摘要:有關化學滴定反應的內容是歷年來學生學習的難點,同時這類題型又是高考的必考點,由于此類題目涉及公式、概念較多,計算量比較大,往往使得學生在面對這類題目時產(chǎn)生畏懼心理,因此,做好此類題目的總結和歸納工作,對學生非常重要。
關鍵詞:滴定反應;絡合滴定;沉淀滴定
一、 氧化還原滴定
例1現(xiàn)有0.200 g赤鐵樣品,該樣品被溶解后,其中的Fe完全轉變成Fe2+,另外稱取7.9 g的2(NH4)2SO4Ce(SO4)2·2H2O(硫酸鈰),將其溶解并稀釋至250 mL,量取30.0 mL的該溶液恰好與Fe2+溶液反應。方程式為:Ce4++Fe2+Ce3++Fe3+。計算該樣品中Fe2O3的百分含量。
分析:本題中Fe2O3的物質的量可以通過鐵的物質的量計算,而鐵又與硫酸鈰中的Ce4+發(fā)生氧化還原反應,因此,二者之間存在一定的定量關系,題目中有給定了硫酸鈰的質量,因此,可以求得Ce4+物質的量,進而求得鐵的物質的量。
解:7.9 g的2(NH4)2SO4Ce(SO4)2·2H2O的物質的量為:7.90 g632 g/mol=0.0125 mol,c(Ce4+)=0.0125 mol0.25L=0.05 mol/L,根據(jù)離子方程式:Ce4++Fe2+Ce3++Fe3+,n(Fe2+)=0.05 mol/L×0.03 L=0.0015 mol,由Fe守恒得,F(xiàn)e2O3的物質的量為12×0.0015=0.00075 mol,因此,w(Fe2O3)=0.00075 mol×160 g/mol0.200 g×100%=60%,因此Fe2O3的質量百分含量為60%。
評注:本題考查了氧化還原滴定分析,由Ce4+與Fe2+之間的氧化還原反應方程式,可知,二者是1∶1反應,又已知Ce4+的物質的量,因此可以求得Fe2+的量,進而求得三氧化二鐵的質量。題目中又給定赤鐵礦的總質量,因此可求得Fe2O3的百分含量。
二、 絡合滴定
例2用0.02 mol/L的EDTA滴定濃度為0.02 mol/L的Zn2+和0.1 mol/L的Mg2+混合溶液中的Zn2+,問能否準確滴定Zn2+。
分析:本題考查了絡合滴定中共存效應的影響,在滴定Zn2+的時候,溶液中的Mg2+會和Zn2+之間產(chǎn)生競爭,由于離子間的競爭,可能會導致Zn2+不能準確測定。在滴定分析中,我們一般要求隨機誤差Et≤0.1%,即lgK′MY≥5。
解:已知lgKZnY=16.5,lgKMgY=8.7,那么,lgK′ZnY=lg(KZnYcZn-lgKMgYcMg)=lg(1016.5×0.02)-lg(108.7×0.1)=7.1>5,Et≤0.1%,Mg2+不干擾,因此,可以準確滴定Zn2+。
評注:本題通過用EDTA滴定Zn2+測得Zn2+的濃度,因為混合溶液中的Mg2+也可以和EDTA絡合,因此,對Zn2+的測定有一定的干擾,判斷是否有干擾的依據(jù)是隨機誤差是否可以小于或者等于0.1%。
三、 沉淀滴定
例3用鐵銨礬作該反應的指示劑,測定0.1 mol/L的Cl-,在AgCl存在下,用1 mol/L的KSCN標準液,反滴定0.1 mol/L的AgNO3溶液,最終消耗的體積為70 mL,[Fe3+]=0.015 mol/L。當?shù)竭_終點時,([FeSCN2+]=6.0×10-6 mol/L),由于沉淀的轉化所多加入的KSCN的體積是多少?(已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgSCN)=1.1×10-12,KFeSCN=200)
分析:本題可通過求出AgCl中的Cl-的物質的量,進而求得多消耗的AgNO3的體積,題目中給定AgCl和AgSCN的溶解度,又給出硫氰化銀的穩(wěn)定常數(shù),根據(jù)這兩個已知條件即可求得氯離子的物質的量,進而求得多消耗的AgNO3的體積。
解:[Cl-][SCN-]=Ksp(AgCl)Ksp(AgSCN)=1.8×10-101.1×10-12=164,[FeSCN2+][Fe3+][SCN-]=KFeSCN=200,題目中已知[Fe3+]=0.015 mol/L,因此,[SCN-]=6.0×10-60.015×200=2.0×10-6(mol/L),以此氯離子濃度為:
[Cl-]=164×2.0×10-6=3.28×10-4(mol/L),假設多消耗了V L的KSCN,那么,[Cl-]×70=0.1×V,V=3.28×10-4×700.1≈0.23 mL,因此,多消耗了0.23 mL的KSCN。
評注:本題考查了銀量法在沉淀分析中的應用,銀量法是應用較為廣泛的一種方法。本題所用的指示劑是鐵銨礬,即課本中的福爾哈德法。解決本題的關鍵是求得氯化銀的量,根據(jù)題目給定的已知條件可知,氯化銀中的氯離子可以根據(jù)氯化銀和AgSCN的溶解度求得。
作者簡介:
張紅玲,云南省曲靖市富源縣勝境中學。endprint