分析化学第5章思考题习题答案
分析化学上册第五章答案
第五章 酸碱滴定法3、写出(NH 4)2CO 3溶液的MBE 、CBE 和PBE ,浓度为c (mol ·L -1)。
解:MBE :[NH 3]+[NH 4+]=2c, [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]= c注意:要考虑弱酸(碱)在水溶液中可能存在的各种型体;要注意平衡浓度与分析浓度的关系;CBE :[NH 4+]+[H +] = [OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]要点:需考虑水的离解,离子的电荷数,中性分子不包括在其中; PBE :[H +]+[HCO 3-]+2[H 2CO 3]= [OH -]+[NH 3]要点:需考虑水的得失质子,得失质子的个数,不得失质子的物质不包括在内。
4、(2).写出NaNH 4HPO 4的MBE 和CEB ,浓度为c (mol ·L -1)。
解:MBE :[Na +] = [NH 4+]+[NH 3] = c[H 3PO 4]+[H 2PO 4-]+[HPO 42-]+[PO 43-] = cCBE :[Na +]+[NH 4+]+[H +] = [H 2PO 4-]+2[HPO 42-]+3[PO 43-]+[OH -] 8、可用酚酞作指示剂,)(== 可近似为一元弱碱处理因为)为二元弱到计量点生成物为直接准确滴定可作为酸被作碱式解离因是两性物质作酸式解离解:-∴⋅⨯∴>>>==∴<⋅>-- 9.06 = pH 4.94 = pOH L mol 1010050.0 = ][OH 400/, 20, 40 10 碱(P NaOH 10,10 = , ; )L 0.050mol = (10,10 = KHP 2)( 1-11121212222 4.948.59b sp -b w b a b 59.8a w b -28-b sp 11.05-b -1sp -8a sp -5.41a K c K c K cK K cK K K K KHP K C K C K C K[]可选用酚酞作指示剂 一元弱碱计量点生成物为直接准确进行滴定,到可采用 的共轭酸,其)为(∴==⋅⨯=⨯⨯==>⨯=⨯=>⨯=⨯⨯=∴>⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯==⋅-- 8.92pOH 5.08pOH )L mol (104.8104.1050.0cK OH 400103.6 101.40.050 K c 20Kw 107.0 101.40.050 cK )(N )(CH 标准溶液NaOH10103.6107.10.050K C 10.17/101.0101.0 K K K N CH HCl N )(CH (7) 1-69b -7-9-b11-9-b462-87-6-a SP 6-9-14-b w a 462462 10、解 作为滴定剂,其提供(解离)的H +(OH -)的准确浓度是进行定量计算的依据,必须已 知。
(完整版)分析化学第五版第五章课后习题答案(武大版)
第五章酸碱滴定法习题详解51写出下列溶液的臆子条件式.a.q(mol , L-^NH^c/mol -b.臼《med , L-^NaOH + fiCmol •c.幻(mol , L-^HiPO^c^mol - L-^HCOOHjd.0, 010 mol - L^1 FeCl,.W¥】s [NH:] + CH*] = [C「]一[OH「]或[NHT ] + [H+ ]=q + [OH 'Jb N*] + [H*]=[H£BOr] + [OH-]或E+[H+]=[压BOn+[Q]ire.[H+]=[HwPO「]+2[HFO:-]+3[PO「]+[HCO0—] + [QHrd. [H"] = EFUOH产]+2[FHOH律:]+[。
十]5-2计算下列各溶液的pH缱'岳0. LC mol * b. 0. 10 mol ■ L'^HiSOuc.0, 10 mol,L i三乙薜胺彳d, 5.0X10^mol • L7HC"孔 0. 20 mol - L』1H,FQ‘,【解I a, □由H R。
:.乾凡・ = 5・8X10T,£K.=0. It)X5. 8 X 10-ls^5. 8X 10'll> 1。
章.#=匚二氏项>Jg.所以可用最简式进行计碧, 、内a* o A[FT] =77^ = ( 70, 10X 5. 8X10-lc)niol •[广】=7, GX ICT'mol ・L-1pH= 5* 12上已知H3SO X的K,= 1.QX1G、一级离料完全,涪凌的质子条件式为[H+] = rSOf -J + [OH-]+^[S()i-l+r-f F凫铲f+r整理后得[H+T + KjH+]r[H+] — 2cK.2 =。
解方程得田+ ] = (c- K% ),+ 8瓦=『0. 10—0.01+ /(0. 10—0.0]>2+8><0.10X0.0i]mol ■ L~i L 2J=0.11 mol • L 1pH=0. 96c.已知三乙孵胺的Kb = 5. 8X 10-',cKb = 0. 10 X 5. 8 X 10-T = 5. 8 X 10_,>10K w, 100,所以可用最筒式进行计算.[OH-]= >/cK^=( ✓O. 10X5. 8X10~7)mol ・ L*!-2. 4 X 10-*mol • L~lpH =10. 38d.由于HCl浓度过低,因此不能忽略水解产生的H♦,溶液的质子条件为[H+]=c + [OHr整理后得= O解方程得= [5.0X10-'+ /〈5.0X107)2 士4X10-*=1. 3X 10~f mol • L~lpH = 6. 89e・ H3PO4的K、= 7. 6X1O-',K% = 6. 3X10-',K、= 4. 4Xl<r” ・因为cK.= 0.20X7.6 X10T>10K = 2X6.3X102^<Q05 •</0.20X7.6X10_, K 7.6X10 100,所以可用F式计算.[H・]2+K,[H+]—cK 气=0[H,A奇+序云="藉虹+把毛*+ 0 20X7. 6万3卜。
分析化学第五章试题及参考答案(供参考)
第五章思考题与习题1.写出下列各酸的共轭碱:H2O,H2C2O4,H2PO4-,HCO3-,C6H5OH,C6H5NH3+,HS-,Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH.答:H2O的共轭碱为OH-;H2C2O4的共轭碱为HC2O4-;H2PO4-的共轭碱为HPO42-;HCO3-的共轭碱为CO32-;;C6H5OH的共轭碱为C6H5O-;C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2;HS-的共轭碱为S2-;Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+;R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。
2. 写出下列各碱的共轭酸:H2O,NO3-,HSO4-,S2-,C6H5O-,C u(H2O)2(OH)2,(CH2)6N4,R—NHCH2COO-,COO-C O O-。
答:H2O的共轭酸为H+;NO3-的共轭酸为HNO3;HSO4-的共轭酸为H2SO4;S2的共轭酸为HS-;C6H5O-的共轭酸为C6H5OH C u(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+;(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)4N4H+;R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH,COO-C O O-的共轭酸为COO-C O O-H3.按照物料平衡和电荷平衡写出(1)(NH4)2CO3,(2)NH4HCO3溶液的PBE ,浓度为c (mol·L -1)。
答:(1)MBE :[NH 4+]+[NH 3]=2c; [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]=cCBE :[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]PBE :[H +]+2[H 2CO 3] +[HCO 3-]=[NH 3]+[OH -](2)MBE :[NH 4+]+[NH 3]=c; [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]=cCBE :[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]PBE :[H +]+[H 2CO 3]=[NH 3]+[OH -]+[CO 32-]4.写出下列酸碱组分的MBE 、CEB 和PBE (设定质子参考水准直接写出),浓度为 c (mol·L -1)。
分析化学 课后答案 第5章
1.EDTA与金属离子的配合物有哪些特点答:(1)EDTA与多数金属离子形成1∶1配合物;(2)多数EDTA-金属离子配合物稳定性较强(可形成五个五原子环); (3)EDTA与金属配合物大多数带有电荷,水溶性好,反应速率快;(4)EDTA与无色金属离子形成的配合物仍为无色,与有色金属离子形成的配合物颜色加深.2.配合物的稳定常数与条件稳定常数有何不同为什么要引用条件稳定常数答:配合物的稳定常数只与温度有关,不受其它反应条件如介质浓度,溶液pH值等的影响;条件稳定常数是以各物质总浓度表示的稳定常数,受具体反应条件的影响,其大小反映了金属离子,配位体和产物等发生副反应因素对配合物实际稳定程度的影响.3.在配位滴定中控制适当的酸度有什么重要意义实际应用时应如何全面考虑选择滴定时的pH答:在配位滴定中控制适当的酸度可以有效消除干扰离子的影响,防止被测离子水解,提高滴定准确度.具体控制溶液pH值范围时主要考虑两点:(1)溶液酸度应足够强以消去干扰离子的影响,并能准确滴定的最低pH值;(2)pH值不能太大以防被滴定离子产生沉淀的最高pH值.4.金属指示剂的作用原理如何它应该具备那些条件答:金属指示剂是一类有机配位剂,能与金属形成有色配合物,当被EDTA等滴定剂置换出来时,颜色发生变化,指示终点.金属指示剂应具备如下条件:(1)在滴定的pH范围内,指示剂游离状态的颜色与配位状态的颜色有较明显的区别;(2)指示剂与金属离子配合物的稳定性适中,既要有一定的稳定性K'MIn>104,又要容易被滴定剂置换出来,要求K'MY/K'MIn≥104(个别102);(3)指示剂与金属离子生成的配合物应易溶于水;(4)指示剂与金属离子的显色反应要灵敏,迅速,有良好的可逆性.5.为什么使用金属指示剂时要限定适宜的pH 为什么同一种指示剂用于不同金属离子滴定时,适宜的pH条件不一定相同答:金属指示剂是一类有机弱酸碱,存在着酸效应,不同pH时指示剂颜色可能不同,K'MIn不同,所以需要控制一定的pH值范围.指示剂变色点的lgK'Min应大致等于pMep, 不同的金属离子由于其稳定常数不同,其pMep也不同.金属指示剂不象酸碱指示剂那样有一个确定的变色点.所以,同一种指示剂用于不同金属离子滴定时,适宜的pH条件不一定相同.6.什么是金属指示剂的封闭和僵化如何避免答:指示剂-金属离子配合物稳定常数比EDTA与金属离子稳定常数大,虽加入大量EDTA 也不能置换,无法达到终点,称为指示剂的封闭,产生封闭的离子多为干扰离子.消除方法:可加入掩蔽剂来掩蔽能封闭指示剂的离子或更换指示剂.指示剂或指示剂-金属离子配合物溶解度较小, 使得指示剂与滴定剂的置换速率缓慢,使终点拖长,称为指示剂的僵化.消除方法:可加入适当有机溶剂或加热以增大溶解度.7.两种金属离子M和N共存时,什么条件下才可用控制酸度的方法进行分别滴定答:当 cM= cN 时,lgcM K'MY= ΔlgK.若ΔpM=±0.3,Et≤±0.1%,则lgcMK'MY≥6,ΔlgK≥6;ΔpM=±0.3,Et ≤±0.5%, 则lgcMK'MY≥5,ΔlgK≥5;ΔpM=±0.3,Et≤±1%,则lgcM K'MY≥4, ΔlgK≥4;才可用控制酸度的方法进行分别滴定.8.掩蔽的方法有哪些各运用于什么场合为防止干扰,是否在任何情况下都能使用掩蔽方法答:配位掩蔽法,沉淀掩蔽法,氧化还原掩蔽法.有时用掩蔽法亦无法解决问题,可用预先分离法.配位掩蔽法用于干扰离子与掩蔽剂形成很稳定配合物时,沉淀掩蔽法用于沉淀剂能和干扰离子形成溶解度很小的沉淀时,氧化还原掩蔽法用于氧化还原反应能使干扰离子变更价态以消除其干扰时.当存在干扰离子不能使用控制酸度方法进行滴定时才使用掩蔽方法.9.用EDTA滴定含有少量Fe3+的Ca2+和Mg2+试液时,用三乙醇胺,KCN都可以掩蔽Fe3+,抗坏血酸则不能掩蔽;在滴定有少量Fe3+存在的Bi3+时,恰恰相反,即抗坏血酸可以掩蔽Fe3+,而三乙醇胺,KCN则不能掩蔽请说明理由答: Ca2+,Mg2+滴定条件为碱性, Bi3+滴定条件为强酸性;KCN仅能用于碱性条件掩蔽Fe3+,若在酸性溶液中加入将产生剧毒的HCN,对环境和人有严重危害,三乙醇胺须在酸性溶液中加入,然后再碱化掩蔽Fe3+,否则Fe3+将生成氢氧化物沉淀而不能被配位掩蔽;抗坏血酸只能在酸性条件掩蔽Fe3+.10.如何利用掩蔽和解蔽作用来测定Ni2+,Zn2+,Mg2+混合溶液中各组分的含量答:在碱性条件下,加入过量KCN掩蔽,控制溶液pH=10.0,EBT指示剂,可用EDTA标准溶液滴定Mg2+;加入HCHO解蔽出Zn2+离子,pH=5.0,XO指示剂,可用EDTA标准溶液滴定Zn2+;另取一份溶液,调节溶液pH值在5~6,XO指示剂,滴定出Ni2+,Zn2+总量,扣除Zn2+含量,即得Ni2+含量.11.配位滴定中,在什么情况下不能采用直接滴定方式试举例说明之答:不能直接滴定的条件主要有三种:(1)待测离子与EDTA配位反应速率较慢,或本身易水解,或能封闭指示剂,如Al3+,Cr3+等;(2)滴定反应缺乏变色敏锐的指示剂,如Ba2+,Sr2+等的滴定;(3)待测离子与EDTA不能形成配合物或形成的配合物不稳定,如碱金属.12.欲测定含Pb2+,Al3+和Mg2+试液中的Pb2+含量,共存的二种离子是否有干扰应如何测定Pb2+含量试拟出简要方案.答:logKMgY=8.69, logKPbY=18.04, logKAlY=16.3, Mg2+与Pb2+稳定常数对数相差较大,大于5, Mg2+ 不干扰;但Al3+与Pb2+ 稳定常数相差较小,有干扰作用.测定方法:调溶液pH=5~6,加入过量NH4F掩蔽Al3+,以二甲酚橙为指示剂,用EDTA标准溶液滴定Pb2+.EDTAAl3+ pH=5~6 AlF63- 二甲酚橙 PbYPb2+ Pb2+ Mg2+Mg2+ 过量NH4F Mg2+ AlF63-13.若配制EDTA溶液时所用的水中含有Ca2+,则下列情况对测定结果有何影响(1) 以CaCO3为基准物质标定EDTA溶液,用所得EDTA标准溶液滴定试液中的Zn2+,以二甲酚橙为指示剂;(2) 以金属锌为基准物质,二甲酚橙为指示剂标定EDTA溶液.用所得EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+的含量;(3)以金属锌为基准物质,铬黑T为指示剂标定EDTA溶液.用所得EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+的含量.答:(1)以CaCO3为基准物质标定EDTA溶液时pH≥12.0,水中钙离子与EDTA络合, 消耗部分EDTA, 从公式c (EDTA) = [m/M(CaCO3)] ×10-3/V (EDTA)看出,使标定EDTD浓度偏低, 而以二甲酚橙为指示剂,用所得EDTA标准溶液滴定试液中的Zn2+时,pH=5~6,此时EDTA不与钙离子反应,因此用所得EDTA标准溶液滴定试液中的Zn2+时使测定结果偏低;(2)以金属锌为基准物质,二甲酚橙为指示剂标定EDTA溶液时pH≈5.0~6.0, 水中含有的Ca2+不与EDTA 反应, 标定的EDTA浓度准确, 用所得EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+的含量时pH≥12.0, 此时水中钙离子与EDTA络合, 消耗部分EDTA, 因此用所得EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+的含量时使测定结果偏高;(3)以金属锌为基准物质,铬黑T为指示剂标定EDTA溶液时pH≈10.0 (NH3-NH4缓冲液), 水中钙离子与EDTA络合, 消耗部分EDTA, 使标定EDTD浓度偏低, 用所得EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+的含量时pH≥12.0, 此时EDTA也能与水中钙离子配位,使测定结果与所需用的EDTA的量有关,因此对测定结果影响不确定.14.用返滴定法测定Al3+含量时,首先在pH 3.0左右加入过量EDTA并加热,使Al3+配位.试说明选择此pH的理由.答:Al(OH)3的Ksp = 2×10-32,非常小,当pH值接近4时即可产生Al(OH)3沉淀,所以选择溶液pH=3.0左右加入过量EDTA并加热,使Al3+配位完全,然后再调节合适的pH用金属离子的标准溶液返滴定加入过量的未与Al3+反应的EDTA标准溶液.15. 今欲不经分离用配位滴定法测定下列混合溶液中各组分的含量,试设计简要方案(包括滴定剂,酸度,指示剂,所需其他试剂以及滴定方式).(1)Zn2+,Mg2+混合液中两者含量的测定;(2)含有Fe3+的试液中测定Bi3+;(3)Fe3+,Cu2+,Ni2+混合液中各含量的测定;(4)水泥中Fe3+,Al3+,Ca2+和Mg2+的分别测定.答:(1)logKMgY=8.69, logKZnY=16.50, ΔlogK>5, 可控制酸度分别滴定.EDTA EDTAZn2+ pH≈5~6,六次甲基四胺 ZnY p H=10.0 NH3-NH4 Cl MgY Mg2+ XO Mg2+ EBT ZnY(2)logK Fe3+Y=25.10, logK Fe2+Y=14.33, logK BiY=27.94, 把Fe3+转化为Fe2+, 则ΔlogK>5,EDTA EDTABi3+ Vc Bi3+ XO BiY HNO3 Fe3+ Ssal FeYFe3+ pH=1~2 Fe2+ pH=1~2 Fe2+ BiY pH=1.5~2.2 BiY(3)logK Fe3+Y = 25.10, logK CuY=18.80, logK NiY=18.60, Ni2+和Cu2+ 的ΔlogK5, 可控制酸度滴定Fe3+.,Ni2+和Cu2+ 的测定须使用掩蔽和解蔽法.EDTA EDTA Fe3+ FeY CuYCu2+ Ssal Cu2+ XO NiYNi2+ pH =1.5~2 Ni2+ pH =5.0~6.0 FeY 测铁 测Ni,Cu 总量 EDTA 标液Fe3+ FeF63- FeF63- Ni2+ NiYCu2+ NH4F Cu2+ KCN Ni(CN)42- AgNO3 Cu(CN)42- XO Cu(CN)42-Ni2+ pH =8.0~9.0 Ni2+ pH =8.0~9.0 Cu(CN)42- pH =8.0~9.0 FeF63- pH =5.0~6..0 FeF63-测Ni 量Cu2+,Ni2+总量,减去Ni2+含量,即得Cu2+含量.(4)在pH1.5~2.0之间,以磺基水杨酸为指示剂,EDTA 标准溶液为滴定剂测定Fe3+离子;然后加入过量EDTA 标准溶液,煮沸,调节溶液pH4.5,以PAN 为指示剂,用Cu2+标准溶液返滴定,可测得Al3+含量;另取一份,加入三乙醇胺掩蔽Fe3+和Al3+,调节溶液pH=10.0,以NH3-NH4Cl 为缓冲溶液,铬黑T 为指示剂,EDTA 标准溶液为滴定剂测定Mg2+,Ca2+总量;再取一份,加入三乙醇胺掩蔽铁离子和铝离子,调节溶液pH≥12.0,加入钙指示剂,以EDTA 标准溶液为滴定剂测定Ca2+含量,用Mg2+,Ca2+总量减去Ca2+含量, 可得Mg2+含量.第五章 习题5.1计算pH=5时EDTA 的酸效应系数αY(H)。
无机及分析化学课后习题第五章答案
一、选择题1.氢气与下列物质反应中,氢气不作为还原剂的是( )A. 单质硫B. 金属锂C. 四氯化钛D. 乙烯解:选B 。
氢原子与碱金属结合生成金属氢化物,氢原子能得到电子,是作为氧化剂参与反应。
2.下列各组物质可共存于同一溶液中的是( )A. NH 4+ , H 2PO 4-, K + , Cl -, PO 43-B. Pb 2+ , NO 3-, Na + , SO 42-C. Al(OH) 3, Cl -, NH 4+, NH 3·H 2OD. Sn 2+ , H + , Cr 2O 72- , K +, Cl -解:选A 。
选项B 中Pb 2+,SO 42-能够生成沉淀PbSO 4; 选项C 中,强电解质的存在,会促进Al(OH) 3的凝聚。
选项D 中Sn 2+ 与Cr 2O 72-在H +下会发生氧化还原反应。
只有A 中各离子不会发生反应,能够稳定存在。
3.下列叙述正确的是( )A. 22O H 分子构型为直线形B. 22O H 既有氧化性又有还原性C. 22O H 的水溶液很稳定D. 22O H 与722O Cr K 的酸性溶液反应生成稳定的5CrO解:选B 。
22O H 分子中存在过氧链—O —O —,过氧链在相当于书本的书脊位置上,而两个氢原子在半展开的两页纸面位置上,所以22O H 分子构型不是直线形。
22O H 的水溶液不稳定,遇杂质易分解。
22O H 与722O Cr K 的酸性溶液反应生成3Cr +。
22O H 中O 的氧化态居中,所以既22O H 既有氧化性又有还原性。
4.地方性甲状腺肿大引起的原因是( )A. 氟过多B. 碘过多C. 碘不足D. 维生素不足解:选C 。
碘缺乏是地方性甲状腺肿大的主要原因。
5.要配制+2Fe 的标准溶液,最好的方法是将( )A. 硫酸亚铁铵溶于水B. 2FeCl 溶于水C. 铁钉溶于稀酸D. 3FeCl 溶液与铁屑反应解:选D 。
无机及分析化学-第五章答案
第五章沉淀溶解平衡与沉淀滴定1、写出下列难溶电解质的溶度积常数表达式:AgBr,Ag2S, Ca3(PO4)2, MgNH4AsO4解:AgBr2:KθSP=c(Ag +)/cθ·[c(Br-)/ cθ]2Ag2S:KθSP=c[(Ag +)/cθ]2·c(S2-)/ cθCa3(PO4)2:KθSP= [c(Ca2 +)/cθ]3·[c(PO43-)/ cθ]2MgNH4AsO4:KθSP=c(Mg2 +)/cθ·c(NH4+)/cθ·c(AsO4-)/ cθ2、根据难溶电解质在水中的溶解度,计算KθSP(1)AgI的溶解度为1.08μg/500ml(2)Mg(OH)2的溶解度为6.53mg/1000ml.解:(1)KθSP=[1.08×10-6/(M(AgI)×500×10-3)]2=8.45×10-17(2).6.53mg/1000ml=6.53×10-3/1=1.12×10-41.12×10-4×(2×1.12×10-4)=5.6×10-123、比较Mg(OH)2在纯水、0.1mol•L-1NH4Cl水溶液及0.1mol•L-1氨水中的溶解度?①纯水KθSP =1.8×10-11=S• (2S)2S=1.65×10-4mol/l②0.1 mol/l NH4Cl S=0.24 mol/l③0.1 mol/l的氨水C(OH-)=5⨯⨯=1.32×10-3 mol/l1.0-74.110S×(1.32×10-3)2=1.1×10-11∴S=6.3×10-6 mol/l4、(1)错,F-是弱酸根,溶液酸性越强,越容易生成HF,从而使CaF2溶解。
(2)错,这是同离子效应,在0.001mol/L的AgNO3溶液中,溶解度约为1.1×10-6mol/L,在0.001mol•L-1 K2CrO4溶液中溶解度约为1.1×10-9mol/L5、在饱和的PbCl2溶液中Pb2+的浓度为3.74×10-5mol·L-1,试估算其溶度积。
(完整版)分析化学武大第五版思考题答案
分析化学(第五版)上册武汉大学主编第一章概论第二章分析试样的采集与制备第三章分析化学中的误差与数据处理第四章分析化学中的质量保证与质量控制第五章酸碱滴定第六章络合滴定第七章氧化还原滴定第八章沉淀滴定法与滴定分析小结第九章重量分析法第十章吸光光度法第十一章分析化学中常用的分离与富集方法第一章概论1、答:定义:分析化学是发展和应用各种理论、方法、仪器和策略以获取相关物质在相对时空内的组成和性质的信息的一门科学。
任务:定性、定量、结构。
作用:略2、答:略3、答:取样→分解→测定→计算及评价注:取样的原则:应取具有高度代表性的样品;分解的原则:①防止式样损失;②防止引入干扰。
4、答:Na2B4O7·10H2O的摩尔质量比Na2CO3的大,故选择硼砂作为标定盐酸的基准物质可以使称量误差减小,但是硼砂含10个结晶水不稳定,而碳酸钠摩尔质量小,性质稳定。
6、答:a.偏低b.偏低c.偏低d.无影响e.偏大f.偏小g.偏大h.可能偏大也可能偏小7、答:偏低NaOH O H O C H OH O C H NaOH V M m C 1210002422242222⨯⨯=••因为失水后的H 2C 2O 4中含有比同样质量H 2C 2O 4·2H 2O 更多的能与NaOH 作用的H +,这样测定时消耗V NaOH 增大,所以C NaOH 偏小。
8、答:偏高第二章 分析试样的采集与制备(略)1、答:不对。
应将原始试样全部送交分析部门,再由分析人员对原始试样采用四分法进行缩分,依据经验公式取样,再分解、测定等。
2、答:分解无机试样和有机试样的主要区别在于:无机试样的分解时将待测物转化为离子,而有机试样的分解主要是破坏有机物,将其中的卤素,硫,磷及金属元素等元素转化为离子。
3、答:用NaOH 溶解试样,Fe ,Ni ,Mg 形成氢氧化物沉淀,与Zn 基体分离。
4、答:测硅酸盐中SiO 2的含量时采用碱熔法,用KOH 熔融,是硅酸盐中的硅转化为可溶性的K 2SiO 3,再用容量法测定:测定硅酸盐中Fe ,Al ,Ca ,Mg ,Ti 的含量时,用HF 酸溶解试样,使Si 以SiF 4的形式溢出,再测试液中Fe ,Al ,Ca ,Mg ,Ti 的含量。
分析化学(第四版)思考题答案
第一章思考题1-1 为了探讨某江河地段底泥中工业污染的聚集情况,某单位于不同地段采集足够量的原始平均试样,混匀后,取部分试样送交分析部门。
分析人员称取一定量试样,经处理后,用不同方法测定其中有害化学成分的含量。
试问这样做对不对?为什么?答:不对。
按该法测出的结果是整个河道有害化学成分的含量,不能反映污染物聚集情况,即分布情况,应将试样分河段进行分析。
1-2答:不对。
因为镍币表层和内层的铜和银含量不同。
只溶解表层部分镍币制备试液,测其含量,所得结果不能代表整个镍币中的铜和银含量。
1-3 怎样溶解下列试样:锡青铜,高钨钢,纯铝,银币,玻璃(不测硅)。
答:锡青铜:可用硝酸溶解;高钨钢:可用高氯酸溶解(可将W氧化为H2WO4);纯铝:可用HCl或NaOH溶解;玻璃:可用HF溶解。
1-4 下列试样宜采用什么熔剂和坩埚进行熔融:铬铁矿,金红石(TiO2),锡石(SnO2),陶瓷。
答:参见:中南矿冶学院分析化学教研室. 分析化学手册. 北京:科学出版社,1982铬铁矿:用Na2O2熔剂,刚玉坩埚熔融;金红石(TiO2):用KHSO4熔剂,瓷坩埚熔融;锡石(SnO2):用NaOH熔剂(铁坩埚)或Na2O2熔剂,刚玉坩埚熔融;陶瓷:用Na2CO3熔剂,刚玉坩埚熔融。
1-5 欲测定锌合金中Fe,Ni,Mg的含量,应采用什么溶剂溶解试样?答:用NaOH溶解。
可将Fe, Ni, Mg形成氢氧化物沉淀,可与锌基体分离,但溶解速度较慢。
1-6 欲测定硅酸盐中SiO2的含量;硅酸盐中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量。
应分别选用什么方法分解试样?答:测定硅酸盐中SiO2的含量,用KOH熔融分解试样;测定硅酸盐中Fe, Al, Ca, Mg, Ti的含量,用HF-HClO4-H2SO2混酸作溶剂分解试样。
1-7 分解无机试样和有机试样的主要区别在哪些?答:分解无机试样通常采用溶解法和熔融法,将试样的组分溶解到溶剂中。
对于有机试样来说,通常采用干式灰化法或湿式消化法。
浙大版无机及分析化学课本答案 第五章
第五章习题解5-1 第五章习题解答基本题5-1.写出下列难溶电解质的溶度积常数表达式:AgBr;Ag2S;Ca3(PO4)2;MgNH4AsO4。
解:K sp(AgBr) = c(Ag+)⋅c(Br-)K sp(Ag2S) = c2(Ag+)⋅c(S2-)K sp[Ca3(PO4)2] = c3(Ca2+)⋅c2(PO43-)K sp(MgNH4AsO4) = c(Mg2+)⋅c(NH4+)⋅c(AsO43-)5-2.下列说法是否正确?(1) PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10-9,所以在他们的饱和溶液中,前者的Pb2+浓度和后者的Ca2+浓度近似相等。
(2) PbSO4的溶度积K sp=1.6×10-8,因此所有含PbSO4固体的溶液中,c(Pb2+)=c(SO42-),而且c(Pb2+)·c(SO42-)=1.6×10-8。
解:(1)不正确,二者为不同类型的难溶电解质,虽然他们的溶度积均近似为10-9,但Pb2+浓度和Ca2+浓度并不相等。
(2)不正确,所有含PbSO4固体的溶液中,c(Pb2+)·c(SO42-)=1.6×10-8,但c(Pb2+)和c(SO42-)不一定相等。
5-3.设AgCl在纯水中、在0.01mol·L-1CaCl2中、在0.01mol·L-1NaCl中以及在0.05mol·L-1 AgNO3中的溶解度分别为s1、s2、s3和s4、,请比较它们溶解度的大小。
解:s1 >s3> s2>s45-4.已知CaF2溶解度为2×10-4 mol·L-1,求其溶度积K sp。
解:K sp=c(Ca2+)⋅c2(F-) =( 2×10-4) (2×2×10-4)2 =3.2×10-115-5.已知Zn(OH)2的溶度积为1.2×10-17 (25℃),求其溶解度。
(完整word版)分析化学》第五章习题答案(华中师范大学、东北师范大学、陕西师范大学、北京师范大学)
第五章思考题与习题1.写出下列各酸的共轭碱:H2O,H2C2O4,H2PO4-,HCO3-,C6H5OH,C6H5NH3+,HS-,Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH.答:H2O的共轭碱为OH-;H2C2O4的共轭碱为HC2O4-;H2PO4-的共轭碱为HPO42-;HCO3-的共轭碱为CO32-;;C6H5OH的共轭碱为C6H5O-;C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2;HS-的共轭碱为S2-;Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+;R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。
2. 写出下列各碱的共轭酸:H2O,NO3-,HSO4-,S2-,C6H5O-,C u(H2O)2(OH)2,(CH2)6N4,R—NHCH2COO-,COO-C O O-。
答:H2O的共轭酸为H+;NO3-的共轭酸为HNO3;HSO4-的共轭酸为H2SO4;S2的共轭酸为HS-;C6H5O-的共轭酸为C6H5OH C u(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+;(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)4N4H+;R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH,COO-C O O-的共轭酸为COO-C O O-H3.根据物料平衡和电荷平衡写出(1)(NH4)2CO3,(2)NH4HCO3溶液的PBE,浓度为c(mol·L-1)。
答:(1)MBE:[NH4+]+[NH3]=2c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE:[H+]+2[H2CO3] +[HCO3-]=[NH3]+[OH-](2)MBE:[NH4+]+[NH3]=c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE:[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[OH-]+[CO32-]4.写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE(设定质子参考水准直接写出),浓度为c (mol·L-1)。
分析化学第五章试题及参考答案(供参考)
第五章思考题与习题1.写出下列各酸的共轭碱:H2O,H2C2O4,H2PO4-,HCO3-,C6H5OH,C6H5NH3+,HS-,Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH.答:H2O的共轭碱为OH-;H2C2O4的共轭碱为HC2O4-;H2PO4-的共轭碱为HPO42-;HCO3-的共轭碱为CO32-;;C6H5OH的共轭碱为C6H5O-;C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2;HS-的共轭碱为S2-;Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+;R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。
2. 写出下列各碱的共轭酸:H2O,NO3-,HSO4-,S2-,C6H5O-,C u(H2O)2(OH)2,(CH2)6N4,R—NHCH2COO-,COO-C O O-。
答:H2O的共轭酸为H+;NO3-的共轭酸为HNO3;HSO4-的共轭酸为H2SO4;S2的共轭酸为HS-;C6H5O-的共轭酸为C6H5OH C u(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+;(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)4N4H+;R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH,COO-C O O-的共轭酸为COO-C O O-H3.根据物料平衡和电荷平衡写出(1)(NH4)2CO3,(2)NH4HCO3溶液的PBE,浓度为c(mol·L-1)。
答:(1)MBE:[NH4+]+[NH3]=2c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE:[H+]+2[H2CO3] +[HCO3-]=[NH3]+[OH-](2)MBE:[NH4+]+[NH3]=c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE:[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[OH-]+[CO32-]4.写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE(设定质子参考水准直接写出),浓度为c (mol·L-1)。
分析化学课后习题答案(第五章)
第五章 酸碱滴定法【习题解答】1、写出下列溶液的质子条件:111324. ()()a C mol L NH C mol L NH Cl --⋅+⋅直接参考水准:HCl, NH3和H2O42:[][][]PBE H NH OH C ++-+=+b .111233()()C mol L NaOH C mol L H BO --⋅+⋅直接取参考水准:332,,NaOH H BO H O123:[][][]PBE H c OH H BO +--+=+c .+⋅-4311)(PO H L mol C HCOOHL mol C )(12-⋅直接取参考水准:H 3PO 4 , HCOOH , H 2O][][3][2][][][:342442-----+++++=HCOO PO HPO PO H OH H PBE13. 0.1d mol L FeCl -⋅直接取参考水准:Fe 3+,H 2O223:[][][()]2[()]3[()]PBE H OH Fe OH Fe OH Fe OH ++-+=+++2. 计算下列各溶液的pH 。
a. 0.10 mol·L -l H 3BO 3;b. 0.10 mol·L -lH 2SO 4;c .0.10 mol·L -l 三乙醇胺 d. 5.0×10-8 mol·L -lHCle .0.20 mol·L -lH 3PO 4。
1011a 10a +61. 5.810 5.81010c 0.10100K 5.810 [H 7.610 pH=5.12w a K mol L -----⨯⨯⨯=⨯>=>⨯=⨯⋅-1033a 解:已知H BO 的K =5.810,cK =0.10,所以可以用最简式进行计算。
22422-2-+-2442+222. 1.010 [H ]=[]+[OH ]+c []+c=c[][H ][][]20a a a a ab H SO K K SO SO cK H K H c H cK -+++=⨯≈+++--=已知的,一级离解完全。
分析化学课后习题答案 北大版(第5章+思考题)
5.1 K 3Fe(CN)6在强酸溶液中能定量地氧化I -为I 2,因此可用它为基准物标定Na 2S 2O 3溶液。
试计算2 mol ⋅L -1HCl 溶液中Fe(CN)63-/Fe(CN)64-电对的条件电位。
[已知3-4-66(F e(C N )/F e(C N ))0.36V ϕθ=,H 3Fe(CN)6是强酸,H 4Fe(CN)6的K a3=10-2.2,K a4=10-4.2。
计算中忽略离子强度影响。
以下计算相同。
]答案:已知:H 3Fe(CN)6是强酸 H 4Fe(CN)6的K a3=10-2.2,K a4=10-4.2β1=104.2,β2=10 6.44-6212Fe(CN)(H)1[H ][H ]αββ++=++.74.62.4101041021=⨯+⨯+=3-6F e(C N )(H )1α=4-63-6334666463-Fe (C N )(H )346664-6Fe(C N )(H )[Fe(C N )](Fe(C N )/Fe(C N ))0.059lg[Fe(C N )](Fe(C N )) (Fe(C N )/Fe(C N ))0.059lg0.059lg(Fe(C N ))c c ϕϕαϕα-θ---θ--=+=++4-63-6Fe(C N)(H)3-4-66Fe(C N)(H)7.0(Fe(C N)/Fe(C N))0.059lg 0.360.059lg 100.77(V )αϕϕαθθ'=+=+=5.2 银还原器(金属银浸于1 mol ⋅L -1 HCl 溶液中)只能还原Fe 3+而不能还原Ti(Ⅳ),计算此条件下Ag +/Ag 电对的条件电位并加以说明。
答案:+sp +-(Ag /Ag )0.059lg[Ag ](AgC l) (Ag /Ag )0.059lg[C l ]K ϕϕϕθθ+θ=+=+ +sp 9.50(Ag /Ag )0.059lg (AgC l)0.800.059lg 100.24(V )K ϕϕ'θθ-=+=+=在1mol 〃L -1 HCl 中,3+2+(Fe /Fe )=0.70ϕ'θ 3 mol 〃L -1HCl 中,(Ti(IV)/Ti(III))=0.10ϕ'θ5.3 计算在pH3.0、c (EDTA)=0.01 mol ⋅L -1时Fe 3+/Fe 2+电对的条件电位。
无机及分析化学课后第五章答案
第五章氧化还原反应1 解(1) Cr: +6; (2) N: +1; (3) N: -3; (4) N: -1/3; (5) S: 0; (6) S: +62 解(1)3As2O3 +4HNO3 + 7H2O = 6H3AsO4 +4NO(2) K2Cr2O7 + 3H2S +4H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3S + K2SO4 +7H2O(3) 6KOH + 3Br2 = KBrO3 +5KBr +3H2O(4) 3K2MnO4+2H2O = 2KMnO4 +MnO2 +4KOH4 解F2 +2e = 2F-ϕθ = 2.87VMnO4-+8H++5e = Mn2++4H2O ϕθ = 1.51VCl2 +2e = 2Cl-ϕθ = 1.36VCr2O72-+14H++6e = 2Cr3++7H2O ϕθ = 1.33VBr2 +2e = 2Br-ϕθ = 1.065VFe3++e = Fe2+ϕθ = 0.771VI2 +2e = 2I-ϕθ = 0.5345VCu2++2e = Cu ϕθ = 0.337V氧化能力从上至下依次递减。
5 解Li = Li++e ϕθ = -3.045VMg= Mg2++2e ϕθ = -2.37VAl = Al3++3e ϕθ = -1.66VH2 =2H++2e ϕθ =0.00VSn2+=Sn4++ 2e ϕθ =0.154V2I-= I2 + 2e ϕθ =0.5345VFe2+=Fe3++e ϕθ = 0.771V6 解(1)Cl2 +2e = 2Cl-,电极反应中无H+参与,H+浓度增加时,氧化能力不变。
(2)Cr2O72-+14H++6e = 2Cr3++7H2O,H+浓度增加时,氧化能力增强。
(3)Fe3++e = Fe2+,H+浓度增加时,氧化能力不变。
(4)MnO4-+8H++5e = Mn2++4H2O,H+浓度增加时,氧化能力增强。
分析化学第5章思考题习题答案
第五章配位滴定法思考题答案1.EDTA与金属离子的配合物有哪些特点?答:(1)EDTA与多数金属离子形成1︰1配合物;(2)多数EDTA-金属离子配合物稳定性较强(可形成五个五原子环);(3)EDTA与金属配合物大多数带有电荷,水溶性好,反应速率快;(4)EDTA 与无色金属离子形成的配合物仍为无色,与有色金属离子形成的配合物颜色加深。
2.配合物的稳定常数与条件稳定常数有何不同?为什么要引用条件稳定常数?答:配合物的稳定常数只与温度有关,不受其它反应条件如介质浓度、溶液pH值等的影响;条件稳定常数是以各物质总浓度表示的稳定常数,受具体反应条件的影响,其大小反映了金属离子,配位体和产物等发生副反应因素对配合物实际稳定程度的影响。
3.在配位滴定中控制适当的酸度有什么重要意义?实际应用时应如何全面考虑选择滴定时的pH?答:在配位滴定中控制适当的酸度可以有效消除干扰离子的影响,防止被测离子水解,提高滴定准确度。
具体控制溶液pH值范围时主要考虑两点:(1)溶液酸度应足够强以消去干扰离子的影响,并能准确滴定的最低pH值;(2)pH值不能太大以防被滴定离子产生沉淀的最高pH值。
4.金属指示剂的作用原理如何?它应该具备那些条件?答:金属指示剂是一类有机配位剂,能与金属形成有色配合物,当被EDTA等滴定剂置换出来时,颜色发生变化,指示终点。
金属指示剂应具备如下条件:(1)在滴定的pH范围内,指示剂游离状态的颜色与配位状态的颜色有较明显的区别;(2)指示剂与金属离子配合物的稳定性适中,既要有一定的稳定性K’MIn>104,又要容易被滴定剂置换出来,要求K’MY/K’MIn≥104(个别102);(3)指示剂与金属离子生成的配合物应易溶于水;(4)指示剂与金属离子的显色反应要灵敏、迅速,有良好的可逆性。
5.为什么使用金属指示剂时要限定适宜的pH?为什么同一种指示剂用于不同金属离子滴定时,适宜的pH条件不一定相同?答:金属指示剂是一类有机弱酸碱,存在着酸效应,不同pH时指示剂颜色可能不同,K’MIn不同,所以需要控制一定的pH值范围。
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第五章配位滴定法思考题答案1.EDTA与金属离子的配合物有哪些特点?答:(1)EDTA与多数金属离子形成1︰1配合物;(2)多数EDTA-金属离子配合物稳定性较强(可形成五个五原子环);(3)EDTA与金属配合物大多数带有电荷,水溶性好,反应速率快;(4)EDTA 与无色金属离子形成的配合物仍为无色,与有色金属离子形成的配合物颜色加深。
2.配合物的稳定常数与条件稳定常数有何不同?为什么要引用条件稳定常数?答:配合物的稳定常数只与温度有关,不受其它反应条件如介质浓度、溶液pH值等的影响;条件稳定常数是以各物质总浓度表示的稳定常数,受具体反应条件的影响,其大小反映了金属离子,配位体和产物等发生副反应因素对配合物实际稳定程度的影响。
3.在配位滴定中控制适当的酸度有什么重要意义?实际应用时应如何全面考虑选择滴定时的pH?答:在配位滴定中控制适当的酸度可以有效消除干扰离子的影响,防止被测离子水解,提高滴定准确度。
具体控制溶液pH值范围时主要考虑两点:(1)溶液酸度应足够强以消去干扰离子的影响,并能准确滴定的最低pH值;(2)pH值不能太大以防被滴定离子产生沉淀的最高pH值。
4.金属指示剂的作用原理如何?它应该具备那些条件?答:金属指示剂是一类有机配位剂,能与金属形成有色配合物,当被EDTA等滴定剂置换出来时,颜色发生变化,指示终点。
金属指示剂应具备如下条件:(1)在滴定的pH范围内,指示剂游离状态的颜色与配位状态的颜色有较明显的区别;(2)指示剂与金属离子配合物的稳定性适中,既要有一定的稳定性K’MIn>104,又要容易被滴定剂置换出来,要求K’MY/K’MIn≥104(个别102);(3)指示剂与金属离子生成的配合物应易溶于水;(4)指示剂与金属离子的显色反应要灵敏、迅速,有良好的可逆性。
5.为什么使用金属指示剂时要限定适宜的pH?为什么同一种指示剂用于不同金属离子滴定时,适宜的pH条件不一定相同?答:金属指示剂是一类有机弱酸碱,存在着酸效应,不同pH时指示剂颜色可能不同,K’MIn不同,所以需要控制一定的pH值范围。
指示剂变色点的lg K’Min应大致等于pM ep, 不同的金属离子由于其稳定常数不同,其pM ep也不同。
金属指示剂不象酸碱指示剂那样有一个确定的变色点。
所以,同一种指示剂用于不同金属离子滴定时,适宜的pH条件不一定相同。
6.什么是金属指示剂的封闭和僵化?如何避免?答:指示剂-金属离子配合物稳定常数比EDTA与金属离子稳定常数大,虽加入大量EDTA也不能置换,无法达到终点,称为指示剂的封闭,产生封闭的离子多为干扰离子。
消除方法:可加入掩蔽剂来掩蔽能封闭指示剂的离子或更换指示剂。
指示剂或指示剂-金属离子配合物溶解度较小, 使得指示剂与滴定剂的置换速率缓慢,使终点拖长,称为指示剂的僵化。
消除方法:可加入适当有机溶剂或加热以增大溶解度。
7.两种金属离子M和N共存时,什么条件下才可用控制酸度的方法进行分别滴定?答:当c M= c N时,lg c M K’MY= Δlg K。
若Δp M=±0.3,E t≤±0.1%,则lg c M K’MY≥6,Δlg K≥6;ΔpM=±0.3,E t ≤±0.5%, 则lg c M K’MY≥5, Δlg K≥5;ΔpM=±0.3,E t≤±1%,则lg c M K’MY≥4, Δlg K≥4;才可用控制酸度的方法进行分别滴定。
8.掩蔽的方法有哪些?各运用于什么场合?为防止干扰,是否在任何情况下都能使用掩蔽方法?答:配位掩蔽法、沉淀掩蔽法、氧化还原掩蔽法。
有时用掩蔽法亦无法解决问题,可用预先分离法。
配位掩蔽法用于干扰离子与掩蔽剂形成很稳定配合物时,沉淀掩蔽法用于沉淀剂能和干扰离子形成溶解度很小的沉淀时,氧化还原掩蔽法用于氧化还原反应能使干扰离子变更价态以消除其干扰时。
当存在干扰离子不能使用控制酸度方法进行滴定时才使用掩蔽方法。
9.用EDTA滴定含有少量Fe3+的Ca2+和Mg2+试液时,用三乙醇胺、KCN都可以掩蔽Fe3+,抗坏血酸则不能掩蔽;在滴定有少量Fe3+存在的Bi3+时,恰恰相反,即抗坏血酸可以掩蔽Fe3+,而三乙醇胺、KCN则不能掩蔽?请说明理由?答: Ca2+、Mg2+滴定条件为碱性,Bi3+滴定条件为强酸性;KCN仅能用于碱性条件掩蔽Fe3+,若在酸性溶液中加入将产生剧毒的HCN,对环境和人有严重危害,三乙醇胺须在酸性溶液中加入,然后再碱化掩蔽Fe3+,否则Fe3+将生成氢氧化物沉淀而不能被配位掩蔽;抗坏血酸只能在酸性条件掩蔽Fe3+。
10.如何利用掩蔽和解蔽作用来测定Ni2+、Zn2+、Mg2+混合溶液中各组分的含量?答:在碱性条件下,加入过量KCN掩蔽,控制溶液pH=10.0,EBT指示剂,可用EDTA标准溶液滴定Mg2+;加入HCHO解蔽出Zn2+离子,pH=5.0,XO指示剂,可用EDTA标准溶液滴定Zn2+;另取一份溶液,调节溶液pH值在5~6,XO指示剂,滴定出Ni2+、Zn2+总量,扣除Zn2+含量,即得Ni2+含量。
11.配位滴定中,在什么情况下不能采用直接滴定方式? 试举例说明之?答:不能直接滴定的条件主要有三种:(1)待测离子与EDTA配位反应速率较慢,或本身易水解,或能封闭指示剂,如Al3+、Cr3+等;(2)滴定反应缺乏变色敏锐的指示剂,如Ba2+、Sr2+等的滴定;(3)待测离子与EDTA不能形成配合物或形成的配合物不稳定,如碱金属。
12.欲测定含Pb2+、Al3+和Mg2+试液中的Pb2+含量,共存的二种离子是否有干扰?应如何测定Pb2+含量?试拟出简要方案。
答:log K MgY=8.69, log K PbY=18.04, log K AlY=16.3, Mg2+与Pb2+稳定常数对数相差较大,大于5,Mg2+ 不干扰;但Al3+与Pb2+ 稳定常数相差较小,有干扰作用。
测定方法:调溶液pH=5~6,加入过量NH4F掩蔽Al3+,以二甲酚橙为指示剂,用EDTA标准溶液滴定Pb2+。
EDTAAl3+pH=5~6AlF63- 二甲酚橙PbYPb2+Pb2+Mg2+Mg2+过量NH4F Mg2+ AlF63-13.若配制EDTA溶液时所用的水中含有Ca2+,则下列情况对测定结果有何影响?(1)以CaCO3为基准物质标定EDTA溶液,用所得EDTA标准溶液滴定试液中的Zn2+,以二甲酚橙为指示剂;(2)以金属锌为基准物质,二甲酚橙为指示剂标定EDTA溶液。
用所得EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+的含量;(3)以金属锌为基准物质,铬黑T为指示剂标定EDTA溶液。
用所得EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+的含量。
答:(1)以CaCO3为基准物质标定EDTA溶液时pH≥12.0,水中钙离子与EDTA络合, 消耗部分EDTA, 从公式c (EDTA) = [m/M(CaCO3)] ×10-3/V (EDTA)看出,使标定EDTD浓度偏低, 而以二甲酚橙为指示剂,用所得EDTA标准溶液滴定试液中的Zn2+时,pH=5~6,此时EDTA不与钙离子反应,因此用所得EDTA标准溶液滴定试液中的Zn2+时使测定结果偏低;(2)以金属锌为基准物质,二甲酚橙为指示剂标定EDTA溶液时pH≈5.0~6.0, 水中含有的Ca2+不与EDTA反应, 标定的EDTA浓度准确, 用所得EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+的含量时pH≥12.0, 此时水中钙离子与EDTA络合, 消耗部分EDTA, 因此用所得EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+的含量时使测定结果偏高;(3)以金属锌为基准物质,铬黑T为指示剂标定EDTA溶液时pH≈10.0 (NH3-NH4缓冲液), 水中钙离子与EDTA络合, 消耗部分EDTA, 使标定EDTD浓度偏低, 用所得EDTA标准溶液滴定试液中Ca2+的含量时pH≥12.0, 此时EDTA也能与水中钙离子配位,使测定结果与所需用的EDTA的量有关,因此对测定结果影响不确定。
14.用返滴定法测定Al3+含量时,首先在pH 3.0左右加入过量EDTA并加热,使Al3+配位。
试说明选择此pH的理由。
答:Al(OH)3的K sp = 2×10-32,非常小,当pH值接近4时即可产生Al(OH)3沉淀,所以选择溶液pH=3.0左右加入过量EDTA并加热,使Al3+配位完全,然后再调节合适的pH用金属离子的标准溶液返滴定加入过量的未与Al3+反应的EDTA标准溶液。
15. 今欲不经分离用配位滴定法测定下列混合溶液中各组分的含量,试设计简要方案(包括滴定剂、酸度、指示剂、所需其他试剂以及滴定方式)。
(1)Zn2+、Mg2+混合液中两者含量的测定;(2)含有Fe3+的试液中测定Bi3+;(3)Fe3+、Cu2+、Ni2+混合液中各含量的测定;(4)水泥中Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+的分别测定。
答:(1)log K MgY=8.69, log K ZnY=16.50, Δlog K>5, 可控制酸度分别滴定.EDTA EDTAZn2+pH≈5~6,六次甲基四胺ZnY p H=10.0NH3-NH4 Cl MgYMg2+ XO Mg2+ EBT ZnY(2)log K Fe3+Y=25.10, log K Fe2+Y=14.33, log K BiY=27.94, 把Fe3+转化为Fe2+, 则Δlog K>5,EDTA EDTABi3+ Vc Bi3+ XO BiY HNO3Fe3+ Ssal FeYFe3+ pH=1~2 Fe2+ pH=1~2 Fe2+ BiY pH=1.5~2.2 BiY(3)log K Fe3+Y = 25.10, log K CuY=18.80, log K NiY=18.60, Ni2+和Cu2+ 的Δlog K<5, Fe3+和Cu2+的Δlog K>5, 可控制酸度滴定Fe3+.,Ni2+和Cu2+ 的测定须使用掩蔽和解蔽法。
EDTA EDTAFe3+ FeY CuYCu2+Ssal Cu2+ XO NiYNi2+ pH =1.5~2 Ni2+ pH =5.0~6.0 FeY测铁测Ni、Cu总量EDTA标液Fe3+ FeF63-FeF63-Ni2+ NiYCu2+NH4F Cu2+ KCN Ni(CN)42-AgNO3Cu(CN)42-XO Cu(CN)42-Ni2+ pH =8.0~9.0 Ni2+ pH =8.0~9.0 Cu(CN)42- pH =8.0~9.0 FeF63- pH =5.0~6..0 FeF63-测Ni量Cu2+、Ni2+总量,减去Ni2+含量,即得Cu2+含量。