西南大学网络网络教育《分析化学》几道典型计算题(含有解析)

西南大学网络网络教育《分析化学》几道典型计算题(含有解析)汇报人：AA2024-01-25课程简介与教学目标基础知识回顾与典型计算题解析酸碱滴定法计算题解析沉淀滴定法计算题解析配位滴定法计算题解析氧化还原滴定法计算题解析总结与展望目录01课程简介与教学目标03分析化学的分类根据分析方法的原理，分析化学可分为化学分析和仪器分析两大类。01分析化学的定义分析化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的科学，是化学的一个重要分支。02分析化学的任务分析化学的任务包括定性分析、定量分析、结构分析和形态分析。分析化学课程概述能力目标具备运用所学知识解决实际问题的能力，包括样品的采集、处理、分析测试、数据处理和结果表达等。素质目标培养学生的科学素养、创新精神和实践能力，提高学生的综合素质。知识目标掌握分析化学的基本原理和基础知识，包括误差和分析数据处理、滴定分析法、重量分析法、吸光光度法等。教学目标与要求考核方式及成绩评定考核方式本课程采用闭卷考试的方式进行考核，考试时间为120分钟。成绩评定总成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成，其中平时成绩占30%，期末考试成绩占70%。平时成绩包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。02基础知识回顾与典型计算题解析ABCD基础知识回顾分析化学基本概念包括分析化学的定义、任务、分类等基本概念。滴定分析法理解滴定分析法的原理、分类及应用，掌握滴定分析中的标准溶液配制和标定方法。分析化学中的误差与数据处理掌握误差的来源、分类、表示方法，以及数据处理中有效数字的概念和运算规则。重量分析法了解重量分析法的原理、分类及应用，掌握沉淀的溶解度、溶度积等基本概念及计算。滴定分析计算包括酸碱滴定、氧化还原滴定、络合滴定等计算，解题思路为根据反应原理及计量关系进行计算。重量分析计算包括沉淀的溶解度、溶度积等计算，解题思路为根据沉淀溶解平衡原理进行计算。复杂物质分析计算包括多元酸、多元碱、络合物等复杂物质的分析计算，解题思路为根据分析化学基本原理及计量关系进行计算。典型计算题类型及解题思路实例分析：几道典型计算题解析【题目】用0.1000mol/LNaOH标准溶液滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液，计算化学计量点时的pH值。【解析】本题考查酸碱滴定中化学计量点时的pH值计算。根据反应NaOH+HCl=NaCl+H2O可知，化学计量点时n(NaOH)=n(HCl)，即c(NaOH)×V(NaOH)=c(HCl)×V(HCl)，解得V(NaOH)=20.00mL。此时溶液中c(H+)=c(OH-)=10^-7mol/L，因此pH=7.00。【题目】称取0.4256g某二元弱酸盐Na2X，加入过量AgNO3溶液生成AgX沉淀，经过滤、洗涤、干燥后称得沉淀质量为0.8610g。求X的相对原子质量。【解析】本题考查重量分析中沉淀的溶解度计算。根据反应Na2X+2AgNO3=2NaNO3+Ag2X↓可知，n(Na2X)=1/2n(Ag2X)。由题意可得m(Ag2X)=0.8610g，因此n(Ag2X)=m(Ag2X)/M(Ag2X)，其中M(Ag2X)=2×M(Ag)+M(X)。又因为n(Na2X)=m(Na2X)/M(Na2X)，其中M(Na2X)=2×M(Na)+M(X)。将上述两个等式联立解得M(X)=96.0g/mol，因此X的相对原子质量为96。03酸碱滴定法计算题解析强酸与强碱的滴定当强酸与强碱反应时，其滴定终点可以通过指示剂的颜色变化来判断。在滴定过程中，酸或碱的浓度逐渐减小，当达到滴定终点时，溶液中的氢离子或氢氧根离子浓度发生突变，指示剂颜色发生变化。弱酸与弱碱的滴定弱酸与弱碱的滴定过程相对复杂，需要考虑弱电解质的电离平衡。在滴定过程中，随着滴定剂的加入，弱酸或弱碱的电离平衡被打破，溶液中的氢离子或氢氧根离子浓度逐渐变化。当达到滴定终点时，指示剂颜色发生变化。酸碱滴定法基本原理酸碱滴定法计算题类型及解题思路类型一：求滴定剂的浓度。这类题目需要利用已知浓度的标准溶液来滴定未知浓度的待测溶液，通过计算得出滴定剂的浓度。解题思路为：首先根据化学反应方程式确定反应物的物质的量之比，然后根据已知浓度和体积计算出标准溶液中所含反应物的物质的量，最后根据反应物的物质的量之比求出待测溶液中反应物的物质的量，从而得出滴定剂的浓度。类型二：求待测溶液的浓度。这类题目需要利用已知浓度的标准溶液来滴定未知浓度的待测溶液，通过计算得出待测溶液的浓度。解题思路为：首先根据化学反应方程式确定反应物的物质的量之比，然后根据已知浓度和体积计算出标准溶液中所含反应物的物质的量，接着根据反应物的物质的量之比求出待测溶液中反应物的物质的量，最后根据待测溶液的体积和反应物的物质的量计算出待测溶液的浓度。类型三：判断滴定终点及误差分析。这类题目需要根据指示剂的颜色变化判断滴定终点，并分析实验误差。解题思路为：首先了解指示剂的变色范围和颜色变化特点，然后根据实验现象判断滴定终点是否达到。接着分析实验过程中可能产生的误差来源（如仪器误差、操作误差等），并评估这些误差对实验结果的影响程度。【例1】用0.1000mol/L的NaOH标准溶液滴定20.00mL未知浓度的HCl溶液，消耗NaOH溶液24.00mL。求HCl溶液的物质的量浓度。【解析】根据化学反应方程式：$NaOH+HCl=NaCl+H_{2}O$，可知$n(NaOH)=n(HCl)$。由$c=frac{n}{V}$可得$c(HCl)=frac{c(NaOH)timesV(NaOH)}{V(HCl)}=frac{0.1000mol/Ltimes24.00mL}{20.00mL}=0.1200mol/L$。实例分析：酸碱滴定法计算题解析【例2】用已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的醋酸溶液，下列操作会导致测定结果偏高的是（）A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗B.锥形瓶用蒸馏水洗净后未用待测液润洗010203实例分析：酸碱滴定法计算题解析【解析】碱式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗，相当于稀释了标准液，导致消耗标准液体积偏大，测定结果偏高$，A$正确；锥形瓶不能用待测液润洗$，B$错误；滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，导致消耗标准液体积偏大，测定结果偏高$，C$正确；读取标准液体积时，滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，导致消耗标准液体积偏小，测定结果偏低$，D$错误。C.滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失D.读取标准液体积时，滴定前仰视读数，滴定后俯视读数实例分析：酸碱滴定法计算题解析04沉淀滴定法计算题解析VS沉淀滴定法是一种通过滴定方式，在试液中加入适量的沉淀剂，使被测物质形成难溶化合物沉淀下来，从而根据沉淀物的质量或体积来确定被测物质含量的分析方法。沉淀滴定法的基本原理是沉淀反应，即在试液中加入沉淀剂后，被测物质与沉淀剂发生化学反应，生成难溶化合物沉淀下来。通过测量沉淀物的质量或体积，可以间接得到被测物质的含量。沉淀滴定法基本原理主要包括质量计算、体积计算和浓度计算等。首先明确题目所给条件，确定被测物质和沉淀剂的反应方程式；然后根据反应方程式和所给条件，列出相应的数学表达式进行计算；最后根据计算结果和题目要求，给出被测物质的含量或浓度等。类型解题思路沉淀滴定法计算题类型及解题思路实例分析：沉淀滴定法计算题解析某试液中含有Cl-，现用AgNO3溶液进行滴定，当加入25.00mLAgNO3溶液时，恰好完全沉淀。已知AgCl的Ksp=1.8×10-10，求试液中Cl-的浓度。例题根据题意可知，Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀。由于AgCl的Ksp已知，可以通过Ksp计算出Ag+和Cl-的浓度积，进而求得Cl-的浓度。具体计算过程如下解析列出反应方程式Ag++Cl-=AgCl↓要点一要点二根据Ksp计算Ag+和Cl-的浓度积Ksp=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10实例分析：沉淀滴定法计算题解析实例分析：沉淀滴定法计算题解析01将[Ag+]和[Cl-]代入Ksp表达式中，可得：[Cl-]2=Ksp=1.8×10-1002解得[Cl-]=1.34×10-5mol/L因此，试液中Cl-的浓度为1.34×10-5mol/L。0305配位滴定法计算题解析配位滴定法基本原理配位滴定法是利用配位反应进行滴定分析的方法，通过滴定剂与被测物质形成配合物，根据配合物的稳定性来确定被测物质的含量。配位滴定法中的滴定剂通常是EDTA（乙二胺四乙酸）及其盐，它们能与金属离子形成稳定的配合物，且配合物的稳定性受pH值、金属离子种类和浓度等因素影响。在配位滴定过程中，通常需要加入指示剂来指示滴定终点，常用的指示剂有铬黑T、钙指示剂等。解题思路根据配合物的稳定常数表达式，利用已知条件（如金属离子浓度、pH值等）进行计算。解题思路通过滴定实验数据（如消耗滴定剂的体积、浓度等），结合配位反应的化学计量关系进行计算。解题思路根据金属离子的浓度和pH值，利用配合物的稳定常数进行判断。类型一求配合物的稳定常数（K稳）类型二求被测物质的含量类型三判断金属离子的存在形式010203040506配位滴定法计算题类型及解题思路实例分析：配位滴定法计算题解析【例1】某水样中含有Ca2+和Mg2+，用EDTA标准溶液进行滴定分析。已知EDTA的浓度c(EDTA)=0.01000mol/L，消耗EDTA的体积V(EDTA)=20.00mL，求水样中Ca2+和Mg2+的总含量（以mg/L表示）。【解析】根据配位反应的化学计量关系，1molEDTA可与1molCa2+或Mg2+形成配合物。因此，水样中Ca2+和Mg2+的总物质的量为n(Ca2Mg2+)=c(EDTA)×V(EDTA)=0.01000mol/L×20.00mL=2.00×10-4mol。换算成质量，即为m(Ca2Mg2+)=n(Ca2Mg2+)×M(Ca2Mg2+)=2.00×10-4mol×(40.08g/mol+24.31g/mol)=1.29mg。因此，水样中Ca2+和Mg2+的总含量为1.29mg/L。【例2】某溶液中含有Fe3+和Al3+，用EDTA标准溶液进行滴定分析。已知EDTA的浓度c(EDTA)=0.01000mol/L，消耗EDTA的体积V(EDTA)=15.00mL，求溶液中Fe3+和Al3+的物质的量之比。【解析】根据配位反应的化学计量关系，1molEDTA可与1molFe3+或3molAl3+形成配合物。设溶液中Fe3+的物质的量为xmol，Al3+的物质的量为ymol，则有x+3y=c(EDTA)×V(EDTA)=0.01000mol/L×15.00mL=1.50×10-3mol。由于题目中未给出其他条件，因此无法直接求出x和y的具体数值。但可以根据上述方程得出Fe3+和Al3+的物质的量之比为x:y=3:1。06氧化还原滴定法计算题解析氧化还原反应在化学反应中，物质与氧作用失去电子（氧化）或得到电子（还原）的过程。滴定分析利用氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间的定量关系，通过滴定方式确定待测物质的含量。指示剂用于指示滴定终点，通常是一种在氧化还原反应过程中颜色发生变化的物质。氧化还原滴定法基本原理0302010102类型直接滴定法、间接滴定法、返滴定法、置换滴定法等。1.确定反应类型根据题目信息判断是哪种类型的氧化还原反应。2.写出反应方程式根据反应类型写出相应的化学方程式。3.计算氧化剂或还原…根据化学方程式计算所需氧化剂或还原剂的物质的量。4.计算待测物质的含量根据氧化剂或还原剂的用量和与待测物质的关系，计算待测物质的含量。030405氧化还原滴定法计算题类型及解题思路例题1某样品中含有Fe2+和Fe3+，用0.1000mol/L的K2Cr2O7标准溶液进行滴定分析。消耗K2Cr2O7溶液25.00mL时，达到滴定终点。计算样品中Fe2+和Fe3+的总含量（以g/L表示）。本题考查的是直接滴定法的应用。首先写出反应方程式：6Fe2++Cr2O7^2-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。然后根据方程式计算消耗Fe2+的物质的量，进而计算样品中Fe2+和Fe3+的总含量。某样品中含有Cu2+，用0.1000mol/L的KI溶液进行返滴定分析。消耗KI溶液15.00mL时，达到滴定终点。计算样品中Cu2+的含量（以g/L表示）。本题考查的是返滴定法的应用。首先写出反应方程式：2Cu2++4I-=2CuI+I2。然后根据方程式计算消耗I-的物质的量，进而计算样品中