《分析化学》第四章 思考题与习题

第四章思考题与习题 1.解释以下名词术语:滴定分析法,滴定,标准溶液(滴定剂),标定,化学计量点 滴定终点,滴定误差,指示剂,基准物质。 答:滴定分析法:将一种已知准确浓度的试剂溶液(即标准溶液)由滴定管滴加到 被测物质的溶液中,直到两者按照一定的化学方程式所表示的计量关系完全反应为止, 然后根据滴定反应的化学计量关系,标定溶液的浓度和体积用量,计算出被测组分的含 量,这种定量分析的方法称为滴定分析法。 滴定:在用滴定分析法进行定量分析时,先将被测定物质的溶液置于一定的容器中 (通常为锥形瓶),在适宜的条件,再另一种标准溶液通过滴定管逐滴地加到容器里, 直到两者完全反应为止。这样的操作过程称为滴定 标准溶液(滴定剂):已知准确浓度的试剂溶液。 标定:将不具备基准物质条件的这类物质配制成近似于所需浓度的溶液,然后利用 该物质与某基准物质或另一种标准之间的反应来确定其准确浓度,这一操作过程称为标 化学计量点:当滴入的标准溶液与被测定的物质按照一定的化学计量关系完全反 为止,称反应达到了化学计量点 滴定终点:滴定进行至指示剂的颜色发生突变时而终,此时称为滴定终点。 滴定误差:滴定终点与化学计量点往往并不相同,由此引起测定结果的误差称为终 点误差,又称滴定误差。 指示剂:为了便于观察滴定终点而加入的化学试剂 基准物质:能用于直接配制标准溶液的化学试剂称为基准物质 滴定度的表示方法TBA和TBA%各自的意义如何? 答:TBMA表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量(g或mg B表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量分数 3.基准试剂(1)H2C2O4·2HO因保存不当而部分分化;(2)NaCO3因吸潮带有少量 湿存水。用(1)标定NaOH或用(2)标定HC]溶液的浓度时,结果是偏高还是 偏低?用此NaOH(HC1)溶液测定某有机酸(有机碱)的摩尔质量时结果偏高还 是偏低? 答:用(1)标定NaOH溶液的浓度时,结果偏高,用(2)标定HCl溶液的浓度 时,结果偏低:用此NaOH溶液测定有机酸时结果偏高,用此HCI溶液测定有机碱 时结果偏低。 4.有一在空气中瀑露过的氢氧化钾,经测定知其含水7.62%,K2CO32.38%及KOH 9000%。将此试样1.000g加1000 mol-L- HCI溶液4600mL,过量的酸再用1.070 mol-L- KOH反滴定至完全反应。将此溶液蒸发至干,问所得残渣是什么?有多少 解:所得残渣为KCl,有3.427g K? CO3+2HCI==2KCI+CO+H2O KOH+HCl=KCI+H,O

15 第四章 思考题与习题 1． 解释以下名词术语：滴定分析法，滴定，标准溶液（滴定剂），标定，化学计量点， 滴定终点，滴定误差，指示剂，基准物质。 答：滴定分析法：将一种已知准确浓度的试剂溶液（即标准溶液）由滴定管滴加到 被测物质的溶液中，直到两者按照一定的化学方程式所表示的计量关系完全反应为止， 然后根据滴定反应的化学计量关系，标定溶液的浓度和体积用量，计算出被测组分的含 量，这种定量分析的方法称为滴定分析法。 滴定：在用滴定分析法进行定量分析时，先将被测定物质的溶液置于一定的容器中 （通常为锥形瓶），在适宜的条件，再另一种标准溶液通过滴定管逐滴地加到容器里， 直到两者完全反应为止。这样的操作过程称为滴定。 标准溶液（滴定剂）：已知准确浓度的试剂溶液。 标定：将不具备基准物质条件的这类物质配制成近似于所需浓度的溶液，然后利用 该物质与某基准物质或另一种标准之间的反应来确定其准确浓度，这一操作过程称为标 定。 化学计量点：当滴入的标准溶液与被测定的物质按照一定的化学计量关系完全反 为止，称反应达到了化学计量点。 滴定终点：滴定进行至指示剂的颜色发生突变时而终，此时称为滴定终点。 滴定误差：滴定终点与化学计量点往往并不相同，由此引起测定结果的误差称为终 点误差，又称滴定误差。 指示剂：为了便于观察滴定终点而加入的化学试剂。 基准物质：能用于直接配制标准溶液的化学试剂称为基准物质。 2． 滴定度的表示方法 TB/A 和 TB/A%各自的意义如何？ 答： TB A 表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量（g 或 mg）。 TB A% 表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量分数。 3． 基准试剂（1）H2C2O4 ·2H2O 因保存不当而部分分化；（2）Na2CO3 因吸潮带有少量 湿存水。用（1）标定 NaOH[或用（2）标定 HC1]溶液的浓度时，结果是偏高还是 偏低？用此 NaOH（HC1）溶液测定某有机酸（有机碱）的摩尔质量时结果偏高还 是偏低？ 答：用（１）标定 NaOH 溶液的浓度时，结果偏高, 用（２）标定 HCl 溶液的浓度 时，结果偏低；用此 NaOH 溶液测定有机酸时结果偏高, 用此 HCl 溶液测定有机碱 时结果偏低。 4． 有一在空气中瀑露过的氢氧化钾，经测定知其含水 7.62%，K2CO3 2.38%及 KOH 90.00%。将此试样 1.000g 加 1.000 mol·L-1 HCl 溶液 46.00mL，过量的酸再用 1.070 mol·L-1KOH 反滴定至完全反应。将此溶液蒸发至干，问所得残渣是什么？有多少 克？ 解：所得残渣为 KCl，有 3.427g K2CO3+2HCl==2KCl+CO2+H2O KOH+HCl==KCl+H2O

2K,CO,% KOH% 2K, CO3 KOH% KC+(CHaVHCI KOH 2×2.38%90.00% )×74.55+(1.000× 46.002×2.38%90.00% 1000138.2 )×74.55 138.21 56.11 56.1ll 3427g 5.分析纯的NaC1试剂,如不做任何处理,用来标定AgNO3溶液的浓度,结果会偏 高。为什么? 解:因为c=-,所以m增大(试剂中含有少量的水份),引起了结果偏高。 6.下列各分析纯物质,用什么方法将它们配制成标准溶液?如需标定,应该选用哪些 相应的基准物质? H2SO4,KOH,邻苯二甲酸氢钾,无水碳酸钠。 解:H2SO4,KOH用间接配配制法配成标准溶液。邻苯二甲酸氢钾,无水碳酸钠用直 接配制法配成标准溶液。 H2SO4选用无水Na2CO3,KOH选用邻苯二甲酸氢钾 7.下列情况将对分析结果产生何种影响:A.正误差,B.负误差,C无影响,D.结果混 乱 (1)标定HCl溶液浓度时,使用的基准物Na2CO3中含有少量 Na hco (2)用递减法称量试样时,第一次读数时使用了磨损的砝码 3)加热使基准物溶解后,溶液未经冷却即转移至容量瓶中并稀释至刻度,摇 匀,马上进行标定 (4)配制标准溶液时未将容量瓶内溶液摇匀 5)用移液管移取试样溶液时事先未用待移取溶液润洗移液管 (6)称量时,承接试样的锥形瓶潮湿 解:(1)B(2).A(3).B(4).D(5).B(6)C 8.配制浓度为20molL下列物质溶液各50×102mL,应各取其浓溶液多少毫升? (1)氨水(密度0.89g·cm3,含NH329%) (2)冰乙酸(密度1.84g·cm3,含HAc100%) (3)浓硫酸(密度1.84g·cm3,含H2SO496%) 解:(1)设取其浓溶液Ⅴ1 mL, mNH,=PH1NH3% cM 2.0×0.5×1703 =66mL P1290.89×29% (2)设取其浓溶液vmLl:V1=Mm=20×05×60=57mnL p2100%1.05×100 cVM 2.0×0.5×98.03 (3)设取其浓溶液V3mL 56mL P3×96%1.84×96% 9.欲配制cKMo4≈0.020moL1的溶液50×102mL,须称取KMnO4多少克?如何配 制?应在500.0mL0.08000 mol. L-INaOH溶液中加入多少毫升0.5000 mol L-NaOH溶 液,才能使最后得到的溶液浓度为0.2000mol-L?

16 g M M KOH M K CO M C V M KOH M K CO m KCl K CO KOH KCl HCl HCl K CO KOH KCl 3.427 ) 74.55 56.11 90.00% 138.21 2 2.38% 1000 46.00 ) 74.55 (1.000 56.11 90.00% 138.21 2 2.38% ( ) 2 % % ) ( 2 % % ( 2 3 2 3 2 3 2 3 = −   +  +  −  = = + + − − 5． 分析纯的 NaC1 试剂，如不做任何处理，用来标定 Ag NO3 溶液的浓度，结果会偏 高。为什么？ 解：因为 MV m c = ，所以 m 增大（试剂中含有少量的水份），引起了结果偏高。 6．下列各分析纯物质，用什么方法将它们配制成标准溶液？如需标定，应该选用哪些 相应的基准物质？ H2SO4， KOH， 邻苯二甲酸氢钾， 无水碳酸钠。 解：H2SO4，KOH 用间接配配制法配成标准溶液。邻苯二甲酸氢钾， 无水碳酸钠用直 接配制法配成标准溶液。 H2SO4 选用无水 Na2CO3，KOH 选用邻苯二甲酸氢钾。 7．下列情况将对分析结果产生何种影响：A.正误差，B.负误差，C.无影响，D.结果混 乱。 （1） 标定 HCl 溶液浓度时，使用的基准物 Na2CO3 中含有少量 Na HCO3； （2） 用递减法称量试样时，第一次读数时使用了磨损的砝码； （3） 加热使基准物溶解后，溶液未经冷却即转移至容量瓶中并稀释至刻度，摇 匀，马上进行标定； （4） 配制标准溶液时未将容量瓶内溶液摇匀； （5） 用移液管移取试样溶液时事先未用待移取溶液润洗移液管； （6） 称量时，承接试样的锥形瓶潮湿。 解：(1) .B (2). A (3) . B (4) . D (5) . B (6) .C 8．配制浓度为 2.0 mol·L-1 下列物质溶液各 5.0×10-2 mL，应各取其浓溶液多少毫升？ （1）氨水（密度 0.89 g·cm-3，含 NH329%） （2）冰乙酸（密度 1.84 g·cm-3，含 HAc100%） （3）浓硫酸（密度 1.84 g·cm-3，含 H2SO496%） 解：(1) 设取其浓溶液 V1mL, mNH3 = 1V1NH3% , CV= 3 3 NH NH M m , mL cVM V NH 66 0.89 29% 2.0 0.5 17.03 1 29% 1 3 =     = =  (2) 设取其浓溶液 V2mL, mL cVM V HAc 57 1.05 100% 2.0 0.5 60 2100% 2 =     = =  (3) 设取其浓溶液 V3mL mL cVM V H SO 56 1.84 96% 2.0 0.5 98.03 3 96% 3 2 4 =    =   =  9．欲配制 cKMnO4≈0.020 mol·L-1 的溶液 5.0×10-2 mL，须称取 KMnO4 多少克？如何配 制？应在 500.0 mL0.08000 mol·L-1NaOH 溶液中加入多少毫升 0.5000 mol·L-1NaOH 溶 液，才能使最后得到的溶液浓度为 0.2000 mol·L-1？

解:设需称取KMnO4x克 KMi x=cMko,=0.020×0.5×158.03=1.6g 用标定法进行配制。 10.要加入多少毫升水到1000L02000mol- L-IHCI溶液里,才能使稀释后得到的HCl 溶液对CaO的滴定度 THCICao=0.005000g·mL? 解:设加入V2 mL NaoH溶液 C1+c, 5000×0.08000+0.50002=0.2000 500.0+12 解得:V2=200mL 11.要加多少毫升水到1.000L02000 moLL- HCI溶液里,才能使稀释后的HCl溶液对 CaO的滴定度THc/cao=0.005000g·mL1? 解:已知Mcao=5608g/moL,HCl与CaO的反应 Cao+2H*=Ca ++H,0 b-a 稀释后HCl标准溶液的浓度为 103×T 1000×103×0005000×2 =0.1783mol.L 56.08 设稀释时加入纯水为V,依题意: 1.000×0.2000=0.1783×(1+103×V) ∴V=12l.7mL 12.欲使滴定时消耗0.10 mol-L-'HCl溶液20~25mL,问应称取基准试剂NaCO3多少 克?此时称量误差能否小于0.1%? 解:设应称取xg Na2 CO3+2HCl==2NaCICO+H2O 当V1=V=20mL,时 X=0.5×0.10×20×103×10599=0.lg x=0.5×0.10×25×103×105.99=0.13g 此时称量误差不能小于0.1% 13.确称取0.5877g基准试剂Na2CO在100mL容量瓶中配制成溶液,其浓度为多少? 称取该标准溶液20.00mL标定某HCl溶液,滴定中用去HCI溶液21.96mL,计算该 HCl溶液的浓度。 m..0.5877 解:C 0.05544mOl.·L 0.1 Na2 CO3+2HCI==2NaCl-+CO+H2O 设HCl的浓度为CB,则可得关系式为

17 解：设需称取 KMnO4 x 克 cV M x KMnO = 4 x cVM KMnO 0.020 0.5 158.03 1.6g 4  = =   = 用标定法进行配制。 10．要加入多少毫升水到 1.000L0.2000 mol·L-1HCl 溶液里，才能使稀释后得到的 HC1 溶液对 CaO 的滴定度 THCl/CaO =0.005000g·mL-1？ 解：设加入 V2 mL NaOH 溶液， 1 2 1 1 2 2 V V c V c V c + + = 即 0.2000 500.0 500.0 0.08000 0.5000 2 2 = +  + V V 解得: V2=200mL 11．要加多少毫升水到 1.000 L 0.2000 moL•L-1HCl 溶液里，才能使稀释后的 HCl 溶液对 CaO 的滴定度 THCl / CaO =0.005000g ∙ mL-1？ 解：已知 MCaO=56.08g/moL,HCl 与 CaO 的反应: CaO+2H+=Ca2++H2O 即： = 2 a b 稀释后 HCl 标准溶液的浓度为： 1 3 3 0.1783 56.08 1.000 10 0.005000 2 2 10 − =      =  = mol L M T C CaO HCl CaO HCl 设稀释时加入纯水为 V ，依题意： 1.000×0.2000=0.1783×（1+10-3×Ｖ） ∴ Ｖ=121.7ｍL 12.欲使滴定时消耗 0.10mol·L-1HC1 溶液 20～25 mL，问应称取基准试剂 Na2CO3 多少 克？此时称量误差能否小于 0.1%？ 解：设应称取 x g Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2+H2O 当Ｖ1=Ｖ=20mL ，时 x=0.5×0.10×20×10-3×105.99=0.11g 当Ｖ2=Ｖ=25mL ，时 x=0.5×0.10×25×10-3×105.99=0.13g 此时称量误差不能小于 0.1% 13．确称取 0.5877 g 基准试剂 Na2CO3，在 100 mL 容量瓶中配制成溶液，其浓度为多少？ 称取该标准溶液 20.00mL 标定某 HC1 溶液，滴定中用去 HC1 溶液 21.96mL，计算该 HCl 溶液的浓度。 解： 1 0.05544 0.1 105.99 0.5877 2 3 − = = = mol L V M m CNa CO Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2+H2O 设 HCl 的浓度为 CHCl ，则可得关系式为 ：

Cm×B=2CNac02 XNA cO Cwon×21.96=005544×2000×2 Cu=0.1010mol /L 14.用标记为0.100mol- L- HCI标准溶液标定NaOH溶液4848mL,待得其浓度为 0.1018moL已知HCl溶液的真实浓度为0.0999mo-Ll'如标定过程中其他误差均 可忽略,求NaOH溶液的真实浓度 解:设NaOH的真实浓度为C 0.1018 则 0.1000-1018 当C1=009990时,则C÷Cv100999018 =0.1017mol/L 15.称取分析纯试剂MgCO31.850g溶解于过量的HCl溶液48.48mL中,待两者反应 完全后,过量的HC1需3.83 mLNaoH溶液返滴定。已知30.33 mLNaoh溶液可以中 和3640 mLCI溶液。计算该HCI和NaOH溶液的浓度 解:设HCl和NaOH溶液的浓度为C1和C2 3033 m nAoh溶液可以中和3640 mLCI溶液。即 36.40/30.33=12 即1 m naoh相当1.20 mL MeCO3 因此,实际与MgCO3反应的HCl为: 48.48-3.83×1.20=43.88mL 1000t C1=CB≈mla×1000×21850×1000×2 =1000mol.L1 M 84.32×43.88 在由 36.40×0.001 1000=1.200mol/L 30.33×0.001 HCl和NaOH溶液的浓度分别为1.000mol/L和1.200mol/L 16.称取分析纯试剂K2Cr2O14.709g,配成500mL溶液,试计算: K2Cr2O7溶液的物质的量浓 (2)K2Cr2O溶液对Fe和Fe2O3的滴定度: 解:根据公式:C

18 2 3 2 3 CHCl VHCl = 2CNa CO VNa CO CHCl  21.96 = 0.05544 20.00 2 CHCl = 0.1010mol / L 14．用标记为 0.1000mol·L-1HC1 标准溶液标定 NaOH 溶液 48.48 mL，待得其浓度为 0.1018 mol·L-1，已知 HC1 溶液的真实浓度为 0.0999 mol·L-1，如标定过程中其他误差均 可忽略，求 NaOH 溶液的真实浓度。 解：设 NaOH 的真实浓度为 C 则 1.018 0.1000 0.1018 2 1 2 1 = = = C C V V 当 C1 = 0.09999mol / L 时，则 mol L V C V C 0.1017 / 1 0.0999 1.018 2 1 1 =  = = 15．称取分析纯试剂 MgCO31.850g 溶解于过量的 HC1 溶液 48.48 mL 中，待两者反应 完全后，过量的 HC1 需 3.83mLNaOH 溶液返滴定。已知 30.33mLNaOH 溶液可以中 和 36.40mLHC1 溶液。计算该 HC1 和 NaOH 溶液的浓度。 解：设 HCl 和 NaOH 溶液的浓度为 C1 和 C2 MgCO3+2HCl==MgCl2+CO2+H2O 30.33ｍLNaOH 溶液可以中和 36.40ｍL HCl 溶液。即 36.40 / 30.33=1.2 即 1ｍLNaOH 相当 1.20ｍL MgCO3 因此，实际与 MgCO3 反应的 HCl 为： 48.48-3.83×1.20=43.88ｍL 由 t V a m C M T A T A 1000  = 得 1 1 1.000 84.32 43.88 1000 2 1.850 1000 2 3 3 − =     =    = = mol L M V m C C MgCO HCl MgCO HCl 在由 2 1 2 1 C C V V = 得 CNaOH 1.000 1.200mol / L 30.33 0.001 36.40 0.001  =   = HCl 和 NaOH 溶液的浓度分别为 1.000mol / L 和 1.200mol / L 16．称取分析纯试剂 K2Cr2O714.709g，配成 500.0mL 溶液，试计算： （1）K2Cr2O7 溶液的物质的量浓度； （2）K2Cr2O7 溶液对 Fe 和 Fe2O3 的滴定度； 解： 根据公式： M V m c B B B  =

(1)已知mka=14709g,V=500mL和Mk2=2942g/moL 代入上式得 14.709 2942g/mx-500m=0.100. 1000mL·L (2)Cr2O2+6Fe2++14H==2Cr3++6Fe3++7H2O IkO2a∥Fe=Ck21100mn.x6×MFe 0.1000moL·L ×6×55845g·moL 1000moL·L =003351g·mL1 K2 Cn0,/FeO, = C K2C2O1000mL·L =0.1000mL·L1x ×3×1597g:moL 1000mL·L =0.04791g·mLl 17.已知1.00mL某HCl标准溶液中含氯化氢0.004374g/mL试计算 (1)该HCl溶液对NaOH的滴定度 ThCliNaoH (2)该HCI溶液对CaO的滴定度 THCUCao 1×0.00437 解:(1)my=4,y2=3646×1bD4000 1000 0.004794g·mLl 0.00437 13646 ×56.08 (2) THC/Ca0SCuaxM 1000 1000 =0.00336lg·mL 18.为了分析食醋中HAc的含量,移取试样1000m用0.3024 mol-L- NaOH标准溶液 滴定,用去2017ml。已知食醋的密度为1055g·cm3,计算试样中HAc的质量分 解:HAc%= 0.3024×20.17×10-×60×100% 1055×10 19.在1.000 g CaCO3试样中加入0.5100 mol-L-HCI溶液50.00ml,待完全反应后再用 0.4900mol- L-INaoh标准溶液返滴定过量的HC1溶液,用去了NaOH溶液25.00mL 求CaCO3的纯度

19 （1）已知 mK Cr O 14.709g 2 2 7 = ，V = 500mL 和 MK Cr O 294.2 g moL 2 2 7 = 代入上式得： 1 1 0.1000 1000 500 294.2 14.709 2 2 7 − − =    = moL L mL L mL g moL g cK Cr O （2）Cr2O7 2-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O 2− =  2+ 2 7 6 1 Cr O Fe n n 2 3 2 2 7 3 1 n Cr O − =  nFe O  K Cr O Fe K Cr O M Fe mL L T c    =  − 6 1000 1 2 2 7 2 2 7 1 = 1 1 1 6 55.845 1000 1 0.1000 − − −       g moL moL L moL L =0.03351g·mL-1 3 2 2 7 2 3 2 2 7 2 3 1000 1 K Cr O Fe O K Cr O 1 Fe O M mL L T c    =  − =0.1000mL·L -1 1 1 3 159.7 1000 1 − −      g moL mL L =0.04791g·mL-1 17．已知 1.00mL 某 HCl 标准溶液中含氯化氢 0.004374g/mL,试计算： (1) 该 HCl 溶液对 NaOH 的滴定度 THCL/NaOH; (2) 该 HC1 溶液对 CaO 的滴定度 THCl/CaO。 解：（1） 1000 40.00 36.46 1000 1 0.00437 1000    =  = HCl NaOH HCl NaOH c M T =0.004794g·mL-1 （2） 2 1 1000 56.08 36.46 1000 1 0.00437 2 1 1000      =  = HCl CaO HCl CaO c M T =0.003361g·mL-1 18. 为了分析食醋中 HAC的含量，移取试样 10.00ml 用 0.3024 mol·L-1NaOH 标准溶液 滴定，用去 20.17 ml。已知食醋的密度为 1.055 g·cm-3，计算试样中 HAC的质量分 数。 解： HAc%= HAc HAc NaOH NaOH HAc c V c V M 3 10−   = 100% 1.055 10 0.3024 20.17 10 60.05 3      − =3.47% 19. 在 1.000gCaCO3 试样中加入 0.5100 mol·L-1HC1 溶液 50.00 ml，待完全反应后再用 0.4900mol·L-1NaOH 标准溶液返滴定过量的 HC1 溶液，用去了 NaOH 溶液 25.00 mL。 求 CaCO3 的纯度