1?1??3?0.0500?50.00??0.1000?10.00??10?58.0732????100%?38.71%
25.001.000?250.00
20．称取含有Na2S和Sb2S5试样0.2000 g，溶解后，使Sb全部变为SbO33-后，在NaHCO3介质中以0.01000 mol.L-1 I2溶液滴定至终点，消耗20.00 m L；另取同样质量的试样溶于酸后，将产生的H2S完全吸收与含有70.00 mL相同浓度I2溶液中，以0.02000 mol.L-1 Na2S2O3溶液滴定过量的I2溶液，消耗10.00 mL。计算试样中Na2S和Sb2S5的质量分数。
解：(1) 在NaHCO3介质中：SbO33- + I2 + 6H+ ＝ 2 I? + Sb5+ + 3H2O
故： 2I2 ~ 2 SbO33- ~ Sb2S5
11cI2?VI2?MSb2S5?0.01000?20.00?403.86?10?3??Sb2S5?2?100%?2?100%?20.20%
m样0.2000Na2S + 2 H+ ＝ H2S + 2 Na+
Sb2S5 + 10 H+ ＝ 5 H2S + 2 Sb5+ H2S + I2 ＝ S + 2 I? + 2 H+ I2 + 2 S2O32? ＝ 2 I? + S4O62?
故： H2S ~ Na2S Sb2S5 ~ 5 H2S H2S ~ I2 ~ 2 S2O32?
与H2S反应的I2的量：
n1?n总I?n剩I2?产生的H2S的量：
1???3?3?0.01000?70.00??0.02000?10.00??10?0.6000?10(mol)
2??n2?nNa2S?5nSb2S5?nNa2S?5??0.01000?20.00?10?3
21又n1 = n2 Na2S%?NNa2SMNa2Sm样?100%
(0.6000?10?3?5?=
1?0.01000?20.00?10?3)?78.052?100%?3.900%
0.2000
21．称取含有PbO和PbO2的混合试样1.234 g，用20.00 mL 0.2500 mol.L-1 H2C2O4溶液处理，此时Pb(Ⅳ)被还原为Pb(Ⅱ)，将溶液中和后，使Pb2+定量沉淀为PbC2O4。过滤，将滤液酸化，以0.04000 mol.L-1 KMnO4溶液滴定，用去10.00 mL。沉淀用酸溶解后，用相同浓度KMnO4溶液滴定至终点，消耗30.00 mL。计算试样中PbO和PbO2的质量分数。
解：有关反应为：PbO2 + H2C2O4 + 2 H+ ＝ Pb2+ +2 CO2 ? + 2 H2O
2 MnO42? + 5 C2O42? + 16 H+ ＝ 2 Mn2+ +10 CO2 ? + 8 H2O
Pb2+ + C2O42? ＝ PbC2O4?
PbC2O4 + 2 H+ ＝ H2C2O4 + Pb2+
故： PbO2 ~ Pb2+ ~ C2O42? 2 MnO42? ~ 5 C2O42? ~ 5 PbC2O4
加入的H2C2O4一部分用于还原PbO2，一部分和KMnO4反应，另一部分与样品中的Pb2+及Pb4+还原成的Pb2+反应。
?nPbO2?nPbO2?nPbO?n总H2C2O4?n剩H2C2O4?[0.2500?20.00?5?0.04000?10.00]?4.000?10?3
2PbC2O4沉淀为样品中的Pb2+及Pb4+还原成的Pb2+共同生成。
?nPbO2?nPbO2??nPbO25?0.04000?30.00?10?3?3.000?10?32?1.000?10?3mol
nPbO?2.000?10?3mol?PbO?2nPbO2.MPbO2m样1.000?10?3?239.19?100%??100%?19.38%1.234?PbOnPbO?MPbO2.000?10?3?223.19??100%??100%?36.17%m样1.234
22．试剂厂生产的试剂FeCl3·6H2O，根据国家标准GB 1621--1979规定其一级品含量不少于96.00%，二级品含量不少于92.00%。为了检查质量，称取0.5000g试样，溶于水，加浓HCl溶液3mL和KI 2g，最后用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液18.17mL滴定至终点。计算说明该试样符合哪级标准？
解：有关反应为： 2 Fe3+ + 2 I? ＝ 2 Fe2+ + I2
I2 + 2 S2O32? ＝ 2 I? + S4O62?
故： 2 Fe3+ ~ I2 ~ 2 S2O32?
??Fe2O30.1000?18.17?10?3?270.29??100%?98.22% 属于一级品
0.5000 23．移取20.00mL HCOOH和HOAc的混合试液，以0.1000mol·L-1NaOH滴定至终点时，共消耗25.00mL。另取上述试液20.00mL，准确加入0.02500mol·L-1KMnO4强碱性溶液75.00mL。使KMnO4与HCOOH反应完全后，调节至酸性，加入0.2000mol·L-1Fe2+标准溶液40.00mL，将剩余的MnO4-及MnO42-岐化生成的MnO4-和MnO2全部还原为Mn2+，剩余的Fe2+溶液用上述KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗24.00mL。计算试液中HCOOH和HOAc的浓度各为多少？
解：有关反应为：HCOOH +2 MnO4? + 2 OH? ＝ CO2 + 2 MnO42? + 2 H2O
3 MnO42? + 4 H+ ＝ 2 MnO4? + MnO2 + 2 H2O 5 Fe2+ + MnO4? + 8 H+ ＝ 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O 2 Fe2+ + MnO2 + 4 H+ ＝ 2 Fe3+ + Mn2+ + 2 H2O
故 HCOOH ~ 2 MnO4? ~ 2 MnO42? 3 MnO42? ~ 2 MnO4? ~ MnO2
5 Fe2+ ~ MnO4? 2 Fe2+ ~ MnO2
与剩余KMnO4及MnO42?歧化生成的MnO4?和MnO2反应的Fe2+的物质的量
n?n 总Fe－n剩Fe＝?0.2000?40.00－5?0.02500?24.00??10?3
42??n?5n剩MnO4＋5n歧化MnO4＋2nMnO?5??0.02500?75.00?10?3－2n＋5?n＋2?n?
33??--2111
cHCOOHn12.188?10?3?＝＝0.1094 (mol?L-1) ?3v总20.00?10又 HCOOH ~ NaOH HOAc ~ NaOH
n1＋n2?cNaOH?VNaOH?0.1000?25.00?10?3?2.500?10?3 (mol)n22.500?10?3－n1cHOAc???0.01560 (mol?L?1)?3V20.00?10
24．移取一定体积的乙二醇试液，用50.00mL高碘酸钾溶液处理，待反应完全后，将混合溶液调节至pH为8.0，加入过量KI，释放出的I2以0.05000mol·L-1亚砷酸盐溶液滴定至终点，消耗14.30mL，已知50.00mL该高碘酸钾的空白溶液在pH为8.0时，加入过量KI，释放出的I2所消耗等浓度的亚砷酸盐溶液为40.10mL。计算试液中含乙醇的质量（mg）。
解：有关反应为：CH2OHCH2OH + IO4- -= 2HCHO + IO3- + H2O
I2 +AsO33- + H2O = 2I-+ AsO43- + 2H+ IO4- + 2I- + H2O = IO3- + I2 + 2OH-
故：CH2OHCH2OH ~ IO4- ~ IO3- ~ I2 ~AsO33- 与CH2OHCH2OH反应的IO4-的量
n?nAsO3?(空白)?nAsO3?
33?0.05000?40.10?10?3?0.05000?14.30?10?3?1.290?10?3(mol)
∴ m乙醇 = n·M乙醇 ? 1.290 ×10-3 ×62.08 = 80.08（mg） 25．甲酸钠和在中性介质中按下述反应式反应：3 HCOO? + 2 MnO42? + H2O ＝ 2 MnO2 +3 CO2 + 5 OH? 称取HCOONa试样0.5000g，溶于水后，在中性介质中加入过量的0.06000mol·L-1KMnO4溶液50.00mL，过滤除去MnO2沉淀，以H2SO4酸化溶液后，用0.1000mol·L-1H2C2O4溶液滴定过量的KMnO4至终点，消耗25.00mL。计算试样中HCOONa的质量分数。
解：有关反应为：3 HCOO? + 2 MnO42? + H2O ＝ 2 MnO2 +3 CO2 + 5 OH?
? -2MnO4?5C2O2?16H??2Mn2??10CO2?8H2O4
3?2??nMnO??nC2O42???MHCOONa425??HCOONa???100%m样3?233??0.06000?50.00?10-0.1000?25.00?10??67.9925????100%?40.79%0.5000
26．在仅含有Al3+的水溶液中，加NH3—NH4Ac缓冲溶液使pH为9.0，然后加入稍过量的8—羟基喹啉，使Al3+定量地生成喹啉铝沉淀，将沉淀过滤并洗去过量的8—羟基喹啉，然后将沉淀溶于HCl溶液中，用15.00mL0.1238 mol·L-1KBrO3—KBr标准溶液处理，产生的Br2与8—羟基喹啉发生取代反应。待反应完全后，再加入过量的KI，使其与剩余的Br2反应生成I2， 最后用0.1028 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定析出的I2，用去5.45mL。计算试液中铝的质量（以mg表示）。 解：有关反应为：Al3+ + 3 HOC9H6N ＝ Al(OC9H6N)3 ? + 3 H+
2 Br2 + HOC9H6N ＝ (HOC9H6N)Br2 + 2 H+ + 2Br?
故：3Br2 ~ BrO3? Br2 ~ I2 ~2 S2O32? Al3+ ~ 3 HOC9H6N ~ 6 Br2
mAl?1?1??3nKBrO3?nS2O32???MAl?1000 6?2?6H??BrO3?5Br-?3Br2?3H2O-Br2 + 2I-= I2 + 2Br-
?0.1238?15.00?103?3?0.1028?5.45?10?31?2??26.98?103?23.80(mg)
6?
27. 用碘量法测定葡萄糖的含量。准确10.00g称取试样溶解后，定容于250mL容量瓶中，移取50.00mL试液于碘量瓶中，加入0.05000mol·L-1 I2溶液30.00mL（过量的），在搅拌下加入40mL0.1mol·L-1NaOH溶液，摇匀后，放置暗处20min。然后加入0.5 mol·L-1HCl 8mL，析出的I2用0.1000 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗9.96mL。计算试样中葡萄糖的质量分数。
?C6H12O7?2NaI?H2O 解：有关反应为： C6H12O6?I2?过??2NaOH??I2(剩)?2OH??IO??I??H2O 3IO?IO3?2I
?IO3?5I??6H??3I2?3H2O
I2 + 2 S2O32? = 2 I? + S4O62?
故： 3 I2 ~ 3 IO- ~ IO3- ~ 3I2 ~ 6S2O32? C6H12O6 ~ I2 ~ 2 S2O32?
??0.05?30.00?10???
?3?0.1000?9.96?10?3?2?180?100%?9.02%
50.0010.00?250.0?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BaSO4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BaSO4的质量，计算SO42-的含量，BaSO4又是称量形式。 又如在测定Mg2+时，沉淀形式是MgNH4PO4·6H2O，灼烧后Mg2P2O7却是称量形式。
2. 为了使沉淀定量完成，必须加入过量沉淀剂，为什么又不能过量太多？
答：加入过量沉淀剂，为了利用共同离子效应来降低沉淀的溶解度，以使沉淀完全。但沉淀剂决不能加得太多，否则可能发生其它效应（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低沉淀的溶解度，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，大部分无机物沉淀是离子型晶体，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，其总表面积越大，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，在进行沉淀反应时，对无配位反应的强酸盐沉淀，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；在有配位反应，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，则应主要考虑配位效应。
4. 共沉淀和后沉淀区别何在？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分离溶液中的某些微量组分，特别是贵金属和稀有元素等。
5. 在测定Ba2+时，如果BaSO4中有少量BaCl2共沉淀，测定结果将偏高还是偏低？如有Na2SO4、Fe2（SO4）3、BaCrO4共沉淀，它们对测定结果有何影响？如果测定SO42-时， BaSO4中带有少量沉淀BaCl2、Na2SO4、、BaCrO4 、Fe2（SO4）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，将沉淀剂加入试液中时，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表面扩散，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．要获得纯净而易于分离和洗涤的沉淀，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); 加入电解质溶液(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, 减小形成沉淀时的初始速率.