问 答 题
1.根据EDTA的酸效应曲线(即Ringbom曲线),可获得哪些主要信息?
(1)由于H+离子存在使EDTA参加主反应的能力降低的现象,称为EDTA的酸效应。
2.为什么在络合滴定中要用缓冲溶液控制溶液的pH值? M要准确滴定有一定的PH范围,EDTA的酸效应随PH变化很大,直接影响M能够准确滴定,金属指示剂的使用也有一定的PH范围 3.(10分) 以2.0×10-2mol/L的EDTA滴定浓度均为2.0×10-2mol/L的Al3+和Zn2+混合溶液中的Zn2+,在pH=5.5时,欲以KF掩蔽其中的Al3+,终点时游离F-的浓度为1.0×10-2mol/L。计算说明在此条件下能否准确滴定Zn2+?(HF的pKa=3.18,lgKAlY =16.1, lgKZnY =16.5, pH=5.5时, lgαY(H)=5.5, Al3+-F-络合物的lgβ1~lgβ6分别为6.1,11.2,15.0,17.7,19.6,19.7)
解:[F-]=1.0×10-2mol/L
αAl(F)=1+106.1×10-2.0+1011.2×10-4.0+1015.0×106.0
+1017.7×10-8.0+1019.6×10-10.0+1019.7×10-12.0
=1010.0
[Al3+]=1.0×10-2/1010.0=1.0×10-12.0 mol/L
α Y(Al)=1+1016.1×10-12.0=104.1
故αY=αY(H) + α Y(Al) -1≈αY(H)
lgK´ZnY=16.5-5.5=11.0
lgcZnK´ZnY = - 2.0+11.0 = 9
lgcZnK´ZnY﹥6
所以在此条件下可以准确滴定Zn2+
4.设计铝合金(含有Zn、Mg等杂质)中铝含量的测定分析方案。用简单流程表明主要步骤、滴定剂、指示剂、滴定pH条件。
Al对指示剂有掩蔽,Al与EDTA反应慢。
返滴定。全部与EDTA反应再将Al-Y破坏
(1) 溶解于酸式金属离子
(2) PH=3.5,过量EDTA,用指示剂二甲酚橙(黄→紫红) (3) 煮沸3min,冷却六亚基四胺,PH5-6用Zn2+滴定(黄→紫红)除掉Y
(4) 加NH4F,微沸破坏AlY,得到AlF+Y(与Al量相同)
(5) Zn2+滴定Y,黄变为紫红为终点
5.已知某溶液是Mg2+和EDTA混合物,且二者浓度不相等,试设计实验方案(要求写出
分析的思路及主要操作步骤)。
(1)判断两种组份何者过量;
(2)假设判断结果是EDTA过量,用络合滴定法测定Mg2+EDTA的浓度。
(1)调节PH=10时,用EBT来检验。
蓝,EDTA过量,红,Mg2+过量
(2)首先在一分钟,按(1)中条件,用EBT为指示剂,Mg标准溶液测出过量的EDTA;然后在另一份中用六亚基四胺调节PH=4,破坏MgY配合物,用二甲酚橙为指示剂,用Zn标准溶液滴定。测出EDTA总量。
(3)总量减去过量EDTA,求出MgY的量。
6.设计分别测定Mg2+与EDTA混合溶液中二组份含量的分析方案。用简单流程表明主要步骤、滴定剂、指示剂、滴定pH条件和计算结果。(同5)
1.写出质子条件式
NaOH+NaAc的质子条件
设 C(NaOH)=Cb ,
那么: [OH-]总 = [OH-]水 + [OH-]Ac水解 + [OH-]NaOH
[OH -] = [H+] + [HAc] + Cb
设C(NaOH)=Cb ,C(NaAc)=C1
物料平衡方程:[Na+]= Cb +C1
[Ac-] + [HAc] = C1
电荷平衡方程:[Na+]+ [H+] = [OH-] + [Ac-]
质子方程: [OH -] = [H+] + [HAc] + Cb
注意: 强酸(或强碱)溶液 ;强碱 + 弱酸强碱盐 ;
强酸 + 弱碱强酸盐 ;弱酸 +弱酸强碱盐
7.氧化还原滴定法中常用的指示剂有哪几类,并举例说明。
氧化还原指示剂:二苯胺磺酸钠;
自身指示剂: KMnO4 ;
显指示剂(专属指示剂):淀粉与I2
8.解释下列现象:间接碘量法测定铜时,若试液中有Fe3+和AsO43-,它们都可将I-氧化成I2,加入NH4HF2可消除两者的干扰。
它能提供配位剂F-与 Fe3+配位,又构成 NH4F-HF缓冲溶液(pH3-4),使得AsO43-有较强的酸效应。此时E As(Ⅴ)/As(Ⅲ)预绞丝及EFe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)均小于EI2/I- , 因此As(Ⅴ)及Fe3+都不再氧化I-,从而消除它们对铜测定的干扰。pH小于4,Cu2+不发生水解,这就保证了Cu2+与I-反应定量进行。
9.简述碘量法测定铜的原理,加入过量KI的作用。为什么在临近终点还需加入KSCN?
答:碘量法测定铜是基于弱酸性介质中,Cu2+与过量KI作用,定量析出I2,然后用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,从而求出铜的含量。反应式为:
2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 (1)
I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62- (2)
在反应式(1)中,加入过量的KI,使反应迅速完成,起着还原剂、沉淀剂、配位剂的作用。
在反应式(2)中,由于CuI表面会吸附一些I2,使得测定的结果偏低。为此在接近终点时,加入KSCN,使 CuI转化为溶解度更小的CuSCN,CuSCN吸附I2的倾向较小,可提高测定结果的准确度。但KSCN不能加入过早,因为它会还原I2,使结果偏低。
SCN- + 4I2 + 4H2O = SO42- + 7I- + ICN + 8H+
10.K2Cr2O7法测定铁,以二苯胺磺酸钠为指示剂。加入 H3PO4的作用是什么?
答:PO43-能与 Fe3+配位,从而降低了Fe3+/Fe2+电对的电位,增大滴定突跃范围,使指示剂变点的电位落在滴定的电位突跃范围内,从而减小误差。
PO43-能与 Fe3+配位生成无的 Fe(HPO4)2-,消除Fe3+的黄干扰,有利于观察终点的颜。
11.试拟定用基准物质As2O3标定I2溶液的分析方案(反应原理、简要步骤、反应条件及计算公式)。
解:As2O3难溶于水易溶于碱溶液生成亚砷酸盐。酸化溶液至中性,加入NaHCO3控制溶液pH8~9,用I2快速定量地氧化HAsO2
As2O3兑换券制作 + 2OH- = 2AsO2- + H2坛子鸡配方O
HAsO2+I2+2H2O = HAsO42- + 4H+ +2I-
准确称取基准物质As涂锡焊带2O3 0.10~0.12g置于250mL锥形瓶中,加入l0mLlmol·L-1 NaOH使As2O3溶解后,加1滴酚酞指示剂,用lmol·L-1 HCl小心中和溶液至微酸性,然后加入50m
L 2%NaHCO3溶液和2mL 0.5%淀粉指示剂,再用I2标准溶液滴定至溶液恰呈蓝为终点,记下VI2。平行测定三份
无叶风扇控制器12.重铬酸钾法测定铁时,为何要趁热滴加SnCl2,而且不能过量太多?而加HgCl2时须待溶液冷至室温时一次加入?
答:SnCl2还原Fe3+时速度较慢,因此趁热滴加以加快反应速度且可防止过量太多。若SnCl2过量太多,会发生下述反应
HgCl2 + SnCl2 = SnCl4 + Hg↓
此时黑或灰的细粉状汞会与滴定剂K2Cr2O7作用,导致实验失败。
而加HgCl2以除去多余的SnCl2应待溶液冷却后加入,否则Hg2+会氧化Fe2+使测定结果偏低,而且HgCl2应一次加入,否则会造成Sn2+局部过浓(特别是SnCl2用量过多时),致使HgCl2被还原为Hg,而Hg会与滴定剂作用,使实验失败。
13.提高分析结果准确度的方法。
答:a.选择合适的分析方法
b.减小测量的误差
c.减小随机误差
d.消除系统误差(对照实验、空白实验、校准仪器、分析结果的校正)
14.系统误差的特点及产生的原因。
原因(1)方法不完善造成的方法误差。
(2)试剂或蒸馏水纯度不够,带入微量的待测组分,干扰测定等。
(3)测量仪器本身缺陷造成仪器误差。
(4)操作人员操作不当或不正确的操作习惯造成的人员误差。
特点:重复性,单向性,误差大小基本不变,对实验结果影响恒定。
15.分析化学少量数据统计处理中,F检验,t检验及可疑值(或异常值)取舍检验的顺序是什么,并简述理由。
先t后F。只有保证了准确度的前提下,才能考虑精密度。
(1) F检验用于考察精密度有无显著性差异
(2) t检验用于检验使用方法是否存在系统误差,准确度有无显著性差异。
16.为什么CaF2在pH=3.0的溶液中的溶解度比在pH=5.0含油尼龙衬板的溶液中的溶解度大?
答:由于HF的pKa=3.18,所以pH=3时,溶液中的[F-]的浓度小于pH=5时溶液中[F-]的浓度,因此pH=3时CaF2的溶解度大于pH=5时的溶解度, 即
pH越小αF(H)越大,pH越大αF(H)越小。
17.利用共沉淀法分离,对于微量组分的测定有何意义?与无机共沉淀剂相比较,有机共沉淀剂有何优点?
共沉淀现象在重量分析中是不利的,得设法消除,但是在微量或痕量组分的分离与分析中,却可以利用共沉淀现象分离和富集痕量组分
有机共沉淀剂一般是大分子物质,它的离子半径大,表面电荷密度小,吸附离子能力弱,选择性差
18.莫尔法和佛尔哈德法的指示剂分别是什么?并分别试述其指示终点的原理。
莫尔法:铬酸钾 佛尔哈德法:铁铵矾
由于AgCl的溶解度比Ag2CrO4小,在用AgNO3的溶液滴定过程中,首先生成AgCl沉淀,待AgCl定量沉淀后,过量的一滴AgNO3溶液才与K2CrO4反应,并立即生成砖红的Ag2CrO4沉淀,指示终点的到达。