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4th 思考题与习题参考解答

第四章 思考题与习题解答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:将已知准确浓度的标准溶液滴加到被测物质的溶液中,或者将被测溶液滴加到标准溶液中,直到两者按化学计量关系定量反应为止,然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积,计算出被测物质的含量。

这种定量分析方法称为滴定分析法。

滴定:滴定分析中,把滴定剂通过滴定管逐滴滴加到锥形瓶内待测物质溶液中的操作过程称为滴定。

标准溶液(滴定剂):已知其准确浓度,用于滴定分析的溶液称为标准溶液。

标定:通过滴定确定溶液准确浓度的操作过程称为标定。

化学计量点:滴定分析中,当标准溶液与被测物质的反应恰好定量完成时,称反应到达了化学计量点。

滴定终点:滴定分析中,指示剂的变色点称为滴定终点。

滴定误差:滴定终点与化学计量点不一致,而引起的分析误差称为滴定误差,又称终点误差。

指示剂:通过颜色的改变来指示滴定终点的试剂。

基准物质:可用于直接配制标准溶液或标定标准溶液准确浓度的物质。

2. 滴定度的表示方法T B/A 和T B/A %各自的意义如何?答:A B T 是指每毫升标准溶液相当于被测物质的质量(g 或mg )。

%A B T 是指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)H 2C 2O 4 ·2H 2O 因保存不当而部分风化;(2)Na 2CO 3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: (1)用部分风化的H 2C 2O 4·2H 2O 作为基准试剂标定NaOH 溶液的浓度时,所消耗NaOH 物质的量(真实值)将比理论计算值增多。

此时如仍按较小的理论计算值(H 2C 2O 4 ·2H 2O 完全不风化时应消耗的NaOH 的量)进行计算,则有NaOH c (名义值)Vn NaOH )(理论值=所得(名义值)必然较真实值偏低,即产生负误差。

NaOH c 若用上述NaOH 溶液测定某一元有机弱酸HA 的摩尔质量(m HA 一定)时,M A 值将偏高:M HA Vc m NaOH HA×=)(名义值(2)用吸潮的无水Na 2CO 3标定HC1溶液的浓度时,由于实际与Na 2CO 3反应的HCl 的物质的量会小于理论计算值,如仍按理论计算值来计算HCl 的浓度,则有HCl c (名义值)Vn HCl )(理论值=所得(名义值)将较真实值偏高;即产生正误差。

HCl c 若用上述HCl 溶液通过滴定法测定某一元弱碱B 的摩尔质量(m B 一定)时,M A 值将偏低: M B Vc m HCl B×=)(名义值4. 有一在空气中曝露过的氢氧化钾,经测定知其含水7.62%,K 2CO 3 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 返滴定至完全反应。

将此溶液蒸发至干,问所得残渣是什么?有多少克?解:残渣应为KCl ,设其质量为m (g ),已知g ,则15574−⋅=mol g M KCl .gmol g L mol g M cV m KClHCl 429355741000460001131....)(=⋅×××⋅=⋅=−−−5. 分析纯的NaC1试剂,如不做任何处理,用来标定AgNO 3溶液的浓度,结果会偏高。

为什么?解:因为MVmc =,由于m 增大(试剂中含有少量的水份),故使结果偏高。

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?H 2SO 4, KOH , 邻苯二甲酸氢钾, 无水碳酸钠。

解:H 2SO 4,KOH 只能采用间接法配制。

用间接配制法先粗配成一定浓度溶液,配成标准溶液。

先将其配制成近似于所需浓度的溶液,然后利用其与某基准物质或另一种标准溶液之间的反应确定其准确浓度。

H 2SO 4应选用无水Na 2CO 3进行标定,KOH 应选用邻苯二甲酸氢钾进行标定。

邻苯二甲酸氢钾、无水碳酸钠可用直接配制法配制成标准溶液。

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Na 2CO 3中含有少量NaHCO 3; (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) .A (2). B (3) . B (4) . D (5) . B (6) .C[(1)在滴定中实际消耗HCl 溶液的物质的量n HCl 较滴定纯Na 2CO 3时要少,如果全部按Na 2CO 3计算, c HCl 将较真实浓度偏高,即产生正误差。

(2)使用磨损的砝码,使实际称取试样的质量减小,由此消耗的滴定剂的物质的量(B B V c ba)也减小,如果仍按较大的试样质量的名义值来计算待测组分的质量分数 sAB B A m M V c b a w ××=)/( ,分析结果将偏低,即产生负误差。

(3)未冷却的基准溶液的体积会比冷却后体积大,这时定容,会使溶液溶度偏高;由于标定时,基准溶液体积不变,所以基准物质的量会偏高,致使被标定待测溶液所需体积增大,浓度偏低,故为负误差。

(4)未将容量瓶内溶液摇匀,溶液浓度不一,故结果混乱。

(5)相当于被移取溶液被稀释,其中所含试样质量减少,故滴定时消耗滴定剂的物质的量B B V c ba也减少,由 sAB B A m M V c b a w ××=)/( 计算所得将较真实值偏低,即产生负误差。

A w (6)依题意,对分析结果无影响。

]8.配制浓度为2.0 mol·L -1下列物质溶液各5.0×102 mL ,应各取其浓溶液多少毫升?(1)氨水(密度0.89 g ·cm -3,含NH 329%) (2)冰乙酸(密度1.05 g ·cm -3,含HAc100%) (3)浓硫酸(密度1.84 g ·cm -3,含H 2SO 496%) 解:(1)设取其浓溶液V 1mL %3113NH V m NH ρ= Q 33NH NH M m cV =031729890500021.%...××=×V∴ )(%....mL V 66298900317500021=×××=(2)设取其浓溶液V 2mL ∴)(%...%mL cVM V HAc 57100051605000210022=×××==ρ (3)设取其浓溶液V 3mL ∴)(%....%mL cVM V SO H 5696841039850002963342=×××=×=ρ9.欲配制c KMnO4≈0.020 mol·L -1的溶液5.0×102 mL ,须称取KMnO 4多少克?如何配制?解:设需称取KMnO 4 x 克cV M x KMnO =4∴ )(....g cVMx KMnO 61031585002004=××==用标定法进行配制。

10.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:设加入V 2 mL0.5000 mol·L -1 浓NaOH 溶液∵ ∴ 221121V c V c V V c +=+)(212211V V V c V c c ++=即 22050050000050008000020000V V ++×=.....解得: V 2 = 200(mL )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T HCl / CaO =0.005000g · mL -1?解:先由滴定度求出稀释后的HCl 浓度已知 M CaO = 56.08,HCl 与CaO 的反应为 :1−⋅molg CaO + 2H += Ca 2++ H 2O 故21=b a 310−×=CaO HCl HCl CaO M c baT / 稀释后HCl 标准溶液的浓度为: )(.../1331783008561000500002102−⋅=××=××=L mol M T c CaO CaO HCl HCl设稀释时应加入的纯水体积为VmL ,依题意:1.000×0.2000 = 0.1783×(1.000 +V×10-3) ∴ V=121.7(mL )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Na 2CO 3多少克?此时称量误差能否小于0.1%?解:设应称取x gNa 2CO 3 + 2HCl == 2NaCl + CO 2 + H 2O2132::=HCl CO Na n n HCl CO Na n n 2132=HCl CO Na CO Na n M m 213232=323221CO Na HCl HCl CO Na M V c m ×= (1)当V1=V=20mL 时,应称取基准试剂Na 2CO 3)(....g m CO Na 1109910502001002132=×××=(2)当V1=V=20mL 时,应称取基准试剂Na 2CO 3)(....g m CO Na 1309910502501002132=×××=此时称量误差不能小于0.1% 。

13.确称取0.5877 g 基准试剂Na 2CO 3,在100 mL 容量瓶中配制成溶液,其浓度为多少?移取该标准溶液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。

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