分析化学课后习题答案

第二章 滴定分析法概述

思考题

1. 为什么用于滴定分析的化学反应必须有确定的计量关系？什么是“化学计量点”？什么是“滴定终点”？ 它们之间有什么关系？ 答：这是滴定分析计算的基础，有确定的计量关系，才能进行有关计算。 化学计量点：在滴定分析中，当滴加的标准溶液与待测组份恰好反应完全之点，即为化学计量点。

滴定终点：在滴定分析中，常利用指示剂颜色的突变来判断计量点的到达，在指示剂变色时停止滴

定，这一点称为滴定终点。

二者关系：化学计量点是理论计算的，滴定终点是通过指示剂颜色突变来判断的，分析中二者差别 越小越好。

2．什么是基准物质？作为基准物质应具备哪些条件？

答：基准物质：能用于直接配制标准溶液或准确确定（即标定）溶液浓度的物质称基准物质。

基准物质应具备的条件：

⑴物质的组成应与其化学式完全相符； ⑵试剂的纯度应足够高（大于 99.9%）； ⑶试剂在一般情况下应很稳定； ⑷试剂最好有比较大的摩尔质量；

⑸试剂参加反应时，应按化学反应式定量进行，没有副反应。即符合滴定分析法的要求。

3．若基准物H2C2O4·2H2O保存不当，部分风化，用它来标定NaOH溶液的浓度时，结果偏离还是偏低？ 为什么？ 答：偏低。

4．已标定的NaOH溶液，放置较长时间后，浓度是否有变化？为什么? 答：有变化。因为NaOH在空气中能吸收水和CO2； 5．什么是滴定度？滴定度和物质的量浓度如何换算？以HCl滴定Na2CO3为例，推导滴定度和物质的量浓度的换算公式。反应为

2HCl+ Na2CO3===2NaCl+H2CO3

∟→H2O+CO2

答：滴定度是指每毫升标准溶液相当的待测组份的质量（单位为克），

以T待测物/滴定剂表示。

2HCl + Na2CO3 ====2NaCl+CO2+H2O

则 nHCl=2nNaCO

23 即 cHClVHCl×10-3=2 mNaCO /MNaCO

2323 ∴ TNaCO/HCl =

23mNa2CO3VHCl=

cHCl?MNa2CO32?1000

6．滴定分析对滴定反应有哪些要求？如果不能满足要求，应怎么办？ 答：滴定分析对滴定反应的要求：

⑴反应必须按一定的化学反应式进行，不发生副反应；

⑵反应必须定量地进行完全，通常要求达到99.9%以上。这是定量计算的基础；

⑶反应速度要快。对于慢的反应采取措施加快反应速度，如加热，增加反应物的浓度，加入催化剂等； ⑷有比较简便、可靠的方法确定终点。

凡满足上述要求的化学反应均可以直接滴定法进行滴定分析，如果不能满足要求，可以根据情况

分别采取返滴定、置换滴定、间接滴定等方式进行滴定分析。 习题

1． 已知浓HCl的相对密度为1.19g/cm3，其中含HCl约37%，求其浓度。如欲配制1L浓度为0.1mol/L的HCl溶液，应取这种浓HCl溶液多少毫升？

解：1升浓HCl重1000×1.19(g)，其中含HCl 1000×1.19×37%(g)，HCl的摩尔质量为 36.46g/mol。

1000?1.19?3700浓盐酸的摩尔浓度= =12.1mol/L

36.46?1根据溶液的稀释公式 c1V1=c2V2 12.1×V1=0.1×1 V1=8.3mL

2．计算下列溶液的浓度。

(1) 2.497g CuS04·5H2O配成250mL溶液； 解：Mr(CuSO4?5H2O)=249.7g/mol cCuSO?5HO=

42mCuSO4?5H2O/Mr?CuSO4?5H2O?V=

2.497/249.7=0.04000mol/L ?3250?10(2) 4.670g K2Cr2O7配成250mL溶液； 解：Mr(K2Cr2O7)=294.2g/mol cKCrO=

227m/Mr4.670/294.2==0.06349mol/L ?3V250?10(3) 3.16g KMnO4配成2L溶液。 解：Mr(KMnO4)=158.0g/mol cKMnO=

4m/Mr3.16/158.0==0.0100mol/L V23．计算下列溶液的滴定度,以g/mL表示。

(1)0.02000mol/L K2Cr2O7溶液测定Fe2+,Fe203,求T Fe2+/ K2Cr2O7,T

Fe203/K2Cr2O7

解： Cr2O72-+6Fe2++14H+====2Cr3++6Fe3++7H2O

由反应可知：1mol Fe2+ 而 1mol Fe2+故 1mol Fe2O3

1mol Cr2O72- 61mol Fe2O3 21mol Cr2O72- 3 根据滴定度与浓度间的换算关系，可得

TFe/KCrO=6cKCrO×10-3×M(Fe)=6×0.02000×10-3×

2?22722755.85=0.006702(g/mL) T

Fe2O3/K2Cr2O7=3c

K2Cr2O7×10-3×M(Fe2O3)=3×0.02000×10-3×

159.7=0.009582(g/mL)

(2)0.2000mol/L HCl溶液测定Ca(OH)2，NaOH，求TCa(OH)2/HCI，TNaOH/HC1。 解：滴定反应 2HCl+Ca(OH)2====CaCl2+2H2O 则 nCa(OH)=nHCl

212 TCa(OH)74.10

2-3-3

=c×10×Mr=×0.20000×10×HCl/HClCa(OH)21212=0.007410(g/mL)

滴定反应 HCl+NaOH====NaCl+H2O 则 nNaOH=nHCl

TNaOH/HCl=cHCl×10-3×Mr(NaOH)=0.2000×10-3×40.00=0.008000(g/mL)

4．配制浓度为2mol/L的下列溶液各500mL，应各取其浓溶液多少毫升？ (l)浓H2SO4(相对密度1.84g/cm3,含H2SO496%)； 解：Mr(H2SO4)=98.1g/mol，根据溶液的稀释公式得

1.84×V(H2SO4) ×96%=2×500×10-3×98.1 V(H2SO4)=55.5mL

(2)冰HAc(相对密度1.05g/cm3，含HAc100%)； 解：Mr(HAc)=60.0g/mol，根据溶液的稀释公式得

1.05×V(HAc)×100%=2×500×10-3×60.0 V(HAc)=57.2mL

(3)氨水(相对密度0.89g/cm3，含NH329%)。

解：Mr(NH3)=17.0g/mol，根据溶液的稀释公式得

0.89×V(HN3)×29%=2×500×10-3×17.0 V(HN3)=66.0mL

5．滴定21.40mL Ba(OH)2溶液需要0.1266rnol/L HCl溶液20.00mL。再以此Ba(OH)2溶液滴定25.00mL未知浓度HAc溶液，消耗Ba(OH)2溶液22.55mL，求HAc溶液的浓度。

解：滴定反应 Ba(OH)2+2HCl====BaCl2+2H2O

则 2 cBa(OH)·VBa(OH)= cHCl·VHCl

22cBa(OH)=

2cHCl?VHCl0.1266?20.00==0.05916(mol/L)

2?21.402VBa(OH)2 滴定反应 Ba(OH)2+2HAc====Ba(Ac)2+2H2O

则 2 cBa(OH)·V'Ba(OH)= cHAc·VHAc

22 故 cHAc=

'2cBa(OH)2?VBa(OH)2VHAc=

2?0.05916?22.55=0.1067(mol/L)

25.006．今有KHC2O4·H2C2O4·2H2O溶液，用0.1000mo1/L NaOH标准溶液标定，25.00 mL溶液用去NaOH溶液20.00mL。再以此KHC2O4·H2C2O4·2H2O溶液在酸性介质中标定KMnO4溶液，25.00mL溶液用去KMnO4溶液30.00mL，求KMnO4溶液的浓度。 解：滴定反应 2KHC2O4·H2C2O4·2H2O+6NaOH====3Na2C2O4+K2C2O4+10H2O

?2? 或 H(HC2O4)?2+3OH====2C2O4+3H2O

则 cH(HCO)·VH(HCO)=cNaOH·VNaOH

?242?242132+?? 滴定反应 5H(HC2O4)?+4MnO+17H====20CO+4Mn+16H2O 224544451 故 cKMnO4·VKMnO4=cNaOH·VNaOH

434c?V4?0.1000?20.00 ∴ cKMnO4=NaOHNaOH==0.01778(mol/L)

15?30.0015VKMnO4则 cH(HCO)·VH(HCO)= cKMnO·VKMnO

?242?2427．用KH(IO3)2标定Na2S2O3溶液的浓度。称取KH(IO3)20.8000g，用水溶解后，移入250.0mL容量瓶中，冲稀至刻度。移取此溶液25.00mL，加入稀H2SO4和过量KI，用Na2S2O3溶液滴定所析出的I2，用去Na2S2O3溶液23.58mL，求Na2S2O3溶液的浓度。

+? 解：滴定反应 H(IO3)?2+10I+11H====6I2+6H2O

2?2? I2+2S2O3====2I-+S4O6

由上述反应得出下列计量关系 H(IO3)?2 则 nSO=12 nH(IO)

2?23?322? 12 S2O3

即 cSOVSO =12×

2?232?23mKH(IO3)2MrKH(IO3)2×

25.00×103 250.0 ∴ cSO=

2?2312?mKH(IO3)2?25.00?103VSO2??MrKH(IO3)22312?0.8000?25.00?103==0.1044(mol/L) ?250.023.58?389.9?250.08．1.000gCaCO3中加入0.5100mo1/L HCl溶液50.00mL，再用溶液回滴过

量的HCl，消耗NaOH溶液25.00mL，求CaCO3的纯度。 解：滴定反应 CaCO3+2 HCl====CaCl2+CO2+H2O 则 2nCaCO=nHCl

3 即 2×

mCaCO3MrCaCO3×103=cHCl·VHCl-cNaOH·VNaOH

13321 =×(0.5100×50.00-0.4900×25.00)×100.1

2 mCaCO= ×(cHCl·VHCl-cNaOH·VNaOH)×MrCaCO×10-3

×10-3=0.6631(g) ∴CaCO3的纯度=

mCaCO3ms(CaCO3)×100%=

0.6631×100%=66.31% 1.0009．用KMnO4测定石灰石中CaCO3含量，将试样W样（g）溶于HCl中，在氨性溶液中将Ca2+沉淀为CaC2O4。沉淀经过滤、洗涤后，用H2SO4溶解。再用KMnO4标准溶液（浓度为c KMnO4）滴定，用去KMnO4溶液VKMnO4mL。推导试样CaC03百分含量的计算公式。

解：有关反应 CaCO3+2 HCl====CaCl2+CO2+H2O

? Ca2++C2O24====CaC2O4↓

CaC2O4+H2SO4====CaSO4+H2C2O4

+2+

5 H2C2O4+2MnO?+6H====2Mn+10CO2+8H2O 4 由上述反应得出下列计量关系 5CaCO3 2MnO?4 则 nCaCO=nMnO

352?4 即

mCaCO3MrCaCO33=cMnOVMnO×10-3

?4?452 mCaCO= ×cMnOVMnO×MrCaCO×10-3

?4?4352 ∴ CaCO3%=

mCaCO3W样

5?cMnO?VMnO??MrCaCO3?10?344×100%=2×100%

W样

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