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文档简介
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. 0.4mg 2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4AgCl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(MMgO=40.31g/mol),沉淀形式为MgNH4PO46H2O,称量形式为Mg2P2O7(M Mg2P2O7=222.55g/mol),其换算因数F等于( )A. 0.362 B. 0.723 C. 1.185 D. 0.210 10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( )。 A. 快速定量滤纸 B. 中速定量滤纸 C. 慢速定量滤纸 D. 玻璃砂芯坩埚 17. 重量分析一般是将待测组分与试样母液分离后称量的方法。常用的是:( )A.滴定法 B.沉淀法 C. 气化法 D. 萃取法 18. 重量分析法测定Ba2+时,以H2SO4作为Ba2+的沉淀剂,H2SO4应过量( )A1%10% B. 20% 30% C. 50%100% D. 100%150% 19用重量法测定As2O3的含量时,先将As2O3在碱性溶液中转化为Ag3AsO4沉淀,然后在HNO3介质中转化为AgCl沉淀,并以AgCl称量计算As2O3的含量。其换算因数为( )A. As2O3/6AgCl B. 2As2O3/3AgCl C. As2O3/AgCl D. 3AgCl/ 6As2O3 20在重量分析中,洗涤无定型沉淀的洗涤液应是( )A. 冷水 B. 含沉淀剂的稀溶液 C. 热的电解质溶液 D. 热水 21若A为强酸根,存在可与金属离子形成配合物的试剂L,则难溶化合物MA的溶解度计算式为( )A. B. C. D.22Ra2+与Ba2+的离子结构相似。因此可以利用BaSO4沉淀从溶液中富集微量Ra2+,这种富集方式是利用了( )A. 混晶共沉淀 B. 包藏共沉淀 C. 表面吸附共沉淀 D. 固体萃取共沉淀 23 沉淀重量法中,称量形式的摩尔质量越大( )A. 沉淀越易于过滤洗涤 B. 沉淀越纯净C. 沉淀的溶解度越减小 D. 测定结果准确度越高24用BaSO4重量分析法测定Ba2+时,若溶液中还存在少量Ca2+、Na+、CO32-、Cl-、H+和OH-等离子,则沉淀BaSO4表面吸附杂质为( )A. SO42-和Ca2+ B. Ba2+和CO32- C. CO32-和Ca2+ D. H+和OH- 25对于晶型沉淀而言,选择适当的沉淀条件达到的主要目的是( )A. 减少后沉淀 B. 增大均相成核作用C. 得到大颗粒沉淀 D. 加快沉淀沉降速率26.沉淀重量法测定Ag+时,对于AgCl沉淀的洗涤最好用( )A. 母液 B.蒸馏水 C. 稀HCl D. 稀HNO327.换算因数是被测组分相应化学式与称量形式相应化学式摩尔质量之比,称量形式摩尔质量愈大,F则( )A. 愈小,对测定结果准确度愈不利 B. 愈小,对测定结果准确度愈有利C. 愈大,对测定结果准确度愈不利 D. 愈大,对测定结果准确度愈有利 28.构晶离子的定向速度取决于( )A. 沉淀剂的浓度 B. 构晶离子组成沉淀物的极性C. 构晶离子带电量 D. 样品溶液的温度29. 与构晶离子的聚集速度无关的是( )A. 沉淀剂相对过饱和度 B. 生成沉淀的瞬间浓度C. 构晶离子带电量 D. 样品溶液的温度30.为了保证沉淀的完全,对于无配位效应的强酸盐沉淀主要考虑( )A. 配位效应 B. 异离子效应C. 溶剂效应 D. 酸效应31. 为了保证沉淀的完全,对于无配位效应的弱酸盐沉淀主要考虑( )A. 配位效应 B. 异离子效应C. 溶剂效应 D. 酸效应32.关于吸附共沉淀,下列说法错误的是( )A. 在热溶液中能减少沉淀的吸附 B. 沉淀的表面积越大吸附越严重C. 沉淀的颗粒越小吸附越严重 D. 沉淀的颗粒越大吸附越严重33.沉淀重量法测定某铁矿中铁的含量(约含Fe50%),要求获得约Fe2O3约0.1g,试样称取量应表示为( )A. B. C. D. 34.如果共沉淀的杂质离子与沉淀的构晶离子半径相近,电荷相同,则易形成( )A. 包藏 B. 表面吸附 C. 混晶 D. 机械吸留35.沉淀重量法测定Ca2+时,沉淀剂应选( )A. Na2CO3 B. (NH4)2C2O4 C. H2SO4 D. H2C2O436.沉淀重量法测定Ag+,以盐酸作为沉淀剂,为了保证沉淀进行完全,沉淀剂用量宜过量( )A. 2030% B. 3050%4 C. 50100% D. 100200%37. CaC2O4沉淀在何种溶液中溶解的损失最大( )A. pH=1.0 B. pH=7.0 C. pH=8.0 D. pH=10.038. 以重量法测定BaCl22H2O(MBaCl22H2O=244.27g/mol),要求获得BaSO4(MBaSO4=233.39g/mol)沉淀约0.5g,应取试样量( )A. 0.4g B. 0.5g C. 0.8g D. 0.9g39.样品中被测组分是MgO(MMgO=40.31g/mol),称量形式是Mg2P2O7(MMg2P2O7=222.55g/mol),则换算因数F值是( )A. 0.6801 B. 0.3623 C. 0.1811 D. 0.359640. 在以下沉淀条件中,使后沉淀严重的有( )A. 陈化 B. 洗涤沉淀 C. 稀溶液 D. 快速加入沉淀剂二、多项选择题(类型说明:每一道试题下面有A、B、C、D、E五个备选答案,其中有二至五个选项是符合题目要求的,请选出正确选项。)1重量分析中,当杂质在沉淀过程中以混晶形式进人沉淀时,主要是由于( )A. 沉淀表面电荷不平衡 B. 晶体结构相似 C. 沉淀速度过快 D. 离子结构类似 E. 带相同电荷2重量法与滴定法比较,它的缺点是:( ) A费时 B操作繁杂 C快速 D准确度差 E 准确度高3. 重量分析中的沉淀形式应当符合:( )A 溶解度要小 B沉淀反应要完全C化学组成要恒定 D纯净含杂质质量极少E相对分子质量尽量大4.下列有关沉淀物质溶解度的叙述,哪些是错误的?( )A 沉淀的溶解度一般随溶液温度的增高而增大;B 两种不同的沉淀物的Ksp相近,它们的溶解度也相近;C 含氧酸盐沉淀的溶解度常随溶液的PH增大而增大;D 氢氧化物的溶解度随溶液的酸度增大而增大;E 卤化银的溶解度随卤素原子序数的增大而减小。5下列属于沉淀重量法对沉淀形式要求的是( )A.沉淀的溶解度小 B.沉淀纯净C.沉淀颗粒易于过滤和洗涤 D.沉淀的摩尔质量大E 颗粒要大 6下列符合无定型沉淀的生成条件是( )A.沉淀作用宜在较浓的热溶液中进行B.沉淀作用宜在适量电解质溶液中进行C.在不断搅拌下,迅速加入沉淀剂D.沉淀宜放置过液,使沉淀陈化E. 沉淀完毕后,立即趁热过滤洗涤7在进行晶型沉淀时,沉淀操作过程中应该( ) A. 不断搅拌慢慢加入沉淀剂 B. 在较稀的热溶液中进行C. 沉淀后放置一段时间过滤 D. 沉淀后快速过滤E沉淀完毕后,立即趁热过滤洗涤8沉淀重量法测定溶液中Ba2+含量,沉淀操作时应该( )A. 加入的SO42-量与Ba2+恰好完全反应B. 加入沉淀剂的速度尽量慢C. 沉淀完成后立即过滤D. 沉淀在热溶液中进行E. 沉淀完全后,让初生的沉淀与母液共置一段时间9在重量分析中,使用有机沉淀剂代替无机沉淀剂进行沉淀的优点是( )A. 沉淀吸附杂质少,沉淀纯净B. 沉淀的溶解度小,有利于被测组份沉淀完全C. 可以避免局部过浓,生成大晶粒沉淀D. 沉淀摩尔质量大,分析准确度高10用洗涤方法不可除去的沉淀杂质有( )A. 混晶共沉淀杂质 B. 包藏共沉淀杂质 C. 吸附共沉淀杂质 D. 后沉淀杂质E表面吸附的离子11草酸钙在pH=2的溶液中的溶解度( ) A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 大于pH4溶液中的溶解度E. 等于pH 4溶液中的溶解度12.向含有KNO3的PbCl2饱和溶液中加入Na2SO4溶液后( )A 有PbSO4白色沉淀生成;B 溶液中Pb2+的浓度与其活度相等;C 溶液中沉淀离子的浓度乘积等于其活度积;D溶液中a Pb2+= Pb2+ Pb2+E 没有沉淀形成。13. 在烧杯中进行Mg(OH)2沉淀操作后,倾出母液并注入稀NaOH溶液进行洗涤时,则( )A Mg(OH)2有少量溶解;B Mg(OH)2 不会溶解;C 洗涤剂中Mg2+ OH-2=Ksp;D洗涤剂中 OH-=2Mg2+;E 洗涤剂中 Mg2+ OH-.14.CaF2在稀NaF溶液中的溶解度减小是由于( ) ACaF2的溶度积常数很小 B.NaF的盐效应 CF-离子的同离子效应 D.Ca2+的配位效应 E.F-离子的酸效应(HF) 15. AgCl在HCl溶液中的溶解度,随HCl的浓度增大时,先是减小然后逐渐增大,最后超过其在纯水中的饱和溶解度,这是由于 ( )A 开始减小是由于酸效应B 开始减小是由于同离子效应C 开始减小是由于配位效应D 最后增大是由于配位效应E 最后增大是由于盐效应三、填空题(请将正确答案填于试题预留的横线上。)1重量分析法按其分离方法不同可分为 、 、 和 。 2沉淀重量法对沉淀形式的要求为 、 、 、 。3沉淀重量法对称量形式的要求为 、 、 。4在重量分析法中,为了使测量的相对误差小于0.1%,则称样量必须大于 。5影响沉淀溶解度的主要因素有 、 、 、 ,其中使溶解度降低的是 。6选择沉淀剂一般需注意 、 、 、 。7根据沉淀的物理性质,可将沉淀分为 沉淀和 沉淀,生成的沉淀属于何种类型,除取决于 外,还与 有关。8在沉淀的形成过程中,存在两种速度: 和 。当 大时,将形成晶形沉淀。9产生共沉淀现象的原因有 和 ,共沉淀可通过 、 等措施减少或消除。10 是沉淀发生吸附现象的根本原因。 是减少吸附杂质的有效方法之一。11陈化的作用有二: 和 。12重量分析是根据 的质量来计算待测组分的含量。13均相沉淀法是利用溶液中 地产生沉淀剂的方法,使溶液中沉淀物的 维持在很低的水平,并能在较长时间内维持 状态,从而获得结构紧密,粗大而纯净的晶形沉淀。14 酸效应主要对 盐类型的沉淀才起作用;15 沉淀的吸附作用是由于沉淀表面构晶离子具有 。16 Fe(OH) 3和MgNH4PO4沉淀灼烧后的称量形式分别为 和 。17 由于滤纸的致密程度不同,一般非晶形沉淀如Fe(OH) 3等应选用 滤纸过滤:粗晶形沉淀应选用 滤纸过滤:较细小的晶形沉淀应选用 滤纸过滤:18用过量Ba2+沉淀SO4-2时,试液中含有少量NO3-、Ac-、K+、Mg2+、Fe3+等杂质。当沉淀完全后,扩散层中优先吸附的杂质离子是 ,这是因为 。19用过量的H2SO4沉淀Ba2+(Ba2+的半径为135 pm)时,K+(K+的半径为133 pm),Na+(Na+的半径为95 pm)均引起共沉淀,共沉淀更严重的是 ,此时沉淀的组成更多的是 。20以氨水沉淀Fe3+时,溶液中含有Ca2+、Zn2+,当固定NH4+浓度,增大NH3浓度时 的吸附量增大, 的吸附量减小。四、名词解释(请将正确答案填于预留空白处)1重量分析法 2称量形式 3沉淀形式 4酸效应 5配位效应 6异离子效应 7同离子效应 8共沉淀 9后沉淀 10聚集速度 11定向速度 12陈化 13挥发法 14萃取法 15均匀沉淀 16换算因数五、简答题(把答案写在试题下方空白处。)1影响沉淀溶解度的因素有哪些?如何避免沉淀的溶解损失?2.解释下列现象。(1)BaSO4沉淀要用水洗涤,而 AgCl沉淀要用稀 HNO3洗涤;(2)BaSO4沉淀要陈化,而 AgCl或Fe2O3nH2O沉淀不要陈化;(3) AgCl和BaSO4的 Ksp值差不多,但可以控制条件得到BaSO4晶体沉淀,而AgCl只能得到无定形沉淀;(4)ZnS在HgS沉淀表面上而不在BaSO4沉淀表面上继沉淀。3.简述沉淀的形成过程,形成沉淀的类型与哪些因素有关?4.BaSO4和AgCl的Ksp相差不大,但在相同条件下进行沉淀,为什么所得沉淀的类型不同?5.影响沉淀纯度的因素有哪些?如何提高沉淀的纯度?6.说明沉淀表面吸附的选择规律,如何减少表面吸附的杂质?7.简要说明晶形沉淀和无定形沉淀的沉淀条件。8.为什么要进行陈化?哪些情况不需要进行陈化?9 沉淀形式和称量形式有何区别?试举例说明之。10为了使沉淀定量完成,必须加入过量沉淀剂,为什么又不能过量太多?11. 什么是均匀沉淀法?与一般沉淀法相比,优点是什么?试举一均匀沉淀法的实例。12.试简要讨论重量分析与滴定分析两类化学分析方法的优缺点。13.重量沉淀法对沉淀的要求是什么?六、计算题(把答案写在试题下方空白处。)1计算下列换算因数。称量形式 待测组分(1) Mg2P2O7 P2O5,MgSO47H2O (2) Fe2O3 (NH4)2Fe(SO4)26H2O (3) PbCrO4 Cr2O3 (4) (C9H6NO)3Al Al2O32称取CaC2O4和 MgC2O4纯混合试样0.6240g,在 500下加热,定量转化为 CaCO3和 MgCO3后为0.4830g。 a、计算试样中CaC2O4和 MgC2O4的质量分数;b、若在900加热该混合物,定量转化为CaO和MgO的质量为多少克?30.5000g磷矿试样,经溶解、氧化等化学处理后,其中PO43-被沉淀为MgNH4PO46H2O,高温灼烧成Mg2P2O7,其质量为0.2018g。计算:(1)矿样中P2O5的百分质量分数;(2) MgNH4PO46H2O沉淀的质量(g)。(已知,)4于100mL含有0.1000g Ba2+溶液中,加入50mL0.010 mol/L H2SO4溶液。问溶液中还剩留多少毫克的Ba2+?如沉淀用100mL纯水或100mL 0.010 mol/L H2SO4洗涤,假设洗涤时达到了溶解平衡,问各损失BaSO4多少毫克?(已知BaSO4的,)5称取纯 Fe2O3和 Al2O3混合物 0.5622 g,在加热状态下通氢气将 Fe2O3还原为 Fe,此时Al2O3不改变。冷却后称量该混合物为0.4582 g。计算试样中Fe,Al的质量分数。6称取含有NaCl和 NaBr的试样0.6280 g,溶解后用 AgNO3溶液处理,得到干燥的AgCl和AgBr沉淀0.5064 g。另称取相同质量的试样1份,用0.1050 molL-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗 28.34 mL。计算试样中 NaCl和 NaBr的质量分数。7称取含硫的纯有机化合物1.0000 g。首先用Na2O2熔融,使其中的硫定量转化为Na2SO4,然后溶解于水,用BaCl2溶液处理,定量转化为BaSO4 1.0890 g。计算:a.有机化合物中硫的质量分数; b若有机化合物的摩尔质量为 214.33 gmol-1,求该有机化合物中硫原子个数。8.称取纯BaCl22H2O试样0.3675g,溶于水后,加入稀H2SO4将Ba2+ 沉淀为BaSO4,如果加入过量50的沉淀剂,问需要0.50 mol/L的H2SO4溶液若干毫升?9. 称取含磷矿石0.4530 克,溶解后从MgNH4PO4形成沉淀,灼烧后得到Mg2P2O7 0.2825 克,计算试样中P以及P2O5的百分含量。 10.今有纯CaO和BaO的混合物2.212g,转化为混合硫酸盐后其质量为5.023g,计原混合物中CaO和BaO的质量分数。11.黄铁矿中硫的质量分数约为36%,用重量法测定硫,欲得0.50g左右的BaSO4沉淀,问应称取质量为若干克?12.测定硅酸盐中SiO2的质量,称取试样0.5000g,得到不纯的SiO20.2835g。将不纯的SiO2用HF和H2SO4处理,使SiO2以SiF4的形式逸出,残渣经灼烧后为0.0015g,计算试样中SiO2的质量分数。若不用HF及H2SO4处理,测定结果的相对误差为多大?13.灼烧过的BaSO4沉淀为0.5013g,其中有少量BaS,用H2SO4润湿,过量的H2SO4蒸气除去。再灼烧后称得沉淀的质量为0.5021,求BaSO4中BaS的质量分数。14.称取某可溶性盐0.3232 克,用硫酸钡重量法测定其中的含硫量,得BaSO4沉淀0.2982 克,计算试样中含SO3的百分数。 15.用重量法测定莫尔盐(NH4)2SO4FeSO46H2O的纯度,若天平称量误差为0.2毫克,为了使灼烧后的Fe2O3的称量误差不大于千分之一,应最小称取样品多少克? 16.沉淀MgNH4PO4以测定Mg时,沉淀中有1% 的NH4+被等量(摩尔)的K+取代。沉淀以形式称重时,产生多大的误差?若沉淀经高温灼烧成Mg2P2O7称量时,产生多大的误差? 17.称取风干(空气干燥)的石膏试样1.2030 克,经烘干后得吸附水分0.0208 克,再经灼烧又得结晶水0.2424克,计算分析试样换算成干燥物质时的的百分含量。 18某样品含40%的Al2(SO4)3和55%的KAl(SO4)212H2O若用重量法使Al(OH)3沉淀,灼烧后欲得0.20gAl2O3,应取样品多少克?19. 取磷肥2.500g,萃取其中有效P2O5,制成250mL试液,吸取10.00mL试液,加入HNO3,加H2O稀释至100mL,加喹钼柠酮试剂,将其中H3PO4沉淀为磷钼酸喹啉。沉淀分离后洗涤至中性,然后加25.00mL0.2500 molL1NaOH溶液,使沉淀完全溶解。过量的NaOH以酚酞作指示剂用0.2500 molL1HCl 溶液回滴,用去3.25Ml。计算磷肥中有效P2O5的质量分数.。20.用沉淀重量法测定铝试样中的Al,称取试样0.1005g,样品酸溶后,用0.5mol/LNaOH 溶液沉淀成Al(OH)3,最终得称量形式Al2O3重0.1500g。试计算(1)需0.5mol/LNaOH 溶液多少毫升?(以沉淀剂过量20%计)(2)试样中铝的百分含量是多少? 附:答案一、单项选择题1. C2. C 3. A4. D5. D 6. B 7. C 8. D9. A10. C11. A12. D 13. A14. B15. C 16. A 17. B18. B19. A20. C21. B22. A23. D24. A25. C26. D27. B28. B29. C30. B31. D32. C33. D34. C35. B36. C37. A38. B39. B40. A二、多项选择题1.BDE 2. A B 3. ABD 4. CD 5.ABC 6. ABCE 7. ABC 8. BDE9. ABD 10. ABD 11. BD 12.AC 13. AE 14.CE 15.BE三、填空题1挥发法、萃取法、沉淀法和电解法2沉淀的溶解度小,纯度要高,易于过滤、洗涤;易于转变为称量形式。3有确定的组成,性质稳定,摩尔质量要大,40.2g5同离子效应,盐效应,配位效应,酸效应;同离子效应6具有较高的选择性;生成的沉淀溶解度要小;尽量选择具有挥发性的沉淀剂;用量要适当7晶形,非晶形,沉淀的性质,形成沉淀时的条件8聚集速度,定向速度,定向速度9表面吸附,形成混晶,吸留和包藏;陈化,重结晶10晶格表面的静电引力,洗涤沉淀11小晶体溶解长成大晶体,释放包藏在晶体中的杂质12称量形式13均匀地、缓慢地,过饱和度,过饱和14、弱酸盐及多元酸盐15吸引带相反电荷离子的能力16Fe2O3 ,Mg2P2O317快速,中速,慢速18NO3-;沉淀表面存在大量Ba2+,NO3-与Ba2+形成的Ba(NO3)2的溶解度最小19K+,K2Ba(SO4)220Ca2+,Zn2+四、名语解释1重量分析法:通过称量物质的某种称量形式质量来确定被测组分含量的定量分析方法。2称量形式:析出的沉淀经过滤、洗涤、烘干或灼烧,转化为可供最后称量的化学组成,称为称量形式(weighing forms)3沉淀形式:利用沉淀反应,将待测组分转化成难溶化合物的形式从试液中分离出来,该沉淀物的化学组成称为沉淀形式(precipitation forms)4酸效应:溶液的pH值影响沉淀溶解度的现象称为酸效应5配位效应:当难溶化合物的溶液中存在着能与构晶离子生成配合物的配位剂,会使沉淀溶解度增大,甚至不产生沉淀,这种现象称为配位效应6异离子效应:在难溶化合物的饱和溶液中,加入易溶的强电解质,会使难溶化合物的溶解度比同温度时在纯水中的溶解度大的现象,称为异离子效应7同离子效应(common-ion effect):当沉淀反应达到平衡后,若向溶液中加入含有某一构晶离子的试剂或溶液, 使沉淀反应完全,并降低沉淀溶解度的效应8共沉淀:在一定条件下,当某沉淀从溶液中析出时,溶液中本不应形成沉淀的可溶性杂质也随该沉淀一起析出沉淀的现象。9后沉淀:当溶液中某一组分的沉淀析出后,另一本来难以析出沉淀的组分,也在沉淀表面逐渐沉积的现象10聚集速度:由离子聚集成晶核,再进一步积聚成沉淀微粒的速度称为聚集速度11定向速度:构晶离子在静电引力作用下又能够按一定的晶格进行排列,这种定向排列的速度称为定向速度。12陈化:沉淀完全后,让初生的沉淀与母液共置一段时间,这个过程称为陈化。13挥发法(volatilization method):利用被测组分的挥发性或可转化为挥发性物质的性质,进行含量测定的方法。挥发法又分为直接法和间接法。14萃取法(extraction method): 利用被测组分与其他组分在互不混溶的两种溶剂中分配比不同,使被测组分从试样中定量转移至提取剂中而与其他组分分离,进行含量测定的方法。15均匀沉淀::利用化学反应使溶液中缓慢而均匀地产生沉淀剂,待沉淀剂达到一定浓度时,产生颗粒大,结构紧密、纯净而易过滤和洗涤的沉淀。16换算因数:被测组分的摩尔质量与沉淀形式摩尔质量之比,它是一个常数。若分子、分母中主体元素的原子数不相等,应乘以适当的系数,这一比值称为“换算因数”,亦称“化学因数”。五、简答题1.影响沉淀溶解度的因素很多,主要有共同离子效应、盐效应、酸效应及配位效应等。此外,温度、溶剂、沉淀颗粒的大小和结构对溶解度也有影响。共同离子效应可以降低沉淀的溶解度,盐效应、酸效应及配位效应均使沉淀的溶解度增大,甚至不产生沉淀。温度的影响,溶解一般是吸热过程,绝大多数沉淀的溶解度随温度的升高而增大。溶剂的影响,大部分无机物沉淀是离子型晶体,在有机溶剂中的溶解度比在纯水中要小。沉淀颗粒大小和结构的影响,同一种沉淀,在质量相同时,颗粒越小,其总表面积越大,溶解度越大。在沉淀形成后,陈化还可使沉淀结构发生转变,由初生产时的结构转变为另一种更稳定的结构,溶解度将大为减小。根据共同离子效应、盐效应、酸效应及配位效应对沉淀溶解度的影响情况和程度,在进行沉淀反应时,对无配位反应的强酸盐沉淀,应主要考虑共同离子效应和盐效应;对弱酸盐或难溶酸盐,多数情况应主要考虑酸效应;在有配位反应,尤其在能形成较稳定的配合物,而沉淀的溶解度又不太小时,则应主要考虑配位效应。2.(1)BaSO4沉淀要水洗涤的目的是洗去吸附在沉淀表面的杂质离子。AgCl沉淀为无定形沉淀,不能用纯水洗涤,这是因为无定形沉淀易发生胶溶,所以洗涤液不能用纯水,而应加入适量的电解质。用稀HNO3还可防止Ag+ 水解,且HNO3加热易于除去。(2)BaSO4沉淀为晶形沉淀,陈化可获得完整、粗大而纯净的晶形沉淀。而 AgCl或Fe2O3nH2O沉淀为非晶形沉淀。对于此类沉淀,陈化不仅不能改善沉淀的形状,反而使沉淀更趋粘结,杂质难以洗净。(3)各种沉淀都有一个能大批自发产生晶核的相对过饱和极限值,称为临界(过饱和)值。控制相对过饱和度在临界值以下,沉淀就以异相成核为主,能得到大颗粒晶形沉淀。BaSO4和AgCl的临界值分别为1000和5.5,所以前者控制条件,比较容易保持过饱和度不超过临界值,得到晶形沉淀。而后者临界值太小,控制条件仍无法使过饱和度小于临界值,故只能得到无定形沉淀。(4)由于HgS表面的S2-浓度比溶液中大得多,对ZnS来说,此处的相对过饱和度显著增大,因而导致沉淀析出。而BaSO4沉淀表面无与S2-或Zn2+相同的离子,故不会出现继沉淀。3.按沉淀的结构,沉淀的类型可粗略地分为晶形沉淀和非晶形沉淀(无定形沉淀)两大类。沉淀的形成一般经过晶核形成和晶核长大两个过程。晶核的形成有两种,一种是均相成核,一种是异相成核。晶核长大形成沉淀颗粒,沉淀颗粒大小由聚集速度和定向速度的相对大小决定。如果聚集速度大于定向速度,则生成的晶核数较多,来不及排列成晶格,就会得到非晶形沉淀;如果定向速度大于聚集速度,则构晶离子在自己的晶格上有足够的时间进行晶格排列,就会得到晶形沉淀。4.因为BaSO4形成晶核的临界均相过饱和比为1000,AgCl的临界均相过饱和比则为5.5,所以虽然两者的ksp基本相等,但当加入沉淀剂时BaSO4不易超过其Q/S,不致产生太多的晶核,故生成较大的沉淀颗粒;而AgCl则容易超过其Q/S,易形成大量的晶核,所以沉淀颗粒非常微小,而形成凝乳状沉淀。5.影响沉淀纯度的因素有:共沉淀现象(表面吸附、吸留和包藏、生成混晶)和后沉淀现象。 提高沉淀纯度的措施有:选择合理的分析步骤、降低易被沉淀吸附的杂质离子浓度、选择合理的沉淀条件、选择适当的洗涤剂进行洗涤、及时进行过滤分离,以减少后沉淀、必要时进行再沉淀。6.第一吸附层的吸附规律是:首先吸附构晶离子,其次是与构晶离子的半径大小相近、所带电荷相同的离子。第二吸附层的吸附规律是:电荷数越高的离子越容易被吸附;与构晶离子能形成难溶或溶解度较小的化合物的离子容易被吸附。此外沉淀的总表面积越大、杂质离子浓度越大吸附杂质越多,温度越高吸附杂质越少。减少表面吸附杂质的办法:(1)选择适当的分析程序;(2)降低易被吸附的杂质离子浓度;(3)用适当的洗涤剂进行洗涤;(4)必要时进行再沉淀;(5)选择适当的沉淀条件。7.晶形沉淀的沉淀条件:在适当稀的溶液中进行,并加入沉淀剂的稀溶液;在不断搅拌下逐滴加入沉淀剂以进行沉淀;沉淀作用应在热溶液中进行;沉淀之后进行陈化。无定形沉淀的沉淀条件:沉淀作用应在比较浓的溶液中进行,加沉淀剂的速度也可以适当快一些;沉淀作用应在热溶液中进行;在溶液中加入适当的电解质;不必陈化;必要时进行再沉淀。8.初生成的沉淀颗粒有大有小,而大颗粒的溶解度比小颗粒小,经陈化之后,小的沉淀颗粒的溶解,大的沉淀颗粒长的更大;另外还可以使亚稳态晶型沉淀变成稳态晶型沉淀,使不完整的晶体沉淀变成完整的晶体沉淀,因而减少杂质含量,便于过滤和洗涤,所以要进行陈化过程。当有后沉淀现象发生时,陈化反应增加杂质的含量;对于高价氢氧化物陈化时会失去水份而聚集的十分紧密,不易洗涤除去所吸附的杂质。所以在上述情况下,沉淀完毕应立即过滤,不需要进行陈化。9.利用沉淀反应,将待测组分转化成难溶化合物的形式从试液中分离出来,该沉淀物的化学组成称为沉淀形式(precipitation forms),析出的沉淀经过滤、洗涤、烘干或灼烧,转化为可供最后称量的化学组成,称为称量形式(weighing forms),根据称量形式的重量,计算被测组分的百分含量。在重量分析中,沉淀形式与称量形式可以相同也可以不同。例如在SO42-的测定中,以BaCl2为沉淀剂,生成BaSO4沉淀(沉淀形式),该沉淀在灼烧过程中不发生化学变化,最后称量BaSO4的质量,计算SO42-的含量,BaSO4又是称量形式。又如在测定Mg2+时,沉淀形式是MgNH4PO46H2O,灼烧后Mg2P2O7却是称量形式。10.加入过量沉淀剂,为了使利用共同离子效应来降低沉淀的溶解度,以使沉淀完全。但沉淀剂决不能加得太多,否则可能发生其它效应(如盐效应、配位效应等),反而使沉淀的溶解度增大。11.也称均相沉淀法,是利用化学反应使溶液中缓慢地逐渐产生所需的沉淀剂,从而使沉淀在整个溶液中均匀地、缓慢地析出,以消除通常在沉淀过程中难以避免的局部过浓的缺点。与一般沉淀法相比均匀沉淀法的优点在于:沉淀颗粒大、表面吸附杂质少、易滤、易洗。例如,沉淀CaC2O4:于酸性含Ca2+试液中加入过量草酸,利用尿素水解产生的NH3逐步提高溶液的pH,使CaC2O4均匀缓慢地形成,反应为尿素水解的速度随温度增高而加快。因此通过控制温度可以控制溶液提高的速率。 12.重量分析与滴定分析通常用于测定常量组分,滴定分析有时也可用于测定微量组分。滴定分析与重量分析相比较,滴定分析简便,快速,可用于测定很多元素,且有足够的准确度。在较好的情况下,测定的相对误差不大于约0.2%。重量分析法直接用分析天平称量而获得分析结果,不需要标准试样或基准物质进行比较。如果分析方法可靠,操作细心(称量误差一般是很小的),所以对于常量组分的测定,能得到准确的分析结果,相对误差约0.1%0.2%。但是,重量分析法操作繁琐,耗时较长,也不适用于微量组分的测定。对沉淀形式的要求:沉淀的溶解度必须小,以保证待测组分沉淀完全,通常要求沉淀在溶液中溶解损失量小于分析天平的称量误差0.2mg。沉淀纯度要高,尽量避免杂质的玷污。沉淀形式要易于过滤、洗涤,易于转变为称量形式。对沉淀形式的要求:溶解度要小,纯净、易于过滤和洗涤,易于转变为称量形式。对称量形式的要求:沉淀的组分必须符合一定的化学式、足够的化学稳定性、尽可能大的摩尔质量。六、计算题1. 解:(1) (2) (3)(4)2. 解:a设试样中CaCO3的质量为x (g),则MgCO3的质量为0.5890-x(g
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