分析实验---思考题--参考答案.doc

（2） 注意事项 1当混合碱为 NaOH 和 Na 2 CO3 组成时，酚酞指示剂用量可适当多加几 d，否则常因 滴定不完全而使 NaOH 的测定结果偏低。 2第一计量点的颜色变化为红一微红色，不应有 CO2 的损失，造成 CO2 损失的操作是 滴定速度过快，溶液中 HCl 局部过量，引起 HCl + NaHCO3 = NaCl + CO2 + H 2 O 的反 应。因此滴定速度宜适中，摇动要均匀。 3第二计量点时颜色变化为黄色橙色。滴定过程中摇动要剧烈，使 CO2 逸出避免 形成碳酸饱和溶液，使终点提前。 七 EDTA 标准溶液的配制与标定 （一）基本操作 1 容量瓶的使用（见 P34-35） ： （1） 容量瓶的准备：试漏、洗涤 （2） 容量瓶的使用： 14 用固体物质配制溶液：溶解一定量转移洗涤定容摇匀。 用容量瓶稀释溶液，则用移液管吸取一定体积的溶液于容量瓶中，加 水稀释至标线，摇匀。 2 滴定操作 （2） 思考题： 1.络合滴定中为什么加入缓冲溶液？ 答：各种金属离子与滴定剂生成络合物时都应有允许最低 pH 值，否则就不能被准确 滴。而且还可能影响指示剂的变色点和自身的颜色，导致终点误差变大，甚至不能准确滴 定。因此酸度对络合滴定的影响是多方面的，需要加入缓冲溶液予以控制。 2. 用 Na2CO3 为基准物。以钙指示剂为指示剂标定 EDTA 浓度时，应控制溶液的酸度 为多大？为什么？如何控制？ 答：用 Na2CO3 为基准物质，以钙指示剂为指示剂标定 EDTA 浓度时，因为钙指示剂 与 Ca2+在 pH=1213 之间能形成酒红色络合物，而自身呈纯蓝色，当滴定到终点时溶液的 颜色由红色变纯蓝色，所以用 NaOH 控制溶液的 pH 为 1213。 3.以二甲酚橙为指示剂，用 Zn2+标定 EDTA 浓度的实验中，溶液的 pH 为多少？ 解：以二甲酚橙为指示剂，用 Zn2+标定 EDTA 浓度的实验中，溶液的 pH 为 5-6。 4.络合滴定法与酸碱滴定法相比，有那些不同点？操作中应注意那些问题？ 答：络合滴定法与酸碱滴定法相比有如下不同点： （1）络合滴定反应速度较慢，故滴定速度不宜太快； （2）络合滴定法干扰大（在络合滴定中 M 有络合效应和水解效应，EDTA 有酸效应和共存离子效应） ，滴定时应注意消除各种干扰； （3）络合滴定通常在一定的酸度下进行，故滴定时应严格控制溶液的酸度。 八 水的总硬度的测定 （1） 基本操作 1 移液管的使用：洗涤 润洗 移取 放液 2 滴定 （2） 注意事项： 因水样中的钙、镁含量不高、滴定时，反应速度较慢，故滴定速度要慢。 （三）思考题： 1.什么叫水的总硬度？怎样计算水的总硬度？ 答：水中 Ca2+、Mg2+的总量称为水的总硬度。 计算水的总硬度的公式为： ( cV ) EDTA M CaO 1000 （mgL-1） V水 ( cV ) EDTA M CaO 100 ( o ) V水 2.为什么滴定 Ca2+、Mg2+总量时要控制 pH10，而滴定 Ca2+分量时要控制 pH 为 12 13？若 pH13 时测 Ca2+对结果有何影响？ 答：因为滴定 Ca2+、Mg2+总量时要用铬黑 T 作指示剂，铬黑 T 在 pH 为 811 之间为 蓝色，与金属离子形成的配合物为紫红色，终点时溶液为蓝色。所以溶液的 pH 值要控制 为 10。测定 Ca2+时，要将溶液的 pH 控制至 1213，主要是让 Mg2+完全生成 Mg(OH)2 沉 15 淀。以保证准确测定 Ca2+的含量。在 pH 为 1213 间钙指示剂与 Ca2+形成酒红色配合物， 指示剂本身呈纯蓝色，当滴至终点时溶液为纯蓝色。但 pH13 时，指示剂本身为酒红色， 而无法确定终点。 3.如果只有铬黑 T 指示剂，能否测定 Ca2+的含量？如何测定？ 答：如果只有铬黑 T 指示剂，首先用 NaOH 调 pH12，使 Mg2+生成沉淀与 Ca2+分 离，分离 Mg2+后的溶液用 HCl 调 pH=10，在加入氨性缓冲溶液。以铬黑 T 为指示剂，用 MgEDTA 标准溶液滴定 Ca2+的含量。 九 铅、铋混合液中铅、铋含量的连续测定 （1） 基本操作 1 移液管的使用：洗涤 润洗 移取 放液 2 滴定 （2） 思考题 1.按本实验操作，滴定 Bi3+的起始酸度是否超过滴定 Bi3+的最高酸度？滴定至 Bi3+的终 点时，溶液中酸度为多少？此时在加入 10mL200gL-1 六亚四基四胺后，溶液 pH 约为多 少？ 答：按本实验操作，滴定 Bi3+的起始酸度没有超过滴定 Bi3+的最高酸度。随着滴定的 进行溶液 pH1。加入 10mL200gL-1 六亚四基四胺后，溶液的 pH=56。 2.能否取等量混合试液两份，一份控制 pH1.0 滴定 Bi3+，另一份控制 pH 为 56 滴定 Bi3+、Pb2+总量？为什么？ 答：不能在 pH 为 56 时滴定 Bi3+、Pb2+总量，因为当溶液的 pH 为 56 时，Bi3+水 解，不能准确滴定。 3.滴定 Pb2+时要调节溶液 pH 为 56，为什么加入六亚四基四胺而不加入醋酸钠？ 答：在选择缓冲溶液时，不仅要考虑它的缓冲范围或缓冲容量，还要注意可能引起的 副反应。再滴定 Pb2+时，若用 NaAc 调酸度时，Ac-能与 Pb2+形成络合物，影响 Pb2+的准确 滴定，所以用六亚四基四胺调酸度。 十 高锰酸钾标准溶液的配制与标定 （1） 基本操作 1 溶液的配制 2 称量 3 滴定 （2） 注意问题： 加热温度不能太高，若超过 90，易引起 H 2 C 2 O4 分解： H 2 C 2 O4 = CO2 +CO + H 2 O KMnO4 颜色较深，读数时应以液面的上沿最高线为准； 开始时滴定速度要慢，一定要等前一滴 KMnO4 的红色完全褪去再滴入下一滴。若 滴 定 速 度 过 快 ，部 分 KMnO4 将 来 不 及 与 Na 2 C 2 O4 反 应 而 在 热 的酸 性 溶 液 中 分 解： 16 ? 4 MnO4 + 4 H + = 4 MnO2 + 3O2 +2 H 2 O 终点判断：微红色半分钟不褪色即为终点。 （3） 思考题 1.配制 KMnO4 标准溶液时，为什么要将 KMnO4 溶液煮沸一定时间并放置数天？配好 的 KMnO4 溶液为什么要过滤后才能保存？过滤时是否可以用滤纸？ 答：因 KMnO4 试剂中常含有少量 MnO2 和其它杂质，蒸馏水中常含有微量还原性物质 它们能慢慢地使 KMnO4 还原为 MnO(OH)2 沉淀。另外因 MnO2 或 MnO(OH)2 又能进一步促 进 KMnO4 溶液分解。因此，配制 KMnO4 标准溶液时，要将 KMnO4 溶液煮沸一定时间并 放置数天，让还原性物质完全反应后并用微孔玻璃漏斗过滤，滤取 MnO2 和 MnO(OH)2 沉 淀后保存棕色瓶中。 2.配制好的 KMnO4 溶液为什么要盛放在棕色瓶中保护？如果没有棕色瓶怎么办？ 答：因 Mn2+和 MnO2 的存在能使 KMnO4 分解，见光分解更快。所以.配制好的 KMnO4 溶液要盛放在棕色瓶中保存。如果没有棕色瓶，应放在避光处保存。 3.在滴定时，KMnO4 溶液为什么要放在酸式滴定管中？ 答：因 KMnO4 溶液具有氧化性，能使碱式滴定管下端橡皮管氧化，所以滴定时， KMnO4 溶液要放在酸式滴定管中。 4.用 Na2C2O4 标定 KMnO4 时候，为什么必须在 H2SO4 介质中进行？酸度过高或过低有 何影响？可以用 HNO3 或 HCl 调节酸度吗？为什么要加热到 7080？溶液温度过高或过 低有何影响？ 答：因若用 HCl 调酸度时，Cl-具有还原性，能与 KMnO4 作用。若用 HNO3 调酸度 时，HNO3 具有氧化性。所以只能在 H2SO4 介质中进行。滴定必须在强酸性溶液中进行， 若酸度过低 KMnO4 与被滴定物作用生成褐色的 MnO(OH)2 沉淀，反应不能按一定的计量关 系进行。在室温下，KMnO4 与 Na2C2O4 之间的反应速度慢，故须将溶液加热到 7080， 但温度不能超过 90，否则 Na2C2O4 分解。 5.标定 KMnO4 溶液时，为什么第一滴 KMnO4 加入后溶液的红色褪去很慢，而以后红 色褪去越来越快？ 答：因与 KMnO4Na2C2O4 的反应速度较慢，第一滴 KMnO4 加入，由于溶液中没有 2+ Mn ，反应速度慢，红色褪去很慢，随着滴定的进行，溶液中 Mn2+的浓度不断增大，由于 Mn2+的催化作用，反应速度越来越快，红色褪去也就越来越快。 6.盛放 KMnO4 溶液的烧杯或锥形瓶等容器放置较久后，其壁上常有棕色沉淀物，是什 么？此棕色沉淀物用通常方法不容易洗净，应怎样洗涤才能除去此沉淀？ 答：棕色沉淀物为 MnO2 和 MnO(OH)2，此沉淀物可以用酸性草酸和盐酸羟胺洗涤液 洗涤。 十一 高锰酸钾法测定过氧化氢的含量 （1） 基本操作 1 溶液的配制 2 移液管的使用 3 滴定 （2） 实验注意问题 只能用 H 2 SO4 来控制酸度，不能用 HNO3 或 HCl 控制酸度。因 HNO3 具有氧化 17 性， Cl 会与 MnO4 反应。 不能通过加热来加速反应。因 H 2 O2 易分解。 Mn 2+ ? ? 对滴定反应具有催化作用。滴定开始时反应缓慢，随着 Mn 2+ 的生成而加 速。 （三）思考题 1.用高锰酸钾法测定 H2O2 时，能否用 HNO3 或 HCl 来控制酸度？ 答：用高锰酸钾法测定 H2O2 时，不能用 HCl 或 HNO3 来控制酸度，因 Cl 会与 ? MnO4 反应，HNO3 具有氧化性。 ? 2.用高锰酸钾法测定 H2O2 时，为何不能通过加热来加速反应？ 答：因 H2O2 在加热时易分解，所以用高锰酸钾法测定 H2O2 时，不能通过加热来加速反 应。 十二 软锰矿中 MnO2 含量的测定 （一） 基本操作 1 称量 2 滴定 （二）实验注意问题 1 如果不知软锰矿中 MnO2 的大概含量，应首先作初步测定； 2 Na2C2O4 的加入量应适当多过量一些，以加速矿样的溶解并保证溶解完全； 3 在室温下，MnO2 与 Na2C2O4 之间的反应速度缓慢，故需将溶液加热。但温度不能太 高，若超过 90，易引起 H2C2O4 分解。 (三)思考题 1.为什么 MnO2 不能用 KMnO4 标准溶液直接滴定？ 答：因 MnO2 是一种较强的氧化剂，所以不能用 KMnO4 标准溶液直接滴定。 2.用高锰酸钾法测定软锰矿中的 MnO2 的含量时，应注意控制哪些实验条件？如控制 不好，将会引起什么后果？ 答：应以 H2SO4 控制溶液酸度，酸度不能过低，否则 KMnO4 生成 MnO(OH)2 沉淀。溶液的 温度应控制在 7080，若超过 90易引起 Na2C2O4 分解。 法测定铁矿石中铁的含量（无汞法） 十三 SnCl 2 ? TiCl 3 ? K 2 C r 2 O7 法测定铁矿石中铁的含量（无汞法） （1） 基本操作 1 称量 2 溶液的配制 3 滴定 （2） 实验注意问题 1 用 SnCl2 还原 Fe3+时，溶液温度不能太低，否则反应速度慢，黄色褪去不易观察， 易使 SnCl2 过量。 18 2 用 TiCl 3 还原 Fe3+时，溶液温度也不能太低，否则反应速度慢，易使 TiCl 3 过量。 3 由于指示剂二苯胺磺酸钠也要消耗一定量的 K 2 Cr2 O7 ，故不能多加。 （3） 思考题 1.在预处理时为什么 SnCl2 溶液要趁热逐滴加入？ 答：用 SnCl2 还原 Fe3+时，溶液的温度不能太低，否则反应速度慢，黄色褪去不易观 察，易使 SnCl2 过量。 2.在预还原 Fe()至 Fe()时，为什么要用 SnCl2 和 TiCl3 两种还原剂？只使用其中一 种有什么缺点？ 答：定量还原 Fe()时，不能单独用 SnCl2。因 SnCl2 不能还原 W()至 W()，无法 指示预还原终点，因此无法准确控制其用量，而过量的 SnCl2 又没有适当的无汞法消除， 但也不能单独用 TiCl3 还原 Fe()，因在溶液中如果引入较多的钛盐，当用水稀释时，大量 Ti()易水解生成沉淀，影响测定。故只能采用 SnCl2-TiCl3 联合预还原法。 3.在滴定前加入 H3PO4 的作用是什么？加入 H3PO4 后为什么立即滴定？ 答：因随着滴定的进行，Fe()的浓度越来越大，FeCl-4 的黄色不利于终点的观察，加 入 H3PO3 可使 Fe3+生成无色的 Fe(HPO4)-2 络离子而消除。同时由于 Fe(HPO4)-2 的生成，降 低了 Fe3+/Fe2+电对的电位，使化学计量点附近的电位突跃增大，指示剂二苯胺磺酸钠的变 色点落入突跃范围之内，提高了滴定的准确度。 在 H3PO4 溶液中铁电对的电极电位降低，Fe2+ 更易被氧化，故不应放置而应立即滴 定。 标准溶液的配制及 配制及标定 十四 I2 和 Na 2 S 2 O3 标准溶液的配制及标定 （1） 基本操作 1 溶液的配制 2 移液管的使用 3 滴定 （二）实验注意问题 （ 1 ） Cr 2 O7 与 I ? 的 反 应 速 度 较 慢 ， 为 了 加 快 反 应 速 度 ， 可 控 制 溶 液 酸 度 为 0.20.4mol ? l 化） ； （2）滴定前将溶液稀释以降低酸度，以防止 Na 2 S 2 O3 在滴定过程中遇强酸而分 解，S2O3 2- 2? ?1 ，同时加入过量 KI 后在暗处放置 5min（避光，防止 I ? 被空气中的氧氧 + 2H+ = S + H2SO3；降低Cr3+，有利于终点观察； 淀粉指示剂应在临近终点时加入，而不能加入得过早。否则将有较多的 I 2 与淀粉指 示剂结合，而这部分 I 2 在终点时解离较慢，造成终点拖后； 滴定结束后溶液放置后会变蓝，若 5-10min 内变蓝，是由于空气氧化所致。若很快 变蓝，说明 K 2 Cr2 O7 与 KI 作用不完全，溶液稀释过早。此时，表明实验失败，应重做！ 19 （三）思考题： 1.如何配制和保存 I2 溶液？配制 I2 溶液时为什么要滴加 KI？ 答：因 I2 微溶于水而易溶于 KI 溶液中，在稀的 KI 溶液中溶解也很慢，故配制时先将 I2 溶解在较浓 KI 的溶液中，最后稀释到所需浓度。保存于棕色瓶中。 2.如何配制和保存 Na2S2O3 溶液? 答 ： 水中 的 CO2 、 细 菌和 光 照都 能 使其 分 解，水 中 的氧 也 能将 其 氧化。 故 配制 Na2S2O3 溶液时，先将蒸馏水煮沸，以除去水中的 CO2 和 O2，并杀死细菌；冷却后加入少 量 Na2CO3 使溶液呈弱碱性以抑制 Na2S2O3 的分解和细菌的生长。保存于棕色瓶中。 3.用 K2Cr2O7 作基准物质标定 Na2S2O3 溶液时，为什么要加入过量的 KI 和 HCl 溶液？ 为什么要放置一定时间后才能加水稀释？为什么在滴定前还要加水稀释？ 答：为了确保 K2Cr2O7 反应完全，必须控制溶液的酸度为 0.2-0.4moLl-1HCl 溶液，并 加入过量 KI。K2Cr2O7 与 KI 的反应需一定的时间才能进行得比较完全，故需放置 5min 后 在加水稀释，降低酸度，以防止 Na2S2O3 在滴定过程中遇强酸而分解。 4.标定 I2 溶液时，既可以用 Na2S2O3 滴定 I2 溶液，也可以用 I2 滴定 Na2S2O3 溶液，且 都采用淀粉指示剂。但在两种情况下加入淀粉指示剂的时间是否相同？为什么？ 答：如果用 Na2S2O3 滴定 I2 溶液，因淀粉吸附 I2，所以应滴定至溶液呈前黄色时再加 入淀粉指示剂。如果用 I2 滴定 Na2S2O3 溶液时，应提前加入淀粉，否则易滴过量。 十五 间接碘量法测定铜盐中的铜 （1） 基本操作 1 称量 2 滴定 （2） 实验注意问题： （1）酸度控制为 pH34。 酸度过低：会降低反应速度，同时 Cu I ? 易被空气中的氧氧化为 I 2 （ Cu S 2O 3 2- 2+ 部分水解（pH8.0 时开始水解） 。酸度过高： 2- 2+ 有催化作用） ，使结果偏高；S2O3 发生分解， + 2H+ = S + H2SO3 不含铁时：用 H 2 SO4 或 HAC 调节酸度。不能用 HCl 调节酸度，因 HCl 易与 Cu2+形 2 成 CuCl 4 ? 络离子，不利于滴定反应； 3+ 含有铁时：用 NH 4 HF2 控制溶液的酸度为 pH34，同时可使共存的 Fe 转化为 FeF63? ，以消除铁对 Cu 2+ 的干扰。 （2）应在临近终点时加入淀粉指示剂，不能过早加入。否则将有较多的 I 2 与淀粉指示 剂结合，而这部分 I 2 在终点时解离较慢，造成终点拖后。 （3）防止 CuI 吸附 I 2 。临近终点前加入 NH 4 SCN 使沉淀表面形成一层 CuSCN ，并 20 将吸附的 I 2 释放出来，以免测定结果偏低。 CuSCN 不吸附 I 2 ） （ 。但 NH 4 SCN 不宜过早 加入，否则， NH 4 SCN 会还原 I 2 ，使结果偏低。 （3） 思考题 1.本实验加入 KI 的作用是什么？ 答：本实验中的反应式为： 2Cu 2+ + 5 I ? = 2CuI + I 3? 2 S 2O32 ? + I 3? = S 4O6 2 ? + 3I ? 从上述反应可以看出，I-不仅是 Cu2+的还原剂，还是 Cu+的沉淀剂和 I-的络合剂。 2.本实验为什么要加入 NH4SCN？为什么不能过早地加入？ 答：因 CuI 沉淀表面吸附 I2，这部分 I2 不能被滴定，会造成结果偏低。加入 NH4SCN 溶液，使 CuI 转化为溶解度更小的 CuSCN，而 CuSCN 不吸附 I2 从而使被吸附的那部分 I2 释放出来，提高了测定的准确度。但为了防止 I2 对 SCN-的氧化，而 NH4SCN 应在临近终 点时加入。 3.若试样中含有铁，则加入何种试剂以消除铁对测定铜的干扰并控制溶液 pH 值。 答：若试样中含有铁，可加入 NH4HF2 以掩蔽 Fe3+。同时利用 HFF-的缓冲作用控制 溶液的酸度为 pH=3-4。 十六 碘量法测定葡萄糖的含量 （1） 基本操作 1 2 3 4 称量 溶液的配制 移液管的使用 滴定 （2） 实验注意问题 氧化葡萄糖时滴加稀 NaOH 的速度要慢，否则过量的 IO-还来不及和葡萄糖反应就歧化 为氧化性较差的 IO3-，可能导致葡萄糖不能完全被氧化。 （3） 思考题 什么在氧化微葡萄糖时滴加 NaOH 的速度要慢，且加完后要放置一段时间？而在酸化 后则要立即用 Na2S2O3 标准溶液滴定？ 答：IO-在氧化微葡萄糖时滴加 NaOH 的速度要慢，否则过量的 IO-