分析化学第三章重量分析法(医药类专业)
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分析化学习题三第三章重量分析法⼀、单项选择题(类型说明:每⼀道试题下⾯有A、B、C、D四个备选答案,请从中选择⼀个最佳答案。
)1.恒重是指连续两次⼲燥,其质量差应在()以下。
A.±0.1mg B. ±0.2mg C. ±0.3mg D. ±0.4mg2.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3.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4.AgCl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.配位效应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.样品是待测组分为MgO(M MgO=40.31g/mol),沉淀形式为MgNH4PO4·6H2O,称量形式为Mg2P2O7(M Mg2P2O7=222.55g/mol),其换算因数F等于()A. 0.362B. 0.723C. 1.185D. 0.21010.在下列杂质离⼦存在下,以Ba2+沉淀SO42-时,沉淀⾸先吸附()A. Fe3+ B . Cl- C. Ba2+ D. NO3-11 下列各条件中何者不是晶形沉淀所要求的沉淀条件()A. 沉淀作⽤宜在较浓溶液中进⾏B. 应在不断的搅拌下加⼊沉淀剂C. 沉淀作⽤宜在热溶液中进⾏D. 应进⾏沉淀的陈化12 下列哪条不是⾮晶形沉淀的沉淀条件().A. 沉淀作⽤宜在较浓的溶液中进⾏B. 沉淀作⽤宜在热溶液中进⾏C. 在不断搅拌下,迅速加⼊沉淀剂D. 沉淀宜放置过夜,使沉淀熟化13.为了获得纯净⽽易过滤、洗涤的晶形沉淀,要求().A. 沉淀时的聚集速度⼩⽽定向速度⼤B. 沉淀时的聚集速度⼤⽽定向速度⼩C. 溶液的过饱和程度要⼤D. 沉淀的溶解度要⼩14. 下列哪些要求不是重量分析对称量形式的要求().A. 要稳定B. 颗粒要粗⼤C. 相对分⼦质量要⼤D. 组成要与化学式完全符合15. ⽤滤纸过滤时,玻璃棒下端(),并尽可能接近滤纸.A . 对着⼀层滤纸的⼀边 B. 对着滤纸的锥顶C. 对着三层滤纸的⼀边D. 对着滤纸的边缘16 重量法测定铁时,过滤Fe(OH)3沉淀应选⽤()。
第三章重量分析法
一、重量分析法:通过称量被测组分的质量来确定被测
组分百分含量的分析方法
二、分类:
沉淀法——利用沉淀反应
挥发法——利用物质的挥发性
萃取法——利用物质在两相中溶解度不同
三、特点:
准确度高,费时,繁琐,不适合微量组分
沉淀重量法
一、几个概念
二、沉淀重量法的分析过程和要求
三、沉淀的形态和形成
四、沉淀的完全程度及其影响因素
五、影响沉淀纯净的因素
六、沉淀条件的选择
七、沉淀的过滤、洗涤及烘干、灼烧
八、结果的计算
一、几个概念
1. 沉淀重量法:利用沉淀反应将待测组分以难溶化合
物形式沉淀下来,经过滤、洗涤、烘干、灼烧后,转化成具有确定组成的称量形式,称量并计算被测组分含量的分析方法。
2.沉淀形式:沉淀的化学组成称~
3.称量形式:沉淀经烘干或灼烧后,供最后称量的
化学组成称~
续前
(二)要求
1.对沉淀形式的要求
a.溶解度小
b.易过滤和洗涤
c.纯净,不含杂质
d.易转化成称量形式2.对称量形式的要求
a.确定的化学组成
b.性质稳定
c.较大的摩尔质量
三、沉淀的形态和形成
1. 沉淀的形态
2. 沉淀的形成
1. 沉淀的形态
(1)晶形沉淀:颗粒直径0.1~1μm,
排列整齐,结构紧密,
比表面积小,吸附杂质少
易于过滤、洗涤
例:BaSO
4
↓(细晶形沉淀)
MgNH
4PO
4
↓(粗晶形沉淀)
(2)无定形沉淀:颗粒直径﹤0.02μm
结构疏松
比表面积大,吸附杂质多
不易过滤、洗涤
例:Fe
2O
3
•2H
2
O↓
(3)凝乳状沉淀:颗粒直径界于两种沉淀之间例:AgCl↓
¾
晶核的生长
¾晶核的形成成核作用生长过程聚集
定向排列
构晶离子
晶核
沉淀微粒
无定形沉淀晶形沉淀
续前
¾
晶核的形成
¾
晶核的生长
注:
注:沉淀颗粒大小和形态决定于聚集速度和定向速度比率大小
聚集速度<定向排列速度→晶形沉淀
聚集速度>定向排列速度→无定形沉淀
四、沉淀的完全程度及其影响因素
(一)溶解度与溶度积(自学)(二)影响沉淀溶解度的因素
(一)溶解度与溶度积
1. 固有溶解度和溶解度
2. 活度积和溶度积
3. 溶解度与溶度积关系
4. 条件溶度积
(二)影响沉淀溶解度的因素
1.同离子效应
2.盐效应
3.酸效应
4.络合效应
5.其他因素
1.同离子效应:当沉淀达平衡后,若向溶液中加入
组成沉淀的构晶离子试剂或溶液,使沉淀溶解度降低的现象称为~
构晶离子:组成沉淀晶体的离子称为~
讨论:
9过量加入沉淀剂,可以增大构晶离子的浓度,降低沉淀溶解度,减小沉淀溶解损失
9过多加入沉淀剂会增大盐效应或其他络合副反应,而使溶解度增大
9沉淀剂用量:一般——过量50%~100%为宜
非挥发性——过量20%~30%
3. 酸效应:溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为~
讨论:
9酸度对强酸型沉淀物的溶解度影响不大,
9但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大pH↓,[H+]↑,S↑
注:
因为酸度变化,构晶离子会与溶液中的H+或OH-反应,
降低了构晶离子的浓度,使沉淀溶解平衡移向溶解,
从而使沉淀溶解度增大
图示
溶液酸度对CaC 2O 4溶解度的影响
CaC 2O 4Ca 2++ C 2O 42-C 2O 42-+ H + HC 2O 4-HC 2O 4-+ H +
H 2C 2O 4
4. 络合效应:存在络合剂与构晶离子形成络合物,使沉淀的溶解度增大的现象称为~
讨论:
1)络合效应促使沉淀-溶解平衡移向溶解一方,从而增大溶解度
2)当沉淀剂本身又是络合剂时,应避免加入过多;
既有同离子效应,又有络合效应,应视浓度而定3)络合效应与沉淀的溶解度和络合物稳定常数有关,溶解度越大,络合物越稳定,络合效应越显著
5. 其他因素:
A.温度:
T↑,S ↑,溶解损失↑(合理控制)
B.溶剂极性:
溶剂极性↓,S↓,溶解损失↓(加入有机溶剂)C.沉淀颗粒度大小:
同种沉淀,颗粒↑,S↓,溶解损失↓(粗大晶体)D.胶体形成:
“胶溶”使S↑,溶解损失↑(加入大量电解质可破坏之)E.水解作用:
某些沉淀易发生水解反应,对沉淀造成影响
图示
温度对沉淀溶解度的影响
9
注:
根据沉淀受温度影响程度选择合适温度
沉淀→加热溶液 陈化→加热微沸 过滤、洗涤沉淀
¾
温度影响大的沉淀→冷至室温
再过滤洗涤
¾
温度影响小的沉淀→趁热过滤
洗涤
五、影响沉淀纯净的因素
1.共沉淀现象
2.后沉淀
3.提高沉淀纯度措施
1.共沉淀现象
(1)表面吸附
吸附共沉淀:沉淀表面吸附引起杂质共沉淀
9吸附规则
第一吸附层:先吸附过量的构晶离子
再吸附与构晶离子大小接近、电荷相同的离子
浓度较高的离子被优先吸附
第二吸附层:优先吸附与构晶离子形成的盐溶解度小的离子
离子价数高、浓度大的离子,优先被吸附
¾减小方法
制备大颗粒沉淀或晶形沉淀
适当提高溶液温度
洗涤沉淀,减小表面吸附
(2)形成混晶:存在与构晶离子晶体构型相同、离
子半径相近、电子层结构相同的杂质离子,沉淀时进入晶格中形成混晶
¾减小或消除方法
将杂质事先分离除去;
加入络合剂或改变沉淀剂,以消除干扰离子9例:BaSO 4与PbSO 4,AgCl 与AgBr 同型混晶
BaSO 4中混入KMnO 4(粉红色)异型混晶
(3)吸留或包埋:沉淀速度过快,表面吸附的杂质来不及离开沉淀表面就被随后沉积下来的沉淀
所覆盖,包埋在沉淀内部,这种因吸附而留在
沉淀内部的共沉淀现象称~
¾减少或消除方法
改变沉淀条件,重结晶或陈化
2.后沉淀(继沉淀):
溶液中被测组分析出沉淀之后在与母液放置过程中,溶液中其他本来难以析出沉淀的组分(杂质离子)在该沉淀表面继续沉积的现象
9注:继沉淀经加热、放置后会更加严重
¾消除方法——缩短沉淀与母液的共置时间
示例
9例:草酸盐的沉淀分离中
9例:金属硫化物的沉淀分离中
↓
+↓⎯⎯⎯→⎯↓⎯⎯→⎯++ZnS CuS CuS Zn Cu S H (222,长时间↓
+↓⎯⎯→⎯↓⎯⎯→⎯−++42424222242,O MgC O CaC O CaC Mg Ca O C 长时间逐渐沉积当表面吸附长时间放置,↓⇒>↑⇒−+−−42)(242224224
24242]][[][O MgC K O C Mg
O C O C O CaC O MgC SP 逐渐沉积
当表面吸附长时间放置,↓⇒>↑⇒−+−−ZnS K S Zn S S
CuS ZnS SP )(2222]][[][
3.提高沉淀纯度措施
1)选择适当分析步骤
测少量组分含量时,首先沉淀含量少的组分2)改变易被吸附杂质的存在形式,降低其浓度分离除去,或掩蔽
3)选择合适的沉淀剂
选用有机沉淀剂可有效减少共沉淀
4)改善沉淀条件
温度,浓度,试剂加入次序或速度,是否陈化5)再沉淀
有效减小吸留或包埋的共沉淀及后沉淀现象
六、沉淀条件的选择
1.晶形沉淀2.无定形沉淀3.均匀沉淀法
1.晶形沉淀
¾特点:颗粒大,易过滤洗涤;
结构紧密,表面积小,吸附杂质少
9条件:
a.稀溶液——降低过饱和度,减少均相成核b.热溶液——增大溶解度,减少杂质吸附
c.充分搅拌下慢慢滴加沉淀剂——防止局部过饱和d.加热陈化——生成大颗粒纯净晶体
陈化:沉淀完成后,将沉淀与母液放置一段时间,这一过程称为~(加热和搅拌可以缩短陈化时间)
2.无定形沉淀
¾特点:溶解度小,颗粒小,难以过滤洗涤;
结构疏松,表面积大,易吸附杂质
9条件:
a.浓溶液——降低水化程度,使沉淀颗粒结构紧密b.热溶液——促进沉淀微粒凝聚,减小杂质吸附c.搅拌下较快加入沉淀剂——加快沉淀聚集速度d.不需要陈化——趁热过滤、洗涤,防止杂质包裹e.适当加入电解质——防止胶溶
3.均匀沉淀法
利用化学反应,在溶液中逐步、均匀地产生所需沉淀剂,避免局部过浓现象,降低相对过饱和度,使沉淀在溶液中缓慢、均匀析出,形成易滤过洗涤的大颗粒沉淀
9优点:
避免了局部过浓或相对过饱和度过大现象
¾注:
均匀沉淀法制成的沉淀,颗粒较大,结构紧密,
表面吸附杂质少,易过滤洗涤
仍不能避免混晶共沉淀或后沉淀现象
七、沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧
1.过滤:将沉淀与母液中其他组分分离
•滤器的选择
•滤纸的选择
•过滤方法:倾泻法
2.洗涤:洗去杂质和母液
¾选择洗涤液原则:
溶解度小,不易生成胶体的沉淀→蒸馏水
溶解度较大的沉淀→沉淀剂稀溶液(母液)
易发生胶溶的无定形沉淀→易挥发电解质溶液
¾洗涤方法:少量多次
3.烘干或灼烧:除去沉淀中吸留水分和洗涤液中挥发性物质,将沉淀形式定量转变为称量形式
本章小结
1、掌握沉淀重量法中,影响沉淀完全及纯净的因素和沉淀条件;
2、掌握换算因数概念及计算;
3、了解挥发法原理,掌握恒重的概念;。