分析化学16套题(7)

2020-04-14 16:21

一、名词解释 1掩蔽:

是加入适当试剂降低共存离子N浓度,提高测定选择性的方法。 2掩蔽剂:

为降低共存离子N浓度所加入的与N发生反应的试剂。 3配位掩蔽法:

是加入某种配位剂使其与干扰离子N形成更稳定的配合物,从而降低溶液中N离子的浓度的方法。 4沉淀掩蔽法:

是加入某种沉淀剂使其与干扰离子N生成沉淀,从而降低溶液中N离子的浓度的方法。

5氧化还原掩蔽法:

是加入某种氧化剂或还原剂使其与干扰离子N发生氧化还原反应,改变其价态,使原价态的N离子浓度降低的方法。 6水的总硬度:

是指溶解于水中的钙盐和镁盐的含量,水中钙盐和镁盐含量越高,水的总硬度越大。

二、填空题

1lg?csp?M?K?-lg?csp?N?K?≥6为配位滴定中选择性滴定可能性判别式,所以设法MYNY降低干扰离子浓度及干扰离子与EDTA配合物的条件稳定常数,是提高配位滴定选择性的重要途径。在实际中,根据具体情况可采用不同的方法,其中较常用的方法是控制溶液酸度和加入掩蔽剂。

2如果溶液中同时存在两种或两种以上离子时,它们与EDTA配合物的稳定常数差别足够大,则可通过控制溶液酸度,只让一种金属离子形成稳定的配合物,而其它离子不易配位,因为不同的金属离子在滴定时,允许的最高酸度不同。 3除EDTA外,其它许多氨羧配位剂也能与金属离子形成稳定的配合物,并且其稳定性互有差别,所以,当用EDTA滴定M不能消除N的干扰时,也可选择其它配位剂进行配位滴定。

4通常的EDTA标准溶液,浓度为0.01~0.05mol/L,用EDTA二钠盐间接法配制。

5在pH为5~6时以二甲酚橙为指示剂滴定,在pH为9~10时的氨性溶液中以铬黑T为指示剂进行滴定。

6标定EDTA标准溶液的基准物质可用金属Zn、ZnO、CaCO3,标定时应注意:标定条件应与以后使用该标准溶液测定某种离子时的测定条件相同。

7EBT与钙离子显色不灵敏,但与镁离子显色敏锐,在滴定时可加少量MgY,利用置换反应提高EBT在测定钙离子时的变色敏锐性。

8在测定水的总硬度时,加入三乙醇胺目的是掩蔽Fe3+、Al3+;加入Na2S的目的是掩蔽Cu2+、Zn2+和Pb2+。在水中钙、镁离子分别测定的实验中,加入NaOH的目的是调节溶液pH=10和掩蔽Mg2+。 三、单选题 略

四、简述题

1提高配位滴定选择性的方法?

控制溶液的酸度提高选择性;使用掩蔽剂提高选择性;应用其它配位剂提高选择性。

2掩蔽方法分类?

有配位掩蔽法、沉淀掩蔽法、氧化还原掩蔽法。 3配位滴定方式?

配位滴定方式有直接滴定法、返滴定法、置换滴定法和间接滴定法。

直接滴定法是将试样处理成溶液后,调节好酸度,加入指示剂等,直接用EDTA标准溶液滴定;

只要配位反应能符合滴定分析的要求,有合适的指示剂,应当尽量采用直接滴定法。

返滴定法是在被测金属离子溶液中先加入已知量的过量EDTA标准溶液,用另一种金属盐类的标准溶液滴定过量的EDTA,根据两种标准溶液的浓度和用量,计算被滴定金属离子含量;

主要用于无适当指示剂、配位反应速度缓慢、被测离子发生水解等副反应影响滴定等情况。

间接滴定法是加入过量的能与EDTA形成稳定配合物的金属离子做沉淀剂,以沉淀待测离子,过量沉淀剂再用EDTA滴定,根据沉淀剂和EDTA的量,计算被测离子含量;

主要用于被测金属离子或非金属离子不与EDTA发生配位反应或生成的配合物不稳定等情况。

置换滴定法是利用置换反应,置换出等物质量的另一金属离子,或置换出EDTA,然后滴定,计算被测离子含量。 五、计算题

1用0.01mol/LEDTA滴定浓度均为0.01mol/L的Bi3+、Pb2+混合溶液,问能否采用控制酸度的办法实现分别滴定? 已知lgKBiY=27.94,lgKPbY=18.04 EDTA的lgαY(H)表: pH 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 lgαY(H) 23.64 22.47 21.32 20.18 19.08 18.01 pH 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 lgαY(H) 16.02 15.11 14.27 13.51 12.84 12.19 pH 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 lgαY(H) 11.09 10.60 10.14 9.70 9.27 8.85 解:因为lgKBiY=27.94,lgKPbY=18.04

1.2 16.18 2.6 11.62 4.0 8.44

△lgcK?lgKBiY?lgKPbY=27.94-18.04=9.90?6

所以可以采用控制酸度办法选择滴定Bi3+。

lg?Y(H)?lgKBiY-8?27.94?8?19.94

查表对应的pH约为0.7,即滴定Bi3+允许的最小pH值约为0.7。

lg?Y(H)?lgKPbY-8?18.04?8?10.04

查表对应的pH约为3.3,即滴定Pb2+允许的最小pH值约为3.3。 但考虑到Bi3+的水解,控制pH约为1.0时滴定Bi3+。

一、名词解释

1氧化还原滴定法:

是以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。 2标准电极电位:

是各离子的活度均为1、气体压力均为101.325KPa(1个大气压)、温度为25℃时的电对的电极电位。可以查表求得。 3某个电对的标准电极电位:

是该电对与标准氢电极(电位规定为零)比较得到的相对值,当它比标准氢电极电位高,取正值,反之相反。 4条件电位:

是在一定条件下,氧化态与还原态的分析浓度均为1mol/L或它们的浓度比为1时,校正了各种因素影响后电对的实际电位。 5自动催化反应:

生成物本身起催化作用的反应。 二、填空题

1根据所用滴定剂不同,氧化还原滴定法包括:碘量法、高锰酸钾法、铈量法、亚硝酸钠法、重铬酸钾法、溴酸钾法等。

2任何一个氧化还原反应都包含氧化剂的还原反应和还原剂的氧化反应。 3标准电极电位的大小仅与电对的本性及温度有关。

4根据标准电极电位的大小,可以判断某电对在标准状况下的氧化还原能力:电对的标准电极电位值越高,其氧化态的氧化能力越强;电对的标准电极电位值越低,其还原态的还原能力越强。

5用条件电位比用标准电位更有实际意义。根据条件电位的大小可判断某电对的实际氧化还原能力。

6氧化还原反应进行的方向是电极电位高的电对中的氧化态物质氧化电极电位低的电对中的还原态物质。

7氧化还原反应的平衡常数同反应中电对的标准电位有关,如果考虑溶液中离子强度和各种副反应的影响,引入条件电位,求得的平衡常数即为条件平衡常数。条件平衡常数更能说明反应实际进行的程度。

8lgK′≥3(m+n)时,反应能符合滴定分析要求。一般认为两电对条件电位差大于0.40v,反应就能定量进行。 三、单选题 略

四、简述题

1影响条件电位的因素?

①离子强度:由于各种副反应及其它因素的影响一般都远远超过离子强度的影响,因此通常忽略离子强度的影响,认为活度系数为1。

②生成沉淀:氧化态物质生成沉淀,将导致该电对电位值降低;还原态物质生成沉淀,将导致该电对电位值增高。

③生成配合物:如果电对的氧化态物质所生成的配合物比还原态物质所生成的配合物稳定,条件电位降低,反之条件电位增高。

④溶液的酸度:若有H+或OH-参加氧化还原反应,及电对的氧化态或还原态是弱酸或弱碱,溶液酸度的改变会影响其电对的条件电位。

2影响氧化还原反应速度的因素?

①反应物的浓度;②溶液的温度,③催化剂的作用。 五、计算题

1在1mol/LHCl溶液中,cCe4+=2.00×10-2mol/L,cCe3+=4.00×10-3mol/L,计算在25℃时,Ce4+/Ce3+电对的电位。

已知在1mol/LHCl溶液中,Ce4+/Ce3+电对的条件电位为1.28v

解:因为在1mol/LHCl溶液中,Ce4+/Ce3+电对的条件电位为1.28v

?OxRed????Ox/Red+0.05916lgc?1.32(v)

ncOxRed2计算在25℃时,0.10mol/LHCl溶液中,As(Ⅴ)/As(Ⅲ)电对条件电位。忽略离

子强度影响。

已知As(Ⅴ)/As(Ⅲ)电对的标准电极电位为0.559v;H3AsO4的pKa1=2.26、pKa2=6.76、pKa3=11.29;HAsO2的pKa=9.22 解:H3AsO4?2H?2e?HAsO2?2H2O

?

??A(sⅤ)/AⅢs( ?0.559 v)?As(Ⅴ)As(Ⅲ)??As(Ⅴ)As(Ⅲ)?0.05916?H??HAsO?+lg???234?As(Ⅴ)As(Ⅲ)2?HAsO?20.05916?H?c+lg?2As(Ⅴ)?As(Ⅲ)2cAs(Ⅲ)?As(Ⅴ)lgcAs(Ⅴ)cAs(Ⅲ)????As(Ⅴ)As(Ⅲ)+0.059162??As(Ⅴ)??H??lg?2As(Ⅲ)?As(Ⅴ)0.059162+0.059162?2lgcAs(Ⅴ)cAs(Ⅲ)=???As(Ⅴ)+As(Ⅲ)0.059162

??As(Ⅴ)+As(Ⅲ)?H??lg?2As(Ⅲ)As(Ⅲ)?As(Ⅴ)?As(Ⅴ)?cAs(Ⅴ)?As(Ⅴ)?cAs(Ⅲ)=1?As(Ⅴ)1????=H?3?HKa1?H???K?H??3a1Ka2?Ka1Ka2Ka3≈1

?As(Ⅲ)???As(Ⅲ)?=?As(Ⅲ)??H??K=?H???a1≈1

??As(Ⅴ)As(Ⅲ)??As(Ⅴ)As(Ⅲ)+0.059162lgH??

?2????As(Ⅴ)=?As(Ⅲ)?As(Ⅴ)As(Ⅲ)+0.05916lgH??=0.559-0.05916=0.500v

3计算1mol/LHClO4溶液中,用K2Cr2O7标准溶液滴定FeSO4时的条件平衡常数,并说明该反应是否满足滴定分析要求。

已知1mol/LHClO4溶液中,???CrO2?/Cr3??1.025v ;???CrO2?/Cr3??1.025v

2727反应式:CrO22?7?6Fe2??14H?2Cr?6Fe?3?3??7HO

2解:相关反应式:

Cr2O7?6Fe2?2??14H?2Cr?6Fe?3?3??7HO

2 半反应及对应条件电位为:

Cr2O7?14H?6e?2Cr?7H2O ?2??3???2?Cr2O7/Cr3??1.025v

Fe3??e?Fe2? ???Fe3?/Fe2??0.767v

因此:lgK??mn(?1???2?)??0.05916?6(1.025?0.767)0.05916?26

由于3(m+n)=21,所以lgK′≥3(m+n),满足滴定分析要求。

一、名词解释

1氧化还原滴定曲线:

是以电对的电极电位值为纵坐标,加入滴定剂的体积或百分数为横坐标所绘制的曲线。

2自身指示剂:

标准溶液本身具有很深的颜色,而滴定产物无色或颜色很浅,滴定时不需另外加入指示剂,只要标准溶液稍微过量,即可显示滴定终点到达,这种滴定剂称为自身指示剂。 3特殊指示剂:

物质本身无氧化还原性质,但能与氧化剂或还原剂作用产生特殊的颜色变化来指示滴定终点,这类物质称为特殊指示剂。 4碘量法:

是利用I2的氧化性或I-的还原性进行氧化还原滴定的方法。 5直接碘量法: 电位比??I2/I?低的电对中的还原性物质,可直接用I2标准溶液滴定,这种滴定方法

为直接碘量法。直接碘量法滴定还原性物质时,应在酸性、中性或弱碱性溶液中进行。

6间接碘量法: 间接碘量法是以I2?2S2O3?2I?S4O62??2?反应为基础的氧化还原滴定法。

7氧化还原滴定置换滴定法: 电位比??I2/I?高的电对中的氧化性物质,可将I-氧化,用Na2S2O3标准溶液滴定生

成的I2,这种滴定方法为置换滴定法,置换滴定法可以测定氧化性物质。 8氧化还原滴定返滴定法: 电位比??I2/I?低的电对中的还原性物质,可与过量的I2标准溶液作用,待反应完全

后,再用Na2S2O3标准溶液返滴定剩余的I2,这种滴定方法为返滴定法,返滴定法可以测定还原性物质。 二、填空题

1由于指示剂的变色范围很小,所以常直接用指示剂的条件电位来估量它是否可以用于指示终点。


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