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.
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:
TBA表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量(g或mg)。
TBA%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%,K2CO32.38%及KOH
90.00%。
将此试样1.000g加1.000mol·L-1HCl溶液46.00mL,过量的酸再用
1.070mol·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
mKCl
2K
2CO3%
KOH%
2K2CO3%
KOH%
(
)MKCl(CHClVHCl
MK2CO3
)MKCl
MK2CO3
MKOH
MKOH
(2
2.38%90.00%)
74.55(1.000
46.00
22.38%
90.00%)74.55
138.21
56.11
1000
138.21
56.11
3.427g
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?
m
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。
MV
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NaHCO3;
(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
4.下列说法正确的是:
B直接滴定分析中,各反应物的物质的量应成简单整数比
C滴定分析具有灵敏度高的优点
D基准物应具备的主要条件是摩尔质量大(B)
5.使用碱式滴定管进行滴定的正确操作是
A用左手捏稍低于玻璃珠的近旁B用左手捏稍高于玻璃珠的近旁
.
C用左手捏玻璃珠上面的橡皮管D用右手捏稍低于玻璃珠的近旁(B)
6.下列操作中错误的是
A用间接法配制HCl标准溶液时,用量筒取水稀释
B用右手拿移液管,左手拿洗耳球
C用右手食指控制移液管的液流
D移液管尖部最后留有少量溶液及时吹入接受器中(D)
7.用基准邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液时,下列情况对标定结果产生负误差的是
A标定完成后,最终读数时,发现滴定管挂水珠
B规定溶解邻苯二甲酸氢钾的蒸馏水为50ml,实际用量约为60ml
C最终读数时,终点颜色偏深
D锥形瓶中有少量去离子水,使邻苯二甲酸氢钾稀释(A,C)
8.用EDTA标准溶液滴定自来水样以测定水的硬度时,下列情况对测定结果产生正误
差的是
A测定过程中,滴定管下端的出口管中出现气泡
B锥形瓶用自来水洗过后,再用去离子水荡洗2-3次
C滴定管洗净后,未用EDTA标准溶液荡洗
D测定完成后,最终读数时,发现滴定管挂水珠(C,D)
8.配制浓度为2.0mol·L-1下列物质溶液各5.0×10-2mL,应各取其浓溶液多少毫升?
(1)氨水(密度0.89g·cm-3,含NH329%)
(2)冰乙酸(密度1.84g·cm-3,含HAc100%)
(3)浓硫酸(密度1.84g·cm-3,含H2SO496%)
解:
(1)
设取其浓溶液VmL,mNH31V1NH3%,
1
mNH3
cVMNH3
2.00.5
17.03
CV=
V1
66mL
MNH3
129%
0.8929%
(2)
设取其浓溶液V2
mL,
cVMHAc
2.0
0.5
60
V2
1.05
57mL
2100%
100%
(3)
设取其浓溶液V3mL
cVMH2SO4
2.0
0.598.03
V3
96%
1.84
56mL
3
96%
9.欲配制cKMnO4≈0.020mol
·L-1的溶液5.0×10-2mL,须称取KMnO4多少克?
如何
配制?
应在500.0mL0.08000mol·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0.2000mol·L-1?
解:
设需称取KMnO4x克
x
cV
MKMnO4
xcVMKMnO40.0200.5158.031.6g
用标定法进行配制。
10.要加入多少毫升水到
1.000L0.2000mol
·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
mLNaOH溶液,
c
c1V1
c2V2
500.00.08000
0.5000V2
0.2000
V1
V2
即
500.0
V2
解得:
V2=200mL
11.要加多少毫升水到
1.000L0.2000moL
?
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:
b
2
a
稀释后HCl标准溶液的浓度为:
CHCl
103THClCaO
1.000103
0.0050002
0.1783molL
1
MCaO
2
56.08
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20~25mL,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xg
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0.5877g
基准试剂Na
2CO3,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HC1溶液,滴定中用去HC1溶液21.96mL,
计算该HCl溶液的浓度。
m
0.5877
解:
CNa2CO3
M
105.99
0.05544mol
L
1
V
0.1
Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO
2+H2O
设HCl
的浓度为CHCl
,则可得关系式为
:
CHCl
VHCl
2CNa2CO3
VNa2CO3
CHCl
21.96
0.05544
20.002
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
-1,
已知HC1溶液的真实浓度为
-1,
为0.1018mol·L
0.0999mol·L
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
.
V1
C1
0.1018
则
C2
1.018
V2
0.1000
当C1
C1V1
0.09991.018
0.1017mol/L
0.09999mol/L时,则C
1
V2
15.称取分析纯试剂
MgCO31.850g溶解于过量的
HC1溶液48.48mL
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36.40mLHCl溶液。
即
36.40/30.33=1.2
即1mLNaOH相当1.20mLMgCO3
因此,实际与MgCO3反应的HCl为:
48.48-3.83×1.20=43.88mL
VT
a
由mACTMA
得
1000t
C1CHCl
mMgCO310002
1.850
10002
1.000mol
L
1
MMgCO3
VHCl
84.32
43.88
在由V1
C1
得
V2
C2
CNaOH
36.40
0.001
1.0001.200mol/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
K2
Cr2O714.709g,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:
cB
.
mB
MBV
(1)已知mK2Cr2O714.709g,V500mL和MK2Cr2O7294.2gmoL
代入上式得:
cK
2
CrO
14.709g
0.1000moLL1
2
7
500mL
294.2g
moL
1000mL
L1
(2)Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr
3++6Fe3++7H2O
n2
1
n2
n2
1nFe
O
3
Cr2O7
6
Fe
Cr2O7
3
2
TK2Cr2O7Fe
cK2Cr2O7
1
L16
MFe
1000mL
=0.1000moL
L1
1
6
55.845gmoL1
1000moLL1
=0.03351g
·mL-1
TK2Cr2O7Fe2O3
cK2Cr2O7
1
3MFe2O3
1000mLL
1
=0.1000mL
-1
1
3159.7gmoL1
·L
1000mLL1
=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。
cHCl
MNaOH
1
0.00437
40.00
36.46
1000
解:
(1)THClNaOH
1000
1000
=0.004794g
·mL-1
cHCl
MCaO
1
1
0.00437
56.08
1
36.46
1000
(2)THClCaO
2
1000
2
1000
=0.003361g
·mL-1
18.为了分析食醋中HAC的含量,移取试样10.00ml用0.3024mol·L-1NaOH标准溶
.
液滴定,用去20.17ml。
已知食醋的密度为
1.055g·cm-3,计算试样中
HAC的质量
分数。
cNaOHVNaOH
MHAc
103
解:
HAc%=
cHAcVHAc
0.3024
20.17
103
60.05
=
1.055
10
100%
=3.47%
19.在1.000gCaCO3试样中加入0.5100mol·L-1HC1溶液50.00ml,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
25.00mL。
求CaCO3的纯度。
解:
2HCl+CaCO3==CaCl2+H2O+CO2
HCl+NaOH==NaCl+H2O
(cHClVHCl
cNaOHVNaOH)MCaCO3
1
2
100%
CaCO3%=
mCaCO31000
(0.5100
50.00
0.4900
25.00)
100.09
1
2100%
=
1.000
1000
=66.31%
20.用0.2000mol·L-1HC1标准溶液滴定含有
20%CaO
、75%
CaCO3和5%酸不容
物质的混合物,欲使HC1溶液的用量控制在
25mL左右,应称取混合物试样多少克?
解:
2HCl+CaO==CaCl
2+H2O
2HCl+CaCO3==CaCl2+H2O+CO2
n总HCl=0.20002.5103=5103mol
设称取混合物试样x克
.
则
解得x=0.23g
x20%
2
x75%
25103
56.08
100.09
21.用0.1018mol·L-1NaOH标准溶液测定草酸试样的纯度,为了避免计算,欲直接
用所消耗NaOH溶液的体积(单位ml)来表示试样中H2C2O4的质量分数(%),
问应称取试样多少克?
解:
2NaOH+H2C2O4==Na
2C2O4+2H2O
设HCO
4
的百分含量为x%,得
2
2
CNaOH
x%
0.001MH2C2O4
0.50.1018x%0.00190.040.5
S
x%
0.4583g
x%
15、欲使滴定时消耗0.1mol/LHCl溶液20~25mL,问应取基准试
剂Na2CO3多少克?
此时称量误差能否小于
0.1%?
解:
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2CO3
mNa2CO3
(cV)HClMNa2CO3
2
V=20mL时:
V=25mL时:
2010
mNa2CO3
2510
mNa2CO3
3
3
0.10
106
2
0.11g
0.10
106
2
0.13g
差减称量法两次称量,误差为±0.2mg。
∴称量误差不能小于0.1%。
16、已知1mL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②该HCl溶液对CaO的滴定度。
.
解:
HCl+NaOH==NaCl+H2O
2HCl+CaO==CaCl2+H2O
40
THCl/NaOH0.0043740.004793
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