内容正文:
第六章 重量分析法和沉淀滴定法
第六节 重量分析结果计算
【学习要点】复习常用的溶液浓度运算,掌握换算因数的概念和计算方法;掌握重量分析结果计算。
一、重量分析中的换算因数
重量分析中,当最后称量形与被测组分形式一致时,计算其分析结果就比较简单了。例如,测定要求计算SiO2的含量,重量分析最后称量形也是SiO2,其分析结果按下式计算:
式中为SiO2的质量分数(数值以%表示);为SiO2沉淀质量,g;为试样质量,g。
如果最后称量形与被测组分形式不一致时,分析结果就要进行适当的换算。如测定钡时,得到BaSO4沉淀0.5051克,可按下列方法换算成被测组分钡的质量。
BaSO4 Ba
233.4 137.4
0.5051g g
=0.5051×137.4/233.4g=0.2973g
即 =
式中为称量形BaSO4的质量,g;是将BaSO4的质量换算成Ba的质量的分式,此分式是一个常数,与试样质量无关。这一比值通常称为换算因数或化学因数(即欲测组分的摩尔质量与称量形的摩尔质量之比,常用F表示)。将称量形的质量换算成所要测定组分的质量后,即可按前面计算SiO2分析结果的方法进行计算。
求算换算因数时,一定要注意使分子和分母所含被测组分的原子或分子数目相等,所以在待测组分的摩尔质量和称量形摩尔质量之前有时需要乘以适当的系数。分析化学手册中可查到常见物质的换算因数。表6-3列出几种常见物质的换算因数。
表6-3 几种常见物质的换算因数
被测组分
沉淀形
称量形
换算因数
Fe
Fe3O4
P
P2O5
MgO
S
Fe2O3·nH2O
Fe2O3·nH2O
MgNH4PO4·6H2O
MgNH4PO4·6H2O
MgNH4PO4·6H2O
BaSO4
Fe2O3
Fe2O3
Mg2P2O7
Mg2P2O7
Mg2P2O7
BaSO4
2M(Fe)/M(Fe2O3)=0.6994
2M(Fe3O4)/3M(Fe2O3)=0.9666
2M(P)/M(Mg P2O7)=0.2783
P2O5/Mg2P2O7=0.6377
2MgO/Mg2P2O7=0.3621
S/BaSO4=0.1374
二、结果计算示例
【例6-2】用BaSO4重量法测定黄铁矿中硫的含量时,称取试样0.1819g,最后得到BaSO4沉淀0.4821g,计算试样中硫的质量分数。
解 沉淀形为BaSO4,称量形也是BaSO4,但被测组分是S,所以必须把称量组分利用换算因数换算为被测组分,才能算出被测组分的含量。已知BaSO4相对分子质量为233.4; S相对原子质量为32.06。
因为 =×100
所以 =36.41
答:该试样中硫的质量分数为36.41%
【例6-3】测定磁铁矿(不纯的Fe3O4)中铁的含量时,称取试样0.1666g,经溶解、氧化,使Fe3+离子沉淀为Fe(OH)3,灼烧后得Fe2O3质量为0.1370g,计算试样中:(1)Fe的质量分数; (2)Fe3O4的质量分数。
解 (1)已知:M(Fe)= 55.85g/mol;M(Fe3O4)=231.5 g/mol;M(Fe2O3)=159.7 g/mol
因为 =×100
所以 =57.52
答:该磁铁矿试样中Fe的质量分数为57.52%
(2)按题意
因为 =×100
所以==79.47
答:该磁铁矿试样中Fe3O4的质量分数为79.47%
【例6-4】分析某一化学纯AlPO4的试样,得到0.1126gMg2P2O7,问可以得到多少Al2O3?
解 已知M(Mg2P2O7)=222.6g/mol;M(Al2O3)=102.0 g/mol
按题意:Mg2P2O7~ 2P~2Al~Al2O3
因此 =
所以 =()g=0.05160g
答:该AlPO4试样可得0.05160g Al2O3。
【例6-4】铵离子可用H2PtCl6沉淀为(NH4)2PtCl6,再灼烧为金属Pt后称量,反应式如下:
(NH4)2PtCl6=Pt + 2NH4Cl +2Cl2↑
若分析得到0.1032gPt,求试样中含NH3的质量(g)?
解 已知 M(NH3)=17.03g/mol;M(Pt)= 195.1g/mol。
按题意 (NH4)2PtC