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    分析化学习题(第6章重量分析法法)

    时间：2012-02-29    下载该word文档
    习题 1
    1.计算下列重量因数（左边为测定物，右边为称量物） 1）FeO
    Fe2O3

    2）KCl（ -> K2PtCl6 -> Pt ） Pt 3）Al2O3 4）P2O5
    （参考答案） 答：
    Al(C9H6ON3 (NH43PO4·12MoO3



    2.称取某可溶性盐0.3232 克，用硫酸钡重量法测定其中的含硫量，得BaSO4沉淀0.2982 克，计算试样中含SO3的百分数。 （参考答案） 答：


    3.用重量法测定莫尔盐(NH42SO4·FeSO4·6H2O的纯度，若天平称量误差为0.2毫克，为了使灼烧后的Fe2O3的称量误差不大于千分之一，应最小称取样品多少克？（参考答案） 答：


    4.称取含磷矿石0.4530 克，溶解后从MgNH4PO4形成沉淀，灼烧后得到Mg2P2O7 0.2825 克，计算试样中P以及P2O5的百分含量。 （参考答案） 答：


    5.沉淀MgNH4PO4以测定Mg时，沉淀中有1% 的NH4+被等量（摩尔）的K+取代。沉淀以形式称重时，产生多大的误差？若沉淀经高温灼烧成Mg2P2O7称量时，产生多大的误差？ （参考答案） 答：


    6.测定硅酸盐中SiO2含量，称取0.4817克试样，获得0.2630克不纯的SiO2（主要有Fe2O3，Al2O3）。将不纯的SiO2用H2SO4-HF处理，使SiO2转化为SiF4除去，残渣经灼烧后重为0.0013克，计算试样中纯SiO2含量。若不经H2SO4-HF处理，杂质造成的误差有多大？（参考答案） 答：



    7.称取风干（空气干燥）的石膏试样1.2030 克，经烘干后得吸附水分0.0208 克，再经灼烧又得结晶水0.2424克，计算分析试样换算成干燥物质时的答：
    的百分含量。 （参考答案）

    8.有0.5000 g纯KIOx，将它还原为I后，用0.1000 mol·LAgNO3溶液滴定，用去23.36 mL，求该化合物的分子式。 （参考答案） 答：
    －－1 因此该化合物的分子式为KIO3。 9.计算下列换算因数。
    a. 根据 PbCrO4测定Cr2O3； b．根据Mg2P2O7测定MgSO4·7H2O；

    c. 根据(NH43PO4·12 MoO3 测定Ca3(PO42和P2O5； d．根据(C9H6NO3Al测定Al2O3。 （参考答案） 答：
    a.
    b.

    c.
    d.

    习题 2
    10.称取含砷试样 0.5000 g，溶解后在弱碱性介质中将砷处理为 AsO4，然后沉淀为Ag3AsO4。将沉淀过滤、洗涤，最后将沉淀溶于酸中。以 0.1000 mol·L NH4SCN溶液滴定其中的Ag至终点，消耗45.45 mL。计算试样中砷的质量分数。 （参考答案） 答：
    -1    +    3-
    11.称取CaC2O4和 MgC2O4纯混合试样0.6240 g，在 500℃下加热，定量转化为 CaCO3和 MgCO3后为0.4830 g。 a．计算试样中CaCO3和 MgCO3的质量分数；
    b．若在900℃加热该混合物，定量转化为CaO和MgO的质量为多少克？ （参考答案） 答：
    a．设试样中CaCO3的质量为x (g，则MgCO3的质量为0.6240-x(g。
    解得： 故： b.换算为CaO和MgO的质量为：


     12.称取纯 Fe2O3和 Al2O3混合物 0.5622 g，在加热状态下通氢气将 Fe2O3还原为 Fe，此时Al2O3不改变。冷却后称量该混合物为0.4582 g。计算试样中Fe，Al的质量分数。 （参考答案） 答：
    冷却后是Al2O3和Fe混合物。查得Ar(Fe=55.85, M(Fe2O3=159.69, Ar(Al=26.98, M(Al2O3=101.96 设Al2O3为y(g, Fe2O3为x(g,则

    解方程组得: x = 0.3460 g, y = 0.2162 g 故：
    解法2：设样品中含Fe2O3 为
    mol
    13.称取含有NaCl和 NaBr的试样0.6280 g，溶解后用 AgNO3溶液处理，得到干燥的AgCl和AgBr沉淀0.5064 g。另称取相同质量的试样1份，用0.1050 mol·LAgNO3溶液滴定至终点，消耗 28.34 mL。计算试样中 NaCl和 NaBr的质量分数。 （参考答案） 答：
    -1
    M(NaCl = 58.44, M(NaBr = 102.9, M(AgCl = 143.3, M(AgBr = 187.8 设NaCl质量为x(g, NaBr质量为y(g，则

    解方程组得


    故 14.称取纯NaCl 0.5805 g，溶于水后用AgNO3溶液处理，定量转化后得到AgCl沉淀1.4236 g。 计算Na的相对原子质量。 （已知Cl和Ag的相对原子质量分别为35.453和107.868） （参考答案） 答：
     故 M(Na = 22.989

    15.称取含硫的纯有机化合物1.0000 g。首先用Na2O2熔融，使其中的硫定量转化为Na2SO4，然后溶解于水，用BaCl2溶液处理，定量转化为BaSO4 1.0890 g。计算：a.有机化合物中硫的质量分数； b．若有机化合物的摩尔质量为 214.33 g·mol，求该有机化合物中硫原子个数。 （参考答案） 答：
    -1 a.

    b. 设该有机化合物中含有n个硫原



    故该有机化合物中硫原子个数为1。
    16.称取AgCl和AgBr纯混合物0.4273 g，然后用氯气处理，使其中的AgBr定量转化为AgCl。若混合物中AgBr的质量分数为0.6000，用氯气处理后，AgCl共多少克？ （参考答案） 答：
    查得M(AgCl = 143.32, M(AgBr = 187.77 混合物中AgCl的质量为：0.4273- 0.4273×60.00% = 0.1709 g 经氯气处理后AgCl的质量为：
     解法2：


    17.称取某一纯铁的氧化物试样0.5434 g，然后通入氢气将其中的氧全部还原除去后，残留物为0.3801 g。计算该铁的氧化物的分子式。 （参考答案） 答：
    设该铁的氧化物的分子式为FexOy ,则

    解方程组，得 x=0.006806 , y=0.01020 故为 Fe2O3。



    18.为了测定长石中 K，Na的含量，称取试样0.5034 g。首先使其中的K，Na定量转化为 KCl和 NaCl 0.1208 g，然后溶解于水，再用 AgNO3溶液处理，得到 AgCl沉淀0.2513 g。计算长石中 K2O和 Na2O的质量分数。 （参考答案） 答：
    设 K2O 为x(g，Na2O为y(g ，则

    解方程组，得 x = 0.05370 g , y = 0.01900 g 故


    习题 3
    19.解释下列现象。
    c. BaSO4沉淀要用水洗涤，而 AgCl沉淀要用稀 HNO3洗涤； d. BaSO4沉淀要陈化，而 AgCl或Fe2O3·nH2O沉淀不要陈化；
    e. AgCl和BaSO4的 Ksp值差不多，但可以控制条件得到BaSO4晶体沉淀，而AgCl只能得到无定形沉淀； f. ZnS在HgS沉淀表面上而不在BaSO4沉淀表面上继沉淀。 （参考答案） 答：
    c.BaSO4沉淀要水洗涤的目的是洗去吸附在沉淀表面的杂质离子。
    AgCl沉淀为无定形沉淀，不能用纯水洗涤，这是因为无定形沉淀易发生胶溶，所以洗涤液不能用纯水，而应加入适量的电解质。用稀HNO3还可防止Ag 水解，且HNO3加热易于除去。 d.BaSO4沉淀为晶形沉淀，陈化可获得完整、粗大而纯净的晶形沉淀。
    而 AgCl或Fe2O3·nH2O沉淀为非晶形沉淀。对于此类沉淀，陈化不仅不能改善沉淀的形状，反而使沉淀更趋粘结，杂质难以洗净。
    e.各种沉淀都有一个能大批自发产生晶核的相对过饱和极限值，称为临界（过饱和）值。控制相对过饱和度在临界值以下，沉淀就以异相成核为主，能得到大颗粒晶形沉淀。BaSO4和AgCl的临界值分别为1000和5.5，所以前者控制条件，比较容易保持过饱和度不超过临界值，得到晶形沉淀。而后者临界值太小，控制条件仍无法使过饱和度小于临界值，故只能得到无定形沉淀。
    f.由于HgS表面的S浓度比溶液中大得多，对ZnS来说，此处的相对过饱和度显著增大，因而导致沉淀析出。而BaSO4沉淀表面无与S或Zn相同的离子，故不会出现继沉淀。
    20.用过量的H2SO4沉淀Ba2+时,K+,Na+均能引起共沉淀。问何者共沉淀严重？此时沉淀组成可能是什么？已知 2-2+2-+离子半径： 答：
    ＝133 pm,＝ 95 pm， ＝135 pm。 （参考答案）

    K的共沉淀较严重，沉淀组成可能为BaSO4+K2SO4 。 这是由于K的半径与Ba的半径相近，易于生成混晶，从而引起共沉淀。
    21.Ni与丁二酮肟（DMG）在一定条件下形成丁二酮肟镍[Ni(DMG2]沉淀，然后可以采用两种方法测定：一是将沉淀洗涤、烘干，以 Ni(DMG2形式称重；二是将沉淀再灼烧成NiO的形式称重。采用哪一种方法较好？为什么？ （参考答案） 答：
    应采用第一种方法为好。因为称量形的摩尔质量越大，称量所引起的相对误差越小。Ni(DMG2的摩尔质量显然远大于NiO，所以以 Ni(DMG2形式称重较好。
    22.在沉淀重量法中何谓恒重？坩埚和沉淀的恒重温度是如何确定的？ （参考答案） 答： 恒重是指沉淀形在一定温度范围内，高温除去吸附的水分以及其他易挥发组分，生成稳定的称量形。 坩埚和沉淀的恒重温度要一致，温度的高低是由沉淀的性质所决定的。如果沉淀形本身有固定组成，只要低温烘去吸附的水分即可。而许多沉淀没有固定的组成，必须经过灼烧使之转变成适当的称量形，灼烧温度由实验决定。
    23.何谓均匀沉淀法？其有何优点？试举一均匀沉淀法的实例。 （参考答案） 答：
    均匀沉淀法是通过化学反应使沉淀剂在溶液内部逐步、均匀地析出，避免局部过浓现象。 均匀沉淀法的优点在于：沉淀颗粒大、表面吸附杂质少、易滤、易洗。 例如，沉淀CaC2O4: 于酸性含Ca试液中加入过量草酸，利用尿素水解产生的NH3逐步提高溶液的pH，使CaC2O4均匀缓慢地形成，反应为
    2+    2+    +    2+    +
    尿素水解的速度随温度增高而加快。因此通过控制温度可以控制溶液提高的速率。

    24.Ca3( PO42沉淀在纯水中的溶解度是否会受到溶解在纯水中的CO2的影响？ （参考答案） 答： 受影响。
    由于Ca3( PO42的Ksp=10-28.70，溶解度不是很小，且PO4强烈水解，使得溶液呈弱碱性。若水中含有弱3-酸（H2CO3），将会促进沉淀的溶解。

    25.研究PbSO4沉淀时，得到下面著名的实验曲线，试从理论上进行解释（提示：根据均相成核作用和异相成核作用进行解释）。 （参考答案）
    答:
    A点之前（初始浓度小于0.0068 mol·L）时，以异相成核为主，晶核的数目基本不变。由于沉淀颗粒的大小是由晶核形成速度和晶粒成长速度的相对大小所决定的，而此时晶核形成速度一定，晶粒成长速度只取决于过饱和溶液在晶核上沉积的速度，即应与溶质的浓度成正比。所以A点之前沉淀颗粒的半径随初始浓度成线性增长。 A点之后（初始浓度大于0.0068 mol·L）时，晶核数目激增，均相成核作用为主导。由于晶核生成极快，势必形成大量微晶，使过剩溶质消耗殆尽而难于长大，只能聚集起来得到细小的胶状沉淀。初始浓度越大，晶核数目越多，沉淀颗粒越小。 -1-1
    习题 4
    26．考虑生成氢氧基络合物的影响，计算Zn(OH2在pH=10的溶液中的溶解度。此时溶液中Zn的主要存在形式是什么？ （参考答案） 答：
    Zn-OH络合物的lgβ1～lgβ4分别为：4.4，10.1，14.2，15.5；Zn(OH2的Ksp = 1.2×10 设溶解度为s,则
    2+--172+
    －
    由算式中大括号内数值比较表明，pH=10时，Zn(OH2和Zn(OH3为主要存在形式。

    +    －27. Ag能与Cl生成AgCl沉淀和AgCl，－－1络合物。
    （1）计算［Cl］= 0.1 mol·L时 AgCl沉淀的溶解度； （2）[Cl]多大时，AgCl沉淀的溶解度最小？ （参考答案） 答：
    （1）Ag-Cl络合物的lgβ1 = 3.04, lgβ2 = 5.04, AgCl的pKsp = 9.75 +－
    －

    （2）由上题可知：－
    溶解度为最小值时的［Cl］值可由上式的一级微商等于零求得，即


    故



    28. 有0.5000 g纯KIOx，将它还原为I后，用0.1000 mol·LAgNO3溶液滴定，用去23.36 mL，求该化合物的分子式。 （参考答案） 答：
    －－1 因此该化合物的分子式为KIO3。
    29. 计算下列换算因数。 a. 根据 PbCrO4测定Cr2O3； b．根据Mg2P2O7测定MgSO4·7H2O；

    c. 根据(NH43PO4·12 MoO3 测定Ca3(PO42和P2O5； d．根据(C9H6NO3Al测定Al2O3。 （参考答案） 答：
    a.
    b.
    c.
    d.

    30. 推导一元弱酸盐的微溶化合物MA在下列溶液中溶解度的计算公式。 a. 在强酸溶液中；

    b．在酸性溶液中和过量沉淀剂A存在下； c．在过量 M存在下的酸性溶液中；
    d．在过量络合剂L存在下（只形成ML络合物）的酸性溶液中。
    2+    － a. ; b.
    c. 答：
    ; d. （参考答案） a.
    b.
    c.
    d.


    31．称取含砷试样 0.5000 g，溶解后在弱碱性介质中将砷处理为 AsO4，然后沉淀为AgAsO4。将沉淀过滤、洗涤，最后将沉淀溶于酸中。以 0.1000 mol·L NH4SCN溶液滴定其中的Ag至终点，消耗45.45 mL。计算试样中砷的质量分数。 （参考答案） 答：
    -1    +    3-


    习题 5
    32．称取CaC2O4和 MgC2O4纯混合试样0.6240 g，在 500℃下加热，定量转化为 CaCO3和 MgCO3后为0.4830 g。 a．计算试样中CaCO3和 MgCO3的质量分数；
    b．若在900℃加热该混合物，定量转化为CaO和MgO的质量为多少克？ （参考答案） 答：
    a．设试样中CaCO3的质量为x (g，则MgCO3的质量为0.6240-x(g。
    解得： 故： b.换算为CaO和MgO的质量为：



     33. 称取纯 Fe2O3和 Al2O3混合物 0.5622 g，在加热状态下通氢气将 Fe2O3还原为 Fe，此时Al2O3不改变。冷却后称量该混合物为0.4582 g。计算试样中Fe，Al的质量分数。 （参考答案） 答：
    冷却后是Al2O3和Fe混合物。查得Ar(Fe=55.85, M(Fe2O3=159.69, Ar(Al=26.98, M(Al2O3=101.96 设Al2O3为y(g, Fe2O3为x(g,则



    解方程组得: x = 0.3460 g, y = 0.2162 g 故：
    解法2：设样品中含Fe2O3 为
    mol


    34. 称取含有NaCl和 NaBr的试样0.6280 g，溶解后用 AgNO3溶液处理，得到干燥的AgCl和AgBr沉淀0.5064 g。另称取相同质量的试样1份，用0.1050 mol·LAgNO3溶液滴定至终点，消耗 28.34 mL。计算试样中 NaCl和 NaBr的质量分数。 （参考答案） 答：
    M(NaCl = 58.44, M(NaBr = 102.9, M(AgCl = 143.3, M(AgBr = 187.8 设NaCl质量为x(g, NaBr质量为y(g，则
    -1
    解方程组得


    故

    35. 称取纯NaCl 0.5805 g，溶于水后用AgNO3溶液处理，定量转化后得到AgCl沉淀1.4236 g。 计算Na的相对原子质量。（已知Cl和Ag的相对原子质量分别为35.453和107. 868） （参考答案） 答：
     故 M(Na = 22.989

    36. 称取含硫的纯有机化合物1.0000 g。首先用Na2O2熔融，使其中的硫定量转化为Na2SO4，然后溶解于水，用BaCl2溶液处理，定量转化为BaSO4 1.0890 g。计算：a.有机化合物中硫的质量分数； b．若有机化合物的摩尔质量为 214.33 g·mol，求该有机化合物中硫原子个数。 （参考答案） 答：
    -1 a.

    b. 设该有机化合物中含有n个硫原


    故该有机化合物中硫原子个数为1。


    37．称取AgCl和AgBr纯混合物0.4273 g，然后用氯气处理，使其中的AgBr定量转化为AgCl。若混合物中AgBr的质量分数为0.6000，用氯气处理后，AgCl共多少克？ （参考答案） 答：
    查得M(AgCl = 143.32, M(AgBr = 187.77 混合物中AgCl的质量为：0.4273- 0.4273×60.00% = 0.1709 g 经氯气处理后AgCl的质量为：


    解法2：




    38. 称取某一纯铁的氧化物试样0.5434 g，然后通入氢气将其中的氧全部还原除去后，残留物为0.3801 g。计算该铁的氧化物的分子式。 （参考答案） 答：
    设该铁的氧化物的分子式为FexOy ,则


    解方程组，得 x=0.006806 , y=0.01020

    故为 Fe2O3。


    39. 为了测定长石中 K，Na的含量，称取试样0.5034 g。首先使其中的K，Na定量转化为 KCl和 NaCl 0.1208 g，然后溶解于水，再用 AgNO3溶液处理，得到 AgCl沉淀0.2513 g。计算长石中 K2O和 Na2O的质量分数。 （参考答案） 答：
    设 K2O 为x(g，Na2O为y(g ，则


    解方程组，得 x = 0.05370 g , y = 0.01900 g
    故


    自测题

    1 选择题(共10题,每题2分 (1晶形沉淀的沉淀条件是………

    (A 稀、热、快、搅、陈 (C 稀、冷、慢、搅、陈
    (B 浓、热、快、搅、陈 (D 稀、热、慢、搅、陈
    (2 下列因素与均相成核速率无关的是………

    (A 陈放时间 (C 物质的性质
    (B 相对过饱和度 (D 溶液的浓度
    (3 当均相成核作用大于异相成核作用时，形成的沉淀………

    (A 颗粒度大 (C 为晶形沉淀
    (B 表面积大 (D 容易洗涤
    (4 在铵盐存在下，利用氨水沉淀Fe，若铵盐浓度固定，增大氨的浓度，Fe(OH3沉淀对Mg和Ni的吸附量………
    3+2+2+
    (A 都增加
    (C Mg增加而Ni减少
    2+    2+ (B 都减少
    (D Mg减少而Ni增加
    2+    2+(5 为了沉淀NaNO3溶液中少量SO4，加入过量的BaCl2，这时BaSO4沉淀表面吸附层离子和扩散层的抗衡离子分别是………
    2- (A Na、NO3
    +- (B Ba、NO3
    2+-

    (C Cl、Na
    -+ (D NO3 、 H
    -+(6 均匀沉淀法可获得颗粒较大的沉淀，这是因为………

    (A 增大沉淀的溶解度 (C 促进沉淀的凝聚
    (B 提高临界Q/S (D 降低相对过饱和度
    (7 称取0.4829g合金试样，溶解使其中Ni沉淀丁二酮肟镍Ni(C8H14O4N4（M＝288.84），经过滤，洗涤、烘干、称得质量为0.2481g。试样中Ni（Ar＝58.69）得质量分数为………

    (A 10.43％ (C 25.29％

    (B 51.38％ (D 5.22％
    (8 准确称取0.4000g硅酸盐试样，经碱熔、浸取、凝聚、过滤、灼烧得含杂质的SiO2 0.2800g，再经HF－H2SO4处理后，称得残渣量0.0018g。则试样中SiO2的质量分数为………

    (A 70.00％ (C 0.45％
    (B 69.55％ (D 32.45％
    (9 用BaSO4沉淀法测定某可溶性钡盐样品中钡的质量分数为58.64％。若洗涤过程中是用100mL纯水洗涤沉淀，沉淀洗涤损失的钡的量为（Ksp（BaSO4）=1.07×10，Mr(Ba=137.35）………
    -10
    (A 1.1×10g (C 1.4×10g
    -4    -9 (B 1.0×10g (D 0.023g
    -4(10 已知某含硫有机化合物的摩尔质量为。 现称取该含硫有机化合物的纯品1.200g，用Na2O2熔融并使其转化为Na2SO4，溶于水后用BaCl2处理，得到BaSO41.307g。计算该有机化合物中的硫的
    质量分数和硫的原子个数分别为
    （Mr(S=32.066,Mr(BaSO4=233.39）………

    (A 14.96% ,1 (C 44.88% ,3
    (B 29.92 , 2 (D 59.72 , 4


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