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14.4 沉淀滴定. 沉淀滴定原理 莫尔法测定水中氯离子. 一、 沉淀滴定原理 沉淀滴定 : 以沉淀反应为基础的滴定。 银量法: 以生成银盐沉淀的反应为基础的滴定方法。银量法包括莫尔法、佛尔哈德法、法扬司法。 1. 莫尔法 : 以 铬酸钾 K 2 CrO 4 为指示剂 的银量法称为莫尔法。 (1) 莫尔法的原理: 例如测定水中 Cl - 时, 加入 K 2 CrO 4 为指示剂,以 AgNO 3 标准溶液滴定 , 根据分步沉淀原理,首先生成 AgCl 白色沉淀, Ag + + Cl - = AgCl ↓ (白色).
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14.4沉淀滴定 • 沉淀滴定原理 • 莫尔法测定水中氯离子
一、沉淀滴定原理 沉淀滴定:以沉淀反应为基础的滴定。 银量法:以生成银盐沉淀的反应为基础的滴定方法。银量法包括莫尔法、佛尔哈德法、法扬司法。 1.莫尔法:以铬酸钾K2CrO4为指示剂的银量法称为莫尔法。 (1)莫尔法的原理: 例如测定水中Cl-时, 加入K2CrO4为指示剂,以 AgNO3标准溶液滴定,根据分步沉淀原理,首先生成 AgCl白色沉淀, Ag+ + Cl- = AgCl↓(白色)
当达到计量点时,水中Cl-已被全部滴定完 毕,稍过量的Ag+便与K2CrO4生成砖红色 Ag2CrO4沉淀,而指示滴定终点,即 2Ag+ + CrO42- = Ag2 CrO4↓(砖红色) 根据AgNO3标准溶液的浓度和用量,便可求得水 中Cl-离子的含量。
2.滴定条件 (1)指示剂K2CrO4用量: 计量点时指示剂的理论用量:
理论上:需[CrO42- ]=6.1×10-3mol/L 如果K2CrO4加入量过多,即[CrO42- ]过高, 则Ag2CrO4沉淀析出偏早,使水中Cl-的测定结果 偏低,且K2CrO4的黄色也影响颜色观察。 实际上:一般采用[CrO42- ]= 5.0×10-3mol/L为 宜,比理论略低,造成终点AgNO3标准溶液要稍 多消耗一点,使测定结果偏高(+0.006%正误 差),可用蒸馏水做空白试验(以CaCO3作衬底)扣除系统误差。
(2)控制溶液的pH值:在中性或弱碱性溶液中,pH=6.5~10.5(2)控制溶液的pH值:在中性或弱碱性溶液中,pH=6.5~10.5 2 CrO42- + 2H+ = Cr2O72- + H2O 当pH值偏低,呈酸性时,平衡向右移动,[CrO42- ]减少,导致终点拖后而引起滴定误差较大(正误差)。 当pH值增大,呈碱性时,Ag+将生成Ag2O沉淀. 说明:如有NH4+存在,需控制pH=6.5~7.2,因碱性条件下NH4+转化为NH3, Ag+与NH3反应形成配离子 : Ag+ + 2NH3 = Ag(NH3)2+,使测定结果偏高 。 (3)滴定时必须剧烈摇动 析出的AgCl会吸附溶液中过量的构晶离子Cl-,使溶液中Cl-浓度降低,导致终点提前(负误差)。所以滴定时必须剧烈摇动滴定瓶,防止Cl-被AgCl吸附。
(4)说明 ① 莫尔法只适用于AgNO3标准溶液直接滴定Cl-和Br-,而不适用于滴定I-和SCN-,由于AgI和AgSCN沉淀更强烈地吸附I-和SCN-,使终点变色不明显,误差较大。 ②莫尔法只能用于测定水中的Cl-和Br-的含量,但不能用NaCl标准溶液直接滴定Ag+。 ③凡能与Ag+生成沉淀的阴离子(如PO43-、CO32-、C2O42-、S2-、SO32-);能与指示剂CrO42-生成沉淀的阳离子(如Ba2+、Pb2+)以及能发生水解的金属离子(如Al3+、Fe3+、Bi3+、Sn4+)干扰测定。
2.佛尔哈德法:用铁铵钒NH4Fe(SO4)2作指示剂的银量法.2.佛尔哈德法:用铁铵钒NH4Fe(SO4)2作指示剂的银量法. (1)原理: 1)直接滴定法测定水中的Ag+:以NH4SCN为标准溶液, NH4Fe(SO4)2作指示剂,直接滴定水中的Ag+。 滴定反应:SCN- + Ag+ =AgSCN↓(白色),计量点时, 水中Ag+已被全部滴定完毕,稍过量的SCN-便与指示剂 Fe3+生成血红色络合物FeSCN2+指示终点。 SCN- +Fe3+= FeSCN2+(血红色)
2)返滴定法测定水中的卤素离子:首先在一定体积水样2)返滴定法测定水中的卤素离子:首先在一定体积水样 中加入过量的AgNO3标准溶液,使水中卤素离子全部生成 沉淀, Ag+ + X- = AgX↓ 过量 然后加入铁铵钒指示剂,以NH4SCN为标准溶液返滴定剩余 的Ag+, SCN- + Ag+ =AgSCN↓(白色) 剩余 达到计量点后,稍过量的NH4SCN标准溶液将与指示剂作用,出现血红色络合物。 SCN- +Fe3+= FeSCN2+(血红色)
AgNO3标准溶液的总量-返滴定所消耗NH4SCN标准溶液AgNO3标准溶液的总量-返滴定所消耗NH4SCN标准溶液 的量,为滴定水中X-消耗的AgNO3标准溶液量。 说明: 由于K sp. AgSCN < Ksp. AgCl ,计量点时,稍过量的NH4SCN便会 置换AgCl中的Cl-,即 AgCl↓ + SCN-= AgSCN↓ + Cl- 由于沉淀的转换,导致消耗较多的NH4SCN标准溶液,产生较 大的误差。 为了避免沉淀转化造成的误差,可采取下列措施: ①加入过量的AgNO3标准溶液形成AgCl后,加入少量有机溶剂,如硝基苯1~2ml,以覆盖AgCl。 ②加入过量的AgNO3标准溶液形成AgCl沉淀后,将水样煮沸,使AgCl沉淀凝聚。
(2)滴定条件 1)强酸性介质:[H+]=0.1mol/L~1 mol/L。若[H+]较低, Fe3+将水解生成羟基络合物,甚至产生Fe(OH)3沉淀。 强酸性是佛尔哈德法的最大优点,许多银量法的干扰离子不与Ag+反应,扩大了应用范围。 2)Fe3+的浓度保持在0.015 mol/L,浓度大会使溶液有较深的橙黄色,影响终点的观察。 3)滴定时应剧烈摇动,以避免AgSCN沉淀对Ag+的吸附(避免终点过早出现)。
二、莫尔法测定水中Cl- 1.测定方法:一般取50 ml水样,加5% K2CrO4 1ml,在不断摇动下,用AgNO3标准溶液滴至砖红色沉淀出现并不褪,即为终点。同时在相同条件下做空白试验(以CaCO3作衬底) 。 2.计算: C( AgNO3 )— AgNO3标准溶液的浓度,( mol/L); V—水样消耗AgNO3标准溶液量(ml); Vo—空白消耗AgNO3标准溶液量(ml); V水—水样体积(ml)。
例题 1.Mohr(莫尔)沉淀滴定法中使用的指示剂为:( B ) A、NaCl; B、K2CrO4;C、Na3AsO4; D、(NH4)2SO4·FeSO4; 3.Mohr法适用的pH范围为:( D ) A、<2.0; B、>12.0; C、4.0~6.0; D、6.5~10.5; 4.Mohr法适用的pH范围一般为6.5~10.5,但应用于含NH4+水样中氯含量时, 其适用的pH为6.5~7.2这主要是由于碱性稍强时:( C ) A、易形成Ag2O沉淀; B、易形成AgCL配离子; C、易形成Ag(NH3)2+配离子;D、Ag2CrO4沉淀提早形成;
10.用莫尔法测定水样中氯化物时,如果水样中有10.用莫尔法测定水样中氯化物时,如果水样中有 NH4+存在,溶液的pH值应控制在: A. pH>10.5 ; B. 6.5~10.5 ; C. pH<6.5 ; D. 6.5~7.2 11.莫尔法测定水样中氯离子时,要求介质pH= 6.5~7.2范围内,若pH值过高,则: A. Ag2CrO4沉淀减少; B. AgCl沉淀溶解 ; C. AgCl沉淀完全; D. 形成Ag2O沉淀. 5.在pH=4的介质中,莫尔法滴定Cl时,所得分析结果: A A. 偏高; B偏低; C.不影响; D.无法确定.
6.测定0.2173克某含氯试样时,耗去0.1068mol·L-1AgNO3溶液28.66mL。则该试样中的Cl%为:( B ) A、14.09;B、51.34;C、99.86;D、24.97; 7、Volhard(佛尔哈德)法中使用的指示剂是: C A、酚酞; B、铬酸钾; C、硫酸铁铵; D、荧光黄. 8、以铁铵矾为指示剂,用NH4CNS标准溶液滴定Ag+时,应在下列哪种条件下进行? A A、酸性;B、弱酸性; C、中性;D、碱性。 9.AgCl在1mol/LKNO3中比在纯水中的溶解度大,原因是: A.盐效应 ;B.酸效应 ;C.配位效应 ;D.同离子效应
10、返滴淀法测Cl–1时,为了避免由于沉淀的转化造成的误差,采用的措施错误的是( ) A.滴定前将AgCl滤除 B.加入淀粉 C.加入邻苯二甲酸二丁酯 D.加入硝基苯 11、莫尔法测Cl-时,若酸度过高,则( ) A、AgCl沉淀不完全 B、Ag2CrO4沉淀不易形成 C、终点提前出现 D、AgCl沉淀吸附Cl-增多
12、在铵盐存在下,用Mohr法测定氯离子时pH值不能太高,主要是由于( ) 防止生成Ag2CrO4沉淀; B、防止生成Ag2O沉淀; C、防止干扰终点颜色变化; D、防止生成Ag(NH3)2+配合物 13、沉淀滴定法中的莫尔法不适于测定I-,是因为( ) A、生成的沉淀强烈吸附被测物; B、没有适当的指示剂指示终点; C、生成的沉淀溶解度太小; D、沉淀酸度无法控制