探究化學滴定分析化解相關計算難題

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，Fe2O3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。當到達終點時，（[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定常數，根據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，根據題目給定的已知條件可知，氯化銀中的氯離子可以根據氯化銀和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