分析化学实验思考题总结

实验一实验一 煤气灯的使用和玻璃工操作煤气灯的使用和玻璃工操作 1 正常的煤气灯火焰 各焰层的大概温度为多少 被加热的物体应放在哪一层 题目正常的煤气灯火焰 各焰层的大概温度为多少 被加热的物体应放在哪一层 题目 加黑 加黑 答 焰心 内层 温度约 573K 左右 还原焰 中层 温度较焰心高 氧化焰 外层 温 度最高 约 1073 1173K 实验时 被加热物体一般都用氧化焰来加热 根据需要可调节火 焰的大小 留一个空 2 使用煤气灯时 什么情况下会出现临空火焰和侵入火焰 出现这种情况如何处理 答 如果煤气和空气的进入量都调节得很大 则点燃煤气后火焰在灯管的上空燃烧 移去 点燃所用的火柴时 火焰也自行熄灭 这样的火焰称为 临空火焰 如果煤气的进入量 很小 而空气的进入量很大时 煤气将在灯管内燃烧 管口会出现一缕细细的呈青色或绿 色的火焰 同时有特色的 嘘嘘 声响发出 这样的火焰称为 侵入火焰 遇到这些不 正常的火焰 应立即关闭煤气开关 重新调节和点燃煤气 3 选择瓶塞有什么要求 试比较玻璃磨口塞 橡皮塞和软木塞各有哪些优缺点 答 塞子的大小应与仪器的口径相适合 塞子塞进瓶口或仪器口的部分不能少于塞子本身 高度的 1 2 也不能多于 2 3 瓶塞的种类应根据所装化学品的化学性质来选择 软木塞易 被酸 碱所损坏 但与有机物作用较小 橡皮塞可以把瓶子塞得很严密 并可以耐强碱性物 质的侵蚀 但容易被强酸和某些有机物质 如汽油 苯 氯仿 丙酮 二硫化碳等 所侵蚀 玻 璃磨口塞子把瓶子也塞得很严 它适用于除碱和氢氟酸以外的一切盛放液体或固体物质的 瓶子 4 将玻璃管插入塞孔时 应如何操作 答 将选定的玻璃导管插入并穿过已钻孔的塞子 一定要使所插入导管与塞孔严密套接 先用右手拿住导管靠近管口的部位 并用少许甘油或水将管口润湿 然后左手拿住塞 子 将导管口略插入塞子 再用柔力慢慢地将导管转动着逐渐旋转进入塞子 并穿过塞孔 至所需的长度为止 也可以用布包住导管 将导管旋入塞孔 如果用力过猛或手持玻璃导 管离塞子太远 都有可能将玻璃导管折断 刺伤手掌 5 如何确定火焰的不完全燃烧 可借助于仪器和物品 答 点燃煤气灯时煤气燃烧不完全 便会析出碳质 生成光亮的黄色火焰 且火焰温度不 高 6 加热玻璃管时 应如何使玻璃管受热均匀 答 先将玻璃管用小火预热一下 然后双手持玻璃管 把要弯曲的部位斜插入喷灯 或煤 气灯 火焰中 以增大玻璃管的受热面积 也可在灯管上罩以鱼尾灯头扩展火焰 来增大 玻璃管的受热面积 若灯焰较宽 也可将玻璃管平放于火焰中 同时缓慢而均匀地不断转 动玻璃管 使之受热均匀 7 实验室使用的塞子一般有玻璃塞 橡皮塞 软木塞 分析各种塞子有什么优缺点 答 软木塞易被酸 碱所损坏 但与有机物作用较小 橡皮塞可以把瓶子塞得很严密 并可 以耐强碱性物质的侵蚀 但容易被强酸和某些有机物质 如汽油 苯 氯仿 丙酮 二硫化碳 等 所侵蚀 玻璃磨口塞子把瓶子也塞得很严 它适用于除碱和氢氟酸以外的一切盛放液体 或固体物质的瓶子 实验二实验二 滴定分析基本操作 加上题目 有些题目回答太简单 滴定分析基本操作 加上题目 有些题目回答太简单 1 1 1 的盐酸是指 1 体积的浓盐酸 质量分数 36 38 与 1 体积的水混合配比而成 摩 尔浓度约为 6 25mol l 2 强碱性 强吸湿性 应使用干燥的小烧杯称量 3 刚洗过的滴定管 移液管的内壁挂有小水珠 直接滴定或移液会增加原溶液的水 从而 造成实际滴定液浓度的变化 而产生较大误差 所以要润洗 使挂在内壁上的液体尽量与 所配溶液浓度一致 润洗一般至少三次 锥形瓶不需润洗 因为需要准确不变的酸 或碱 的量 而不是浓度 如果将盛有待 滴定酸 或碱 液的锥形瓶润洗了 会使酸 或碱 的量增加 从而造成大的误差 4 甲基橙的变色范围是 pH 3 1 4 4 酚酞的是 pH 8 0 10 0 在碱性条件下 甲基橙显黄 色 酚酞显橙色 酸性条件下 甲基橙显橙色 酚酞为无色 根据人眼的感觉习惯 当颜 色有无色到有色 由浅色到深色 由冷色到暖色变化时 较易判断 所以 酸滴碱时用甲 基橙做指示剂 碱滴酸时用酚酞 反之 则滴定终点不易准确判断 易造成较大误差 5 在以 cm3作为单位的情况下 用滴定管 移液管 容量瓶作量器时 记录的数据应精确 到小数点后两位 有效数字 3 5 位 6 滴定管在制作过程中 难免会出现粗细不均 用同一段管子可以减小仪器误差 7 这样做 移液管尖端的保留体积会基本相同 不会导致平行滴定时的过大误差 因为一 些管口的尖端加工的不十分圆滑 如果不旋转 停顿 会使每次在尖端的保留体积差异过 大 而造成较大误差 8 因为 可能会有溅沾在锥形瓶壁上的滴定液或待滴定液 用去离子水冲洗瓶壁会使两者 反应完全 结果更准确 在接近终点时显色剂变色灵敏 稍有不慎便会过量 所以要缓慢 滴加 实验三实验三 食盐提纯食盐提纯 1 理论上在室温下 8 0g 食盐形成饱和溶液需要 22cm3左右的水 但在加热蒸发过程中水 会变少 所以加水 30cm3 加水过多会使实验时间过长 加水太少会使食盐无法完全溶解 或者过早析出 2 在沉淀的形成的过程中 如果溶液的浓度过大 形成的沉淀颗粒较小 过滤分离的速度 就会太慢 逐滴加入是为了 SO42 离子不是大量的过量 避免形成的沉淀太小 继续加热是 为了陈化的过程 使小颗粒溶解 大的颗粒长大 利于过滤 3 不可以 因为 MgCO3是微溶物 加入 OH 才能使 Mg2 沉淀完全 加热至沸是为了使它 们完全反应 4 Ba2 由后面加入的 Na2CO3反应生成 BaCO3沉淀除去 NaOH 与 Na2CO3由后面加入的 HCl 除去 氯离子是食盐的组成成分 5 因为其中还有 KCl 必须通过它与 NaCl 溶解度的不同除去 6 防止 CO32 的干扰 CO32与 Ba2 也能形成沉淀 但是沉淀可以被盐酸分解 7 为了防止溶液中可能仍然存在的 CO32 及 OH 的干扰 Ca2 与 C2O42 形成的草酸钙沉淀 可以被盐酸分解而不能被乙酸分解 8 根据两者溶解度随温度变化的不同 通过重结晶的方法除去 必要的时候可以多次重结 晶 9 普通漏斗主要应该注意滤纸的叠法 滤纸与漏斗的结合要紧密 漏斗颈紧靠在接受容器 的内壁上 转移时用倾析法 先转移溶液后转移沉淀 同时用玻璃棒靠在三层滤纸处引流 每次加入的溶液不要超过滤纸高度的 2 3 减压过滤应注意倒吸 漏斗缺口靠近空气出口 过滤完毕先拔漏斗后关抽气设备 优缺点比较 普通漏斗速度慢 装置简单 不易收集固体 减压漏斗过滤速度快 固体和液体均可收集 10 因为盐酸浓度较大 调节 pH 容易过量 所以应该小心滴入 必要时可以将溶液稀释 11 CO2溶解在水中的 pH 约为 5 即此酸度下 CO32 被分解 可以除去残留的 CO32 pH 试纸的使用 将小块试纸放在干燥洁净的点滴板上 用玻璃棒沾取待测的溶液 滴在试纸 上 观察试纸的颜色变化 在 30 秒内尽快将试纸的颜色与标准比色板颜色对比 12 这些可能是残留在蒸发皿壁上的氯化钠及其他杂质 这时可以通过加入去离子水使其 溶解到溶液中而减少损失 实验四实验四 氯化物中氯含量的测定氯化物中氯含量的测定 1 莫尔法测氯时 为什么介质的 pH 须控制为 6 5 10 5 答 在酸性介质中 铬酸根将转化为重铬酸根 溶液中铬酸根的浓度将减小 指示终点的铬酸 银沉淀过迟出现 甚至难以出现 若碱性太强 则有氧化银沉淀析出 2 以 K2CrO4作指示剂时 指示剂浓度过大或过小对测定有何影响 答 K2Cr2O7的浓度必须合适 若太大将会引起终点提前 且其本身的黄色会影响终点的观 察 若太小又会使终点滞后 都会影响滴定的准确度 根据计算 K2CrO4的浓度约为 5 10 3 mol L 为宜 3 用莫尔法测定 酸性光亮镀铜液 主要成分为 CuSO4和 H2SO4 中的氯含量时 试液 应做哪些预处理 答 加入 KCN 掩蔽 Cu2 并加入适量的 NaOH 中和硫酸 控制溶液为中性或弱碱性 4 若试样中有较多的杂质离子 加入沉淀剂可以形成沉淀 对于测定结果将会有什么影 响 讨论莫尔法测氯的适用性 答 由于指示终点的判断是根据生成砖红色的铬酸银沉淀 若杂质离子的沉淀有颜色会影 响终点的判断 并会消耗沉淀剂 使最终的测定结果偏大 可行性 在中性溶液中 以 K2CrO4为指示剂 用 AgNO3标准溶液滴定 Cl 称为莫尔 法 滴定反应 Cl aq Ag aq AgCl s 白色 Ksp AgCl 1 8 10 10 终点反应 CrO42 aq 2Ag aq Ag2CrO4 s 砖红色 Ksp Ag2CrO4 1 2 10 12 由于 Ag2CrO4的溶解度比 AgCl 大 根据分步沉淀的原理 溶液中将首先析出 AgCl 当 AgCl 定量沉淀后 稍过量的 Ag 即与 CrO42 生成砖红色的 Ag2CrO4 使沉淀染上明显的红 色 凡能与 Ag 和 CrO42 生成沉淀或配合物的离子都干扰测定 如 PO43 AsO43 S2 C2O42 Ba2 Pb2 Hg2 等 以及在中性或微碱性溶液中易水解的离子 如 Fe3 Al3 等 以及有色离子如 Cu2 Co2 Ni2 等量大时也都妨碍测定 应预先分离除去 本法终 点明晰 结果准确 5 测定接近终点时 加水冲洗锥形瓶对测定结果有影响吗 答 有影响 加水冲洗会稀释溶液 使终点变色不敏锐 甚至使终点推迟 结果偏大 6 为何要控制滴定速度 与酸碱滴定比较 控制速率的意义有何不同 答 因为滴定速度的快慢影响反应进行的快慢及程度 滴定速度过快会造成局部浓度过高 提前到达反应终点 而实际上其它部分尚未反应 使滴定失败 沉淀的吸附的影响 在酸碱滴定中 滴定速度过快使局部快速达到中和 导致指示剂颜色变化 而在沉淀 滴定中 滴定速度过快使局部快速饱和而生成沉淀 与酸碱滴定相比 控制滴定速率尤为 重要 直接决定滴定的成功与否 7 使用 AgNO3溶液有哪些注意事项 洗涤装过 AgNO3标准溶液的滴定管 用自来水冲洗 会有什么发现 应该怎样清洗 答 AgNO3溶液应该放在棕色试剂瓶中 置暗处保存 滴定时要快速装入棕色滴定管 防 止见光分解 洗涤时 先用去离子水冲洗 如果已经发现有白色不溶物 并且不易洗去 可先用适 量的氨水冲洗 然后用去离子水冲洗 实验五实验五 混合碱的测定混合碱的测定 1 欲测定混合碱中总碱度 应选用何种指示剂 为什么 答 应采用甲基橙等做指示剂 因为甲基橙的变色范围为 3 1 4 4 在酸性范围内变色 保证混合碱中无论强碱还是弱碱都参与反应 准确指示终点 2 采用双指示剂法测定混合碱 在同一份溶液中测定 试判定下列五种情况下 混合碱 中存在的成分是什么 1 V1 0 2 V2 0 3 V1 V2 4 V1V2时 组成为 CO32 OH V112 再加少量钙试剂 看是否有红色出现 实验十五实验十五 氧化还原反应和电化学氧化还原反应和电化学 1 通常条件下 氧化还原反应总是由较强的氧化剂与还原剂向着生成较弱的氧化剂和还原 剂方向进行 从电极电势的数值来看 当氧化剂电对的电势大于还原剂电对的 电势时 反 应才可以进行 反应以 高电势的氧化型氧化低电势的还原型 的方向进行 在判断氧化还 原反应能否自发进行时 通常指的是正向反应 任何一个氧化还原反应 原则上都可以设计成原电池 利用原电池的电动势可以判断氧化 还原反应进行的方向 由氧化还原反应组成的原电池 在标准状态下 如果 电池的标准电 动势 E 0 则电池反应能自发进行 如果电池的标准电动势 E 0 则电池反应不能自 发进行 在非标准状态下 则用该状态下的电动势来判断 从原电池的电动势与电极电势之间的关系来看 只有 E 时 氧化还原反应才能自发地 向正反应方向进行 也就是说 氧化剂所在电对的电极电势必须大于还原剂所在电对的电 极电势 才能满足 E 0 的条件 从热力学讲电池电动势是电池反应进行的推动力 当由氧化还原反应构成的电池的电动势 E 池大于零时 则此氧化还原反应就能自发进行 因此 电池电动势也是判断氧化还原反 应能否进行的判据 查表知 Fe 3 e Fe2 1 0 771V Br2 2e 2Br 2 1 066V 由反应式可知 Br2 是氧化剂 Fe 是还原剂 故上述电池反应的 E 1 066 0 771 0 295V 0 可以正向进行 2 向硫酸铜溶液中加入少量氨水 得到的不是氢氧化铜 而是浅蓝色的碱式硫酸铜沉淀 2CuSO4 2NH3 H2O NH3 2SO4 Cu2 OH 2SO4 若继续加入氨水 碱式硫酸铜沉淀就溶解 得到深蓝色的四氨合铜配离子 Cu2 OH 2SO4 8NH3 2 Cu NH3 4 2 SO42 2OH 3 4 E3 E7 E4 E5 E1 E2 E6 5 前者均大于后者 生成沉淀和配合物将使电极电势升高 实验十六实验十六 乙酸电离常数和电离度的测定乙酸电离常数和电离度的测定 1 测溶液 pH 值是将参比电极和测量电极同时浸入待测溶液中组成电池 25 时 pH E E0 0 059 定位就是用已知 pH 值的标准缓冲溶液定位 E 代入 E0后 就可以根 据其测出未知液 E 算出 pH 值 一般选用接近中性的溶液与饱和 KCl 溶液作为定位用缓 冲溶液 2 在测定一组 HAc 时 电极上会沾有所测剩余溶液 若上一组测较浓溶液 则电极头上 会留有大量氢离子 难以除干净 在测下一组 HAc 时 会对结果产生很大影响 3 会有变化 因为电离过程是个吸热过程 升高温度会使平衡反应向正方向移动 即电离 反应方向 电离度与电离常数随之升高 降低温度 平衡向反方向移动 电离度与电离常 数随之降低 4 用去离子水清洗后 再用溶液润洗两到三次 准确量取 读数时要平视液面 若有吹字 则吹出最后一滴 5 通过实验作图结果与计算结果比较可知作图法精度高 提高准确度的方法有 1 标定 HAc 浓度时平行滴定三次 求平均值 以减小误差 2 吸取 溶液用移液管及吸量管以提高吸取量的准确度 3 实验数据处理时用作图法 使五个作图 点尽量多的落在一条直线上或分居此直线的两侧 这样便可平衡各数据的误差 6 不能 因为若浓度很稀 水的电离所产生的氢离子就不可以忽略了 而且 平衡时 HAc 的浓度也将变化 稀释有助于 HAc 的电离 则其浓度不能用 c 代替 7 因为 HAc 电离微弱且 H2O 相对 HAc 电离更是可以忽略 所以可以认为乙酸根离子与氢 离子的浓度相同 通过测定 pH 值 可知氢离子浓度 即等同于乙酸根离子 HAc 电离微 弱 可以用初始浓度代替 初始浓度则通过三次平行滴定测出 8 可以不烘干 可以用下一组将测的 HAc 润洗此烧杯 且在电极棒插入溶液前也事先用 HAc 溶液润洗几次 即可基本消除误差 实验十七实验十七 化学反应速率及活化能的测定化学反应速率及活化能的测定 1 1 3 2 4 2 82 23ISOIOS 2 IOSIOS32 2 643 2 32 反应 2 的速率远大于反应 1 的速率 如果加过硫酸铵的速率不够快 则会出现 变化不均匀的情况 从而造成反应终点判断不准确 增大实验误差 其 2 423 OSII 次 过硫酸铵易分解 所以必须快速加入过硫酸铵 以减小实验误差 2 先计时后震荡 没有使各物料接触均匀 充分就开始计时 则偏大 均偏小 t k 而先振荡后计时 则情况恰相反 如果把 NH 2S2O8与 Kl 的加入顺序对调 则使与 2 82O S 反应 会使实际参与计时反应的减少 而增大实验误差 则偏小 均 2 32O S 2 82O St k 偏大 3 与淀粉溶液显出蓝色 是本实验的计时终点 由本实验中的两个关联方程式 3 I 知 所加入的 Na2S2O3的量 3 2 4 2 82 23ISOIOS IOSIOS32 2 643 2 32 决定着的量及其出现的时间 即决定着溶液出现蓝色的时间 3 I 如果加入的 Na2S2O3过少 会使计时时间过短 容易造成较大误差 如果加入过多 则反应计时时间内所消耗的 NH 2S2O8过多 近似用平均速率代替瞬时速率的方程就不成 立 即 甚至会出现 NH 2S2O8消耗完时 还有 Na2S2O3剩余 t OS t OS 2 82 2 82 以致无法显示计时终点的情况 本实验中 Cu2 是催化剂 可以降低 NH 2S2O8与 Kl 反应的活化能 加速反应 且随 Cu2 的增加 反应加快 4 可能造成量筒中的残液与所量取液的反应 使所量取液的有效量减少 对结果造成较大 误差 与反应而造成较大误差 2 82O S 2 32O S 6 所得的数据不同 作图法更合理 因为通过合理选取数据点作图 可以摒弃一些有较大 实验误差的数据 并可以综合处理各方面的误差 使得结果更为合理准确 通过本实验可以总结出影响化学反应速率的因素有 3 条 反应物浓度 反应体系的温 度 催化剂及其用量 7 求平均值和作图法 十八十八 水杨酸合铜水杨酸合铜 1 不能 由于等摩尔数连续变化法要求保持总物质的浓度不变 如果有多种配合物 可能 产生不能的配比 那么就无法保证这个前提 2 a 不使用时用及时打开样品室盖子 断开光路 避免光电管老化 b 测试前需要预热 15 分钟 c 每次改变波长需要重新调零 同时在实验过程中应该随时检查吸光度零点是 否有变化并及时做出调整 3 硝酸钾溶液 4 因为两种原始溶液 硝酸铜和璜基水杨酸溶液的物质量浓度均为 0 05mol L 所以在 这里的计算过程中 n 之比值相等于 V 之比值 5 CuC7H4O3R 2 Cu C7H4O3R 2 2 实验十九实验十九 铅铋合金中铅铋合金中 Pb2 Bi3 含量的连续测定含量的连续测定 1 加入六次甲基四胺的目的是缓冲上一步中过量的盐酸 以调节 pH 未加之前 pH 约为 5 25 至合适范围 pH 6 左右 过量的目的是缓冲与 EDTA 络合过程中产生的氢离 子 2 不能 pH 在 5 6 之间时 Bi3 已水解 3 首先调节 pH 1 滴加二甲酚橙指示剂后 Bi3 与指示剂形成紫红色配合物 这是因为 二甲酚橙与金属离子形成的配合物都是红紫色 二甲酚橙与 Pb2 Bi3 形成的络合物呈 红色 它们的稳定性小于 Pb2 Bi3 和 EDTA 所形成的络合物 当 EDTA 滴加量逐渐 增多时 Bi3 与 EDTA 形成黄色络合物 当溶液由紫红色转变为亮黄色时 即为滴定终 点 由于在滴定 Bi3 时 加入了较大量的酸 因此在滴定 Pb2 时加入过量六次甲基四 胺溶液 以缓冲过量的酸 并调节溶液 pH 至 5 6 在此 pH 下 Pb2 可与二甲酚橙形 成紫红色配合物 但此配合物同样不如其与 EDTA 所形成配合物稳定 当用 EDTA 标 液滴定时 Pb2 与 EDTA 形成黄色络合物 当溶液由紫红色转变为亮黄色时 即为滴 定终点 4 可以 由于 EDTA 本身在水中的溶解度较小 且通常含有少量水和杂质 因此通常用 其二钠盐来配制 EDTA 标液 5 氨水的缓冲区为 pH 9 10 在本实验的 pH 范围内不能形成缓冲作用 而碱则只中和酸 而不能形成缓冲体系 由于 Ac 离子能与 Pb2 形成络合物 将会影响 Pb2 的准确滴定 6 标定 EDTA 溶液的基准物有 Zn ZnO CaCO3 Cu Bi MgSO4 7H2O Ni Pb 等 常见用纯金属锌作基准物标定 EDTA 可以用铬黑 T 作指示剂 用氨缓冲溶液 在 pH 10 进行标定 也可用二甲酚橙作指示剂 用六亚甲基四胺调节酸度 在 pH 5 6 进行标定 实验二十实验二十 COD测定测定 1 滴定过程应先慢后快再慢 开始时应逐滴滴加 待红色褪去再滴加第二滴 之后 由 于反应生成Mn2 发生自催化作用 因此滴定速度可加快 快到终点时应慢滴以利于 终点的把握 2 可选用酸式滴定管 吸量管 移液管均可 但由于器材数量限制 也可用酸式滴定管 精确量取10 00mL KMnO4 滴定管的精度也是小数点后两位数 3 若不加硫酸 则KMnO4可能与自来水中其他杂质离子发生氧化还原反应 使得最后回 滴时的结果偏大 4 本实验的主要不同在于采用了返滴定的方法 该方法可有效避免直接滴定时终点颜色 由深到浅 不易判断的问题 同时长时间在沸水浴加热可最大限度除去有机杂质 使结果更合理 5 返滴定法 若直接用Na2C2O4滴定过量的KMnO4 则终点时溶液颜色由深紫红色变成无 色 不易准确判断 不符合终点颜色变化原则 采用返滴定法时 终点颜色由无色变 成微红色 较易判断 加热的目的是保证有机物与KMnO4反应完全 Cl 含量高时 其在酸性中可能被KMnO4氧化 发生如下反应 10Cl 2MnO4 16H 5Cl2 2Mn2 8H2O 使得测定结果偏高 6 COD可反应水质受有机物或还原性物质污染程度 可作为水中有机物含量的指标之一 测定COD的方法一般有高锰酸钾法 重铬酸钾法和库仑法 7 二十一二十一 硫酸铵中硫酸铵中氮含量测定氮含量测定 1 首先是甲醛中微量酸的影响 如果不事先中和 会造成最终结果偏大 第二是试样中 游离酸的存在 使得结果偏大 2 除了硝酸铵外 其他都是铵态氮可以用此法测定 而硝酸铵中硝酸根与铵根是 1 1 的 关系 同时硝酸根不参与反应 因此也可以用此法测定总氮含量 3 这些离子均能参与反应 与氢氧化钠标准液反应能使结果偏高 4 是根据指示剂甲基红的指示范围为 4 4 6 2 可以防止体系过于碱性 减小误差 5 第一种方法较精确 但是终点指示模糊 容易在此产生误差 第二种方法易于观察 但由于酚酞的指示范围在 8 0 9 6 实际上滴定游离酸所用的 NaOH 相对于另一份试液 已经过多 从而会造成实验结果偏大 6 可以不事先处理甲醛 其他过程与本实验相同 对比实验结果的误差 如果在误差允 许的范围内 则说明甲醛中游离酸对实验结果的影响可以忽略不计 7 酚酞指示范围为 8 0 9 6 是最常用的碱滴定酸的指示剂 一方面变色范围比较准确 一方面变色点十分容易观察 实验二十二实验二十二 非水滴定法非水滴定法 1 非水滴定已有五十多年的发展历史 1956 年在理论上取得了重大突破 近二十年来取 得了长足的发展 非水滴定是指用水以外的其它溶剂作为滴定介质的一种容量分析法 根据酸碱的质子 理论 物质的酸碱性除了于物质的本质有关外 还与溶剂的性质有关 溶剂的固有酸碱度 能影响溶质的表观酸碱强度 溶剂的酸度越强 溶质的表观酸度就越弱 而其表观碱度则 增强 反之亦然 这种影响的大小取决于溶质与溶剂的反应程度 非水溶剂对有机化合物的溶解能力比水强 因此适用于分子量大 极性弱的有机酸 有机碱 高级脂肪酸等 另外 本身与水反应的某些物质可以用适宜的非水滴定体系 常见的非水滴定体系有 乙酸 盐酸 丙酮 溴化氢 冰醋酸等 2 温度 实验器具 滴定速度 终点判断 3 铵盐 如 NH4Cl NH4NO3 NH4 2C2O4 实验二十三实验二十三 沉淀滴定法测定调味品中氯化钠的含量沉淀滴定法测定调味品中氯化钠的含量 1 去除其中的水分 会使所标定的 AgNO3溶液浓度偏小 2 加硝酸是除去一些弱酸根离子的影响 如 CO Ac 再加 KMnO4 是因为酸性 条件下 KMnO4的氧化性较强 可以去除还原性物质对 AgNO3的影响 3 用铁铵矾作为指示剂的银量法称为福尔哈德法 因为要使用 AgNO3 原因同上 2 且测定调味品 酱油 味精 中含有弱酸和还原性物质 4 同 2 5 不需要 因为比较三者的 AgBr 5 0 10 13 和 AgI 8 5 10 17 比 AgSCN 1 0 10 12 更小 沉淀不会 sp K 转化 6 应使用王水 应为试管壁上可能会附着有被还原的 Ag 王水能溶解 7 沉淀中会附着银离子 从而使 NHSCN 的用量减少 而总结果偏小 加入一定的有机试 剂的覆盖法 或另外选一种配位滴定法会更好 实验二十四实验二十四 胃舒平药片中铝 镁的测定胃舒平药片中铝 镁的测定 1 实验中为什么要称取大量样品溶解后再分取部分试样进行实验 答 因为胃舒平药片中各组分含量可能不均匀 为使测定结果具有代表性 本实验取较多 样品 研细混合后再取部分进行分析 2 在分离 Al3 后的滤液中测定 Mg2 为什么还要加入三乙醇胺溶液 答 加入三乙醇胺的作用是掩蔽滤液中仍可能存在的 Al3 3 测定 Mg2 时可否不用分离 Al3 而是采用掩蔽的方法直接测定 Mg2 根据 Al3 的性质 选择什么物质掩蔽比较好 设计实验方案 答 可以 可采用 DDTC 盐酸羟胺 三乙醇胺联合掩蔽剂掩蔽大量的铝 选择合适的掩 蔽剂用量后先用掩蔽剂用量 加入掩蔽剂掩蔽 Al3 后 在 pH l0 条件下 以铬黑 T 为指示 剂 用 EDTA 滴至溶液由紫红色变为纯蓝色为终点 4 能否改进实验条件用 EDTA 标准溶液直接滴定 Al3 答 不能 因为 Al3 的滴定存在下列问题 Al3 对二甲酚橙等指示剂有封闭作用 Al3 与 EDTA 配位缓慢 需要加过量 EDTA 并加热煮沸 配位反应才比较完全 在酸度不高时 Al3 水解生成一系列多核氢氧基配合物 如 Al2 H2O 6 OH 3 3 Al3 H2O 6 OH 6 3 等 即 便将酸度提高至 EDTA 滴定 Al3 的最高酸度 pH 4 1 仍不能避免多核配合物的形成 铝 的多核配合物与 EDTA 反应缓慢 配位比不恒定 故对滴定不利 故不宜采用直接滴定法 应采用返滴定法 5 在滴定 Al3 和 Mg2 之前 为什么要加入氨水产生沉淀 并用盐酸将沉淀溶解 解释这 一步骤的目的和机理 答 滴加氨水是为了将样品处理中所用的过量的盐酸中和 当刚好产生沉淀时刚好中和 再用盐酸中和稍过量的氨水 沉淀刚好溶解时溶液刚好呈中性 6 在滴定 Al3 和 Mg2 时选用不同的 pH 解释选择的依据 答 滴定 Al3 时调节 PH 到 4 左右是为了防止 Al3 水解 而滴定 Mg2 时由于 MgY2 lgKMgY 8 7 稳定性比较差 根据 pH lgKMY曲线 必须在弱碱性 pH 10 的条件下滴定 且 指示剂铬黑 T 的 pH 范围为 7 10 7 该实验中对 Al3 和 Mg2 的测定可否会受到其他离子如 Ca2 Zn2 Mn2 Fe3 的干扰 答 由如图所示 EDTA 的酸效应曲线可以看出 Mg2 与 Ca2 Mn2 的稳定常数较接近 因 此受其干扰较大 而 Al3 与 Ca2 Zn2 Mn2 Fe3 的稳定常数都较接近而且允许的 pH 值 也较接近 故受 Ca2 Zn2 Mn2 Fe3 离子的干扰都较大 EDTA 酸效应曲线 第十章 有机 实验三十五 非金属元素性质综合实验 1 实验室的实验室的 H2S Na2S Na2SO3溶液能否长期保存 说明理由 溶液能否长期保存 说明理由 答 不能 因为三者均易被空气中的 O2氧化而变质 2 选用一种试剂区别下列五种无色溶液 选用一种试剂区别下列五种无色溶液 NaCl NaNO3 Na2S Na2S2O3 Na2HPO4 答 选用 AgNO3 Cl Ag AgCl NaNO3与 AgNO3不反应 S2 2Ag Ag2S 黑 S2O32 2Ag Ag2S2O3 白 Ag2S2O3 H2O Ag2S 黑 H2SO4 HPO42 H PO43 PO43 3Ag Ag3PO4 黄 3 在选用酸溶液作为氧化还原反应的介质时 为何不常用在选用酸溶液作为氧化还原反应的介质时 为何不常用 HNO3或或 HCl 在什么情况下可 在什么情况下可 选用选用 HNO3或或 HCl 答 因为 HNO3具有氧化性 而 HCl 具有还原性 会干扰氧化还原反应的进行 当 HNO3 或 HCl 不会参与氧化还原反应时 才可以作为氧化还原反应的介质使用 4 有三瓶未贴标签的溶液分别是有三瓶未贴标签的溶液分别是 NaNO2 Na2SO3和和 KI 如何进行鉴别 如何进行鉴别 答 分别取少量三种试液 加入 Cl2和 CCl4 CCl4层呈紫红色的试液为 KI 再向另外两只 试管中加入少量 BaSO4 出现白色沉淀的试液为 Na2SO3 另外一种试液即为 NaNO2 相关 方程式如下 Cl2 2NO2 2NO3 2Cl Cl2 2I I2 2Cl Cl2 SO32 SO42 2Cl SO42 Ba2 BaSO4 5 KIO3和和 NaHSO3在酸性介质中的反应产物与二者的相对量有什么关系 在酸性介质中的反应产物与二者的相对量有什么关系 答 2IO3 5HSO3 I2 5SO42 H2O 3H I2 HSO3 H2O 2I SO42 3H 当 nKIO3 nNaHSO3 2 5 时 生成 I2 SO42 当 nKIO3 nNaHSO3 1 3 时 生成 I SO42 当 1 3 nKIO3 nNaHSO3 2 5 时 生成 I2 I SO42 实验三十六 金属元素性质综合实验 1 在在 Cr3 溶液中加入溶液中加入 Na2S 得到的沉淀是什么 解释之 得到的沉淀是什么 解释之 答 Cr OH 3 因为 Na2S 易发生水解反应 2 某同学在鉴定某同学在鉴定 Cr3 时 向时 向 Cr3 溶液中加入溶液中加入 NaOH 并用并用 H2O2氧化 然后加入稀氧化 然后加入稀 H2SO4 乙醚 却得不到蓝色而是绿色的溶液 请你帮助分析原因 乙醚 却得不到蓝色而是绿色的溶液 请你帮助分析原因 答 原因 在加入 H2O2后 应该用水浴加热 应该用浓 H2SO4 而不是稀 H2SO4 3 Cu 和和 Cu 各自稳定存在和相互转化的条件是什么 各自稳定存在和相互转化的条件是什么 答 当 Cu 以配合物或难溶物形式存在时 可以稳定存在 而 Cu 在酸性溶液中可以 稳定存在 在 Cu 溶液中加入还原剂如 Cu 粉时 可以转化为 Cu 而 Cu 在溶液 中极不稳定 容易发生歧化反应 生成 Cu 和 Cu2 4 如何制得白色的如何制得白色的 Mn OH 2沉淀 沉淀 答 在试管中加入少量 MnSO4溶液 加入适量密度小于水的有机溶剂如甲苯 乙醚等进行 液封 然后加入少量的 NaOH 溶液 在下层水相就会出现白色的 Mn OH 2沉淀 5 碱性介质中碱性介质中 Co 能被能被 Cl2氧化氧化 Co 而酸性介质中 而酸性介质中 Co 又能将又能将 Cl 氧化为氧化为 Cl2 Co 的还原性弱而的还原性弱而 Co NH3 6 2 又极易被空气氧化氧化为又极易被空气氧化氧化为 Co NH3 6 3 如何解释这 如何解释这 些些 矛盾矛盾 的现象 的现象 答 在碱性介质中 Co Co Cl2 Cl 发生氧化还原反应时 Co 将 Cl 氧化为 Cl2 Co NH3 6 3 的稳定性好于 Co NH3 6 2 是因为 Co NH3 6 3 形成的是内轨型配合物 而 Co NH3 6 2 形成的是外轨型配合物 Co NH3 6 3 稳定容易生成 所以即使 Co 的还 原性较弱 Co NH3 6 2 也极易被空气氧化氧化为 Co NH3 6 3 实验三十七 金属元素综合设计性实验 实验三十八 有机 实验三十九实验三十九 硫酸亚铁铵的制备和硫酸亚铁质量分数的测定硫酸亚铁铵的制备和硫酸亚铁质量分数的测定 题目加上 题目加上 硫酸亚铁铵的制备硫酸亚铁铵的制备 1 可接上盛有CuSO4溶液的洗气瓶 吸收产生的有毒气体 反应式如下 Cu2 H2S CuS 2H 8CuSO4 PH3 4H2O 4CuSO4 4H2SO4 H3PO4 3CuSO4 2PH3 3H2SO4 2Cu3P 4CuSO4 PH3 4H2O H3PO4 4H2SO4 8Cu 也可以用酸性KMnO4溶液除去 写上反应方程式 2 加入少量铁屑是为了防止Fe2 被氧化成Fe3 Fe3 Fe Fe2 3 Fe2 在酸性溶液中稳定存在 因此加入H2SO4保持溶液的酸性 防止Fe2 被氧化或水解 加入少量蒸馏水是使溶液浓度降低 防止过滤时析出晶体 4 FeSO4溶解度随温度变化较大 温度较高时溶解度较大 因此为了避免过滤时析出过多 晶体 需趁热过滤 绿色晶体应该是FeSO4水合晶体 可能是在过滤时 由于漏斗柱温 度较低 热的FeSO4溶液流经漏斗柱时发生热交换而降低温度 析出晶体 用少量不含 氧气的蒸馏水淋洗溶解即可 加一个溶解度曲线图 根据书上的数据 5 保持酸度是为了防止Fe2 被氧化成Fe3 同时防止其水解 6 这是由于FeSO4的溶解度受温度影响较大 当热的FeSO4溶液遇到温度较低的漏斗时 发 生热交换 溶液温度降低 析出FeSO4水合晶体而堵塞滤纸孔 造成过滤速度较慢 如何 处理 7 NH4 2FeSO4 6H2O在乙醇中溶解度很小 但在水中溶解度较大 因此不能用蒸馏水淋 洗 8 O2可氧化Fe2 变成Fe3 从而使测定结果偏高 限量分析反应式为 Fe3 n SCN Fe NCS n 3 n 8 所用仪器有 吸滤瓶 布氏漏斗 抽滤装置 注意事项 安装布氏漏斗时 应把布氏漏斗下端的斜口与吸滤瓶支管相对 吸滤用的滤纸 应比布氏漏斗的内径略小 以恰好盖住瓷板上所有的孔为度 放好滤纸后 先用少量去离 子水润湿 再打开开关 布氏漏斗中的液体不得超过漏斗溶剂的三分之二 停止吸滤时 应先拆下吸滤瓶上的橡皮管或拔去漏斗 然后关闭抽滤装置 以防止水倒吸 10 应以铁为准 加入的H2SO4是过量的 同时 NH4 2SO4晶体的理论计算量是以铁为基准 的 11 12 NH4 2FeSO4 6H2O和NaCl的热稳定性不同 含结晶水的情况不同 溶解度受温度影响 也不同 NH4 2FeSO4 6H2O热稳定性较差 若加热过度 二价铁可能被氧化 NaCl的热 稳定性较好 加热至黏稠状影响不大 NH4 2FeSO4 6H2O的溶解度受温度影响较大 因 此采用冷却热饱和溶液制得晶体 而NaCl的溶解度受温度影响较小 因此可蒸发溶剂至溶 液呈黏稠状 硫酸亚铁铵中的硫酸亚铁铵中的Fe2 含量的测定含量的测定 Fe含量的测定方法有 邻二氮菲分光光度计法 重铬酸钾法 邻二氮菲分光光度计法可参照前面实验 邻二氮菲吸光光度法测定铁含量 重铬酸钾法测定铁的实验方案 1 配制K2Cr2O7标准溶液 准确称取固体 0 9 1 1g 置于 250ml 烧杯 加 50ml 水溶解 定容 200ml 容量瓶中 摇匀 2 亚铁盐中铁含量的测定 1 准确称取 0 8 1 2g 试样 3 份于锥形瓶中 加 50ml 水 10ml 硫酸 5ml 磷酸 加 6d 二苯胺磺酸钠 2 用 K2Cr2O7标准溶液滴定至溶液由绿色突变为紫色或紫蓝色为终点 3 计算浓度 3 可用NH4F作掩蔽剂 形成稳定的 FeF6 3 络离子 或加入少量5 盐酸羟胺溶液以消除其 干扰 实验四十实验四十 三乙二酸合铁 三乙二酸合铁 酸钾的制备 酸钾的制备 1 在由黄色沉淀制备绿色化合物时 加入了 H2O2溶液 有红棕色沉淀生成 用方程式表 示这一制备过程 答 OHOHFeOCFeKOCKOHOHOFeC 23342342222242 12 46326 2 实验过程中使用的氧化剂为 H2O2 仔细观察实验现象 据此写出 H2O2 发生的反应方 程式 答 OHOHFeOCFeKOCKOHOHOFeC 23342342222242 12 46326 3 在这个实验中 最后一步能否用蒸干溶液的方法来提高产率 为什么 答 因为 K3 Fe C2O4 3 3H2O 在 110 下可失去部分结晶水 230 时分解 4 在最后的溶液中 加入乙醇的作用是什么 悬挂棉线的作用是什么 答 乙醇起到溶剂的重结晶作用 利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同 可以使被 提纯物质从过饱和溶液中析出 而让杂质全部或大部分仍留在溶液中 若在溶剂中的溶解 度极小 则配成饱和溶液后被过滤除去 从而达到提纯目的 悬挂棉线的作用是晶体可 围绕棉线生长 5 加入 H2O2后为何要再加入饱和 H2C2O4 然后为什么要趁热过滤 答 加入适量的乙二酸可使 Fe OH 3转化为三乙二酸合铁 酸钾配合物 方程式为 趁热过滤可滤去杂OHOCFeKOCKOCHOHFe 234234224223 6 233 2 质 以免在晶体中混入杂质 并且可提高产率 6 如何确定 K3 Fe C2O4 3 3H2O 的组成 简单说明 答 检定 K 取少量 K2C2O4及产品溶液 分别与饱和酒石酸氢钠 NaHC4H4O6 溶液作 用 充分摇匀 观察现象是否相同 检定 C2O42 在少量 K2C2O4及产品溶液中分别加 2 滴 CaCl2溶液 观察现象有何不同 检定 Fe3 在少量 FeCl3及产品溶液中 分别加入 1 滴 KSCN 溶液 观察现象有何不同 7 合成过程中 为何第一步生成乙二酸亚铁时加入饱和乙二酸 而在第二步合成三乙二 酸合铁 酸钾时却加入饱和乙二酸钾 试说明原因 答 第一步时乙二酸亚铁易被氧化成三价铁 故应在酸性条件下反应 所以加入乙二酸 而第二步合成三乙二酸合铁 酸钾本身主三价铁不会被氧化 可以用盐 四十一四十一 废铝废铝 1 硫酸在常温下会使铝片表面钝化 从而难以溶解 所以在加热情况下才能溶解 氢氧 化钠可以在常温下溶解铝片 但反应过于剧烈 2 6 4 克硫酸铝 3 3 克硫酸钾 生成 8 8 克明矾 3 先用氢氧化钠溶解铝 然后过滤去除铁 然后再加酸调节 pH 4 用纯水反复洗涤 抽滤 四十二四十二 甘氨酸合铜甘氨酸合铜 1 顺式甘氨酸铜空间位阻相对较小 更易于与水中氢离子结合 所以溶解度大 这两种 异构体的结晶结构和颜色不同 顺式为蓝色针状晶体 反式为蓝紫色鳞片状晶体 2 不能 因为直接加入氢氧化钠制得的氢氧化铜为沉淀 无法参与下一步反应 而用氨 水处理过后反应生成的是氢氧化铜胶体 胶体与反应物接触面积大 从而能够发生下 一步反应 3 略 4 因为在刚抽滤时体系中还有其他化合物存在 直接用乙醇洗涤很可能导致这些化合物 析出依附于晶体上 5 碘量法测定铜 EDTA 甲醛法测定铜 由于碘化铜沉淀表面会吸附一些碘使滴定终点不明显 影响精确度 所以在化学计量点时 加入少量硫氰化铵 使碘化铜沉淀转变为硫氰化铜 而硫氰化铜比碘化铜溶解度小得多 因此能使被吸附的碘从沉淀表面置换出来 实验四十三实验四十三 硫代硫酸钠制备 性质监测与含量测定 不全 硫代硫酸钠制备 性质监测与含量测定 不全 请你自己做好 请你自己做好 1 2 3 4 5 硫代硫酸钠溶液滴定铜 锥形瓶中的溶液达到终点 放置几分钟后慢慢变蓝 分析原因 答 在硫代硫酸钠溶液滴定铜时 首先铜与过量碘化钾作用析出 I2 I2用硫代硫酸钠标准 溶液滴定后产生 I 放置几分钟后 I 又会被空气中的氧化产生 I2 I2遇淀粉批示剂变蓝 6 推导出计算 Na2S2O3含量的公式 答 假设称取 Na2S2O3 5H2O 产品的质量为 mT 配制成 250ml 溶液 称取 Cu 的质量为 mCu 所