沉淀滴定和重量分析
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第七章沉淀滴定法和重量分析法教学目的、要求:把握沉淀滴定法。
熟悉重量分析法的原理。
了解重量分析法的特点及注意事项。
教学重点及难点:沉淀滴定法及重量分析法的原理。
§8-1 沉淀滴定法概述: 沉淀滴定法是以沉淀反映为基础的滴定分析法。
沉淀反映尽管很多,但并非是所有沉淀反映都能应用于滴定分析。
应用于沉淀滴定的沉淀反映必需符合以下条件:(1) 沉淀反映必需定量进行,沉淀的溶解度必需很小。
(2) 沉淀反映必需迅速。
(3) 必需有适宜的指示剂来确信滴定终点。
由于受上述条件所限,目前应用较广的是生成难溶性银盐的反映,如:Ag+ + C1-=AgCl↓以这种反映为基础的沉淀滴定法称为银量法。
本法可用来测定含C1—、Br—、I—、SCN—及Ag+等离子化合物的含量。
银量法按所用的指示剂不同,又分为铬酸钾指示剂法、铁铵矾指示剂法、吸附指示剂法。
一、银量法的大体原理1.滴定曲线:沉淀滴定法在滴定进程中的溶液离子浓度的转变情形也能够用滴定曲线表示,以pAg(或pX)为纵坐标,以滴定体积或滴定百分数为横坐标。
在化学计量点周围和其他滴定一样也产生滴定突跃,其突跃范围大小与沉淀的溶度积和溶液的浓度有关。
2.分步滴定:当溶液同时含有Cl-、Br-、I-时,由于他们与Ag+形成的沉淀溶持续滴定,形成三个突跃,别度积不同较大,可利用分步沉淀的原理,用AgNO3离测定他们的含量。
二、确信终点的方式(一)铬酸钾指示剂法(Mohr法)1.原理用AgN03标准溶液滴定氯化物或溴化物时,以铬酸钾为指示剂,滴定反映为:终点前:Ag++ Cl-=AgCl↓ (白色)终点时:2Ag+十CrO42-=Ag2CrO4↓(砖红色)依照分步沉淀的原理,Cl-先沉淀。
2.滴定条件(1).指示剂的用量要适当。
假设指示剂浓度过大,会使终点提早;过小,终点迟缓。
一样在50 ~ 100 ml滴定液中加入5%K2CrO4指示剂1ml即可。
(2).在中性或微碱性溶液中进行。
第七章重量分析法和沉淀滴定法§ 7– 1 沉淀滴定法沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。
能用于沉淀滴定法的沉淀反应必须符合:(1) 生成沉淀的溶解度必须很小。
(2) 沉淀反应必须迅速、定量地进行。
(3) 有合适的确定终点的方法目前应用较广的是生成难溶银盐的反应,如:Ag+ + Cl- =AgClAg+ + SCN-=AgSCN这种滴定方法称为“银量法”,可用于测定Cl-、Br-、I-、SCN-等离子。
根据确定滴定终点的方法不同, 银量法可分为以下几种: 一、摩尔法⒈原理:以测定Cl-为例,在中性溶液中,加入K2CrO4指示剂,用AgNO3标准溶液滴定:Ag+ + Cl- =AgCl (白色)2Ag+ + CrO42- =Ag2CrO4 (砖红色)由于AgCl沉淀的溶解度小于Ag2CrO4沉淀的溶解度,所以在滴定过程中,首先生成AgCl沉淀,随着AgNO3标准溶液继续加入,AgCl沉淀不断生成,溶液中Cl- 浓度越来越小,Ag+浓度越来越大,直至[Ag +]2[ CrO 42-] > Ksp 时,便出现砖红色Ag 2CrO 4的沉淀,指示滴定终点的到达。
显然,终点出现的早晚与溶液中CrO 42-的浓度大小有关。
若CrO 42- 的浓度过大,则终点提前出现,使分析结果偏低;若CrO 42-浓度过小,则终点推迟,使分析结果偏高。
因此,为了获得准确的分析结果,必须控制CrO 42-的浓度,适宜CrO 42-的浓度可以从理论上加以计算。
在计量点时,Cl -与Ag +恰好完全作用生成AgCl 沉淀,此时[Ag +] = [Cl -] =√Ksp (AgCl) = √1.56×10-10 = 1.25×10-5 mol/L若Ag 2CrO 4沉淀恰在计量点时生成,则[][]()L m o l Ag CrO Ag Ksp CrO /108.51025.1100.9,225122442---+⨯=⨯⨯==-2在实际滴定中,因为K 2CrO 4本身呈黄色,若接上面计算的CrO 42-浓度,颜色太深影响终点的观察。
第六章重量分析法和沉淀滴定法在科学实验和化工生产过程中,经常要利用沉淀反应来制取难溶化合物,进行离子分离除去溶液中的杂质以做定量和定性的分析等。
掌握影响沉淀生成与溶解平衡的有关因素,才能有效地控制沉淀反应的进行;只有基本搞清沉淀形成的机理,才有可能控制一定的沉淀条件,获得良好而且纯净的沉淀,或实现有效的分离,或得到准确的测定结果。
1.重量分析法概述一、重量分析法及分类重量分析法是经典的定量分析方法之一。
它是用适当的方法将待测组分与其他组分分离,然后用称量的方法测定该组分含量的一种分析方法。
根据分离方法的不同,通常应用的重量分析法有沉淀法和气化法。
沉淀法是以沉淀反应为基础,将被测组分转变为溶解度小的沉淀,对沉淀进行适当的处理,最后称重,算出待测组分的含量。
例如,测定试液中so即-含量时,在试液中加入过量的BaCl2使sob定量生成BaSO沉淀,经过滤、洗涤、干燥后,称量BaSO的重量,从而计算试液中sob的含量。
气化法(又称为挥发法)是用加热或其他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重量之差来计算被测组分的含量;或用吸收剂将逸出的该组分气体全部吸收,根据吸收剂重量的增加来计算该组分的含量。
例如,欲测定氯化钡晶体(BaCb^HO中结晶水的含量,可将一定量的试样加热,使水分逸出,根据试样重量的减轻算出试样中水分的含量;也可以用吸湿剂(如高氯酸镁)吸收逸出的水分,根据吸收剂重量的增加来计算水分的含量。
此外,还有提取法和电重量分析法等。
例如,测定农产品中油脂的含量时,可以将一定量的试样,用有机溶剂(如乙醚、石油醚等)反复提取,将油脂完全浸提到有机溶剂中,然后称量剩余物的重量,或将提取液中的溶剂蒸发除去,称量剩余油脂的重量,以计算油脂的含量。
电重量分析法是利用电解的原理,使被测成分在电极上析出,然后称重求其含量。
二、重量分析法的特点重量分析法是根据称得的重量来计算试样中待测组分含量的一种分析方法。
沉淀滴定法和重量分析法沉淀滴定法是基于沉淀反应的原理进行分析的方法。
其基本原理是当两种反应物溶液混合后,根据溶液中各物质的溶解度、生成的沉淀的重量和比例来确定所分析物质的含量。
在进行沉淀滴定时,通常会使用滴定试剂滴定样品溶液,通过观察反应过程中沉淀的形成和消失来确定滴定终点。
常用的滴定试剂包括银盐、钡盐、钴盐等。
例如,银滴定法可以用来测定氯化物的含量,钴滴定法可以用来测定氰离子的含量。
沉淀滴定法具有简单、直观、准确的优点,因此在实际应用中得到了广泛的应用。
重量分析法则是通过测量试剂或溶液的质量变化来测定被分析物质的含量。
根据试样中所含有的成分,分析过程通常需要经历干燥、加热、溶解、滴定等步骤,最后根据试剂的质量变化来计算所含物质的含量。
重量分析法可以测定各种物质的含量,包括金属、非金属、无机盐、有机物等。
例如,重量分析法可以用来测定硝酸银中含有的银离子的含量,测定石灰石中含有的氧化钙的含量等。
重量分析法的优点是操作简单,结果准确可靠,但常常需要较长的分析时间和较精密的仪器设备。
需要注意的是,无论是沉淀滴定法还是重量分析法,在进行定量分析时都需要进行仪器的校准和样品的预处理。
例如,沉淀滴定法中,滴定试剂浓度的准确测定和标定是非常重要的,而重量分析法中,准确称量试剂和溶液的质量也是至关重要的。
同时,为了提高结果的准确性,需要合理选择试样的取样量和适当设置试剂的使用量,以确保反应完全和准确地测定所需含量。
总之,沉淀滴定法和重量分析法是常见的化学定量分析方法,通过观察沉淀形成和消失过程以及通过称量试剂、试液或溶液的重量变化来确定所分析物质的含量。
这两种方法在实验室和工业生产中都得到了广泛的应用,为我们提供了了解物质组成和含量的重要手段。
1. 对于BaSO4沉淀生成条件叙述不正确的是( C )
A.沉淀应在热的稀溶液中进行
B. 沉淀应在不断搅拌下缓慢加入沉淀剂
C. 沉淀应在浓的溶液中进行
D. 沉淀应放置过夜使沉淀陈化
2. 以下对佛尔哈德沉淀滴定法描述错误的是( A )
A. 在中性或弱碱性条件下测定
B. 可以测定Cl-、Br-、I-、SCN-、Ag+
C. 选择性较莫尔法好
D. 铁铵矾作指示剂
3. 下列要求中不属于重量分析对称量形式的要求的是(A )
A. 表面积要大
B. 相对摩尔质量要大
C. 要稳定
D. 组成要与化学式完全符合
4. 对于Fe2O3·nH2O沉淀的生成条件,以下叙述正确的是( A )
A. 沉淀应在浓的溶液中进行
B. 沉淀应在热的稀溶液中进行
C. 沉淀应在不断搅拌下缓慢加入沉淀剂
D. 沉淀应放置过夜使沉淀陈化
5. 以下对莫尔沉淀滴定法描述正确的是( A )
A. 在中性或弱碱性条件下测定
B. 可以适用于NaCl滴定Ag+
C. 选择性较佛尔哈德法好
D. 铁铵矾作指示剂
6. 若BaCl2 中含有NaCl,CaCl2、KCl杂质,用H2SO4沉淀Ba2+生成的BaSO4沉淀最易吸附何种离子( B )
A. Na+
B. Ca2+
C. K+
D. H+
7.标定AgNO3标准溶液的基准物质是( D )
A.CaCO3
B. 无水Na2CO3
C. Na2C2O4
D.NaCl
8. 沉淀的类型与定向速度有关,定向速度大小,主要相关因素是( D )
A. 离子大小;
B. 物质的极性;
C. 过饱和度;
D.相对过饱和度
9. 下列说法中违背非晶形沉淀条件的是 ( D )
(A) 沉淀应在热溶液中进行
(B) 沉淀应在浓的溶液中进行
(C) 沉淀应在不断搅拌下迅速加入沉淀剂
(D) 沉淀应放置过夜使沉淀陈化
10.摩尔法测定Cl-含量时,要求介质在pH=6.5~10.0范围内,若酸度过高则会:( D )
A. AgCl沉淀不完全
B. 形成Ag2O的沉淀
C. AgCl吸附Cl-
D. Ag2CrO4沉淀不易生成
11. 晶形沉淀的沉淀条件是 ( C )
(A) 浓、冷、慢、搅、陈
(B) 稀、热、快、搅、陈
(C) 稀、热、慢、搅、陈
(D) 稀、冷、慢、搅、陈
12. 氯化银在1mol/L的HCl中比在水中较易溶解是因为:( A )
A. 酸效应
B. 盐效应
C. 同离子效应
D.配合效应
13. 将K+沉淀为K2NaCo(NO2)6,沉淀洗涤后溶于中用KMnO4滴定,(NO2-→NO3-, Co3+ →Co2+)此时n(K+):n(MnO4-)是( C )
(A) 5:1 (B) 5:2 (C) 10:11 (D) 5:11
14.在重量分析法中,若待测物质中所含杂质的半径与待测离子的半径相近,在沉淀过程中往往形成:(A)
A. 混晶
B. 吸留
C. 包藏
D. 后沉淀
15. 指出下列条件适合佛尔哈德法的是( B )
A. pH=6.5-10.0
B.以K2CrO4为指示剂
C. 滴定酸度为0.3~1.0mol/L
D.以荧光黄为指示剂
16. 下列关于BaSO4(晶形沉淀)的沉淀条件的说法中错误的是:( D )
A. 在稀溶液中进行沉淀
B. 在热溶液中进行沉淀
C. 慢慢加入稀沉淀剂溶液并不断搅拌
D. 不必陈化填空
16.沉淀滴定法中佛尔哈德法所用指示剂为(铁铵矾FeNH4(SO4)2·12H2O )
17. 利用重量分析法测定K2O (含量表示形式)时,使试样中K 定量转化为KB(C6H5)4沉淀,再灼烧为 KB(C6H5)4形式称重,其换算因
数的算式为( ))((2)
(4562H C KB M O K M )
18. 滴定分析法和重量分析法适用于(常量)组分的测定,而仪器分析法适用于(微量)组分的测定。
19. 利用重量分析法测定As2O3时,使试样中As 转化为Ag3AsO4沉淀,再灼烧为AgCl 形式称重,其换算因数的算式为( )AgCl (M 6)
O As (M 32 )
20. 利用重量分析法测定Fe 时,其称量形式为Fe2O3,则换算因数的算式为()O Fe (M )
Fe (M 232 )
21. 为Mg2P2O7形式称重,其换算因素的算式为(Mr(P2O5)/Mr(Mg2P2O7) )
22. 晶形沉淀的沉淀条件是( 稀、热、快、搅、陈)。
23. 影响沉淀纯度的主要因素是(共沉淀)和(后沉淀)现象
24.试分析下列效应对沉淀溶解度的影响(增大、减小或无影响)
(1)酸效应 (增大); (2)盐效应(增大)
(3)配位效应(增大); (4)同离子效应(减小)
判断
25. 重量分析法中,要求称量形式必须与沉淀形式相同。
( × )
26. 沉淀优先吸附的杂质离子是与构晶离子形成溶解度小的化合物离子。
( × )
27.在沉淀形成过程中,与待测离子半径相近的杂质离子常与待测离子一道与构晶离子形成混晶。
(√)
28.利用生成BaSO4沉淀在重量法中可以准确测定Ba2+或SO42-,但此反应用于容量滴定,即用Ba2+滴定SO42-,或相反滴定,却难以准确测定,其原因何在?
生成BaSO4的反应不很完全,在重量法中可加过量试剂使其完全,而容量法基于计量反应,不能多加试剂;
(2) 生成BaSO4反应要达到完全,速度较慢, 易过饱和,不宜用于滴定, 而在重量法中可采用陈化等措施。
29.能否用莫尔法直接滴定Ag+? 为什么?
不能,因为加入指示剂后即生成Ag2CrO4砖红色沉淀。
Ag2CrO4 沉淀全部转为AgCl,反应较慢,无法确定终点。