分析化学前八章课后习题答案(第六版,李发美)
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第二章误差和分析数据处理
1.指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差?如果是系统误差,请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作误差,并给出它们的减免办法。
(1)砝码受腐蚀;(2)天平的两臂不等长;(3)容量瓶与移液管未经校准;(4)在重量分析中,试样的非被测组分被共沉淀;(5)试剂含被测组分;(6)试样在称量过程中吸湿;(7)化学计量点不在指示剂的变色范围内;(8)读取滴定管读数时,最后一位数字估计不准;(9)在分光光度法测定中,波长指示器所示波长与实际波长不符。
(10)在HPLC测定中,待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠。
答:(1)系统误差;校准砝码。
(2)系统误差;校准仪器。
(3)系统误差;校准仪器。
(4)系统误差;控制条件扣除共沉淀。
(5)系统误差;扣除试剂空白或将试剂进一步提纯。
(6)系统误差;在110℃左右干燥后称重。
(7)系统误差;重新选择指示剂。
(8)偶然误差;最后一位是估计值,因而估计不准产生偶然误差。
(9)系统误差;校准仪器。
(10)系统误差;重新选择分析条件。
2.表示样本精密度的统计量有哪些? 与平均偏差相比,标准偏差能更好地表示一组数据的离散程度,为什么?
3.说明误差与偏差、准确度与精密度的区别和联系。
4.什么叫误差传递?为什么在测量过程中要尽量避免大误差环节?
5.何谓t分布?它与正态分布有何关系?
6.在进行有限量实验数据的统计检验时,如何正确选择置信水平?
7.为什么统计检验的正确顺序是:先进行可疑数据的取舍,再进行F检验,在F检验通过后,才能进行t检验?
8.说明双侧检验与单侧检验的区别,什么情况用前者或后者?
9.何谓线性回归?相关系数的意义是什么?
10.进行下述运算,并给出适当位数的有效数字。
(1)
4
10
16.614
.1510.452.2⨯⨯⨯ (2)
0001120
.010
.514.2101.3⨯⨯ (3)
002034
.0512.210
03.40.514
⨯⨯⨯- (4)
050
.110
12.21.80324.02
⨯⨯⨯
(5)
5462
.310
50.78940.142.551.22856.23
-⨯⨯-+⨯(6) pH = 2.10 , 求[H +] = ?
(2.54×10-3;2.98×106;4.02;53.0;3.144;7.9×10-3mol/L ) 11.两人测定同一标准试样,各得一组数据的偏差如下: (1)0.3 -0.2 -0.4 0.2 0.1 0.4 0.0 -0.3 0.2 -0.3 (2)0.1
0.1
-0.6
0.2
-0.1
-0.2
0.5
-0.2
0.3
0.1
① 求两组数据的平均偏差和标准偏差;② 为什么两组数据计算出的平均偏差相等,而标准偏差不等?③ 哪组数据的精密度高? (①1d =0.24,2d =0.24,S l =0.28,S 2=0.31。
)
解:24.010
3
.02.03.00.04.01.02.04.02.03.01=+++++++++=
d
24.010
1.03.0
2.05.02.01.02.06.01.01.02=+++++++++=d
28
.09
3.02.03.00.0
4.01.02.04.02.03.01
)(22222222221
2
1=+++++++++=--=
∑=n x x
S n
i i
31.09
1.03.0
2.05.02.01.02.06.01.01.01
)(22222222221
2
2=+++++++++=--=
∑=n x x
S n
i i
②因为标准偏差能突出大偏差。
③第一组数据的精密度高
12.一位气相色谱工作新手,要确定自己注射样品的精密度。
同一样品注射了10次,每次0.5µl ,量得色谱峰高分别为:142.1、147.0、146.2、145.2、143.8、146.2、147.3、150.3、145.9及151.8mm 。
求标准偏差与相对标准偏差,并作出结论(有经验的色谱工作者,很容易达到RSD ≤1%)。
解:6.14610
8
.1519.1453.1503.1472.1468.1432.1452.1460.1471.142=+++++++++=
h
d 1=142.1-146.6 = -4.5 d 2=147.0-146.6= 0.4 d 3=146.2-146.6= -0.4 d 4=145.2-146.6= -1.4 d 5=143.8-146.6= -2.8 d 6=146.2-146.6= -0.4 d 7=147.3-146.6= 0.7 d 8=150.3-146.6= 3.7 d 9=145.9-146.6= -0.7 d 10=151.8-146.6= 5.2
%
9.1%100)6.146/8.2(%1008
.29
2.57.07.37.04.08.24.14.04.05.41)(2
2222222221
2
=⨯=⨯==+++++++++=
--=
∑=h
S RSD n x x
S n
i i
13.测定碳的相对原子质量所得数据:12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。
求算:①平均值;②标准偏差;③平均值的标准偏差;④平均值在99%置信水平的置信限。
解:0104
.1210
0120
.120118.120113.120111.120106.120102.120101.120099.120095.120080.12=+++++++++=
x 0012.01
)(1
2
=--=
∑=n x x
S n
i i
00038.010
0012.0==
x S
0012.000038.09,01.0±=⨯±t
14.某HCl 溶液浓度为(3.6±0.2)×10-3mol/L ,按偶然误差传递规则计算溶液的pH 。
解:pH=-lg[H +]=-lg[(3.6±0.2)×10-3]=2.44±0.025
由于3R 3
0.2100.0563.610
S R --⨯=±=±⨯,S R =2.44×(±0.056)= ±0.14 所以pH=2.44 ±0.14
15.用重量法测定试样中Fe 含量时,六次测定结果的平均值为46.20%;用滴定分析法四次测定结果的平均值为46.02%;两者的标准偏差都是0.08%。
这两种方法所得的结果是否存在显著性差别?
解:
5
.310
2408.002.4620.46%
08.02
1008.0308.052)1()1(212
1212
221222211=-=+⨯-=
=-⨯+⨯=-+-+-=n n n n S x x t n n S n S n S R
R
t 0.05,8=2.306,存在显著性差别。
16.在用氯丁二烯氯化生产二氯丁二烯时,产品中总有少量的三氯丁二烯杂质存在。
分析表明,
杂质的平均含量为1.60%。
改变反应条件进行试生产,每5小时取样一次,共取六次,测定杂质含量分别为:1.46%、1.62%、1.37%、1.71%、1.52%及 1.40%。
问改变反应条件后,产品中杂质含量与改变前相比,有明显差别吗(α=0.05时)?
解: 1.51%0.13% 1.7x S t ===
=
t 0.05,5=2.571 无显著性差别。
17.用化学法与高效液相色谱法(HPLC )测定同一复方乙酰水杨酸(APC )片剂中乙酰水杨酸的含量,测得的标示量含量如下:HPLC (3次进样的均值):97.2%、98.1%、99.9%、99.3%、97.2%及98.1%;化学法:97.8%、97.7%、98.1%、96.7%及97.3%。
问:①两种方法分析结果的精密度与平均值是否存在显著性差别?②在该项分析中HPLC 法可否替代化学法?
解:
精密度无显著性差别
=化学法:
:26
.615.454.01.1%54.0%
5.97%1.1%3.98HPLC 4,5,05.02
22221=======F S S F S x S x
法可以替代化学法。
平均值无显著性差别。
HPLC 262
.25.15
65
690
.05.97-3.98-%
90.02
5654.041.152)1-()1(9,05.0212
1212
2212
22211==+⨯=
+⨯=
=+⨯+⨯=++-=t n n n n S x x t n n S n S n S R
R
18.用基准Na 2CO 3标定HCl 标准溶液浓度,共测定5次,获得如下结果:0.1019、0.1027、0.1021、0.1020、0.1018(mol/L )。
①用Grubbs 检验法决定对可以数据0.1027 mol/L 的取舍;②求出平均值、标准偏差、相对标准偏差。
解:n =5;0.1021mol/L x =;S =3.54×10-4 mol/L ;RSD=0.35%
4
0.10270.1021
1.693.5410G --=
=⨯G 0.05,5=1.71,G < G 0.05,5,保留。
19.用HPLC 分析某中药复方制剂中绿原酸的含量,共测定6次,其平均值x =2.74%,S x =0.56%。
试求置信水平分别为95%和99%时平均值的置信区间。
解:
)%
92.074.2()%6
56.0032.474.2(032
.4%99)%
59.074.2()%656
.0571.274.2(571.2%955
,01.05,01.05,05.05,05.0±=⨯
±=±==±=⨯±=±==n
S t x t P n S t x t P x x ::
20.用巯基乙酸法进行亚铁离子的分光光度法测定。
在波长605nm 测定试样溶液的吸光度(A ),所得数据如下:
x (µg Fe/100m1): 0 10 20 30 40 50 y (A =lg I 0/I ): 0.009 0.035 0.061 0.083 0.109 0.133
试求:①吸光度-浓度(A -c )的回归方程式;②相关系数;③A =0.050时,试样溶液中亚铁离子的浓度。
答:
00247.0)(1
1
2
21
1
1
=--=
∑∑∑∑∑=====n
i n
i i i n i n i n
i i
i i i x x n y x y x n b
010.01
1
=-=
∑∑==n
x b y
a n
i n
i i
i
y =0.010+0.00247c
9997.0)()()
)((2
1
21
1
=-⨯---=
∑∑∑===y y x x
y y x x
r i n
i n
i i
i n
i i
A =0.050时,0.050=0.010+0.00247c ,c =16.2µg/100m1
第四章 酸碱滴定法
1.下列各酸,哪些能用NaOH 溶液直接滴定或分步滴定? 哪些不能?如能直接滴定,各应采用什么指示剂?
(1)甲酸(HCOOH ) K a =1.8×10-4 (2)硼酸 (H 3BO 3) K a1=5.4×10-10
(3)琥珀酸(H2C4H4O4)K a1=6.9×10-5 ,K a2=2.5×10-6
(4)柠檬酸(H3C6H5O7)K a1=7.2×10-4 ,K a2=1.7×10-5 ,K a3=4.1×10-7
(5)顺丁烯二酸K a1=1.5×10-2 ,K a2=8.5×10-7
(6)邻苯二甲酸K a1=1.3×10-3 ,K a2=3.1×10-6
答:(1)cK a≥10-8,可以直接滴定,酚酞。
(2)cK a≤10-8,不能直接滴定。
可用甘油或甘露醇等多元醇与H3BO3配位增加酸的强度。
(3)cK a1>10-8,cK a2>10-8,但K a1 /cK a2<104,不能分步滴定,一个突跃,酚酞。
(4)cK a1>10-8,cK a2>10-8,cK a3≈10-8,cK a1 / cK a2<104,cK a2 / cK a3<104,不能分步滴定。
(5)cK a1>10-8,cK a2>10-8,cK a1 / cK a2>104,能分步滴定,二个突跃,先用甲基橙,再用酚酞。
(6)cK a1>10-8,cK a2>10-8,cK a1 / cK a2<104,不能分步滴定,一个突跃,酚酞。
2.NaOH标准溶液吸收了空气中的CO2,当用于滴定(1)强酸(2)弱酸时,对滴定的准确度各有何影响?
答:(1)滴定强酸时:
若用甲基橙:CO32-→ H2CO3,消耗2molH+,无影响。
若用酚酞:碱性变色,CO32-→ HCO3-,消耗1molH+,结果偏低。
(2)滴定弱酸时:计量点pH>7,只能用酚酞,结果偏低。
3.标定HCl溶液时,若采用(1)部分风化的Na2B4O7∙10H2O;(2)部分吸湿的Na2CO3;(3)在110℃烘过的Na2CO3,则标定所得的浓度偏低、偏高,还是准确?为什么?
答:(1)偏低;(2)偏高;(3)偏高。
4.为什么用盐酸可滴定硼砂而不能直接滴定醋酸钠?又为什么用氢氧化钠可滴定醋酸而不能直接滴定硼酸?
解:(1)Na2B4O7∙10H2O可看成是H3BO3和NaH2BO3按1:1组成的,则
B4O72-+5H2O=2H2BO3-+2H3BO3
H2BO3-的
14
5
b10
1010
1810
5410
.
K.
.
-
-
-
⨯
==⨯
⨯
,由于cK b>10-8,
故可用HCl标准溶液滴定。
而NaAc的
14
10
b5
1010
5910
1710
.
K.
.
-
-
-
⨯
==⨯
⨯
,由于cK b<10-8,故不能用HCl标准溶液直接滴定。
(2)同上,因为HAc的K a=1.7×10-5,cK a>10-8,所以可用NaOH滴定;而硼酸H3BO3的实际
形式为HBO2∙H2O,K a=5.4×10-10,cK a<10 8,故不能用NaOH标准溶液直接滴定。
5.酸碱指示剂的变色原理是什么?什么是变色范围?选择指示剂的原则是什么?
6.试用酸碱质子理论解释水分对非水溶液滴定酸或碱的影响。
答:水分对非水溶液滴定酸或碱有影响。
因为水既可以接受质子,又可给出质子,从质子理论的观点看来,水既是酸性杂质,又是碱性杂质。
所以在非水滴定中,无论滴定的物质是酸还是碱,水均消耗较多的标准溶液。
7.在下列何种溶剂中,醋酸、苯甲酸、盐酸及高氯酸的酸强度都相同?
(1)纯水;(2)浓硫酸;(3)液氨;(4)甲基异丁酮
8.用非水酸碱滴定法测定下列样品,应选择何种溶剂、指示剂、标准溶液?
①醋酸钠;②苯甲酸;③磺胺嘧啶;④枸橼酸钠;⑤苯酚
解:显酸性的:②、⑤显碱性的:①、③、④
9.下列溶剂中何者为质子溶剂?何者为无质子溶剂?若为质子溶剂,是酸性溶剂还是碱性溶剂?若为无质子溶剂,是偶极亲质子溶剂还是惰性溶剂?
(1)冰醋酸;(2)二氧六环;(3)乙二胺;(4)甲基异丁酮;(5)苯;(6)水;(7)乙醚;(8)异丙醇;(9)丙酮;(10)丁胺。
10.若要对苯酚、HAc、水杨酸、HClO4进行区分滴定,应选用何种溶剂、滴定剂?
答:以甲基异丁酮(p K s>30)为溶剂,以氢氧化四丁胺为滴定剂。
11.试设计测定下列混合物中各组分的方法,写出滴定原理、指示剂、操作步骤及计算公式。
(1)HCl和H3PO4;(2)HCl和硼酸;(3)HCl和NH4Cl;(4)HCl和HAc;(5)Na3PO4和NaOH;(6)Na3PO4和Na2HPO4;(7)NaHSO4和NaH2PO4;(8)NH3∙H2O和NH4Cl 答:(1)HCl和H3PO4;
均可滴定。
先用甲基橙,变色时V1(HCl→H2O,H3PO4→H2PO4-)
再用酚酞,变色时V2(H2PO4-→HPO42-)
(2)HCl和硼酸;
H3BO3的K a=7.3×10-10,不能用NaOH滴定,而加入甘油后可用NaOH直接滴定。
所以,可先用NaOH标准溶液滴定HCl,以甲基橙为指示剂,由红变黄,记下体积,可求出HCl的含量;再将适量的甘油加入后摇匀,加入酚酞指示剂,用NaOH标准溶液滴定至粉红色,记下体积即可测定硼
酸的含量。
(3)HCl和NH4Cl;
①NH4+的p K a=9.25,不能用NaOH滴定,用NaOH标准溶液滴定HCl完全后,溶液NH4++NaCl (pH≈5.2),甲基红。
②再用NH4Cl与甲醛反应释放H+,酚酞,用NaOH滴定。
(4)HCl和HAc;
①用NaOH标准溶液,甲基黄为指示剂,滴至NaCl+HAc,求HCl;
②用NaOH标准溶液,酚酞为指示剂,滴至NaCl+NaAc,求HAc。
(5)Na3PO4和NaOH;
方法1:
①用HCl标准溶液,百里酚酞为指示剂滴定至无色,滴至Na2HPO4+NaCl,V1;
②用HCl标准溶液,甲基橙为指示剂滴定至橙色,①生成的Na2HPO4→NaH2PO4,V2。
Na3PO4→V2,NaOH→V1-V2
方法2:
①甲基橙为指示剂,用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl溶液的体积V1。
消耗HCl的物质的量等于2n(Na3PO4)+ n(NaOH)。
②另一份待测液,百里酚酞指示剂,用HCl溶液滴定至蓝色忽然变浅,所用HCl溶液的体积V2。
消耗HCl的物质的量等于n(Na3PO4)+ n(NaOH)。
通过以上两组实验数据即可求出各组分含量。
(6)Na3PO4和Na2HPO4;
①用HCl标准溶液,酚酞为指示剂,滴至Na2HPO4,V1;
②用HCl标准溶液,甲基橙为指示剂,滴至NaH2PO4,V2。
Na3PO4→V1,Na2HPO4→V2-V1
(7)NaHSO4和NaH2PO4;
①取混合液一份,以甲基橙为指示剂,用NaOH滴定至黄色。
仅有NaHSO4被滴定,设消耗NaOH 体积为V1。
以V1计算NaHSO4的含量。
②在上溶液中加入百里酚酞作指示剂,用NaOH滴定至浅蓝色,设消耗NaOH体积为V2。
以V2计算Na2HPO4的含量。
(8)NH3∙H2O和NH4Cl;
①NH3∙H2O为弱碱,cK b>10 8,可用HCl标准溶液滴定,甲基红。
②用甲醛法测NH 4Cl 。
12.有一碱液,可能含有NaOH ,Na 2CO 3,或NaHCO 3,也可能是其中两者的混合物。
今用盐酸溶液滴定,以酚酞为指示剂,消耗HCl 体积为V 1;后用甲基橙指示剂,继续用HCl 溶液滴定,又消耗HCl 体积为V 2。
当出现下列情况时,溶液各由哪些物质组成?
(1)V 1>V 2,V 2>0;(2)V 2>V 1,V 1>0;(3)V 1=V 2;(4)V 1=0, V 2>0;(5)V 1>0,V 2=0, {(1)NaOH+Na 2CO 3(2)Na 2CO 3+NaHCO 3(3)Na 2CO 3(4)NaHCO 3(5)NaOH } 13.计算下列溶液pH
①0.10mol/LNaH 2PO 4;②0.05mol/LK 2HPO 4;③0.05mol/L 醋酸+0.05mol/L 醋酸钠;④0.1mol/L 醋酸钠;⑤0.05mol/L 邻苯二甲酸氢钾;⑥0.20mol/LH 3PO 4;⑦0.10mol/LNH 4CN ;⑧0.10mol/LH 3BO 3;⑨0.05mol/LNH 4NO 3
解:①mol/L 1019.2]H [521-+⨯=⋅=
a a K K 66.4pH =
②HPO 4-为两性物质,cK a3=0.05×4.8×10-13=2.4×10-14<20K w ,, c>20K a2,又因c + K a 2≈c ,用近似式计算
+
10[H ]20510mol/L
.-=
=⨯
p H 969
.= ③缓冲溶液
76.4p lg
p pH ==+=a a
b
a K c c K
④-
6
[OH ]76710mol/L .-===⨯ 12.5pOH = pH 888.=
⑤mol/L 1035.6101.3103.1]H [56321---+
⨯=⨯⨯⨯=⋅=
a a K K 20.4=pH
⑥K a1=6.9×10-3
,K a2=6.2×10-8
,K a3=4.8×10-13
8005.-=
≤,
可忽略H 3PO 4第二级解离,cK a1≥20K w ,c/ K a1=0.2/6.9×10-3<500,则采用近似式计算:
+
[H ]0034mol/L .== p H 1
47.=
⑦mol/L 1089.5106.5102.6']H [101010---+
⨯=⨯⨯⨯=⋅=a a K K 23.9pH = ⑧mol/L 1035.71.0104.5]H [610--+
⨯=⨯⨯=⋅=c K a 13.5pH =
⑨+
6[H ]52910mol/L .-=
==⨯ p H 528
.= 14.当下列溶液各加水稀释10倍时,其pH 值有何变化?计算变化前后的pH 值。
(1)0.1mol/L HCl ;(2)0.1mol/L NaOH ;(3)0.1mol/L HAc ;(4)0.1mol/L NH 3∙H 2O +0.1mol/L NH 4Cl
(1.00,2.00;13.00,12.00;2.88,3.38;9.25,9.25) 15.用下列数据近似地计算弱酸或弱碱的离解常数:
(1)某一元弱酸摩尔质量为122.1,称取1.04g ,配成100ml 水溶液,其pH 为2.64,计算弱酸的p K a 。
(2)某一元弱碱的共轭酸水溶液,浓度为0.10mol/L ,其pH 为3.48,计算该弱碱的K b 值。
解:(1)c =0.0852mol/L c K a ⋅=+][H 21.4p =a K
(2)c K K b
w
⋅=
+
]H [ 9101.9-⨯=b K 16.用NaOH 液(0.20mol/L )滴定一氯乙酸(0.20mol/L )至甲基橙变黄(pH4.4)时,还有百分之几的一氯乙酸未被滴定?
解:3104.1-⨯=a K 计算滴定误差
%76.21000276.01.01051.2100]OH [%10HA p -=⨯⎪⎪⎭⎫
⎝⎛-⨯=⨯⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=--δs c TE 即:还有2.76%的一氯乙酸未反应
17.计算用NaOH 液(0.10mol/L )滴定HCOOH (0.10mol/L )到化学计量点时溶液的pH ,并说明应选择何种指示剂?
解:-
6[OH ]1710mol/L .-=
==⨯ pOH 577.= p H 823.= 用酚酞做指示剂
18.取苯甲酸溶液25.00ml ,用NaOH 溶液(0.1000mol/L )滴定误选甲基红作指示剂,当滴定剂加到20.70ml 时达到终点,溶液的pH 为6.20。
计算:①滴定终点误差;②计量点的pH ;③苯甲
酸溶液的浓度。
解:①%0.11001061.905.01058.1100]OH [%38
HA sp -=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯=⨯⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=---δc TE ②65
14sp 1063.2045.0105.6101]OH [----⨯=⨯⨯⨯=⋅=
c K K a w 58.5pOH = 42.8pH =
③由滴定误差可知:计量点时应消耗V NaOH =20.91ml ,即:n =2.09mmol mol/L 0836.000
.2509.2===V n c 苯甲酸 19.取某一元弱酸(HA )纯品1.250g ,制成50ml 水溶液。
用NaOH 溶液(0.0900mol/L)滴定至化学计量点,消耗41.20ml 。
在滴定过程中,当滴定剂加到8.24ml 时,溶液的pH 值为4.30。
计算(1)HA 的摩尔质量;(2)HA 的K a 值;(3)化学计量点的pH 值。
解:(1)04120.00900.0250.1r
⨯=M M r =337.1 (2)530.41026.124.58/)24.80900.010001
.337250.1(24.58/24.80900.010[HA]]][A [H --+⨯=⨯-⨯⨯⨯==-a K (3)76.8)0.04120
0.050011.250/337.lg 90.441(2114)lg p (2114pH b =+---=--=c K 20.NaAc 溶液(0.10mol/L )30ml 稀释至70ml ,用HCl 溶液(0.10mol/L )滴定,计算化学计量点时的pH 和超过计量点2滴(0.1ml )时的pH ,这一滴定可行吗? 解:计量点时:mol/L 03.030
70301.0=+⨯=c mol/L 1014.7]H [4-+⨯=⋅=c K a 15.3pH =
过量又滴HCl 时:mol/L 1099.91
.1001.01.0]H [5-+⨯=⨯= mol/L 1014.81099.91014.7]H [454---+⨯=⨯+⨯=总 09.3pH =
此时 3.006.009.315.3ΔpH <=-= 不能准确滴定
21.以HCl 溶液(0.01000mol/L )滴定NaOH 溶液(0.01000mol/L )20.00ml ,①甲基橙为指示剂,滴定到pH4.0为终点;②用酚酞为指示剂,滴定到pH8.0为终点,分别计算滴定终点误差,并指出用哪种指示剂较为合适。
解:①%2100005
.01010100][OH ][H %104sp ep
ep =⨯-=⨯-=---+c TE
②同理,%02.0100005
.01010%6
8-=⨯-=--TE 用酚酞指示剂误差小
22.用0.1000mol/LNaOH 滴定0.1000mol/LHAc20.00ml ,以酚酞为指示剂,终点pH9.20。
①计算化学计量点的pH ;②分别用林邦公式和式(4-10)计算终点误差,并比较结果。
解:①mol/L 1042.5]OH [6--⨯=⋅=
c K b 73.8pH =
②47.0ΔpH = %028.01001010
7.105.01010%14547
.047.0=⨯⨯⨯-=---TE
pH=9.20时,mol/L 101.58][OH 5--⨯= 5H A C 1071.3-⨯=δ
%028.0100]OH [%HAc =⨯⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=-δsp c TE 23.在0.2815g 含CaCO 3及中性杂质的石灰石里加入HCl 溶液(0.1175mol/L )20.00ml ,滴定过量的酸用去5.60mlNaOH 溶液,1mlNaOH 溶液相当于0.975mlHCl ,计算石灰石的纯度及CO 2的百分质量分数。
解:V HCl (剩余)=5.6×0.975=5.46ml
V HCl (反应)=20-5.46=14.54ml
n CaCO3=0.5×14.54×10-3×0.1175=8.54×10-4mol
%37.301002815
.0100%3CaCO =⨯⨯=n w %35.131002815
.044%2CO =⨯⨯=n w 24.Na 2CO 3液(0.1mol/L )20ml 两份,用HCl 液(0.2mol/L )滴定,分别用甲基橙和酚酞为指示剂,问变色时所用盐酸的体积各为多少?
解:2HCl ~ Na 2CO 3 用甲基橙指示剂:ml 202
.0201.02HCl =⨯⨯=V 用酚酞指示剂:Na 2CO 3 ~ NaHCO 3 ~ H 2CO 3
V 1 酚酞 V 2 甲基橙
V 1+V 2=V
V 1=V 2
V 1=10ml
25.已知试样可能含有Na 3PO 4,Na 2HPO 4,NaH 2PO 4或它们的混合物,以及不与酸作用的物质。
称取试样2.000g ,溶解后用甲基橙作指示剂,以HCl 溶液(0.5000mol/L )滴定时消耗32.00ml ,同样质量的试样,当用酚酞作指示剂时消耗HCl 溶液12.00ml 。
求试样的组成及各组分的百分质量分数。
解: Na 3PO 4
↓V =12ml
酚酞← Na 2HPO 4 NaHPO 4
↓V =12ml ↓V =8ml
甲基橙← NaH 2PO 4 NaH 2PO 4 NaH 2PO 4
↓ ↓ ↓
H 3PO 4 H 3PO 4 H 3PO 4
%18.492.000
163.94100000.120.5000%PO Na 43=⨯⨯
= %39.282.000141.96100000.80.5000%HPO Na 42=⨯⨯= 26.粗铵盐1.000g 加过量NaOH 溶液,产生的氨经蒸馏吸收在50.00ml (0.5000mol/L )的盐酸中,过量的盐酸用NaOH 溶液(0.5000mol/L )回滴,消耗1.56ml ,计算试样中NH 3的百分质量分数。
解:n HCl (总)=50×0.5×10-3=0.025mol
n HCl (反应)=0.025-0.78×10-3=24.22×10-3mol
n HCl (余)=0.5×1.56×10-3=0.78×10-3mol
m =24.22×10-3×17=0.412g
w =41.2%
27.假定在无水乙醇中HClO 4、C 2H 5ONa 都完全离解。
(1)以无水乙醇为溶剂,用C 2H 5ONa (0.100mol/L )滴定50.00ml HClO 4(0.050mol/L ),计算当加入0.00、12.5、24.9、25.0、25.0和30.0ml 碱溶液时溶液的pH (-lg[C 2H 5OH 2+])。
(2)将(1)中体积从24.9到25.1的pH 变化(ΔpH )同水作溶剂、NaOH 作溶剂时的情况作比较,并解释其原因。
解:(1)HClO 4~C 2H 5ONa
ONa H C HClO ONa
H C HClO 524524]H [V V n n +-=+
0.00ml :[H +]=0.05mol/L ,pH*=-lg[C 2H 5OH 2+]=-lg0.05=1.30
12.5ml :0.050.05-0.10.0125pH*=-lg
lg0.02=1.700.05+0.0125
⨯⨯=- 24.9ml :0.050.05-0.10.0249pH*=-lg 3900.05+0.0249.⨯⨯=
25.0ml :[C 2H 5OH 2+]=[C 2H 5O -],96.=
30.0ml :300.1-50.00.05pOH=-lg 2130.0+50.0
.⨯⨯= pH*=19.1-2.1=17 (2)在乙醇中,ΔpH*=15.3-3.9 =11.4;在水中ΔpH=10.2-3.9 =6.3
因为乙醇的p K s 较水大,所以在乙醇中滴定突跃较大。
28.配制高氯酸冰醋酸溶液(0.05000mol/L )1000ml ,需用70%HClO 4 4.2ml ,所用的冰醋酸含量为99.8%,相对密度1.05,应加含量为98%,相对密度1.087的醋酐多少毫升,才能完全除去其中的水分?
解:除去HClO 4中的水所需酸酐:
)ml (73.11%
98087.102.1875.1%302.409.1021=⨯⨯⨯⨯⨯=V 除去冰醋酸中的水所需酸酐:
)ml (17.11%
98087.102.1805.1%2.0100009.1022=⨯⨯⨯⨯⨯=V V =V 1+V 2=11.73+11.17=22.90(ml )
29.已知水的离子积常数K s =10-14(即K w =K s =10-14),乙醇的离子积常数K s =10-19.1,求:(1)纯水的pH 和乙醇的pC 2H 5OH 2。
(2)0.0100mol/LHClO 4的水溶液和乙醇溶液的pH 、p C 2H 5OH 2及pOH 、pC 2H 5O (假设HClO 4全部离解)。
解:(1)纯水 1410]][OH H [--+===w s K K pH=7.00
乙醇 55.9lg OH H pC 252=-=+
s K
(2)水溶液:[H +]=0.01mol/L pH=2.00
乙醇液:[C 2H 5OH 2+]=0.01mol/L pC 2H 5OH 2+=2.00 pC 2H 5O -=19.10-2.00=17.10
30.高氯酸冰醋酸溶液在24℃时标定的浓度为0.1086mol/L ,试计算此溶液在30℃的浓度。
解:HAc 系数:1.1×10-3/℃
mol/L 1079.010
1.1611086.03=⨯⨯+=-c 31.α-萘酸及1-羟基-α-萘酸的固体混合物试样0.1402g ,溶于约50ml 甲基异丁酮中,用0.1790mol/L 氢氧化四丁基铵的无水异丙醇溶液进行电位滴定。
所得滴定曲线上有两个明显的终点,第一个在加入滴定剂3.58ml 处,第二个再加入滴定剂5.19ml 处。
求α-萘酸及1-羟基-α-萘酸在固体试样中的百分质量分数。
解:α-萘酸:C 11H 8O 2 M 1=172
1-羟基-α-萘酸: C 11H 8O 3 M 2=188
第一次滴定总量,第二次仅滴定1-羟基-α-萘酸
mol 1058.3179.0188
172321-⨯⨯=+m m ①
mol 10)58.319.5(179.0188
32-⨯-⨯=m ② 由①、②解得:m 1=0.0607g m 2=0.0542g
%3.431001402
.00607.0%1=⨯=w %68.38%2=w 32.忽略离子对的形成不计,求下列各溶剂所成10-3(mol/L )强酸溶液与10-3(mol/L )强碱溶液之间所包括的有用pH 范围。
通过计算,对这些溶剂的区分能力能得到什么启示?
①甲醇(p K s =16.7);②液氨(p K s =37.7,-50℃);③甲酸(p K s =6.2)。
解:①[SH 2+]=10-3mol/L pH*=3
[S -]=10-3mol/L pOH*=3 pH*= p K s -pOH*=16.7-3=13.7
3~13.7 10.7个pH*单位
②[SH 2+]=10-3mol/L pH*=3
[S -]=10-3mol/L pOH*=3 pH*= p K s -pOH*=37.7-3=34.7
3~34.7 31.7个pH*单位 ③32.6233221044.12
104)10(1024]SH [----+
⨯=⨯++=++=w a a K c c (mol/L ) pH*=2.84
32.62332-1044.12
104)10(1024]S [----⨯=⨯++=++=w
b b K
c c (mol/L ) pOH*=2.84 pH*= p K s -pOH*=6.2-2.84=3.36
2.84~
3.36 0.52个pH*单位
33.精密称取盐酸麻黄碱0.1550g ,加冰醋酸10ml 与醋酸汞4ml 溶解后,加结晶紫指示剂1滴,用HClO 4(0.0996/L )滴定消耗8.06ml ,空白溶液消耗0.08ml ,计算盐酸麻黄碱的百分含量。
(70.201H Cl N O H C 1510=⋅M ) 解:%4.103%1001550
.070.201)08.006.8(0996.0%=⨯⨯-⨯=w 34.硫酸阿托品的含量测定:精密称定0.5438g ,冰醋酸与醋酐各10ml ,溶解后,加结晶紫指示剂1滴,用高氯酸(0.1000mol/L )滴定至纯蓝色时消耗8.12ml ,空白溶液消耗0.02ml ,已知mg/ml 68.67/=硫酸阿托品高氯酸T ,计算硫酸阿托品的百分含量。
解:%8.100%1005438
.01000/68.67)02.012.8(%=⨯⨯-=
w
第五章 配位滴定法
1.氨羧配位剂与金属离子配合物的特点是什么?
2.何谓配合物的稳定常数、离解常数和累积稳定常数?它们之间的关系是什么?
3.何谓副反应系数?何谓条件稳定常数?它们之间有何关系?
4.影响配位滴定突跃范围的因素是什么?
5.金属指示剂的作用原理是什么?它应具备哪些条件?
6.何谓指示剂的封闭现象?怎样消除封闭?
7.EDTA 滴定单一离子时,如何确定最高酸度和最低酸度?
8.在有共存离子时,如何控制合适的酸度范围以提高选择性?若控制酸度仍不能达到目的,还能采取什么措施?
9.配位滴定中常用的掩蔽方法有哪些?各适用于哪些情况?
10.配位滴定中常用的滴定方式有哪些?各适用于哪些情况?
11.在0.050mol/L 的Al 3+溶液中,加入NaF 固体,使溶液中游离F -浓度为0.10mol/L ,计算铝的副反应系数)(F Al α。
这时溶液中[Al 3+]、[AlF 2+]、[AlF 2+]、[AlF 3]、[AlF 4-]、[AlF 52-]、[AlF 63-]各为多少?
解:1466221A l(F)1051.3]F []F []F [1⨯=++++=---βββα
mol/L 1042.110
51.305.0]Al [1614)Al(F Al 33-+⨯=⨯==+
αc mol/L 1079.11.01042.110]][F Al []AlF [11161.6312---++⨯=⨯⨯⨯==β
mol/L 1001.2]][F Al []AlF [72322--++
⨯==β
mol/L 1042.1]][F Al []AlF [43333--+⨯==β
mol/L 1012.7]][F Al []AlF [34344--+-⨯==β
mol/L 1057.3]F ][Al []AlF [253525--+-⨯==β mol/L 1012.7]][F Al []AlF [363636--+-⨯==β
12.称取0.2513g 纯CaCO 3,溶解后,用容量瓶配成250ml 溶液。
吸取25.00ml ,在pH>12时,用钙指示剂指示终点,用EDTA 标准溶液滴定,用去24.90ml ,试计算EDTA 溶液的浓度。
解:mol 10513.20
.2502513.0414-⨯=⨯=n mol/L 01009.010
90.2410513.234
=⨯⨯==--V n c 13.待测溶液含2×10-2mol/L 的Zn 2+和2×10-3mol/L 的Ca 2+,能否在不加掩蔽剂的情况下,只用控制酸度的方法选择滴定Zn 2+?为防止生成Zn(OH)2沉淀,最低酸度为多少?这时可选用何种指示剂?
解:5.80.85.160.8lg lg ZnY Y (H )=-=-≤K α
查表5-2得:pH=4.0
已知K sp[Zn(OH)2]=1.2×10-17
mol/L 1045.2]OH [8sp --⨯==
c K
pH=6.4 指示剂:XO
14.用0.020mol/LEDTA 滴定浓度均为0.020mol/L 的Cd 2+、Hg 2+混合溶液中的Cd 2+,当pH 为6
时,试问:若加入KI 掩蔽其中的Hg 2+,使终点时的游离浓度为10-2mol/L ,能否完全掩蔽?此时CdY
lg K '
是多大?若以二甲酚橙为指示剂,在此条件下,终点误差是多少?
02
.228.216.218.199.1088.2966.2748.2329.124
433221Hg(I)1010101010110101010101010101][][]I [][1=++++=⨯+⨯+⨯+⨯+=++++=--------I I I ββββα
mol/L 1010
01.0]Hg [02.2402.22Hg(I)Hg sp 22-+===+
αc 已完全掩蔽,无共存离子效应
75.1165.440.16lg lg lg Y (H )CdY CdY
=-=-='αK K 查P485附表6-3得: 5.5pCd pCd t ep ==
88.6)75.112(2
1)lg (pc 21pCd CdY p s sp =+='+=K 38.188.65.5pCd -=-=∆
%032.010010
01.010*********%75.1138
.138.1CdY Cd(sp)ΔpCd ΔpCd -=⨯⨯-=⨯'⋅-=--K c TE 15.在pH 为5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中用EDTA 法测定2.0×10-3mol/L 的Pb 2+,用二甲酚橙为指示剂,已知溶液中[HAc]=0.10mol/L ,[Ac -]=0.20mol/L ,试计算滴定终点误差TE %。
[Pb(Ac)2的9.1log 1=β,3.3log 2=β]。
解:pH =5.0时,查得:45.6lg Y (H )=α,pPb t =7.0,lg K PbY =18.30
达到sp 时:mol/L 1.02.02
1]Ac [=⨯=- 29.28]Ac []Ac [1221Pb(A c)=++=--ββα
46.1lg Pb(A c)=α
54.546.10.7lg pPb pPb P b(A c)t '
t =-=-=α
39.10lg lg lg lg Y (H )Pb(A c)PbY PbY
=--='ααK K 70.6)39.103(2
1)lg p (21b pP PbY sp pb,sp =+='+='K c 16.170.654.5b pP -=-='∆
%29.010010
1010101001010%39.10316
.116.1MY p s M Δp M Δp -=⨯⨯-=⨯'⋅-=--'-'K c TE
16.取100ml 水样,用氨性缓冲溶液调节至pH10,以EBT 为指示剂,用EDTA 标准溶液(0.008826mol/L )滴定至终点,共消耗12.58ml ,计算水的总硬度(即含CaCO 3mg/L )。
如果将上述水样再取100ml ,用NaOH 调节pH=12.5,加入钙指示剂,用上述EDTA 标准液滴定至终点,消耗10.11ml ,试分别求出水样中Ca 2+和Mg 2+的量。
解:①mol 1011.11058.12008826.043--⨯=⨯⨯=n
Ca 2+、Mg 2+总量以CaCO 3计:m CaCO3=n ×m =1.11×10-2g
mg/L 0.111100
1011.12
=⨯=-V m 总硬度= ②n =0.008826×10.11×10-3=8.923×10-5mol
g 10569.33Ca 2-⨯=⋅=+M n m
mg/L 69.351
.05369.3含量Ca 2Ca 2===+
+V m ③ml 47.211.1058.1222Ca Mg =-==++V V V -总
n =0.008826×2.47×10-3=2.18×10-5mol
g 10232.54Mg 2-⨯=⋅=+M n m
mg/L 232.51
.05232.0含量Mg 2Mg 2===+
+V m 17.称取葡萄糖酸钙试样0.5500g ,溶解后,在pH=10的氨性缓冲溶液中用EDTA 滴定(EBT 为指示剂),滴定消耗浓度为0.04985mol/L 的EDTA 标准溶液24.50ml ,试计算葡萄糖酸钙的含量。
(分子式C 12H 22O 14Ca·H 2O )
解:M =448g/mol
n =0.04985×24.50×10-3=1.22×10-3mol
m =n ·M =0.5472g
%49.99%1005500
.05472.0=⨯==
W m w
第六章 氧化还原滴定法
10.计算在1mol/LHCl 溶液中,用Fe 3+液滴定Sn2+液的化学计量点的电位和电位突跃范围,指
示终点可选用哪种氧化还原指示剂?(已知0.70V θ'/Fe Fe 23=++ϕ,0.14V θ'/Sn S 24=+
+n ϕ) 解:V 33.03
14.0270.0121θ2θ11p =⨯+⨯=++=''n n n n s ϕϕ 突跃范围:V 52.0177.070.013059.0θ11=-=⨯-
='ϕϕ V 23.02
3059.0θ22=⨯+='ϕϕ 在此范围内,选亚甲蓝指示剂
11.计算K 2Cr 2O 7标准溶液滴定Fe 2+反应的平衡常数(25℃);若化学计量点时
/L 0.05000mol 3Fe =+c ,要使反应定量进行(mol/L 016Fe 2-≤+c )
,所需溶液的pH 为多少?(0.771V θ/Fe Fe 23=++ϕ,V 33.1θ/Cr O r 327
2=+-C ϕ) 解:O 7H 6Fe 2Cr 14H 6Fe O Cr 2332-272++=++++++
8.56059
.0)771.033.1(61059.0lg 21=-⨯⨯=∆=θϕn n K K =1056.8
8.56]
[H ]][Fe O [Cr ][Fe ][Cr lg lg 14622726
323==++-++K 计量点时,][Fe 62]Cr [33++=;][Fe 6
1]O [Cr 2272+-= 8.56][H ]][Fe [Fe 6
][Fe ][Fe 62lg 14
6226323=+++++)(故,148.5627687283]H [102661)10(050.0][Fe ][Fe +-++⨯⨯⨯==)( [H +]=1.5×10-2mol/L ,则pH=1.82
12.用KIO 3标定Na 2S 2O 3溶液时,称取0.3507g 基准KIO 3,用水溶解并稀释至100.0ml ,取出25.00ml ,加入H 2SO 4及KI 溶液,用待标定的Na 2S 2O 3溶液滴定至终点时,用去24.50ml ,求Na 2S 2O 3溶液的浓度?(0.2143K IO =M )
解:O 3H 3I 6H 5I IO 223+=+++--
I 2 + S 2O 32-2I - + S 4O 62-
IO 3- ~ 3I 2 ~ 6 S 2O 32- 故--=3232IO O S
6n n
mol/L 1003.01050.240.10000
.250.2143507.06100
.10000.2563
3
O S Na KIO KIO O S Na 3223
3322=⨯⨯
⨯=
⨯⨯
⨯
=
--V M m c 13.今有胆矾试样(含CuSO 4·5H 2O )0.5180g ,用碘量法测定,滴定至终点时消耗Na 2S 2O 3标准溶液18.58ml 。
Na 2S 2O 3溶液用K 2Cr 2O 7标定时,41.22ml 该Na 2S 2O 3溶液相当于0.2121g 。
K 2Cr 2O 7。
求试样中CuSO 4·5H 2O 的含量。
(2.294722O Cr K =M ,7.249O 5H CuSO 24=⋅M )
解:O 7H 3I 2Cr 14H 6I O Cr 223--272++=++++
I 2 + S 2O 32-2I - + S 4O 62-
K 2Cr 2O 7 ~ 3I 2 ~ 6 Na 2S 2O 3 故722322O Cr K O S N a 6n n =
mol/L 1049.01000
/22.412.2942121
.061000/63227
227
22322O S Na O Cr K O Cr K O S Na =⨯⨯=
⨯=
V M m c
2Cu 2+ + 4I -2CuI↓ + I 2 I 2 + S 2O 32-
2I - + S 4O 62-
2CuSO 4·5H 2O ~ 2 Cu 2+ ~ I 2 ~ 2Na 2S 2O 3 故32224O S N a O H CuSO n n =⋅
%95.93%1001000
5180.07
.24958.181049.0%1001000
(%)O
H CuSO O S Na O S Na O H CuSO 2432232224=⨯⨯⨯⨯=
⨯⨯⨯=
⋅⋅m M V c w
14.精密称取盐酸小檗碱(C 20H 18ClNO 4·2H 2O )0.2740g ,置烧杯中,加沸水150ml 使溶解,放冷,移置250ml 量瓶中,加入K 2Cr 2O 7滴定液(0.01667mol/L )50.00ml ,加水稀释至刻度,振摇5min ,用干燥滤纸滤过,精密量取续滤液100ml ,置250ml 碘瓶中,加过量KI 和HCl 溶液(1→2)10ml ,密封,摇匀,在暗处放置10min 后,用Na 2S 2O 3滴定液(0.1002mol/L )滴定至终点,用去11.26ml ,按干燥品计算盐酸小檗碱的含量。
已知每1ml 重铬酸钾滴定液(0.01667mol/L )相当于12.39mg 的C 20H 18ClNO 4。
解:K 2Cr 2O 7 ~ 3I 2 ~ 6 Na 2S 2O 3
故322722O S Na O Cr K 6
1
n n =
7227
22722O Cr K O Cr K O Cr K n n n -=总量实际
100
250)(61)()(322722722O S Na O Cr K O Cr K ⨯-
=cV cV cV 总量
实际 实际总量实际
7
223
227227
22O Cr K O S Na O Cr K O Cr K
100250
)(61)(c cV cV V ⨯-= %57.98%10001667
.0100250
26.111002.06100.5001667.010002740.039.12%1001000(%)7
22O Cr K =⨯⨯⨯⨯-⨯⨯
⨯=⨯⨯⨯=m V T w 实际
15.称取苯酚试样0.7380g ,置500ml 量瓶中,加水适量使溶解并稀释至刻度;移取25.00ml 于碘瓶中,加溴液(KBrO 3+KBr )30.00ml 及适量盐酸、碘化钾试液,待反应完全后,用Na 2S 2O 3滴定液(0.1123mol/L )滴定至终点时用去19.02ml 。
另取溴液30.00ml 作空白试验,用去上述Na 2S 2O 3滴定液39.80ml 。
计算试样中苯酚的含量。
(11.94O H C 66=M )
解:C 6H 5OH ~ KBrO 3 ~ 3Br 2 ~3I 2 ~6 S 2O 32-
3
2256O S Na OH H C 61
n n =
%%=%苯酚19.9910010
00.257380.060
.50011.941123.0)02.1980.39(%
10000
.251060
.500)(3
3OH H C O S Na O S Na 56322322⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=
⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
s m M V c
16.测定血液中的Ca 2+,常将Ca 2+沉淀为CaC 2O 4溶于硫酸中,再用KMnO 4标准溶液滴定。
今将 5.00ml 血液稀释至25.00ml ,精密量取此溶液10ml ,经上述处理后,用KMnO 4滴定液(0.001700mol/L )滴定至终点时用去1.20ml ,求100ml 血样中Ca 2+的毫克数。
(08.40Ca =M )
解:反应如下:
2MnO 4- + 5 C 2O 42- +16H + → 2Mn 2+ + 10CO 2↑ + 8H 2O 2MnO 4- ~ 5 C 2O 42- ~ 5Ca 2+ 故42KMnO Ca 2
5
n n =
+ mol/L 002550.000.1000
.2500.520.1001700.025252442Ca KMnO KMnO Ca =⨯⨯⨯==+
+
V V c c
mg 22.1008.40100002550.0Ca Ca Ca Ca 222=⨯⨯=⨯=+++M V c w
第七章 沉淀滴定法和重量分析法
12.称取NaCl 基准试剂0.1173g ,溶解后加入30.00 ml AgNO 3标准溶液,过量的 Ag +需要3.20ml NH 4SCN 标准溶液滴定至终点。
已知20.00ml AgNO 3标准溶液与21.00ml NH 4SCN 标准溶液能完全作用,计算AgNO 3和NH 4SCN 溶液的浓度各为多少?
解:过量的ml)(05.300
.2100
.2020.3AgNO 3=⨯= )m o l /L (0748.010
)20.300.30(49
.58/1173.03
AgNO 3=⨯-=
-c 00.2100.200748.0SCN N H 4⨯=⨯c mol/L 0713.0SCN N H 4=c
13.用0.100mol/L 的AgNO 3标准溶液滴定KBr 试液。
终点时溶液中[CrO 42-]=5.0×10-3mol/L 。
假设终点时溶液总体积为200ml ,问溶液中还剩余下Br -多少毫克?(13sp(A gBr)100.5-⨯=K ,
12)CrO sp(A g 102.142-⨯=K ,g/mol 9.79Br =M )
解:mol/L 1055.110
0.5102.1]CrO []Ag [53
12
24)
CrO sp(Ag 42----+
⨯=⨯⨯==
K mol/L 1023.310
55.1100.5]Ag []Br [85
13
sp(AgBr)
---+-
⨯=⨯⨯==K mg 102.510009.791000
200
1023.348Br --⨯=⨯⨯⨯
⨯=-m 14.有纯LiCl 和BaBr 2的混合物试样0.7000g ,加45.15ml 0.2017mol/LAgNO3标准溶液处理,过量的AgNO3以铁铵矾为指示剂,用25.00ml0.1000mol/LNH 4SCN 溶液回滴。
计算试样中BaBr 2的含量。
(g/mol 39.42LiCl =M ,g/mol 1.2972BaBr =M )
解: 设混合物中BaBr 2为x g ,LiCl 为(0.7000-x )g
2
2
4433BaBr BaBr LiCl LiCl SCN
NH SCN NH AgNO AgNO 2M m M m V c V c +
=- 1
.297239.427000.01000.251000.01015.452017.033x
x +-=
⨯⨯-⨯⨯--
g 5876.0=x
%94.83%1007000
.05876
.0(%)2BaBr =⨯=
w
15.称取0.1510g 纯的NaCl ,溶于20ml 水中,加AgNO 3溶液30.00ml ,以Fe 3+作为指示剂,用NH 4SCN 溶液滴定过量银离子,用去4.04ml 。
事先测得AgNO 3溶液与NH 4SCN 溶液的体积比为1.040。
求AgNO 3溶液的物质的量的浓度。
(g/mol 49.58N aCl =M )
解:1000
00
.3049.581510.0100004.4Ag SCN ⨯=+⨯
+-c c 040.1//SCN Ag Ag SCN ==-++-V V c c mol/L 1001.0Ag =⇒+c
16.吸取含氯乙醇(C 2H 4ClOH )及HCl 的试液2.00ml 于锥形瓶中,加入NaOH ,加热使有机氯转化为无机Cl -。
在此酸性溶液中加入30.05ml 0.1038mol/L 的AgNO 3标准溶液。
过量AgNO 3耗用9.30ml 0.1055mol/L 的NH 4SCN 溶液。
另取2.00ml 试液测定其中无机氯(HCl )时,加入30.00ml 上述AgNO 3溶液,回滴时需19.20ml 上述NH 4SCN 溶液。
计算此氯乙醇试液中的总氯量(以Cl 表示)、无机氯(以Cl -表示)和氯乙醇(C 2H 4ClOH )的含量(试液的相对密度=1.033)。
(35.45g/mol Cl =M ,g/mol 51.80ClO H H C 42=M )
解:%87.1%100033.100.245
.3510)20.191055.000.301038.0((%)3=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=
-无机氯w %67.3%100033.100.245
.3510)30.91055.005.301038.0((%)3=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=-总氯w
%09.4%10045
.3551
.80%)87.1%67.3((%)=⨯⨯-=
氯乙醇w
17.计算下列各组的换算因数。
称量形式 被测组分
(1) Al 2O 3
Al
3
2O Al Al
2M M
(2) BaSO 4 (NH 4)2Fe(SO 4)2∙6H 2O
4
22424BaSO O
6H )Fe(SO )(NH 2M M ⋅
(3) Fe 2O 3 Fe 3O 4
3
243O Fe O Fe 32M M
(4) BaSO 4 SO 3,S
43BaSO SO M M ,
4
BaSO S
M M
(5) PbCrO 4 Cr 2O 3
4
3
2O PbC O C 2r r M M
(6) (NH 4)3PO 4∙12MoO 3 Ca 3(PO 4)2,P 2O 5
3
4342
4312MoO PO )(NH )(PO Ca 2⋅M M ,
3
4345
212MoO PO )(NH O P 2⋅M M
18.0.5000g 磷矿试样,经溶解、氧化等化学处理后,,其中PO 43-被沉淀为MgNH 4PO 4·6H 2O ,高温灼烧成Mg 2P 2O 7,其质量为0.2018g 。
计算:(1)矿样中P 2O 5的百分含量;(2)MgNH 4PO 4·6H 2O 沉淀的质量(g )。
解:%74.25%1005000.055
.222/95.1412018.0(%)52O P =⨯⨯=
w
)(4450.055
.2224
.24522018.0O
6H PO MgNH 244g m =⨯⨯=⋅
19.计算下列难溶化合物的溶解度。
(1)PbSO 4在0.1mol/L HNO 3中。
(H 2SO 4的,-22a 100.1⨯=K 8)sp(PbSO 10614-⨯=.K ) (2)BaSO 4在pH 10的0.020mol/L EDTA 溶液中。
(已知10)BaSO sp(101.14-⨯=K ,lg K BaY =7.86,lg αY(H)=0.45)
解:(1)091.010
0.110.0100.1]H [22
22SO 24
=⨯+⨯=+=--+-
a a K K δ mol/L 102.4091.0/106.1/48SO sp sp 24
--⨯=⨯==⋅=
-δαK K S
(2)设BaSO 4溶解度为S ,则[Ba 2+] = S ,[SO 42-] = S
)Ba(Y )sp(BaSO '
)sp(BaSO 24244]][S O Ba [α⋅==-+K K
]Y [1BaY Ba(Y )K +=α
由于BaY 2-有较大的条件常数,且BaSO 4溶解度较大。
因此,消耗于配位Ba 2+的EDTA 量不可忽略:[Y ′] = 0.020-S
根据[Ba 2+′][ SO 42-] = K sp ′有
S S S ⋅⨯-⨯=-⨯
⨯⨯=---3
545
.086.71021083.21065.510
020.010101.1 S = 6.23×10-3(mol/L)
20.今有pH3.0的溶液,含有0.010mol/L EDTA 和0.010mol/L HF 及0.010mol/L CaCl 2。
问:(1)
EDTA 对沉淀的配位效应是否可以忽略?(2)能否生成CaF 2沉淀?
解:(1)pH = 3.0时,06.063.1069.10lg lg lg Y (H )CaY '
CaY =-=-=αK K
EDTA 对CaF 2沉淀的生成无影响。
(2)51.218.33
F(H)
1010101][H 1=+=+=--+a K α
51
.2F(H)
F
10
01
.0]F [==
-αc [Ca 2+][F -]2 = 0.01×(3.98×10-4)2 = 3.98×10-10 ≈ K sp 有CaF 2沉淀生成。
21.于100ml 含有0.1000g Ba 2+的溶液中,加入50ml 0.010mol/L H 2SO 4溶液。
问溶液中还剩留多少克的Ba 2+?如沉淀用100mL 纯水或100mL 0.010mol/L H 2SO 4洗涤,假设洗涤时达到了溶解平衡,问各损失BaSO 4多少毫克?
解:混合后 mol/L)(1085.4150
1000
33.1371000.0]Ba [32-+
⨯=⨯=
(mol/L)103.3150
500.010]SO [324--
⨯=⨯= 故剩余Ba 2+量为:(4.85×10-3-3.3×10-3)×150×137.33 = 31.9(mg) 100ml 水洗涤时,将损失BaSO 4为:
)mg (245.04.233100101.14.23310010sp =⨯⨯⨯=⨯⨯-K
100mlH 2SO 4洗涤时,将损失BaSO 4为:
H 2SO 4
H + + HSO 4-
0.01 0.01 0.01(mol/L)
HSO 4-
SO 42- + H +
0.01-[H +] [H +] [H +]+0.01
]H [01.0])H )([01.0]H ([][HSO ]][SO [H 10
0.14
242
2+++--
+--+==⨯=a K 解得[H +] = 0.41×10-2mol/L
溶液中总H +为0.01+0.41×10-2 = 1.41×10-2mol/L 设洗涤时溶解度为S ,则由K sp 关系得:
-24
SO 24210sp )010.0(]][SO Ba [101.1δ⨯+⨯==⨯=-
+-S S K。