无机化学习题12.doc

第十二章 滴定分析法首 页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题答案难题解析 TOP 例12-1 称取1.6160 g硫酸铵溶液，用水溶解后，转入250 mL容量瓶中定容。吸取25.00 mL，加过量NaOH蒸馏，再用40.00 mL 0.05100 molL-1的H2SO4溶液吸收产生的NH3，剩余的H2SO4用17.00 mL 0.09600 molL-1的NaOH溶液中和（返滴定）。计算试样中NH3的质量分数。反应式为2NH3H2SO4(NH4)2SO4。解 (NH4)2SO4与NaOH的反应式为：(NH4)2SO42NaOH2NH3Na2SO42H2OH2SO4吸收NH3的反应式为：2NH3H2SO4(NH4)2SO4返滴定反应： H2SO42NaOH Na2SO42H2O由上述反应式可的出计算氨的物质的量的关系式为：根据质量分数： 例12-2 精确吸取氯化钙（Mr111.0）注射液2.00mL，用水稀释并加过量草酸铵使之沉淀，所得草酸钙沉淀分离洗净后，加稀硫酸使沉淀完全溶解。用c(KMnO4)=0.02000 molL-1的溶液滴定所析出的草酸，用去KMnO4溶液26.12mL。试计算此注射液中CaCl2的质量浓度。解 根据所涉及的反应式：Ca2+ + C2O42- CaC2O4n(CaCl2)=n(CaC2O4)=n(C2O42-)5C2O42- + 2MnO4- + 16H+ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O则 故 例12-3某碱试样可能含有Na2CO3、NaHCO3、NaOH或它们的混合物，还含有一些惰性杂质，称取该试样2.2335g溶于250mL容量瓶中。移取2份25.00mL的该溶液，用0.1000molL-1HCl溶液滴至终点。其中以甲基红作指示剂，消耗HCl溶液32.62mL；以酚酞为指示剂，消耗HCl溶液10.15mL。问试样中含有何种成分？其质量分数各为多少？ 析 遇到试样组分未直接给出的问题，首先应根据每一步滴定所消耗的滴定剂的体积来判断试样中含有哪些成分，不含哪些成分。根据题意，把以酚酞为指示剂(即将Na2CO3滴定至NaHCO3)和以甲基红为指示剂(即将NaHCO3滴定至H2CO3)这两步滴定所消耗的HCl的体积进行比较可判断出试样的组成，即（1）若VHCl(酚酞)0，VHCl(甲基红)0，则试样中，只含有NaOH；（2）若VHCl(酚酞) VHCl(甲基红) 0，则试样中只含有NaOH和Na2CO3；（3）若VHCl(甲基红) VHCl(酚酞) 0，则试样中只含有Na2CO3和NaHCO3；（4）若VHCl(酚酞)0，VHCl(甲基红)0，则试样中只含有NaHCO3。在这些可能的情况中，第三种情况最为复杂。前一步以酚酞为指示剂的滴定，HCl标准溶液把试样中的Na2CO3滴定成等物质的量的NaHCO3，因此，接下来以酚酞为指示剂的滴HCl溶液既中和了原试样中的NaHCO3，同时还中和了第一步滴定由Na2CO3转化而来的NaHCO3，而后者必须在计算时予以扣除。解 根据VHCl(甲基红)VHCl(酚酞)0，可以判断该试样中不含NaOH，只含有Na2CO3和NaHCO3。 例12-4 柠檬酸（H3Cit）的三级解离常数分别为pKa13.14、pKa24.77、pKa36.39。0.1000 molL-1柠檬酸溶液，用0.1000 molL-1NaOH标准溶液滴定时，将有几个滴定突跃？应选用说明指示剂？解 cKa10.1000103.137.2105cKa20.1000104.771.7106cKa30.1000106.394.1108由于cKa110-8、cKa210-8，所以H3Cit溶液可用NaOH标准溶液直接滴定到Cit3-。但Ka1/Ka2 4、Ka2/Ka3 V2 C. V1 V2 D. 不确定10.一瓶基准试剂的标签损坏了一半，从残留的一半标签中知道，该试剂为碳酸盐，定性分析结果已知其为钠盐。为了进一步确定其组成，称取试剂0.3000 g，用0.1000 molL-1 HCl溶液进行滴定，至甲基橙终点，消耗35.71 mL，该试剂的分子式为 ( )A. NaOH B. NaHCO3 C. Na2CO3 D. 无法判断11.用1.000 molL-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 1.000 molL-1HCl溶液时，下列指示剂中可采用的是 ( )A. 甲基橙(3.14.4) B. 甲基红(4.46.2)C. 酚酞（8.09.6） D. 三者均可以12.用0.1000 molL-1 HCl溶液滴定0.1000 molL-1 Na2CO3溶液，用甲基橙作指示剂(变色域pH3.14.4)，当到达滴定终点时，此溶液的pH值约是 ( )A. 8.4 B. 7.0 C. 3.9 D. 5.013.用NaOH标准溶液滴定HAc溶液，在化学计量点时，溶液中Ac-的浓度为c，则此时溶液的H+为 ( ) 14.滴定突跃范围一定在偏碱性区的是 ( )A. 强酸滴定强碱 B. 强酸滴定一元弱碱C. 强碱滴定一元弱酸 D. 强碱滴定多元酸15.用Na2CO3标定HCl溶液时，若Na2CO3未干燥，则得到的结果 ( )A. 偏高 B. 偏低 C. 与Na2CO3含量成正比 D. 不受影响16.按有效数字运算规则，32.80.32/25.00的计算结果为 ( )A. 0.42 B. 0.420 C. 0.4198 D. 0.4198417.在pH10时，以EDTA为标准溶液，铬黑T为指示剂测定水的总硬度，终点时溶液呈现的颜色是 ( )A. 纯蓝色 B. 无色 C. 橙色 D. 酒红色18.在碘量法中，标定碘溶液的标准溶液通常是 ( )A. NaCl B. Na2SO3 C. Na2S2O3 D. Na2S4O619.以EDTA法测定某试样中MgO(M40.31)含量，用0.02 molL-1 EDTA溶液滴定，设试样中MgO的质量分数约为50%，试样溶解后定容为250.00 mL，吸取25.00 mL进行滴定，则试样称取量为 ( )A. 0.10.2 g B. 0.160.32 g C. 0.30.6 g D. 0.60.8 g20.下列说法中正确的是 ( )A. 金属指示剂也是一种有机配位体B. 弱酸溶液总是可以用NaOH标准溶液直接进行滴定C. 用KMnO4溶液滴定H2O2时，需进行加热D. 用KMnO4标准溶液进行滴定时，可以在中性或弱碱性介质中进行三、填空题（每空1分，共15分） TOP1.用强酸滴定强碱时，滴定曲线的突跃范围大小与 有关。2.配制HCl标准溶液只能用间接方法而不能采用直接法配制，其原因是 。3.一碱性试样可能含Na2CO3、NaHCO3和NaOH中的一种或两种，用0.1000 molL-1HCl滴定样品溶液，以酚酞为指示剂，滴至终点用去20.00mL HCl，问：(1) 若该试样是Na2CO3和NaOH两物质的等物质的量混合物，继续在该溶液中加入甲基橙为指示剂又需消耗HCl mL才能滴定至终点。(2) 若该试样是由等物质的量Na2CO3、NaHCO3组成，则以甲基橙为指示剂还需消耗HCl mL，才至滴定终点。4.有一浓度为0.100 0 molL-1的三元弱酸H3A，其pKa12.00，pKa26.00，pKa312.00，若用0.1000 molL-1 NaOH滴定，该酸会产生 个突跃，其计量点的pH分别为 和 ，可选用的指示剂分别为 和 。5.酸碱滴定曲线是以存在pH突跃为特征的。滴定时酸碱浓度愈大，pH突跃愈 ，Ka或Kb愈小，pH突跃愈 。6.用NaOH标准溶液滴定HAc时，若以甲基橙为指示剂，滴定结果偏 。7.NaOH标准溶液吸收了空气中的CO2，用于滴定强酸时，将使滴定结果 。8.氧化还原滴定法是以 的滴定分析方法，主要有 和 等分析方法。四、问答题（25分） TOP1.用下列物质标定NaOH溶液浓度所得的浓度偏高、偏低还是准确？为什么？（1）部分风化的H2C2O4H2O；（2）含有少量不溶性杂质（中性）的邻苯二甲酸氢钾。2.什么叫酸碱滴定的pH突跃范围?影响强酸(碱)和一元弱酸(碱)滴定突跃范围的因素有哪些?3.在滴定分析中，分析结果的准确度和精密度各表示什麽意义?准确度和精密度的关系如何?五、计算题（30分） TOP1. 称取0.4122 g乙酰水杨酸试样，加20.00 mL乙醇溶解后，加3滴酚酞指示剂，在不超过10C的温度下，用0.1032 molL-1NaOH标准溶液进行滴定，终点时消耗21.08 mL NaOH溶液，计算试样中乙酰水杨酸的质量分数。2. 精密称取维生素C(C6H8O6)试样0.1988g，加新煮沸过的冷蒸馏水100mL和稀HAc10mL，加淀粉指示剂后，用0.05000 molL-1的I2标准溶液滴定，达到终点时用去22.14mL，求维生素试样的质量分数。3. 精确吸取氯化钙（Mr111.0）注射液2.00mL，用水稀释并加过量草酸铵使之沉淀，所得草酸钙沉淀分离洗净后，加稀硫酸使沉淀完全溶解。用c(KMnO4)=0.02000molL-1的溶液滴定所析出的草酸，用去KMnO4溶液26.12mL。试计算此注射液中CaCl2的质量分数。4.天平称量误差为 0.2 mg，现欲配制0.01000 molL-1的二甲酸(COOH)2和邻苯二甲酸氢钾(C6H4COOKCOOH)的标准溶液各1升，用以标定NaOH溶液，计算天平称量的相对误差各为多少？5. 临床上常用EDTA标准溶液测定体液中某些金属离子的含量，用于诊断是非患有某种疾病，在测定人尿样中Ca2+、Mg2+含量时，吸取10.00mL尿样，加入pH10的NH4Cl-NH3缓冲溶液，以铬黑T为指示剂，用0.1000 molL-1EDTA标准溶液滴定，消耗25.00mL；另取10.00mL尿样，加NaOH溶液调节pH至12，以钙指示剂为指示剂，用0.1000 molL-1EDTA标准溶液滴定，消耗11.00mL。已知人尿样Ca2+、Mg2+含量的质量浓度正常范围分别为0.10.8 gL-1和0.030.6 gL-1，通过计算判断所测尿样中Ca2+、Mg2+含量是否正常。学生自测答案 TOP一、判断题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.二、选择题1.B 2.A 3.B 4.B 5.A 6.D 7.D 8.A 9.B 10.B 11.C 12.C 13.D 14.C 15.A 16.A 17.A 18.C 19.C 20.A三、填空题1.酸碱浓度2.浓HCl易挥发3.（1）10mL；40mL4. 2个；4和9；甲基橙和酚酞5.大；小6.低7.偏高8.氧化还原反应为基础；高锰酸钾法和碘量法四、问答题1.答（1）H2C2O4H2O风化后会失去结晶水，使H2C2O4H2O变为H2C2O4，由于H2C2O4的相对分子质量小于H2C2O4H2O，会使标定的NaOH溶液浓度偏低。（2）用于含有少量杂质，使所称的邻苯二甲酸氢钾的物质的量减少，会使测定结果偏高。2. 酸碱滴定的pH突跃范围是指化学计量点前后一定误差范围内（通常是指相对误差为0.10.1）溶液pH值的变化范围。浓度和温度影响强酸强碱相互滴定的pH突跃范围；浓度、温度和酸碱的强度（即Ka、Kb的大小）影响弱酸、弱碱滴定的pH突跃范围。3. 准确度是测定值与真实值相互符合的程度，用误差的大小来衡量；精密度是在同一条件下重复测定值相互符合的程度，可用偏差的大小衡量，它与准确度无直接联系。五、计算题1. 2. 章后习题答案 TOP1. 5；3；2；1；22. RE =100% T0.1g3. 甲的0.36100.36120.3603/30.3608 乙的0.364l0.36420.3643/30.3642 甲的准确度高，因平均测量值接近于真实值；乙的精密度高,因它的重现性好。4. 可利用下式计算NaOH溶液的浓度：(1)初读数1.00mL误计为0.10mL，使V(NaOH)偏大，由上式可知测定的NaOH溶液浓度偏低；(2)由于将称量的邻苯二甲酸氢钾的质量0.3518误计为0.3578，使m(KHC8H4O4)偏大，由上式可知测定的NaOH溶液的浓度偏高。5. pKIn-5.000.11=4.89,pKHIn144.89=9.11故变色范围为 pH 8.1110.116. m(H2C2O42H2O)0.17g，故不能控制在0.05范围内。若改用邻苯二甲酸氢钾，M(KHC8H4O4)204g mol-10.51g0.02，故可以控制在0.05范围内。7. 化学计量点是化学反应的等量点，而滴终点则是指示剂的变色点。在各类酸碱滴定中，所选指示剂的变色点与该反应的化学计量点应尽可能接近。中性点的pH值永远等于7，而化学计量点和变色点的pH值则根据滴定反应类型的不同和所选指示剂的不同而不同。8. pKa8.09.（1）能，因为cKa10-8，由于滴定突跃范围为6.759.70，因此可选用酚酞作指示剂。（2）能，因为cKa110-8，cKa210-8，但Ka1/Ka2104,故有2个滴定突跃，可进行分步滴定。由于第一化学计量点时的pH3.95，第二化学计量点时的pH9.30，因此可分别选用甲基橙和百里酚酞作为两步滴定的指示剂。（4）能，因为cKa110-8，cKa210-8，但Ka1/Ka2104,故只有一个滴定突跃，可作为一元弱酸进行滴定。由于化学计量点时的pH9.0左右故可选用酚酞或百里酚酞作指示剂。（5）不能，因为cKa110-810. cKa110-8、cKa210-8、cKa310-8，但Ka1/Ka2104、Ka2/Ka3104，因此，只有一个滴定突跃，可作为一元弱酸进行滴定。由于化学计量点时的pH9.40，故可选用百里酚酞作指示剂。11. 12. 滴定反应：5H2O2 + 2KMnO4 +