第13章习题答案

第13章习题答案

13.1 有一弱酸（HL ），K a =2.0×10-5，它在水相和有机相中的分配系数K D =31。如果将50 mL 该酸的水溶液和5.0 mL 有机溶剂混合萃取，计算在pH=1.0和pH=5.0时，HL 的萃取率。 答案：

已知： 5a D 02.010,31,5m L ,50m L

w K K

V V -=⨯=== pH 1.0： o o D a w w a +w +-5

-1.0[HL][HL]===[HL]+[L]1+[HL]1+[H ][H ]31 ==312.0101+10K D K K ⎛⎫ ⎪⎝⎭

⨯

w o

31100%100%76%50315D E V D V =⨯=⨯=++ pH 5.0

D +5 5.0a 3110.31/[H ]1 2.010/10

K D K --===++⨯ %51%1005

/503.103.10=⨯+=E

13.2 饮用水常含有痕量氯仿。实验指出，取100 mL 水，用1.0mL 戊烷萃取时的萃取率为53%。试问取10 mL 水，用1.0 mL 戊烷萃取时的萃取率为多大？

答案：

w 100mL V = o 1.0mL V = %53=E

w o

100%D E V D V =⨯+ 即： %1000

.1100%53⨯+=D D 解得： D =113

%92%1000

.1/10113113=⨯+=E

13.3 碘在某有机溶剂和水中的分配比是8.0。 如果该有机溶剂100 mL 和含碘为0.0500

mol ·L -1的水溶液50.0 mL 一起摇动至平衡，取此已平衡的有机溶剂10.0mL ，问需0.0600 mol ·L -1Na 2S 2O 3多少毫升能把碘定量还原？

答案：

D =8.0，V w =50mL ，V o =100mL

w o 8.0100%100%94%/8.050/100

D E D V V =⨯=⨯=++ 有机相中I 2浓度：

-1294%0.050050(I )0.0235mol L 100

c ⨯⨯== 22320.023510.0(Na S O )7.8mL 0.0600V ⨯⨯=

=

13.4 以0.010mol/L 8-羟基喹啉的CHCl 3溶液萃取Al 3+和Fe 3+。已知8-羟基喹啉的lg K D =2.6，lg K H (HL)=9.9，lg K H (H 2L +)=5.0；此萃取体系中lg K ex (Fe)=4.11，lg K ex (Al)=-5.22。若R=1，计算pH3时，Fe 3+、Al 3+的萃取率；并指出Fe 3+、Al 3+能否得到分离？

答案：

ex M HL(W)o lg lg lg 3lg 3(HL)3pH D K c αα=--++≤

查表，pH=3.0时，Al(OH)lg 0α=，Fe(OH)lg 0.4α=

o HL(w)o o

o 2w w w

o +H 2H D D D

3.0 5.02.6 2.69.9 3.0 2.6

0.098(HL)[(HL)][HL]/[HL][HL][H L][HL][L] [HL][H ](H L)11 1(HL)[H ]1011 11010101010 10 1.25

c R R R R R K K K K K α++-'⋅==+++=

=+++⋅⋅=+++⨯⨯== 3Al :lg 5.2230.0983(20)3 3.0 2.5D +=--⨯+⨯-+⨯=-.

%3.00

.110105.25

.2=+=+=--R D D E 3Fe :lg 4.110.430.0983(0.2)3 3.0 6.4D +=--⨯+⨯-+⨯=

%1000

.110104.64

.6≈+=E

∴能定量分离

或

H+

2.620.6

D H+H+2

2

(HL)[H]

(HL)(HL)101010

1(HL)[H](H L)[H]

K

D K

K K

-=⋅=⨯=

++

2.1

o0

[HL](HL)10

1

D

c

D

-

=⋅=

+

ex Fe o

lg(Fe)lg lg3lg[HL]3pH

D Kα

=-+⨯+

(F e)

100%

1

D

E

D

==

+

13.5 现称取KNO3试样0.2786g，溶于水后让其通过强酸型阳离子交换树脂，流出液用0.1075 mol·L-1NaOH滴定。如用甲基橙作指示剂，用去NaOH 23.85mL，计算KNO3的纯度。

答案：93.0%

13.6 有两种性质相似的物质A和B，溶解后用纸色谱法将它们分离。已知两者的比移值分别为0.40和0.60，欲使两者层析后的斑点相距3cm，问色谱用纸的长度应为多少？

答案：15cm（+2 cm）