第七章重量分析法和沉淀滴定法思考题答案

1、第七章 重量分析法和沉淀滴定法思考题答案1. 沉淀形式和称量形式有何区别？试举例说明之。答：在重量分析中，沉淀是经过烘干或灼烧后进行称量的。例如在SO42-的测定中，以BaCl2为沉淀剂，生成BaS04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BaS0 4的质量，计算SO42-的含量，BaS0 4又是称量形式。 又如在测定 Mg2+时，沉淀形式是 MgNH 4PO4 6H2O,灼烧后Mg 2P2O7却是 称量形式。2. 为了使沉淀定量完成 , 必须参加过量沉淀剂 , 为什么又不能过量太多？答：参加过量沉淀剂 ,为了利用共同离子效应来降消沉淀的溶解度 ,以使沉淀完全。但沉淀剂决不能

2、 加得太多, 否那么 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。3. 影响沉淀溶解度的因素有哪些？它们是怎么发生影响的？在分析工作中 , 对于复杂的情况 , 应如 何考虑主要影响 因素？答：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消沉淀的溶解度 , 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 , 大局部无机物沉淀是离子型晶体 ,

3、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 , 其总外表积越大 , 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 , 在进行沉淀反响时 , 对无配位反响的强酸盐沉淀 , 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；在有配位反响 , 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 , 那么应主要考虑配位效应。4. 共沉淀和后沉

4、淀区别何在？它们是怎么发生的？对重量分析有什么不良影响？在分析化学中什么情况下需要利用共沉淀？ 答：共沉淀就是：当一种难溶物沉淀从溶液中析出时 , 溶液中的某些可溶性杂质会被沉淀带下来而混 杂 于沉淀中的现象。共沉淀使沉淀玷污 , 它是重量分析中最重要的误差来源之一。后沉淀是由于沉淀 速度的差异 , 在 已形成的沉淀上形成第二种不溶物质 , 这种情况大多发生在特定组分形成的过饱和溶 液中。后沉淀所引入的杂质 量比共沉淀要多 , 且随沉淀放置时间的延长而增大。从带入杂质方面来看 共沉淀现象对分析测定是不利的 , 但在分 析化学中往往利用共沉淀这一现象来富集别离溶液中的某些 微量组分 , 特别是贵

5、金属和稀有元素等。5. 在测定Ba2+时，如果BaS0 4中有少量BaC"共沉淀，测定结果将偏高还是偏低？如有Na2SO4、Fe2S043、BaCrO 4共沉淀，它们对测定结果有何影响？如果测定S0 42-时，BaS04中带有少量沉淀BaCl2、 Na2S04、 BaCr04 、 Fe2S04 3,对测定结果又分别有何影响？ 答：分别为偏低；均偏高；偏高、 偏低、偏高、偏低。 详见?分析化学常见错误解析? P250-251 6. 沉淀是怎样形成的？形成沉淀的性状主要与哪些因素有关？其中哪些因素主要由沉淀本质决定？哪些因素与沉淀条件有关？答：沉淀的形成一般要经过晶核的形成和晶核长大两个

6、过程。晶核的形成机理 , 目前尚无成熟的理论。一般认为，将沉淀剂参加试液中时，当沉淀构晶离子浓度的乘积超过该条件下沉淀的溶度积时，离子通过相互碰撞聚集形成微小的晶核。晶核形成之后，溶液中的构晶离子仍在向晶核外表扩散，并且进入晶核，以至逐渐形成晶体即沉淀微粒 。按照沉淀颗粒直径的大小可将沉淀分为晶形沉淀和 无定形沉淀两类。形成何种类型的 沉淀，主要决定于沉淀物质本性，但也与沉淀进行的条件有关。在 沉淀的形成过程中， 由离子形成晶核， 再进 一步聚集成沉淀微粒的速度称为聚集速度。 在聚集的同时， 构晶离子在一定晶格中定向排列速度称为定向速度。 定向速度主要决定于沉淀物质的本性； 聚集速度 主要由沉

7、淀时的条件所决定， 其中最主要的是溶液中生成沉淀 物质过饱和度。 聚集速度与溶液相对过 饱和度成正比。7 要获得纯洁而易于别离和洗涤的沉淀，需采取些什么措施？为什么？ 答：晶形沉淀和无定形沉淀的性质不同， 对形成沉淀时的条件要求也不同。所以，晶形沉淀的沉淀条 件为：在适当稀的溶液中进行 稀 ;在不断搅拌下 进行 搅 ; 在热溶液中进行 热 ; 在酸性溶液中进行 酸 ; 进行陈化 陈 。无定形沉淀的沉淀条件 为： 在适当浓的溶液中进行 浓 ; 在热溶液中进行 热; 在 不断搅拌下进行 搅; 参加电解质溶液 电 不必陈化 不陈 。目的在于根据冯维曼经验公式 , 降低相 对过饱和度 , 减小形成沉淀

8、时的初始速率 .8. 什么是均相沉淀法？与一般沉淀法相比，有何优点？ 答：均相沉淀法是通过溶液中发生一化学反响，使沉淀剂 从溶液中缓慢地、均匀地产生出来，从而使 沉淀在整个溶液中缓慢地、均匀地析出。它和一般沉淀法相比，可以 防止局部过浓的现象发生，获得 的沉淀为颗粒较大，外表吸附杂质少，易于过滤和洗涤的晶形沉淀。9. 某溶液中含 SO42-、Mg 2+两种离子，欲用重量法测定，试拟定简要方案。答：先在稀 HCl 介质中加过量的 BaCl 2 溶液，使 SO42 沉淀完全，别离、洗涤、烘干、灼烧后测SO42-含量。然后在滤液中参加 P04* 磷酸三甲酯，或参加 NH32HPO 4,生成 MNH

9、4 HPO 4沉淀,称量形 式MgP2O7,测定Mg2+含量。10. 重量分析的一般误差来源是什么？怎样减少这些误差？ 答：重量分析一般误差来源是共沉淀和后沉淀现象。 减 小误差的措施： 1 选择适当的分析步骤； 2 选 择适宜的沉淀剂； 3 改变杂质的存在形式； 4 改 善沉淀条件； 5 再沉淀等。11. 什么是化学因数？运用化学因数时，应注意什么问题？ 答：待测组分的摩尔质量与称量形式的摩尔质量之比 通常称为 “化学因数 或称 “换算因数 。运用化学 因数时， 必须注意在待测组分的摩尔质量与称量形式的 摩尔质量前乘以适当的系数，使分子分母中待 测元素的原子个数相等。12. 试述银量法指示剂

10、的作用原理，并与酸碱滴定法比拟之。答：银量法根据所用指示剂的不同分为使用铬酸钾指示剂的摩尔法 , 铬酸钾与银离子生成砖红色沉淀 ; 佛尔哈德法 使用铁铵矶指示剂 ，三价铁与 SCN -生成血红色配合物 ；法扬司法使用吸附指示剂 ，吸附指 示剂被吸附和不被吸 附颜色不同。 酸碱滴定法中所用的指示剂本身就是有机弱酸或有机弱碱，其共轭酸碱对的结构不同而颜色不同。当在滴定过程中，溶液的 pH 值改变时，指示剂的结构发生改变而引 起溶液颜色 的改变，从而指示滴定的终点。13. 用银量法测定以下试样中 Cl -含量时，选用哪种指示剂指示终点较为适宜？1 BaCl2 2 NaCl +Na 3PO4 3 Fe

11、Cl2 4 NaCl + Na 2SO4答：如用摩尔法1 中Ba2+与指示剂铬酸钾反响，2中PO43与Ag+反响生成沉淀，3中Fe2+易生成沉淀， 所以选用铁铵矶佛尔哈德法，强酸性作指示剂较为适宜。4可选用K2CQ4作指示剂。14. 说明用下述方法进行测定是否会引入误差：1吸取NaCI + H 2SO4试液后 马上用摩尔法测定 Cl-； 2中性溶液中用摩尔法测定Br-；3用摩尔法测定pH八80的KI溶液中的I-;(4) 用摩尔法测定 C，但配制的K2CQ4指示剂溶液浓度过稀；(5) 用佛尔哈德法测定 C ，但没有加硝基苯。答：(1)酸度大，会使指示剂溶解，使结果偏高；( 2)剧烈振摇防吸附 B

12、r -那么不会引入误差； (3)由于沉淀对的吸附力太强， 会使结果偏低； (4)使消耗 AgNO 3过多， 结果偏高； ( 5)终点时会发生置 换反响： AgCl + SCN - =AgSCN + Cl -，会引入误差，使结果偏低。15. 试讨论摩尔法的局限性。答：摩尔法要求的酸度范围为pH= 6.5 ? 10.5。当试液中有铵盐存在时，要求溶液的酸度范围pH 为6.5? 7.2。在此条件下但凡能够与 Ag +生成微溶性化合物或配合物的阴离子 (如PO43-, ASO43-, SO32-,CO32-, C2O42-, S2-) ，都干扰测定。一些高价金属离子 (如Fe3+, Al3+, Sn4

13、+, Bi3+) 在中性或弱碱性溶液中发生水解，故也不应存在。当一些有色金属离子浓度稍大时也影响终点的观察。能和指示剂生成有色物质的离子(Pb2+,Ba2+)不能存在。本法只能用来测定卤素，而不能用NaCI标准溶液直接测定 Ag+。16. 为什么用佛尔哈德法测定 Cl-时，弓I入误差的几率比测定BL或时大？答：用佛尔哈德法测定B或时，因为AgBr和AgI的溶度积(Ksp)都小于AgSCN的溶度积，不会发生类似的 ( AgCI + SCN = AgSCN + CI )沉淀转化反响。17. 为了使终点颜色变化明显，使用吸附指示剂应注意哪些问题？答： (1) 保护胶体，参加糊精，防止凝聚；(2) 由

14、于吸附指示剂的颜色变化发生在沉淀外表上，因此被滴液浓度不能太稀，应尽量使沉淀的比外表大一些，即沉淀的颗粒要小一些。( 3) 溶液的浓度不能太稀，因为浓度太稀时，沉淀很少，观察终点比拟困难。( 4) 防止在强的阳光下进行测定，因卤化银沉淀对光敏感，很快转化为灰黑色，影响终点的观察。(5) 滴定必须在中性，弱碱性或弱的酸性溶液中进行。这是因为吸附指示剂起指示作用的是它们的阴离子。酸度大时，指示剂的阴离子与H +结合，产生酸效应，形成不带电荷的分子而不被吸附。要在适宜的pH 范围内进行 (见书表 7-1)。18. 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。答：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