(完整版)定量分析化学习题汇总.docx
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第一章定量分析概论
习题一
1.将下列数据修约为两位有效数字
3.667 ;3.651 ;3.650 ;3.550 ; 3.649 ;pK a=3.664
解: 3.7 ;3.7 ; 3.6 ; 3.6 ;3.6 ;3.66
2.根据有效数字运算规则计算下列结果:
(1)2.776+36.5789 - 0.2397+6.34
(2)( 3.675 ×0.0045 )- (6.7 ×10-2 )+(0.036 ×0.27)
(3)50.00 ×( 27.80 -24.39 )× 0.1167
1.3245
解:( 1)45.46 ;( 2)- 0.040 ;( 3)15.1
3.测定镍合金的含量,6次平行测定的结果是3
4.25%、34.35%、34.22%、34.18%、
34.29%、34.40%,计算
(1)平均值;中位值;平均偏差;相对平均偏差;标准偏差;平均值的标准偏差。
(2)若已知镍的标准含量为34.33%,计算以上结果的绝对误差和相对误差。
解:( 1)34.28%;34.27%; 0.065%;0.19%; 0.082%; 0.034%
(2)- 0.05%;;- 0.15%
4.分析某试样中某一主要成分的含量,重复测定 6 次,其结果为 49.69%、50.90%、
48.49%、 51.75%、 51.47%、48.80%,求平均值在 90%、95%和 99%置信度的
置信区间。
解:置信度为 90%的置信区间μ =(50.18 ±1.15 ) %
置信度为 95%的置信区间μ =(50.18 ±1.46 ) %
置信度为 99%的置信区间μ =(50.18 ±2.29 ) %
14.用某法分析汽车尾气中 SO2含量( %),得到下列结果: 4.88 ,4.92 , 4.90 ,
4.87 ,4.86 ,4.84 ,4.71 ,4.86 ,4.89 ,4.99 。
(1)用 Q检验法判断有无异常值需舍弃?
(2)用格鲁布斯法判断有无异常值需舍弃?
解:( 1)无
(2)4.71 、4.99 应舍去
第二章滴定分析
习题二
1.市售盐酸的密度为 1.19g/mL,HCl 含量为 37%,欲用此盐酸配制
500mL0.1mol/L 的 HCl 溶液,应量取市售盐酸多少毫升?( 4.15mL)
2+
2. 已知海水的平均密度为 1.02g/mL, 若其中 Mg 的含量为 0.115%,求每升海
2+2+2+
水中所含 Mg 的物质的量 n(Mg ) 及其浓度 c( Mg )。
取海水 2.50mL,以蒸
馏水稀释至 250.0mL,计算该溶液中
2+
、Mg 的质量浓度。
( 0.04888mol
0.04888mol/L 、0.01173 g/L )
3.有一氢氧化钠溶液,其浓度为 0.5450mol/L ,取该溶液 100.0mL,需加水多少
毫升方能配成 0.5000mol/L 的溶液?( 9.0mL)
4.T(NaOH/HCl)=0.003462g/mL 的 HCl 溶液,相当于物质的量浓度 c(HCl)为多
少?( 0.08655mol/L )
5.计算下列溶液的滴定度,以 g/mL 表示:
(1)C(HCl)=0.2615mol/L 的 HCl 溶液,用来测定Ba( OH)2和 Ca( OH)2;(0.02240 g/mL、0.009687 g/mL)
(2)C(NaOH)=0.1032mol/L 的 NaOH溶液,用来测定H2 SO4和 CH3COOH。
(0.005061 g/mL 、0.006197 g/mL )
6. 4.18gNa2CO3溶于 500.0mL 水中, C(Na2 CO3)为多少?( 0.1577mol/L )
7.称取基准物质 Na2CO30.1580g ,标定 HCl 溶液的浓度,消耗该 HCl 溶液
24.80mL,计算此 HCl 溶液的浓度为多少 ? (0.1202mol/L )
8.称取 0.3280gH2C2 O4·2HO标定 NaOH溶液,消耗 NaOH溶液 25.78mL,求 c(NaOH)
为多少?( 0.2018mol/L )
9.用硼砂( Na2B4O7·10H2O)0.4709g 标定 HCl 溶液,滴定至化学计量点时消
耗25.20mL,求 c(HCl)为多少?( 0.09800 mol/L )
(提示: Na2B4O7+2HCl+5HO→4H3BO3+2NaCl)
10.分析不纯 CaCO3(其中不含干扰物质)时,称取试样 0.3000g ,加入 c(HCl)
=0.2500mol/L 的 HCl 标准溶液 25.00mL。
煮沸出去 CO2,用 c( NaOH)
=0.2012mol/L 的 NaOH溶液返滴定过量酸,消耗了 5.84mL。
计算试样中
CaCO3的质量分数。
( 84.66%)
11.称取含铝试样 0.2000g ,溶解后加入 c(EDTA)=0.02082mol/L 的 EDTA标准溶
液30.00mL,控制条件是 AL3+与 EDTA配位完全,然后以(cZn2+)=0.01005mol/L
的Zn2+标准溶液返滴定,消耗Zn2+标定溶液7.20mL。
计算AL2O3的质量分数。
(14.08%)
12.含 S 有机试样 0.471g ,在氧气中燃烧,使 S 氧化为 SO2,用预先中和过的
H2 O2将 SO2吸收,全部转化为H2SO4, 以 c( KOH)=0.108mol/L 的 KOH标准滴定溶液滴定至化学计量点,消耗28.2mL。
求试样中 S 的含量。
( 10.37%)
第三章酸碱滴定法
习题三
1.计算下列溶液的 pH:
(1) 0.0500mol/L 的 HCl 溶液;( 1.30 )
(2)5.00 ×10-7 mol/L 的 HCl 溶液;( 6.28 )
(3) 0.2000mol/L 的 HAc溶液;( 2.73 )
(4)4.00 ×10-5 mol/L 的 HAc溶液;( 4.72 )
(5) 0.300mol/L 的 H3PO4溶液。
( 1.37 )
2.计算虾类溶液的 pH:
(1) 0.0500mol/L 的 NaOH溶液;( 12.70 )
(2)5.00 ×10-7 mol/L 的 NaOH溶液;( 7.72 )
(3) 0.2000mol/L 的 NH3· H2 O溶液;( 11.28 )
(4)4.00 ×10-5 mol/L 的 NH3· H2 O溶液;( 9.29 )
3.计算下列溶液的 pH:
(1) 41gNaAc固体与 300mLHAc溶液混合,稀释至 1L;( 5.98 )
(2)150mL1mol/L 的 HCl 与 250mL1.5mol/L 的 NH3·H2O溶液混合,稀释至1L。
(9.43 )
4.欲配制 1LpH=10.0 的 NH3-NH4Cl 缓冲溶液,现有 250mL10mol/L 的 NH3·H2O溶
液,还需要称取 NH4Cl 固体多少克?( 24.07g )
5.欲配制 pH为 3.00 和 4.00 的 HCOOH-HCOONa缓冲溶液 1L,应分别往
200mL0.20mol/L 的HCOOH溶液中加入多少毫升1.0mol/L 的NaOH溶液?
(5.81mL、25.18mL)
6.20g 六亚甲基四胺,加浓 HCl(按 12mol/L 计) 4.0mL,稀释至 100mL,溶液
的 pH是多少?此溶液是否是缓冲溶液?( 3.44 、是)
7.用 0.2000mol/L 的 Ba(OH)2标准滴定溶液滴定 0.1000mol/L 的 HAc溶液,
至化学计量点时,溶液的 pH是多少?( 8.83 )
10.某混合碱试样可能含有 NaOH、Na2CO3、 NaHCO3中的一种或两种。
称取该试样
0.3019g ,用酚酞为指示剂,滴定用去0.1035mol/L 的 HCl 标准滴定溶液
20.10mL;再加入甲基橙指示液,继续以同一HCl 标准滴定溶液滴定,一共
用去 HCl 溶液 47.70mL,试判断试样的组成及各组分的含量。
(Na2CO3:73.04%、NaHCO3: 21.60%)
11.称取 Na2CO3和 NaHCO3的混合试样 0.7650g ,加适量的水溶解,以甲基橙为
指示剂,用 0.2000mol/L 的 HCl 标准滴定溶液滴定至终点时,消耗 HCl 标准滴定溶液 50.00mL。
如改用酚酞为指示剂,用上述 HCl 标准滴定溶液滴定至终点,还需消耗多少毫升 HCl 标准滴定溶液?( 6.05mL)
12.用酸碱滴定法测定工业硫酸的含量。
称取硫酸试样 1.8095g ,配成 250mL的溶
液,移取 25mL该溶液,以甲基橙为指示剂,用浓度为 0.1233mol/L 的 NaOH 标准滴定溶液滴定,到终点时消耗 NaOH标准滴定溶液 31.42mL,试计算该工业硫酸的质量分数。
( 104.91%)
13.测定硅酸盐中 SiO2的含量。
称取试样 5.000g ,用氢氟酸溶解处理后,用
4.0726mol/L 的 NaOH标准滴定溶液滴定,到终点时消耗 NaOH标准滴定溶液
28.42mL,试计算该硅酸盐中 SiO2的质量分数。
( 34.77%)
14.标定甲醇钠溶液时,称取苯甲酸 0.4680g ,消耗甲醇钠溶液 25.50mL,求甲醇
钠的物质的量浓度。
( 0.1504mol/L )
15.测定钢铁中的碳含量。
称取钢铁试样 20.0000g ,试样在氧气流中经高温燃
烧,将产生的二氧化碳导入含有百里香酚蓝和百里酚酞指示剂的丙酮 - 甲醇混合吸收液中,然后以 14 题中的甲醇钠标准溶液滴定至终点,消耗该溶液
30.50mL,试计算该钢铁中碳的质量分数。
( 0.14%)
第四章配位滴定法
习题四
1.计算 pH=5.0 时 EDTA的酸效应系数αY(H),若此时 EDTA各种存在形式的
总浓度为 0.0200mol/L ,则〔 Y4-〕为多少?( 7.00 ×10-9 mol/L )
2. pH=5.0 时, Zn2+和 EDTA配合物的条件稳定常数是多少?假设Zn2+和 EDTA的
浓度皆为 0.01 mol/L (不考虑羟基配位等副反应)。
pH=5.0 时,能否用 EDTA 标准溶液滴定 Zn2+?( 1010.05、能)
2+2+
3. pH=6.0 时, Mg 和 EDTA配合物的条件稳定常数是多少?假设Mg 和 EDTA的
浓度皆为 0.01mol/L (不考虑羟基配位等副反应)。
pH=6.0 时,能否用 EDTA
标准溶液滴定
2+ 4.04
、不能、 10.0 )Mg ?如不能滴定,求其允许的最小pH。
( 10
4.试求以 EDTA标准滴定溶液滴定浓度为 0.01 mol/LFe 3+溶液时允许的 pH范围。
(1.40~2.03 )
5.计算用 EDTA标准滴定溶液滴定下列浓度各为 0.01 mol/L 的金属离子时所允许
的最低 pH:
(1)Ca2+;( 2) Al 3+;( 3)Cu2+;( 4) Hg2+。
解:( 1) 7.80 ;( 2)4.40 ;( 3)3.80 ;( 4)2.00
NH3—NH4Cl的缓冲溶液中,游离的NH3浓度为0.1 mol/L ,用0.01 6. 在pH=10
的
0.01 mol/L Zn2+溶液。
计算:
mol/L的 EDTA标准滴定溶液滴
定
2+
(1)lg αZn(NH3)4;( 2) lgK ZnY;( 3)化学计量点时pZn。
解:( 1) 105.01;( 2)16.50 ;( 3) 6.15
7. 在 Pb2+存在下能否滴定 Bi 3+?若可以滴定,求出滴定Bi 3+的 pH范围。
能否继
2+3+2+续滴定 Pb ?若可以滴定,求出滴定的pH范围(假设 Bi和Pb的浓度均为
3+3+2+
8. 某一含有 Fe 、Al 、Mg 的溶液,各离子浓度均为 0.02mol/L
,判断能否用同样浓度的 EDTA准确滴定?若可以滴定,说明滴定各离子适宜的pH范围。
9. 用下列基准物质标定0.02 mol/L 的 EDTA标准滴定溶液,若使 EDTA标准滴定
溶液的体积消耗在 30mL左右,分别计算下列基准物质的称量范围:
(1)纯 Zn 粒;( 2)纯 CaCO3;( 3)纯 Mg粉
(0.0390g 、0.0600g 、0.0144g )
10. 用纯 Zn 标定 EDTA溶液,若称取的纯Zn 粒为 0.5942g ,用 HCl 溶液溶解后转
移入 500mL容量瓶中,稀释至标线。
吸取该锌标准滴定溶液 25.00mL,用EDTA 溶液滴定,消耗 24.05mL,计算 EDTA溶液的准确浓度。
(0.01901mol/L )
11.称取含钙试样 0.2000g ,溶解后转入 100mL容量瓶中,稀释至标线。
吸取此溶
液 25.00mL,以钙指示剂为指示剂,在 pH=12.0 时用 0.02000mol/L 的 EDTA 标准滴定溶液滴定,消耗EDTA标准滴定溶液 19.86mL,求试样中 CaCO3的质量分数。
( 79.44%)
12.取水样 50mL,调 pH=10.0,以铬黑 T 为指示剂,用 0.02000mol/L 的 EDTA标
准滴定溶液滴定,消耗 15.00mL;另取水样 50mL,调 pH=12.0,以钙指示剂为指示剂,用 0.02000mol/L 的 EDTA标准滴定溶液滴定,消耗10.00mL。
计算:
(1)水样中钙、镁总量(以mmol/L 表示);( 6mmol/L)
(2)钙、镁各自含量(以mg/L 表示)。
( 400mg/L、200mg/L)
13.测定合金钢中镍的含量。
称取 0.500g 试样,处理后制成 250.0mL 试液。
准确
移取 50.00mL 试液,用丁二酮肟将其中的沉淀分离。
所得的沉淀溶于热盐酸中,得到 Ni 2+试液。
在所得试液中加入浓度为 0.05000mol/L 的 EDTA标准滴定溶液30.00mL,反应完全后,多余的 EDTA用 C(Zn2+)=0.02500mol/L 的
标准滴定溶液返滴定,消耗 14.56mL。
计算合金钢中镍的质量分数。
(66.67%)
14.称取含氟矿样 0.5000g ,溶解后,在弱碱介质中加入 0.1000mol/L 的 Ca2+标
准滴定溶液 50.00mL,Ca2+将 F-沉淀后分离。
滤液中过量的Ca2+在 pH=10.0 的条件下用 0.05000 mol/L的EDTA标准滴定溶液返滴定,消耗20.00mL,计算试样中氟的质量分数。
(30.40%)
15.锡青铜中锡的测定。
称取试样 0.2000g ,制成溶液,加入过量的 EDTA标准滴
定溶液,使共存的 Cu2+、 Zn2+、Pb2+全部生成配合物。
剩余的 EDTA用
0.1000mol/L 的 Zn(Ac) 2标准滴定溶液滴定至终点(以二甲酚橙为指示剂,不计消耗体积)。
然后加入适量 NH4F,同时置换出 EDTA(此时只有 Sn4+与 F-生
2-
成 SnF6
), 再用 Zn(Ac) 2标准滴定溶液滴定,用去 22.30mL。
求锡青铜试样中锡的质量分数。
( 132.34%)
16. 称取干燥的 Al(OH) 3凝胶 0.3986g ,处理后在 250mL容量瓶中配制成试液。
吸取此试液 25.00mL,准确加入 0.05000mol/L 的 EDTA溶液 25.00mL,反应后过量的 EDTA用 0.05000 mol/L 的 Zn2+标准滴定溶液返滴定,用去 15.02mL。
计算试样中 Al 2O3的质量分数。
( 63.82%)
2-
17. 测定硫酸盐中的 SO4。
称取试样 3.000g ,溶解后,配制成 250.0mL 溶液。
吸取 25.00mL, 加入 C(BaCl2) =0.05000mol/L 的 BaCl2溶液 25.0mL。
加热沉淀后,用 0.02000 mol/L 的 EDTA标准滴定溶液滴定剩余的 Ba2+,消耗 EDTA 溶液 17.15mL。
计算硫酸盐试样中 SO42-的质量分数。
( 29.02%)
18.分析铅、锌、镁合金时,称取合金0.480g ,溶解后,用容量瓶准确配制成100mL试液。
吸取 25.00mL 试液,加 KCN将 Zn2+掩蔽。
然后用 C(EDTA)=0.02000
mol/L 的 EDTA标准滴定溶液滴定
2+2+
Pb 和 Mg ,消耗 EDTA溶液 46.40mL。
继续2+2+
加入二巯基丙醇( DMP)掩蔽 Pb ,使其置换出等量的 EDTA,再用 C(Mg )
2+2+ =0.01000 mol/L 的 Mg 标准滴定溶液滴定置换出的EDTA,消耗 Mg 溶液
22.60mL。
最后加入甲醛解蔽Zn2+,再用上述EDTA标准滴定溶液滴定Zn2+,又
消耗EDTA溶液44.10mL。
计算合金中铅、锌、镁的质量分数。
(39.02%、
48.05 %、 14.22 %)
19.称取的铅、铋、镉合金试样 2.420g ,用硝酸溶解后,在 250mL容量瓶中配制成
溶液。
移取试液 50.00mL,调 pH=2,以二甲酚橙为指示剂,用 C(EDTA)
=0.02479 mol/L的EDTA标准滴定溶液滴定,消耗EDTA溶液 25.67mL。
再用六亚甲基四胺缓冲溶液将pH调至 5,再以上述 EDTA溶液滴定,消耗 EDTA溶液24.76mL。
再加入邻二氮菲,此时用 C〔Pb(NO3) 2〕=0.02479mol/L 的 Pb(NO3) 2标准滴定溶液滴定,消耗 6.76mL。
计算合金试样中铅、铋、镉的质量分数。
(19.10%、 27.48%、3.89%)
第五章氧化还原滴定法
习题五
1.指出下列反应中氧化剂在还原剂中的基本单元。
3-4-
);
(1)As2 O3( AsO3→AsO3
(2)Fe2 O3( Fe2+→Fe3+);
2+
(3)MnO2( MnO2→Mn );
(4)CuO(Cu2+→Cu+);
(5)Cr2 O3( Cr3+→Cr2 O72-)。
解:( 1)1/4 As2O3;( 2)1/2Fe 2O3;( 3)1/2MnO;( 4)CuO;( 5)1/6Cr 2O3。
2.指出下列还原剂的基本单元。
(1)SnCl2(Sn2+→Sn4+);
2-2-
);
(2)Na2 S2O3·5H2O(S2O3→S4O6
22-3-
);
(3)HNO( NO→NO
(4)H2SO3(SO32-→SO42-);
解:( 1)1/2SnCl 2;( 2) Na2S2O3;( 3)1/2HNO;( 4) 1/2H2 SO3。
3.指出 H2O2在作为氧化剂和还原剂时的基本单元。
(1)作为氧化剂时的反应为:
H2O2+2I - +2H+→I2+2HO
(2)作为还原剂时的反应为:
2 24-+2+22
5H O+2MnO+6H→2Mn +5O+8HO
解:( 1)1/2 H 2O2;( 2)1/2H2O2。
2-3+
4. 计算 Cr2O7/2Cr 电对的电极电位。
2-]=0.020mol/L,[Cr3+-6+;
(1)[Cr O]=1.0×10mol/L ,[H ]=0.10 mol/L
27
2-
]=0.023mol/L,[Cr 3++。
(2)[Cr 2O7]=0.015 mol/L,[H ]=1.0 mol/L 解:
(1) =1.29V
(2) ==1.49V
5.用标准电极电位判断下列反应方向:
(1)Fe3+ + Cu+Fe 2+ + Cu2+
(2)Br2 + 2Fe2+2Br - + 2Fe3+
(3)2Fe3++ 2Cd2Fe 2+ + 2Cd2+
4- 2 2+2+22
(4)2MnO + 5H O + 6H2Mn+ 5O + 8H O
(5)2Ce3++ H3AsO4 + 2H+2Ce4++ H3AsO3 + H2 O
解:( 1)1( Fe 3+/ Fe 2+) -1( Cu 2+/Cu+) = 0.771V - 0.17V > 0 ,正反应方向进行;
(2)1( Br2/ 2Br- )-1( Fe3+/ Fe2+) =1.08V-0.771V > 0,正反应方向进行;
(3)1( Fe3+/ Fe2+)-1( Cd2+/Cd) = 0.771V-(-0.403)V > 0,正反应方向进行;
(4)1( MnO4-/ Mn2+)-1( O2/H2O2) = 0.151V-0.1769V > 0,正反应方向进行;
(5)1( AsO43- / AsO 34- )-1( Ce4+/ Ce3+)= 0.56V-1.28V < 0,逆反应方向进行。
6.已知1(Ag+/Ag )=0.8V,1(I 2/2I -) =0.54V,反应能否发生?反应达平衡
后,若:
(1)[I - ]=1mol/L ;
(2)[I - ]=0.1mol/L 。
计算 AgI/Ag 电对的电极电位。
( K sp, AgI =8.3 ×10-17)
解:1+1(I /2I-)= 0.8V-0.54V = 0.26V > 0,反应可发生。
2
(1)1(AgI/Ag ) = - 0.15V
(2)1( AgI/Ag )== -0.09V
7.计算在 1mol/L HCl 介质中,用 0.100mol/L 的 Ce4+标准滴定溶液滴定 Fe2+
时的化学计量点电位。
(已知1’4+3+’3+2+
( Ce /Ce )=1.44V,1( Fe / Fe )=0.68V)
解: sp=[1’(Fe3+/ Fe2+)+1’(Ce4+/Ce3+) ]/2= ( 0.68+1.44 )/2 =1.06V
8.计算下列反应的化学计量点电位。
(在1mol/L HCl 介质中)
2 Fe 3++Sn2+→2Fe2++Sn4+
解:1’(Fe3+/ Fe2+)=0.68V,1’(Sn4+/Sn2+)=0.14V
sp=[
1’(Fe3+/ Fe2+)+ 21’(Sn4+/Sn2+)]/3=(0.68+2×0.14)/3 =0.32V
9.已知 K2Cr2O7溶液对 Fe 的滴定度为 0.005 25g/mL ,计算 K2Cr2O7溶液的物质
的量浓度 c( K2Cr2 O7)。
解:=0.005 25g/mL
c(K2Cr2O7)= T×1000/M Fe= 0.005 25 ×1000/(55.85 ×1) = 0.094 0mol/L
10.欲配制 500mLc( K2Cr2O7)=0.500 0mol/L 的 K2Cr2 O7溶液,问应称取 K2Cr2O7
多少克?
解: m(K2Cr2 O7) = c (K2Cr2 O7)· V( K2Cr2O7)· M(
K2Cr2O7)
=0.5000×(500 ×10-3 ) ×49.03=12.257 5g
11.制备 1L c (Na2S2O3)=0.2mol/L 的 Na2 S2O3溶液,问应称取 Na2S2O3·5H2 O多
少克?
解:
(mNa2 S2O3·5H2O)= c(Na2 S2O3)·V(Na2 S2O3)×M(Na2 S2O3·5H2O)/M(Na2S2O3·5H2O)
=49.634g
12. 将 0.150 0g 的铁矿样经处理后成为
3+
c( 4 )
Fe ,然后用KMnO =0.100 0mol/L
KMnO4标准滴定溶液滴定,消耗 15.03mL,计算铁矿石中以 Fe、FeO、Fe2O3表示的质量分数。
解:w()
=56.11% Fe =
w()
=72.14% FeO =
w( 2 3)
=80.16% Fe O =
13.在 250mL容量瓶中将 1.002g H 2O2溶液配制成 250mL试液。
准确移取此试液
25.00mL,用 c(KMnO4)=0.100 0mol/L KMnO 4标准滴定溶液滴定,消耗
17.38mL,问 H2O2试样中 H2 O2质量分数。
解:反应消耗的H2 O2质量 m(H2O2)=
=0.1000×17.38 ×34/1000 = 0.059 1g 原溶液中含 H2O2质量 m′( H2 O2)= m(H2O2)× 250/25.0 0=0.295 5g
w( H2 O2)=0.2955/1.002 ×100%=29.5%
14.测定稀土中铈(Ce)含量。
称取试样量为1.000g ,用H2SO4溶解后,加过硫酸铵
氧化(AgNO3为催化剂),稀释至100.0mL,取25.00mL,用c(Fe2+)=0.0500 0mol/L 的 Fe2+标准滴定溶液滴定,用去 6.32mL,计算稀土中 Ce的质量分数。
(反应式: Ce4++Fe2+→Ce3++Fe3+)
解:反应消耗 Ce4+物质的量为 n mol
Ce4+~ Fe 2+
n0. 05000×6.32 ×10 -3n=0.05000×6.32 ×10-3 = 0.316 ×10-3 mol
则试样中含 Ce4+物质的量为 0.316 ×10-3×100/25 = 1.264×10-3 mol;
含Ce质量为 1.264 ×10-3×140 = 0.177
0g w( Ce)=(0.1770/1.000 )× 100% = 17.7%
15.称取炼铜中所得粉渣 0.500 0g ,测其中锑量。
用 HNO3溶解试样,经分离铜
5+3+KBrO) =0.100 0mol/L 的
后,将 Sb 还原为 Sb ,然后在 HCl 溶液中用 c(
3
KBrO3标准滴定溶液滴定,消耗KBrO3溶液 22.20mL,计算锑的质量分数。
解: m(Sb) ==0.1000×22.20 ×122/1000 = 0.270 8g
w()试样×
100%=(
0.270 8/0.5000
)×
100% = 54.17%
Sb = m(Sb)/m
16.
用
2
标准滴定溶液滴定辉锑矿。
今称取辉锑矿0.100 0g,用
c(
I
2)I=0.050 00mol/L 的标准滴定溶液滴定,消耗20.00mL,求此辉锑矿中 Sb S 的质量分
23
数。
-3-+2I-+4CO O)
(反应式: 2Sb S +I 2+4HCO→2 SbS
23342
解:根据题中反应式各反应物的化学计量数的比值,可知:
m( Sb2S3)==×0.05000×20.00×340/1000 = 0.085g
w( Sb2S3)= m(Sb2 S3)/m 矿×100%= (0.085/0.1000 )× 100% = 85%
17.称取 0.400 0g 软锰矿样,用 c( H2C2O4)=0.200 0mol/L 的 H2C2O4溶液 50.00mL
处理,过量的 H2C2 O4用 c( KMnO4)=0.115 2mol/L KMnO 4标准滴定溶液返滴定,消耗 KMnO4溶液 10.55mL,求矿石中 MnO2的质量分数。
解: 2KMnO4~ 5H2C2O4; MnO2~ H2C2 O4
根据上述化学计量关系,过量的H2C2O4物质的量为:
n 过量(H2C2O4)=· c(KMnO4) V( KMnO4)/1000
=×0.1152×10.55/1000=3.0384× 10-3mol
m( MnO2)=
=(0.2000 ×50.00/1000 -3.0384 × 10-3 ) ×87/2= 0.605 7/2g
w(2)2矿×
100%=(
0.6057/2/0.4000
)×
100% = 75.66%
MnO= m(MnO)/m
18.称取甲醇试样 0.100 0g,在 H2SO4中与 25.00mL c( K2 Cr2O7)=0.100 0mol/L
的 K Cr O 溶液作用,反应后过量的K Cr O 用 0.100 0mol/L2+
的 Fe 标准滴定227227
溶液返滴定,用去Fe2+溶液 10.00mL,计算试样中甲醇的质量分数。
(反应式: CH3OH+Cr2O72- +8H+→2Cr3++CO2+6H2O)
解: Fe2+的基本单元为自身,则
n 过量(K2Cr2 O7)=c(Fe2+)V(Fe2+)/1000
=0.1000×10.00/1000=1.0 × 10-3 mol
m( CH3OH)=
w( CH3OH)== 8.0%
第六章沉淀滴定法
习题六
1.NaCl 试液 20.00mL,用 0.102 3mol/L 的 AgNO3标准滴定溶液滴定至终点,
消耗了 27.00mL。
求 NaCl 试液中 NaCl 的质量浓度( g/L )。
解: NaCl 质量浓度为 8.079 g/L
2.在含有相等浓度的 Cl -和 I -的溶液中,逐滴加入 AgNO3溶液,哪一种离子先
沉淀?第二种离子沉淀时,Cl -和 I -的浓度比为多少?
-
开始沉淀时,两者浓度约为6
解: Cl 2.13 ×10 ︰1。
3. 称取银合金试样0.300 0g ,溶解后制成溶液,加铁铵矾指示剂,用 0.100
0mol/L 的 NH4SCN标准滴定溶液滴定,用去 23.80mL。
计算合金中银的质量分数。
解: w( Fe)== 85.58%
4.称取可溶性氯化物 0.226 6g,加入 0.112 0mol/L 的 AgNO3标准滴定溶液 30mL,
过量的 AgNO3用 0.115 8mol/L的NH4SCN标准滴定溶液滴定,用去6.50mL。
计算试样中氯的质量分数。
解:设试样中氯的质量分数为x,则
Cl -~Ag +
0.2266/35.50.2266
x /35.5
x
Ag+~SCN -
剩余 Ag+:0.1120×(30.00 ×10 -3 )-0.2266 x/35.50.1158×6.50 ×10 -3由上述反应式中物质的量关系可知:
0.1120 ×(30.00 ×10 -3 )-0.2266 x/35.5 = 0.1158×6.50× 10-3
得, x = 40.8%
5.将纯 KBr 和 KCl 的混合物 0.300 0g 溶于水后,用 0.100 2mol/L 的 AgNO3标
准滴定溶液 30.85mL 滴定至终点。
计算混合物中KBr 和 KCl 的含量。
解:设混合物中含KBr xg,含 KCl(0.3000-x )g,则,
溶液中溴离子物质的量为:n(Br - )= x/M KBr= x/(39+80) mol
氯离子物质的量为: n(Cl - )= x /M KCl=(0.3000- x)/(39+35.5) mol Br -~ Ag +Cl -~ Ag +
x/119x/119(0.3000- x)/74.5(0.3000- x)/74.5
3 消耗总量为x
/119+(0.3000-x
)/74.5 = 0.1002
×
30.85
×
10
-3
AgNO
得, x = 0.064 6g
故, w(KBr)=0.0646/0.3000 ×100% = 21.5%
w(KCl)=(0.3000- 0.0646)/0.3000×100% = 78.5%
6.法扬斯法则测定某试样中 KI 含量,称样 1.652 0g 溶于水后,用 c(AgNO3)
=0.050 00mol/L 的 AgNO3标准滴定溶液滴定,消耗 20.00mL。
试计算试样中KI 的质量分数。
解: n(KI )=20.00×0.05000/1000 = 1 ×10 -3 mol/L
m( KI )=1×10-3×166 = 0.166g
w( KI )=(0.166/1.6520 )× 100% = 10.05%
3-
7.称取含砷矿试样1.000g,溶解并氧化成AsO4,然后沉淀为Ag3AsO4。
将沉淀
过滤、洗涤,溶于 HNO3中,用 0.110 0mol/L 的 NH4SCN标准滴定溶液
25.00mL 滴定至终点。
计算矿样中砷的质量分数。
解:设矿样中含砷x43-
物质的量=
x
/75 mol g,则 AsO
43-++
= 3x
/75 mol
AsO~ 3Ag , Ag 物质的量为
+--
= 3x/75 = 0.1100 ×25.00 ×10-3
Ag~ SCN,消耗的 SCN物质的量
得, x = 0.068 8g
故, w(As)=0.0688/1.000 ×100% = 6.88%
第七章重量分析法
习题七
1.计算 Ag2 CrO4在 0.001 0mol/L 的 AgNO3溶液中的溶解度。
K sp(2+2
4-)(2×-12x×-5
4)()(x)·x
= 1.1210 ,= 6.510 mol/L 解: Ag CrO= c Ag c CrO=2
Ag2CrO4→ 2Ag++ CrO-
4
x x
2
初始:0.0010x
平衡:0.0010-( x- y)/2y
K sp(2 4 )
=[0.0010-(6.5×
10
-5
y
)/2]
2
×y
=1.12
×
-12
Ag CrO-10得, y≈1.12 ×10-9mol/L
2.计算 AgI 的 K sp。
已知其溶解度 s = 1.40 g/500mL。
解: s = 1.40 g/500mL=(1.40 ×10-6 )/[(108+127)×2] = 3.0×10-9mol/L
AgI Ag + + I -
平衡时浓度:s=c s=c
K sp(AgI )=[Ag+][I- ]=(3.0 ×10-9 ) ×(3.0 ×10-9 ) = 9.0 ×10-18
3.等体积的 4×10-5 mol/L 的 AgNO3溶液和 4×10-5 mol/L 的 K2CrO4溶液混合时,
有无 Ag2CrO4沉淀析出?
解:该条件下,
+2--52-5-14
离子积 = [Ag ][ CrO 4 ]=(4 ×10 ) ×(4 ×10 )=6.4 ×10< K sp( Ag2CrO4)故,无沉淀析出。
4.重量法测定 BaCl2·H2O中钡的含量,纯度约 90%,要求得到 0.5g BaSO4,问应
称试样多少克?
解:设应称试样xg,则试样中含纯的BaCl2·H2O 0.9 xg
要得到 0.5g BaSO4,根据钡的物质的量守恒:
0.9 x /(137+35.5 ×2+18) = 0.5/(137+32+16×4)
得, x = 0.536 5g
5.称取 0.653 1g 纯 NaCl,溶于水后,沉淀为 AgCl,得到 1.602 9g AgCl ,计
算Na的相对原子质量。
已知 Ag 和 Cl 的相对原子量分别为 107.87 和 35.453 。
解: NaCl→AgCl,氯离子物质的量守恒:
,即,得 M Na=22.935
6.称取含银的试样 0.250 0g ,用重量法测定时得 AgCl 0.299 1g ,问:
(1)若沉淀为 AgI ,可得此沉淀多少克?
(2)试样中银的质量分数为多少?
解:( 1)根据银离子物质的量守恒:
,即,得 m AgI =0.489 8g
(2)w(Ag)=
7. 称取某试样 0.500 0g ,经一系列分析步骤后得NaCl 和 KCl 共 0.180 3g ,
将此混合氯化物溶于水后,加入 AgNO3,得 0.3904g AgCl,是计算试样中 Na2O 和 K2O的质量分数。
解:设得到的 NaCl 为x ,则
KCl
为(
0.1803-
x)
g
g
NaCl→Na++Cl-Cl - +Ag+→AgCl↓
n 1n 1n1n 1
物质的量:1NaCl
NaCl x
/39.5 mol
n =m/M =
+-
Cl -+
→AgCl↓
KCl→K+Cl+Ag
n 2n 2n2n 2
物质的量: n2=m KCl/M KCl=(0.1803- x)/74.5 mol
AgCl 的量 = (n1+n2)·M AgCl=[ x/39.5+(0.1803- x)/74.5]×143.5 = 0.390 4g 得, x=0.025 3g ,n1=0.0006mol ,n2=0.0021mol
根据钠、钾物质的量守恒:
w( Na2O)=m(Na2O)/m 试样×100%= n(Na2O) ·M(Na2O) /m 试样×100%
= n1·M(Na2O) /m 试样×100%=(×
0.0006) ×62/0.1803 ×100%=10.32%
w( K2 O) =m(K2O)/m 试样×100%= n(K2O) ·M(K2 O) /m 试样×100%
= n1·M(K2O) /m 试样×100%=(×
0.0021) ×94/0.1803 ×100%=54.74%
8.测定硅酸盐中的 SiO2时, 0.500 0g 试样得 0.283 5g 不纯的 SiO2,将不纯的
SiO2用 HF-H2SO4处理,使 SiO2以 SiF 4的形式逸出,残渣经灼烧后称得质量为 0.001 5g ,计算试样中 SiO2的质量分数。
若不用 HF-H2SO4处理,分析误差有多大?
解:处理后残渣质量为0.001 5g ,则纯的 SiO2质量为 0.2835-0.0015=0.282g w( SiO2)=0.282/0.5000 ×100%=56.4%
若不经处理, w(SiO2)= (0.2835/0.5000)×100%=56.7%
相对误差 =[(56.7%-56.4%) /56.4%] ×100%=0.53%
9.合金钢 0.428 9g ,将镍离子沉淀为二酮肟镍( NiC8H14O4N4),烘干后的质量
为0.367 1g ,计算合金钢中镍的质量分数。
解:设合金钢中含镍xg,则,
Ni →NiC8H14O4N4
分子式量: 59289
物质质量: x0.3671
根据镍物质的量守恒: x/59=0.3671/289
得, x=0.054 5g
故, w(Ni )=0.0545/0.4289 ×100%=10.91%
10.分析一磁铁矿 0.500 0g ,得 Fe2O3质量 0.498 0g ,计算磁铁矿中:
(1) Fe 的质量分数;
(2) Fe3O4的质量分数。
解:( 1)w(Fe)=
(2)w(Fe3 O4) =
第八章定量化学分析中常用的富集和分离方法
习题八
1.现欲分离下列试样中的某种组分,分别硬选用哪种沉淀分离方法?
(1)镍合金中大量的镍;
(2)低碳钢中微量的镍;
(3)大量Cu2+、Fe3+存在下的微量Sb(Ⅲ);
(4)海水中的痕量
2+ Mn 。
解:( 1)氢氧化物沉淀分离法(氨水 - 铵盐法);(2)有机沉淀分离法;
( 3)共沉淀法;(4)硫化物沉淀分离法。
2. 某矿样溶液含 3+
3+
2+
2+
2+
3+
2+
2+
Fe 、Al 、Ca 、Mg 、Mn 、Cr 、Cu 和 Zn 等离子,加入 NH 4Cl
和氨水后,哪些离子以什么形式存在于溶液中?分离是否完全?
解:用氨水 - 铵盐沉淀分离金属离子,其中
3+
3+
3+
2+
2+
Fe 、Al 和 Cr 定量沉淀, Ca 、 Mn
2+ 2+ 2+
2+
2+
2+
部分沉淀, Mg 、Cu 和 Zn 分别以 Mg 、Cu(NH)
4和 Zn(NH)
4的形式留存于
3 3
溶液中,因此分离并不完全。
3. 25℃时, Br 2 在 CCl 4 和水中的 K D =2.90 。
水溶液中的溴分别
用(1) 等体积的 CCl 4,
(2)
1/2 体积的 CCl 4
萃取一次时,萃取效率各为多少?
解:( 1)
(2)
4. 100mL 水溶液中含有溶质 B 0.120g ,在给定温度下 B 在 CCl 4 和水中的 K D =85。
如果用 25mL CCl 4 萃取一次,则还有多少克的 B 遗留在水相中?
解:对于该低浓度溶液, D=K ,则,
5. 某一含有烃的水溶液 50mL ,用 CHCl 3 萃取,每次用 5mL ,要求萃取率达 99.8%,
需萃取多少次?已知 D=19.1 。
解:
得, n=5 次
6.18℃时, I 2在 CS2和水中的分配系数为 420.
(1)如果 100mL水中含
有
留在水溶液中?I 2 0.018g ,以100mL CS2萃取,将有多少
克
I 2
(2)如果改用两份解:对于该低浓度溶液,( 1) m1==
50mL的 CS2萃取,留在水溶液
中K D=420,则,
I 2的将是多少?
( 2) m2==
7.现欲用离子交换法分离以下组分,应如何进行?
(1)Fe3+, Al 3+,Ca2+;
(2)Ni 2+, Cu2+,Ca2+。
解:( 1)采用阳离子交换树脂,用
3+2+
次是 Al ,最后是 Ca 。
HCl 溶液洗脱,最先洗脱下来的是Fe3+,其
( 2)采用螯合树脂,用
2+
最后是 Ca 。
HCl 溶液洗脱,最先洗脱下来的是Cu2+,其次是Ni 2+,
8.称取干燥的 H 型阳离子交换树脂 1.00g ,置于干燥的锥形瓶中,准确加入
100mL 0.100 0 mol/L的NaOH标准滴定溶液,塞好,放置过夜。
吸取上层溶液25mL,用 0.101 0mol/L 的 HCl 标准滴定溶液 14.88mL 滴定至终点。
计算树脂的交换容量。
解:交换容量 ===4 mmoL/g
9.用纸色谱上行法分离 A 和 B 两个组分,已知离
后的 A 和 B 两组分的斑点中心之间的距离为为多少( cm)?R f, A =0.45 ,R f, B =0.63 。
欲使分2.0cm,问色谱用纸的长度应
解: R f, A =a/l;R f, B =b/l
△ AB====2.0cm
得, l=11.1cm
10.含有 A、B 的混合液,已知 R f, A =0.40 ,R f, B =0.630 ,原点中心至溶剂前沿的
距离为 20cm,分离后 A、 B 两斑点中心之间最大距离是多少?
解: R f, A =a/l;R f, B =b/l
△AB====4cm。