水分析化学习题课考研用.pptx

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1、1.1.以钙指示剂以钙指示剂NNNN为例,说明金属指示剂的作用原理。为例,说明金属指示剂的作用原理。金属指示剂是一些有机络合剂,可与金属离子形成有色络合物,其颜色与游离金属指示剂本身的颜色不同,因此,可以指示被滴定金属离子在计量点附近PM值的变化。用EDTA溶液滴定水中的Ca2+,加入钙指示剂NNNN,则Ca2+与NN生成红色络合物。同时,用EDTA溶液滴定水中的Ca2+生成络合物为无色。当达到计量点时,由于,所以再滴入稍过量的EDTA便置换中的Ca2+,而又释放出游离的NN,溶液由红色变为蓝色,(与NN络合的Ca2+全被释放)指示终点到达。其主要反应如下:计量点之前:(蓝色)(红色)计量点时

2、:与EDTA络合完全 (蓝色)讨论题封闭现象:加入过量的EDTA也不能将MIn中的In置换 出来 的现象。僵化现象:由于生成的显色络合物为胶体或沉淀,使终点延长或拖后的现象。稳定值 (显色络合物)比 高2个数量级以上络黑T 03年研究生入学考题中出现第1页/共66页定义:利用溶度积定义:利用溶度积K KSPSP大小不同进行先后沉淀的作用,称为分步沉淀。大小不同进行先后沉淀的作用,称为分步沉淀。意义:凡是先达到溶度积意义:凡是先达到溶度积K KSPSP的先沉淀;后达到溶度积的后沉淀。分步沉淀可以的先沉淀;后达到溶度积的后沉淀。分步沉淀可以解决多种被沉淀离子共存下,假如沉淀剂时沉淀反应进行的次序问

3、题。解决多种被沉淀离子共存下,假如沉淀剂时沉淀反应进行的次序问题。举例:如莫尔法测定水中举例:如莫尔法测定水中ClCl-时,由于的时,由于的AgClAgCl溶解度小于的溶解度小于的Ag2CrO4Ag2CrO4溶解度,根溶解度,根据分步沉淀原理,据分步沉淀原理,AgClAgCl先析出沉淀,到达化学计量点后,稍过量先析出沉淀,到达化学计量点后,稍过量Ag+的与的与CrO42-生成生成Ag2CrO4砖红色沉淀,指示滴定终点到达。砖红色沉淀,指示滴定终点到达。2.什么是分步沉淀,对水质分析有何意义?举例说明之。讨论题一道相关的习题:能否用分步沉淀法连续测定水中的 及 可用于水中离子的连续测定,如水中

4、可分开 但 不可以分开根据题中给出的原始浓度及溶度积KSP大小就能计算出上边的结果。计算过程同莫尔法解决多种被沉淀离子共存解决多种被沉淀离子共存-I-I-I-I-I莫尔法第2页/共66页特征吸收曲线:吸收光谱曲线上有起伏的峰谷时,称为特征吸收曲线,它常作为定性的依据;最大吸收峰:吸收曲线上最大吸收峰所对应的波长,用max表示。在max处测定吸光度灵敏度最高,是定量分析的依据。通常选用 作为测定水样中某组分的工作波长。水分析化学中,特征吸收曲线能够作为定性的手段之外,通过最大吸收峰对水中相应物质进行定量是一中非常重要的手段。在工作波长下,以吸光度为纵坐标,浓度为横坐标,可得到一条通过原点的标准曲

5、线。根据朗伯比尔定律:A=CL,在与绘制标准曲线相同的条件下,测定水中被测组分的吸光度值,便可通过标准曲线对相应组分进行定量。3 3、什么是吸收光谱中特征吸收曲线与最大吸收峰、什么是吸收光谱中特征吸收曲线与最大吸收峰,它们在水它们在水质分析中有何意义?质分析中有何意义?讨论题除了注意基本的定义之外,更注重了在水分析中的应用对标准曲线进行间接的考察。朗伯比尔定律、标准曲线 第六章第六章 吸收光谱法吸收光谱法 中非常重要。复习:注意知识前后的连贯性及实际应用价值。第3页/共66页4.简述气相色谱法-质谱水样预处理的方法。讨论题OK 你已经成功的得到了 20分!分数不是关健问题,关键是我们真正的掌握

6、了这些知识。给水样品中有机物含量低,需用固体吸附方式富集水中痕量有机物,使待分析的有机物提取出来,浓缩。步骤如下:选择吸附树脂XAD-2大孔树脂;树脂的纯化:使用索氏提取器,用甲醇乙睛丙酮等三种溶剂各淋洗2h,放在甲醇中与空气隔绝;吸附柱装填树脂 高度h10cm;取样(注意:在工艺中恰当位置)取样量根据浓缩倍数来进行确定,常规取50L;洗脱(用乙醚等)将树脂上的有机物洗下来,收集;浓缩:用K-D蒸发器,氮气吹扫,浓缩至1ml,备注样用。相似:欲分析自来水中的有机化合物,如何处理水样第一章第一章 绪论绪论:水样预处理技术 富集、浓缩及第八章第八章 色谱法色谱法巧妙的结合而有很强的应用价值。第4页

7、/共66页1.残渣分为()、()和(),残渣的测定温度(),滤膜的孔径为()。2.络合滴定中常用的掩蔽方法有()、()和()掩蔽法。3.在分光光度计中,常因波长范围不同而选用不同光源,下面两种光源各适用于哪个光区A钨灯用在();B氢灯用在()。4.余氯包括()和(),其中一种包括()和(),另一种是()的混合物。1.总残渣 总可滤残渣 总不可滤残渣 103-105 0.45m2.络合 沉淀 氧化还原 (封闭现象,掩蔽技术有详细的讲解)3.可见光区 紫外光区4.游离性余氯 化合性余氯 次氯酸 次氯酸盐 无机氯胺和有机氯胺填空题对基础知识全面掌握程度的一个考察高分选手势在必得第5页/共66页水中的

8、碱度主要是与OH-、CO32-、HCO3-组成的各种盐。可用连续滴定法测定地下水中的碱度组成。即在同一锥形瓶中,连续用酚酞和甲基橙作为指示剂,步骤如下:加入酚酞,酚酞由红色变为无色,HCl消耗量为P(ml);加甲基橙,当甲基橙由橙黄变为橙红,HCl消耗量为M(ml);则:p=V(OH-)+V(1/2CO3-);M=V(1/2CO3-)+V(HCO3-)则总碱度T=V(OH-)+V(CO32-)+V(HCO3-)=P+M确定结果:a.若PM=0,则水中为OH-碱度;b.若PM0,则为OH-和CO32-碱度;c.若P=M0,则为CO32-碱度;d.若PM=0,则为HCO3-碱度。1.水中碱度主要有

9、哪些物质?试通过试验确定某地下水中碱度的组成。实验设计题作业题详细讲解OK第6页/共66页 7 72023/3/26 1:382023/3/26 1:38 水中碱度的测定 碱度:指与强酸起作用的一类物质。天然水中HCO3-(主要)、CO32-等,OH-等均产生碱度。第7页/共66页 8 82023/3/26 1:382023/3/26 1:38取Vs:测JD终点:红色刚消失加酚酞若为红色,用HCl标液滴定。如锅炉水或工业废水等。(JD)酚或 P 加甲基橙显黄色(JD)甲或 M 终点:橙色(JD)总=(JD)酚+(JD)甲 或:A=P+M 加甲基橙显黄色 直接加甲基橙显黄色测总碱度。注意与(JD

10、)甲或M的区别。续前第8页/共66页 9 92023/3/26 1:382023/3/26 1:38续前(JD)酚=1000 mmol/LcHClVHCl(1)VS(JD)甲=1000 mmol/LcHClVHCl(2)VS(JD)总=(JD)酚+(JD)甲 cHCl(VHCl(1)+VHCl(1)VS=1000 mmol/LcHCl(VHCl(1)+VHCl(1)M1/2CaCO3 VS=1000 mg/L(JD)总=1000 mmol/LcHClVHCl VScHClVHClM1/2CaCO3 VS=1000 mg/L第9页/共66页 10102023/3/26 1:382023/3/26

11、 1:38 水中碱度成分的判断与计算HCO3-CO32-OH-终点:红色刚消失加酚酞加甲基橙显黄色 终点:橙色三种碱度成分五种存在形式一般天然水为无色,若为红色,用HCl标液滴定。如锅炉水或工业废水等。第10页/共66页 11112023/3/26 1:382023/3/26 1:38 水中碱度成分的判断与计算 VHCl(1 0,VHCl(2)=0,只有OH-,消耗体积:VHCl(1)VHCl(1)=0,VHCl(2)0,只有HCO3-,消耗体积:VHCl(2)VHCl(1)=VHCl(2)=0,只有CO32-,消耗体积:2VHCl(1)VHCl(1)VHCl(2)=0,OH-和CO32-共存

12、,OH-消耗体积:(VHCl(1)-VHCl(2)CO32-消耗体积:2VHCl(2)VHCl(2)VHCl(1)=0,有HCO3-和CO32-共存,HCO3-消耗体积:(VHCl(2)-VHCl(1)CO32-消耗体积:2VHCl(1)返回返回第11页/共66页 采用络合滴定中的反滴定法。(1)准确称量质量为m1的铝盐混凝剂,用稀盐酸将其溶解;(2)在上面溶液中加入准确体积的过量EDTA,在pH=3.5的条件下,加热煮沸,冷却后,调节pH=56;(3)以PAN为指示剂,用Zn2+标准溶液反滴定过量的EDTA至终点,有黄色变为红色;(4)根据两种标准溶液的浓度和用量,即可求得铝盐混凝剂中Al2

13、O3的含量。式中 c(EDTA)和c(Zn2+)EDTA和Zn2+标准溶液的浓度(mol/L)V(EDTA)和V(Zn2+)消耗EDTA和Zn2+的体积(mL)M(Al2O3)Al2O3的摩尔质量(102g/mol)m铝盐混凝剂的质量(g)2、设计某铝盐混凝剂中三氧化二铝含量的分析方法并写出定量计算公式。实验设计题对络合滴定中反滴定的理解对公式中各符号的意义及单位必须有明确地说明。单位的表示方法非常重要在计算题中对单位的正确理解尤其重要OK第12页/共66页2023/3/26 1:382023/3/26 1:38 1313测定铝盐混凝剂中三氧化二铝含量。先加入准确体积的、过量的标准溶液EDTA

14、,加热反应完全后,以PAN为指示剂,再用另一种标准溶液(Zn2+),滴定过量的 EDTA 标准溶液有黄色变为红色。图示及计算公式:Vs:测AlcEDTAVEDTAcZn2+VZn2+第13页/共66页2023/3/26 1:382023/3/26 1:38 1414续前Al=1000 mg/L (cEDTAVEDTAcZn2+VZn2+)MAl VS若将Vs换成W(g)样品,用质量分数如何表示Al2O3?Al2O3=100%(cEDTAVEDTA cZn2+VZn2+)M1/2Al2O3 W1000 (nEDTA)总-(nEDTA)过量 =nAl (nEDTA)过量 =(a/b)nZn ;a/

15、b=1 (cV)EDTA总-(cV)Zn =(cV)Al 反应1:Al3+Y4-(准确、过量)=AlY-反应2:Zn2+Y4-=ZnY2-Vs:测AlcEDTAVEDTAcZn2+VZn2+返回返回第14页/共66页浓度型:(1)TCD:热导检测器(可测CO、CO2等永久气体、简单烃类化合物);(2)ECD:电子捕获检测器(可测电负性大的卤代烃),它是在放射源作用下,使通过检测器的载气发生电离,产生自由电子,形成电流,当电负性的化合物进入检测器时,捕获自由电子,产生检测信号。质量型:(1)FPD:火焰光度检测器(硫磷检测器)(测硫、磷、农药、洗涤剂);(2)FID氢火焰检测器(适用于C、H、O

16、的醇、酚、醛、酮、羧酸等),原理是氢气以空气中燃烧的火焰为能源,有机物进入火焰时,发生电离,生成碳正离子。在电场的作用下,离子定向运动形成离子流,通过离子流的强度而进行定性和定量。实验题3.以气相色谱四种检测器为例来讨论质量型、浓度型的各自特征。共同复习熟悉第15页/共66页计算题1吸收光谱法测定废水中总酚的浓度时,总酚储备溶液浓度为1g/ml,分别取下表中的毫升数配成10ml标准溶液于某最大吸收波长处,用1cm比色皿测得吸光度值见下表:今取含酚废水100ml浓缩10倍后相同测试条件下,测得吸光度为0.56,试计算废水中总酚的浓度(mg/l)。总酚(ml)0.51.02.04.08.0吸光度(

17、A)0.060.130.250.510.99注意:溶液的浓缩与稀释问题(1)标准曲线的稀释问题(2)待测溶液的浓缩问题作业中同样有相似的习题。第16页/共66页计算题解:根据A=Lc,在此试验中,和L均为常数,则令K=L,可得:A=Kc由题中稀释关系,可知下表的浓度和吸光度之间的关系:总酚浓度(ug/ml)0.050.10.20.40.8吸光度(A)0.060.130.250.510.99浓度和吸光度之间的回归线如下图所示,可知K=1.24则含酚废水中的酚浓度为:10倍的关系很重要第17页/共66页计算题2.用由玻璃电极与饱和甘汞电极组成的pH计测pH为4.00的邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液时,其电

18、动势为0.258V。而测定两个未知溶液时,其电池电动势分别为0.478V和0.028V,试计算两种未知溶液的pH值(25)pH测定原理解:根据pH值的测定原理可得以下公式:对于电池电动势分别为0.478V的未知溶液的pH值(25)可以计算得:对于电池电动势分别为0.028V的未知溶液的pH值(25)可以计算得:OK用玻璃电极法测定:用玻璃电极法测定:为什么要用两种缓冲溶液为什么要用两种缓冲溶液校正仪器?校正仪器?两点法测定两点法测定pHpH的可行性?的可行性?第18页/共66页pH的测定原理电池:(-)玻璃电极饱和甘汞电极(+)定义:pH=-lgH+由于K值很难测量和计算,实际应用时以pH值已

19、确定的标准溶液为基准计算 BACK第19页/共66页计算题3、用0.01060 mol.dm-3EDTA标准溶液滴定水中钙、镁含量。取100.0ml水样,以铬黑T为指示剂,在pH=10时滴定,消耗了EDTA 31.30ml。另取一份100.0mL水样,加NaOH使呈强碱性,用钙指示剂指示终点,继续用EDTA滴定,消耗19.20mL。计算水中钙和镁的含量(以CaCO3和MgCO3表示,单位:mg.dm-3)。络合平衡时的稳定常数问题提高络合滴定的选择性问题Notic:计算水中钙和镁的含量以CaCO3和MgCO3表示,单位:mg.dm-3如何提高络合滴定的选择性回忆第20页/共66页pH值来控制

20、Ca2+、Mg2+、Fe3+共存,测Fe3+可酸化pH=2掩蔽技术络合掩蔽 测 、时,、干扰 用NH4F、三乙醇胺掩蔽沉淀掩敝 、共存时,测 调pH12.5氧化还原掩蔽 变更干扰离子的价态 NaOH使呈强碱性,Mg2+沉淀,用钙指示剂指示终点提高络合滴定的选择性第21页/共66页复习:题中提到的指示剂的变色情况铬黑T,EBT(pH=10),红蓝钙指示剂,NN(pH12.5),红蓝PAN(pH=5-6),红黄二甲酚橙,XO(pH6.4),红黄注意:指示剂的使用与pH值有关第22页/共66页以铬黑T为指示剂,在pH=10时可滴定钙、镁总量;加入NaOH溶液,Mg2+生成Mg(OH)2沉淀,用钙指示

21、剂可以用EDTA滴定钙。CaCO3的含量=19.20 0.01060 100.09 10-2 103 =203.7mg.dm-3MgCO3的含量=(31.30 19.20)0.01060 84.32 10-2 103 =108.1 mg.dm-3如果习题中要求我们:Ca2+、Mg2+的含量(以mg/L 表示)。Mol/L 解:稳定系数 lgKcaY=10.69;lgKMgY=8.69;lgK=2,不能分别滴定。第23页/共66页计算题4.取100ml含甲醇的工业废水中,甲醇含量为300mgL-1,在H2SO4溶液中与25.00ml的K2Cr2O7反应(1/6K2Cr2O70.2500 molL

22、-1),反应完毕后用试亚铁灵为指示剂,问需要加入多少毫升的0.1000molL-1的试亚铁灵。(已知甲醇的相对分子质量为34)与水样COD相似的测定原理第24页/共66页 K2Cr2O7法测定CH3OHCr2O72-+14H+6e=2Cr3+7H2OFe2+-e=Fe3+CH3OH+8OH-6e=CO32-+H2O1/6Cr2O72-Fe2+1/6Cr2O72-1/6CH3OH第25页/共66页解得:V2=9.6ml 则需要加入9.6ml 的0.1000molL-1的FeSO4指示剂6注意:mol浓度与质量浓度之间的换算 题中给出的已知条件的表达方式 推倒出公式中单位的表达方式 统一其中:C1

23、=1/6K2Cr2O7 mol/L C2=Fe2+mol/L M(甲醇)=甲醇相对分子质量1/6第26页/共66页OVER出于蓝而胜于蓝源自习题,出自课本更全面、更综合更注重应用价值淋漓尽致其他习题分析第27页/共66页 1、滴定度的基本计算:计算c1/6K2Cr2O7=0.1200mol/L的重铬酸钾溶液对Fe和Fe2O3的滴定度。2023/3/26 1:382023/3/26 1:38解:Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O n1/6K2Cr2O7=nFe2+1Fe1/2Fe2O3(cV)1/6K2Cr2O7=mFeMFeTFe/K2Cr2O7=c 1/6K2C

24、r2O7 MFe =0.120055.85=6.702 mg/mLTFe2O3/K2Cr2O7=c 1/6K2Cr2O7 M1/2Fe2O3依据等物质量规则:1ml标准溶液相当于被测组分的质量(用Ts/x表示,S-标准溶液,X-待测溶液)。第28页/共66页2023/3/26 1:382023/3/26 1:38 2、直接滴定问题(溶液标定的计算):HCl溶液的标定法一:准确称取一定量的Na2CO3溶于水,加甲基橙指示剂,用待标HCl滴定至终点,根据消耗VHCl,求出cHCl的准确浓度。cHCl VHCl=10002mMNa2CO3法二:用已知浓度的标准溶液标定,如移取20.00mL cNa2

25、CO3=0.05000mol/L,加甲基橙指示剂,用待标HCl滴定至终点,根据消耗VHCl,求出cHCl的准确浓度。(2个公式)cHCl VHCl=10002mMNa2CO3移取体积容量瓶体积cHCl VHCl=2cNa2CO3 VNa2CO3第29页/共66页 习题习题.采用氧化还原滴定法测定铁矿石中的铁含量。称取试样0.3162g溶于HCl后,以SnCl2将试液中的Fe3+还原成Fe2+。再02028molL-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,用去21.46mL。计算试样中Fe的含量。3 3、直接滴定问题的计算、直接滴定问题的计算(氧化还原滴定法氧化还原滴定法)预处理预处理预处理预处理

26、 Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O2Fe3+Sn2+2Fe2+Sn4+测定反应测定反应w wFeFe=(=(m mFeFe/m mS S)100%=()100%=(M MFeFe/m mS S)100%)100%=(60.0202821.4655.8510=(60.0202821.4655.8510-3-3/0.3162)100%/0.3162)100%=46.12%=46.12%第30页/共66页3 3、直接滴定问题的计算、直接滴定问题的计算(氧化还原滴定法氧化还原滴定法)题中怎样确定滴定终点的到来呢?题中怎样确定滴定终点的到来呢?将铁矿石用浓将铁矿石用浓HCl加热溶解后加热溶解后,将将

27、Fe3+还原还原为为Fe2+,以二苯胺磺酸钠作指示剂以二苯胺磺酸钠作指示剂,然后用然后用K2Cr2O7标准溶液滴定标准溶液滴定。如果作为一道实验设计题出现,我应该怎样如果作为一道实验设计题出现,我应该怎样去做呢?去做呢?第31页/共66页 实验设计步骤:试样热HCl溶解 SnCl还原钨酸钠(指示剂)TiCl还原(过量)加Cu2+(催化剂)加水加入H2SO4H3PO4混酸加二苯胺磺酸钠(滴定指示剂)用K2Cr2O7标准溶液滴定终点(绿色紫色)加入H3PO4的主要作用:与黄色的Fe3+生成无色Fe(HPO4)2-络离子,使终点容易观察;降低铁电对电位,使指示剂变色点电位更接近化学计量点电位。第32

28、页/共66页 例:以 KBrO3 为基准物,测定 Na2S2O3 溶液浓度。1.KBrO3 与过量的 KI 反应析出 I2:BrO3-+6I-+6H+=3I2+Br-+3H2O 2.用Na2S2O3 溶液滴定析出的 I2 2 S2O32-+I2 =2 I-+S4O62-1nI2 2 nS2O32-1nBrO3-3 nI2 2023/3/26 1:382023/3/26 1:383.KBrO3 与 Na2S2O3之间物质的量的关系为:1nBrO3-3 nI2 6 nS2O32-4、间接滴定问题 (溶液浓度的标定方法)图示KI-I2 过量KIcKBrO3VKBrO3(已知)cNa2S2O3VNa2

29、S2O3(cV)S2O32-=6m1000MKBrO3非常重要后面多次用到第33页/共66页 5、间接滴定的计算问题找出已知量与未知量的关系,再根据滴定分析结果的找出已知量与未知量的关系,再根据滴定分析结果的计算方法进行。计算方法进行。习题:称取苯酚试样0.5000 g,用NaOH溶解后,加入0.6000mol/L(1/6 KBrO3)标准溶液(内含过量 KBr)25.00ml,酸化,放置。待反应完全后,加入过量KI。待析出I2后,再用 0.1003 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,用去29.91 ml。试计算试样中苯酚的质量分数。涉及到:溴酸钾法涉及到:溴酸钾法(氧化还原滴定氧化还原

30、滴定)反应多步完成反应多步完成反应方程式分析(已知量与未知量之间的关系分析)反应方程式分析(已知量与未知量之间的关系分析)图示m:苯酚cKBrO3VKBrO3cKI VKIcNa2S2O3VNa2S2O3第34页/共66页KBrO3与过量 KBr:BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O3Br2+6I-=6Br-+3I23I2+6S2O32-=6I-+3S4O62-KBrO3 3Br3 3I2 6S2O32-6e按等物质的量反应规则:按等物质的量反应规则:第35页/共66页习题1:称取苯酚试样0.5000 g,用NaOH溶解后,加入0.6000mol/L(1/6 KBrO3)标准溶液(

31、内含过量 KBr)25.00ml,酸化,放置。待反应完全后,加入过量KI。待析出I2后,再用 0.1003 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,用去29.91 ml。试计算试样中苯酚的质量分数。解:第36页/共66页习题习题2 2 今有不纯的今有不纯的KIKI试样试样0.3504g0.3504g,在,在H H2 2SOSO4 4溶液中加溶液中加入纯入纯K K2 2CrOCrO4 4 0.1940g0.1940g与之反应,煮沸逐出生成的与之反应,煮沸逐出生成的I I2 2。放。放冷后又加入过量冷后又加入过量KIKI,使之与剩余的,使之与剩余的K K2 2CrOCrO4 4作用,析出作用,析出

32、的的I I2 2用用0.10200.1020mol/LNamol/LNa2 2S S2 2O O3 3标准溶液滴定,用去标准溶液滴定,用去10.2310.23mlml。问试样中。问试样中KIKI的质量分数使多少?的质量分数使多少?图示KI过量KIcK2CrO4 VK2CrO4 生成I2cNa2S2O3VNa2S2O3另有玄机过程的反应方程式进行定量分析第37页/共66页习题:不纯的习题:不纯的KIKI试样试样0.3504g0.3504g,在,在H H2 2SOSO4 4溶液中加入溶液中加入纯纯K K2 2CrOCrO4 4 0.1940g0.1940g与之反应,煮沸逐出生成的与之反应,煮沸逐出

33、生成的I I2 2。放。放冷后又加入过量冷后又加入过量KIKI,使之与剩余的,使之与剩余的K K2 2CrOCrO4 4作用,析出作用,析出的的I I2 2用用0.10200.1020mol/LNamol/LNa2 2S S2 2O O3 3标准溶液滴定,用去标准溶液滴定,用去10.2310.23mlml。问试样中。问试样中KIKI的质量分数使多少?的质量分数使多少?(注意的问题)2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2OCr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O2S2O32-+I2=2I-+S4O62-2CrO42-Cr2O72-6I-3I26 S2O32-CrO42-

34、3I-CrO42-3 S2O32-解:剩余K K2 2CrOCrO4 4的物质的量n nK2CrO4K2CrO4=0.1020=0.1020=3.47810-4 mol 第38页/共66页 与试样作用的K2CrO4的物质的量:n=1033.478 1046.52210-4 mol CrO42-3I-K2CrO4的总物质的量n=第39页/共66页习题:涉及到反滴定的问题习题:涉及到反滴定的问题在氧化还原滴定法中在氧化还原滴定法中,由于要经过预处理由于要经过预处理,涉及涉及多种反应多种反应,使被测物质变成能与滴定剂作用使被测物质变成能与滴定剂作用。习题习题习题习题.将固体废物中的铬氧化成将固体废物

35、中的铬氧化成CrCr2 2O O7 72-2-,加入加入25.00mL0.1000 mol25.00mL0.1000 molL L-1-1FeSOFeSO4 4标准溶液标准溶液,然后用然后用0.1800 mol0.1800 molL L-1-1 KMnO4标准溶液标准溶液7.00mL7.00mL回滴过回滴过量的量的FeSOFeSO4 4,计算钢样中计算钢样中CrCr的含量的含量。FeSO4过量FeSO4cCr2O72-VCr2O72-KMnO4过程的反应方程式进行定量分析 图示第40页/共66页解解解解:故故故故第41页/共66页6、滴定度与间接滴定结合的计算问题习题习题习题习题1 1 1 1

36、:分析电镀污泥铜的含量,试样分析电镀污泥铜的含量,试样0.6000g,0.6000g,滴定时用去滴定时用去NaNa2 2S S2 2O O3 3标准溶液标准溶液20.00mL20.00mL。已知已知 1mLNa1mLNa2 2S S2 2O O3 3相当于相当于0.0042175g0.0042175g KBrOKBrO3 3。计算试样计算试样中以中以CuCu及以及以CuCu2 2O O表示的含量表示的含量。前面详细解析:以 KBrO3 为基准物,测定 Na2S2O3 溶液浓度。(1)(1)由由 求求(2)通化学反应分析,计算试样中以Cu及以Cu2O的含量 解析过程 第42页/共66页解:(1)

37、(1)由由 求求测定反应为测定反应为测定反应为测定反应为:=0.1500 molL1KI-I2 过量KIcKBrO3VKBrO3cNa2S2O3VNa2S2O3第43页/共66页2Cu2+4 I I-2CuI+I I2 2(2)(2)计算计算 及及测定反应为测定反应为测定反应为测定反应为:3222322OSNaCuOCuOSNaCu2424,nnnnn=第44页/共66页习题习题习题习题2 2 2 2:含有钙盐溶液含有钙盐溶液,将钙沉淀为将钙沉淀为CaCCaC2 2O O4 4,经过经过滤滤、洗涤后,溶于稀洗涤后,溶于稀H H2 2SOSO4 4中中,用用0.004000 0.004000 m

38、olmolL L-1-1 KMnO KMnO4 4标准溶液滴定析出的标准溶液滴定析出的H H2 2C C2 2O O4 4。计算计算KMnOKMnO4 4溶液对溶液对CaOCaO及对及对CaCOCaCO3 3的滴定度各为多少的滴定度各为多少?6、滴定度与间接滴定结合的计算问题(MO变黄)解析步骤(解析步骤(1 1)通化学反应分析,确定量的关系通化学反应分析,确定量的关系 (2 2)根据滴定度的定义加以计算)根据滴定度的定义加以计算第45页/共66页(MO变黄)T CaO/KMnO4=(5/2)c KMnO4 M CaO103 =(5/2)0.00400056.08103 =5.608104 g

39、mL-1T T CaCO3 3/KMnO4 4=(5/2)c KMnO4 4 M CaCO3 3103 3 =(5/2)0.004000100.09103 3 =1.001 =1.001103 3 g gmLmL-1-1如果作为一道实验设计题出现,我应该怎样去做呢?如果作为一道实验设计题出现,我应该怎样去做呢?解解解解:CaC2O4+2H+Ca2+H2C2O4 第46页/共66页由于钙不具有氧化还原性质由于钙不具有氧化还原性质,需采用间接法测定需采用间接法测定。首先将石灰石用盐酸溶解后首先将石灰石用盐酸溶解后,加入沉淀剂加入沉淀剂(NH4)2C2O4,由于由于C2O4 2-在酸性溶液中大部分以

40、在酸性溶液中大部分以 HC2O4-形式存在形式存在,C2O4 2-浓浓度很小度很小,不会生成不会生成CaCaC2O4沉淀沉淀。然后将溶液加热至然后将溶液加热至7080,再滴加稀氨水再滴加稀氨水。由于由于H+逐渐被中和逐渐被中和,C2O4 2-浓度缓缓增加浓度缓缓增加,就可以生成粗颗粒结晶的就可以生成粗颗粒结晶的CaCaC2O4沉淀沉淀。将沉淀搁置陈化后,过滤、洗涤、再溶于稀硫酸中,即可用KMnO4标准溶液滴定热溶液中的 C2O4 2-(与Ca2+定量结合的)。步骤步骤步骤步骤:陈化处理陈化处理 过过滤滤、洗涤洗涤 酸酸解解(热稀硫酸热稀硫酸)HCO 滴定滴定(KMnO标准溶液标准溶液)实验设计

41、步骤实验设计步骤:在氧化还原反应一章中(1)高锰酸钾法中的间接滴定法(2)氧化还原反应影响因素中:温度的影响均有相似的例子。在课堂中有详细的讲解第47页/共66页7 氧化还原滴定(难度相对较大)习题1 某物质的主要成分为Pb3O4。称取试样0.1000g,加盐酸处理成溶液后,铅全部转化为Pb2+。加入K2CrO4使Pb2+沉淀为PbCrO4。将沉淀过滤、洗涤后,再溶于酸,并加入过量的KI。以淀粉为指示剂,用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,用去13.00mL。求其中Pb3O4的质量分数。解:此例为用间接碘量法测定Pb2+含量。有关的反应式为:Pb3O4+2Cl-+8

42、H+=3Pb2+Cl2+4H2OPb2+CrO42-=PbCrO42PbCrO4+2H+=2Pb2+Cr2O72-+H2OCr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O2S2O32-+I2=2I-+S4O62-各物质之间的计量关系为 2Pb3O46Pb2+6CrO42-3Cr2O72-9I218S2O32-即 Pb3O49S2O32-第48页/共66页故在试样中的含量为 wPb3O4=(1/9cNa2S2O3VNa2S2O3MPb3O4)/ms100%=(1/90.1000mol/L13.0010-3L 685.6g/mol)/0.1000g100%=99.03%各物质之间的计量

43、关系为 2Pb3O46Pb2+6CrO42-3Cr2O72-9I218S2O32-即 Pb3O49S2O32-第49页/共66页习题2 称取软锰矿试样0.5000g,加入0.7500g H2C2O42H2O及稀H2SO4,加热至反应完全。过量的草酸用30.00mL0.0200mol/LKMnO4滴定至终点,求软锰矿的氧化能力(以wMnO2表示)解:此例为用高锰酸钾法测定MnO2,采用返滴定方式。有关反应式为 MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2+2CO2+2H2O 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O H2C2O4过量H2C2O4软锰矿KMnO4第50页/共6

44、6页 各物质之间的计量关系为:5MnO25H2C2O42MnO4-MnO2的含量可用下式求得:wMnO2=(mH2C2O42H2O/MH2C2O42H2O-5/2cKMnO4VKMnO4)MMnO2/ms100%=(0.75/126.07-5/20.0200030.00 10-3)86.94/0.5000100%=77.36%第51页/共66页习题1.已知含Cd2+浓度为140gL-1的溶液,用双硫腙法测镉,液层厚度为2 cm,在波长为520 nm处,测得的吸光度为0.22,计算。已知MCd=112.418、吸光度相关的计算1.朗伯比尔定律的应用问题:A=CLCL2.注意单位的问题:摩尔吸收系

45、数的物理意义:当光所通过的距离为1cm,被测溶液量浓度为1mol/L时,所相应的吸光度值A为,单位L/mol.cmL/mol.cm3.3.的大小反映了物质对光的敏感强度,值愈大说明物质对光的吸收程度越好,敏感度强,用吸收光谱法测定该系光物质的灵敏度越大。4.Cd2+的测定:本身不能产生吸收光谱,进行显色反应第52页/共66页习题1.已知含Cd2+浓度为140gL-1的溶液,用双硫腙法测镉,液层厚度为2 cm,在波长为520 nm处,测得的吸光度为0.22,计算。已知MCd=112.41浓度单位的问题很重要8、吸光度相关的计算L第53页/共66页习题习题2:用硅钼蓝法测:用硅钼蓝法测SiO2,以

46、一含,以一含SiO20.016mg.mL-1的标准溶液作参比,测定另一含有的标准溶液作参比,测定另一含有0.100mg.mL-1SiO2的溶液,得的溶液,得T=14.4%,现有一未知浓度的,现有一未知浓度的SiO2试液,试液,在相同条件下,测得在相同条件下,测得T=31.38%,求试液中,求试液中SiO2含量。含量。考点:考点:1、吸光度与透光率之间的关系,、吸光度与透光率之间的关系,A=-lgT 2、将标准溶液作为参比、将标准溶液作为参比解:设试液中解:设试液中SiO2的含量为的含量为xmg.mL-1A1=L(0.100-0.016)=-lgT1=-lg14.4%A2=L(x-0.016)=

47、-lgT2=-lg31.8%两式相除:两式相除:第54页/共66页8、吸光度相关的计算习题3、某试液用2.0厘米比色皿测量时,T=60%,若用1.0或3.0厘米的比色皿测量时,T和A等于多少?因为A=LC,当、c一定时,A与L成正比,解:根据A=-logT,用2.0厘米比色皿测量时的A值为:所以1.0厘米比色皿测量的A和T值分别为:0.111=-log T第55页/共66页3.0厘米比色皿测量的A和T值分别为:8、吸光度相关的计算第56页/共66页9.溶度积的相关计算(沉淀反应)注:注:*沉淀溶解度很小时,常忽略盐效应;沉淀溶解度很小时,常忽略盐效应;温度温度T T一定,一定,为定值,当存在大

48、量电解质(为定值,当存在大量电解质(I I很大)时,很大)时,盐效应:指向沉淀溶解平衡体中加入强电解质盐效应:指向沉淀溶解平衡体中加入强电解质使沉淀使沉淀溶解度增大溶解度增大的现象称为的现象称为*沉淀溶解度很大,溶液离子强度沉淀溶解度很大,溶液离子强度沉淀溶解度很大,溶液离子强度沉淀溶解度很大,溶液离子强度I I I I很高,考虑盐效应很高,考虑盐效应很高,考虑盐效应很高,考虑盐效应习题:习题:分别计算分别计算BaSOBaSO4 4在纯水和在纯水和0.01mol/LNaNO0.01mol/LNaNO3 3溶液溶液中的溶解度。中的溶解度。活度系数:第57页/共66页习题1:分别计算BaSO4在纯

49、水和0.01mol/LNaNO3溶液中 的溶解度。解:第58页/共66页解解:习题习题习题习题2 2 以以以以BaClBaCl2 2为沉淀剂,用为沉淀剂,用为沉淀剂,用为沉淀剂,用BaSOBaSO4 4重量法测定重量法测定重量法测定重量法测定SOSO4 42-2-含量含量含量含量 时,计算加入等量和过量(时,计算加入等量和过量(时,计算加入等量和过量(时,计算加入等量和过量(0.01mol/L0.01mol/L)BaBa2+2+时,在时,在时,在时,在 200mL200mL溶液中溶液中溶液中溶液中BaSOBaSO4 4沉淀的溶解损失。沉淀的溶解损失。沉淀的溶解损失。沉淀的溶解损失。等量等量Ba

50、2+与与SO42-反应的反应的BaSO4溶解度为:溶解度为:过量过量0.01mol/L Ba2+与与SO42-反应的反应的BaSO4溶解度为:溶解度为:200mL溶液中溶液中BaSO4沉淀的溶解损失为:沉淀的溶解损失为:200mL溶液中溶液中BaSO4沉淀的溶解损失为:沉淀的溶解损失为:第59页/共66页10.酸碱滴定法的相关计算与水溶液中碱度的计算有相似性习题1.称取混合碱试样0.5895g,溶于水,用0.3000mol.dm-3 HCl滴定至酚酞变色时,用去HCl 24.08mL,加甲基橙后继续用HCl滴定,又消耗HCl12.02mL,计算试样中各组分的百分含量。烧碱中NaOH 和Na2C

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