,,, (1) TE,[Ag],[Ag],[Cl]AgCrOep24,++式中表示形成AgCrO所消耗的Ag浓度,它等于消耗的Ag的物质的量除[Ag]24AgCrO24以溶液的体积。
,-6-5=2.6×10/0.1000=2.6×10 mol/L (2) [Ag]AgCrO24,12K2.0,10spAgCrO,,,54[Ag],,,2.0,10mol/L (3) 2,,3[CrO]5.0,104 ,10K1.8,10spAgCl,,,6 (4) [Cl],,,9.0,10mol/L,,5[Ag]2.0,10将(2)(3)(4)式之值代入(1)式。
-5-5-6-5 TE=2.0×10+2.6×10-9.0×10=3.7×10mol/L,5TETE3.7,10 TE%,,,,100%,0.074% ,3cV()c0.1000,50.00,10NaClNaClep00,,3V100.0,107512.取0.1000mol/LNaCl溶液30.00ml,加入0.1000mol//LAgNO溶液50.00mL,以铁铵3+3+矾作指示剂,用0.1000mol/LNHSCN溶液滴定过量的Ag,在终点时Fe的浓度为40.015mol//L。
因为没有采取防止AgCl转化成AgSCN的措施,滴定至稳定的红色不2+-62+再消失作为终点。
此时FeSCN的浓度为6.4×10mol/L.计算滴定误差。
已知FeSCN的形成常数K=138解滴定误差等于+-2+-TE=[Ag]-[SCN]-[FeSCN]-[Cl] (1),62,[FeSCN]6.4,10-6 [SCN-]===3.1×10 mol/L (2) 3,138,0.015K[Fe] ,12KSP.AgSCN1.0,10-7 [Ag+]===3.2×10mol/L (3) ,,6[SCN]3.1,10,10KSP.AgCl1.8,10--4 [Cl]===5.6×10mol/L (4) ,,7[Ag]3.2,10+-2+--7-6-6-4-4TE=[Ag]-[SCN]-[FeSCN]-[Cl]=3.2×10-3.1×10-6.4×10-5.6×10=-5.710 mol/L,4TETE,5.7,10TE%,,,,100%,,1.9% cV()0.1000,30.00cNaCl00NaClep,30.00,50.00,20.00V76。