分析化学第9章课后习题
分析化学第五版课后习题答案
分析化学第五版课后习题答案第1章分析化学概论2.有0.0982mol/L的H2SO4溶液480mL,现欲使其浓度增至0.1000mol/L。
问应加入0.5000mol/LH2SO4的溶液多少毫升?解:c1V1c2V2c(V1V2)0.0982mol/L0.480L0.5000mol/LV20.1000mol/L(0.480LV2),V22.16mL4.要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH溶液25~30mL。
问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)多少克?如果改用解:H2C2O42H2O做基准物质,又应称取多少克?nNaOH:nKHC8H4O41:1m1n1McV1M0.2mol/L0.025L204.22g/mol1.0gm2n2McV2M0.2mol/L0.030L204.22g/mol1.2g应称取邻苯二甲酸氢钾1.0~1.2gnNaOH:nH2C2O42H2O2:1m1n1McV1M20.2mol/L0.025L126.07g/mol0.3g2m2n2McV2M20.2mol/L0.030L126.07g/mol0.4g220.3~0.4g应称取2246.含S有机试样0.471g,在氧气中燃烧,使S氧化为SO2,用预中和过的H2O2将SO2吸收,全部转化为H2SO4,以0.108mol/LKOH标准溶液滴定至化学计量点,消耗28.2mL。
求试样中S的质量分数。
HCO2HO解:SSO2H2SO42KOHwnM100%m00.108mol/L0.0282L32.066g/mol100%0.471g10.3%8.0.2500g不纯CaCO3试样中不含干扰测定的组分。
加入25.00mL0.2600mol/LHCl溶解,煮沸除去CO2,用0.2450mol/LNaOH溶液反滴定过量酸,消耗6.50mL,计算试样中CaCO3的质量分数。
解:CaCO32HCl,NaOHHCl(cVcV)MnMw100%100%m0m0(0.2600mol/L0.025L0.2450mol/L0.0065L)100.09g/mol100%0.2500g98.24%10.不纯Sb2S30.2513g,将其置于氧气流中灼烧,产生的SO2通入FeCl3溶液中,使Fe3+还原至Fe2+,然后用0.02000mol/LKMnO4标准溶液滴定Fe2+,消耗溶液31.80mL。
(完整版)无机及分析化学第九章答案
第9章配位平衡与配位滴定法1.无水CrC13和氨作用能形成两种配合物A和B,组成分别为CrC13·6NH3和CrC13·5NH3。
加入AgNO3,A溶液中几乎全部的氯沉淀为AgC1,而B溶液中只有三分之二的氯沉淀出来。
加入NaOH并加热,两种溶液均无氨味。
试写出这两种配合物的化学式并命名。
解:A [Cr(NH3)6]Cl3三氯化六氨合铬(Ⅲ)B [Cr Cl (NH3)5]Cl2二氯化一氯·五氨合铬(Ⅲ)2.指出下列配合的的中心离子、配体、配位数、配离子电荷数和配合物名称。
K2[HgI4] [CrC12(H2O)4]C1 [Co(NH3)2(en)2](NO3)2Fe3[Fe(CN)6]2K[Co(NO2)4(NH3)2] Fe(CO)5解:3.试用价键理论说明下列配离子的类型、空间构型和磁性。
(1)[CoF6]3-和[Co(CN)6 ]3- (2)[Ni(NH3)4]2+和[Ni(CN)4]2-解:4.将0.10mol·L-1ZnC12溶液与1.0mol·L-1NH3溶液等体积混合,求此溶液中[Zn(NH3)4]2+和Zn2+的浓度。
解:Zn2++ 4NH3= [Zn(NH3)4]2+平衡浓度/mol·L -1 x 0.5-4×0.05+4x ≈0.3 0.05-x ≈0.0594342243109230050⨯=⋅==++..x .)NH (c )Zn (c ))NH (Zn (c K f θx =c(Zn 2+)=2.13×10-9mol·L -15.在100mL0.05mol·L -1[Ag(NH 3)2]+溶液中加入1mL 1mol·L -1NaC1溶液,溶液中NH 3的浓度至少需多大才能阻止AgC1沉淀生成?解: [Ag(NH 3)2]++Cl - = AgCl + 2NH 3 平衡浓度/mol·L -1 0.05 0.01 c(NH 3)107233210771101111-+-⨯⨯⨯===..K K ))NH (Ag (c )Cl (c )NH (c K sp f j 11073510107711011010050--⋅=⨯⨯⨯⨯=Lmol .....)NH (c6.计算AgC1在0.1mol·L -1氨水中的溶解度。
无机及分析化学课后习题第九章答案
一、选择题在给出的4个选项中,请选出1个正确答案。
1. 下列物质中,不适宜做配体的是( )A. S 2O 32-B. H 2OC. Br -D. NH 4+解:选D 。
NH 4+中的N 没有孤对电子。
2. 下列配离子中,属于外轨配合物的是( )A. [FeF 6]3-B. [Cr (NH 3) 6]3+C. [Au(Cl)4]-D. [Ni(CN)4] 2-解:选A, [FeF 6]3-中心原子Fe 3+采用sp 3d 2轨道进行杂化。
3. 测得[Co (NH 3) 6]3+ 磁矩μ=0.0B.M ,可知C O 3+ 离子采取的杂化类型是( )A. sp 3B. dsp 2C. d 2sp 3D. sp 3d 2解:选C 。
C O 3+价电子构型是3d 6, 由磁矩μ=0.0B.M 可以推断:该配合物中没有未成对的电子,在形成配合物时C O 3+3d 轨道上的电子先经过重排,再采取d 2sp 3轨道杂化,与配体成键。
4. 下列物质中具有顺磁性的是( )A. [Zn (NH 3)4]2+B. [Cu (NH 3) 4]2+C. [Fe(CN)6]4-D. [Ag (NH 3) 2] +解:选B 。
Cu 2+的价电子构型是3d 9,在形成配合物时采用dsp 2杂化,有1个未成对的电子存在,所以是顺磁性的。
5. 下列物质中能作为螫合剂的是( )A. NO -OHB. (CH 3)2N -NH 2C. CNS- D. H 2N -CH 2-CH 2-CH 2-NH 2 解:选D ,其分子中两个N 原子作为配位原子可以提供孤对电子,而且它们相距3个原子,可同时与一个中心原子配位形成含有六元螯环的螯合物。
6. 下列配合物能在强酸介质中稳定存在的是( )A. [Ag (NH 3)2]+B. [FeCl 4]—C. [Fe (C 2O 4)3]3—D. [Ag (S 2O 3)2]3-解:选B 。
Cl -在强酸中存在形式不变,对配合物的稳定性影响不大;而NH 3、C 2O 42-在强酸介质中会形成难电离的弱酸, S 2O 32-与强酸反应会分解为硫和亚硫酸,后者又分解为二氧化硫和水,因此相应的配合物在强酸介质中会发生解离,稳定性降低。
高教第五版分析化学课后习题及思考题答案第9章
第八章 电位分析法思 考 题1. 参比电极和指示电极有哪些类型?它们的主要作用是什么?答:参比电极包括标准氢电极(SHE ),标准氢电极是最精确的参比电极,是参比电极的一级标准。
实际工作中常用的参比电极是甘汞电极和银-氯化银电极。
参比电极电位恒定,其主要作用是测量电池电动势,计算电极电位的基准。
指示电极包括金属-金属离子电极,金属-金属难溶盐电极,汞电极,惰性金属电极,离子选择性电极。
指示电极能快速而灵敏的对溶液中参与半反应的离子活度或不同氧化态的离子的活度比,产生能斯特响应,主要作用是测定溶液中参与半反应的离子活度。
2. 直接电位法的依据是什么?为什么用此法测定溶液pH 时,必须使用标准pH 缓冲溶液?答:直接电位法是通过测量电池电动势来确定待测离子活度的方法,其主要依据是E=Φ参比— ΦMn+/M = Φ参比—ΦθMn+/M—nFRTln αMn+式中Φ参比和ΦθMn+/M在温度一定时,都是常数。
由此式可知,待测离子的活度的对数与电池电动势成直线关系,只要测出电池电动势E ,就可求得αMn+。
测定溶液的pH 时是依据:E = ΦHg 2Cl 2/Hg — ΦAgCl/Ag — K + 0.059 pH 试 + ΦL , 式 中ΦHg 2Cl 2/Hg , ΦAgCl/Ag ,K ,ΦL 在一定的条件下都是常数,将其合并为K ˊ,而K ˊ中包括难以测量和计算的不对称电位和液接电位。
所以在实际测量中使用标准缓冲溶液作为基准,并比较包含待测溶液和包含标准缓冲溶液的两个工作电池的电动势来确定待测溶液的pH 值,即:25℃时Es = Ks ˊ+ 0.059pHs, Ex = Kx ˊ+ 0.059pHx,若测量Es 和Ex 时的条件保持不变,则Ks ˊ= Kx ˊ,pHx =pHs+(Ex -Es)/0.059 ,由此可知,其中标准缓冲溶液的作用是确定K ˊ。
3. 简述pH 玻璃电极的作用原理。
答:玻璃电极的主要部分是 一 个玻璃泡,泡的下半部是对H +有选择性响应的玻璃薄膜,泡内装有pH 一定的0.1mol ·L -1的HCl 内参比溶液,其中插入一支Ag-AgCl 电极作为内参比电极,这样就构成了玻璃电极。
武汉大学《分析化学》(第5版)(下册)课后习题(紫外-可见吸收光谱法) 【圣才出品】
第9章 紫外-可见吸收光谱法9-1 有机化合物分子的电子跃迁有哪几种类型?哪些类型的跃迁能在紫外-可见吸收光谱中反映出来?答:(1)有机化合物分子的电子跃迁的类型有:、、、σσ*→ππ*→n σ*→、等。
σπ*→πσ*→(2)能在紫外-可见吸收光谱中反映出来的跃迁类型有:、。
ππ*→n σ*→9-2 何谓溶剂效应?为什么溶剂的极性增强时,跃迁的吸收峰发生红移,而ππ*→跃迁的吸收峰发生蓝移?n π*→答:(1)溶剂效应是指溶剂极性对紫外-可见吸收光谱的影响,溶剂极性不仅影响吸收带的峰位,也影响吸收强度及精细结构。
如溶剂极性对光谱精细结构、π→π*跃迁谱带和n→π*跃迁谱带的影响。
(2)①当溶剂极性增强时,跃迁的吸收峰发生红移的原因是:发生ππ*→跃迁的分子,ππ*→在极性溶剂的作用下,基态与激发态之间的能量差变小了,因此向长波方向移动。
②当溶剂极性增强时,跃迁的吸收峰发生蓝移的原因是:发生跃迁的n π*→n π*→分子,在极性溶剂的作用下,基态与激发态之间的能量差变大了,因此向短波方向移动。
9-3 无机化合物分子的电子跃迁有哪几种类型?为什么电荷转移跃迁常用于定量分析而配位场跃迁在定量分析中没有多大用处?答:(1)无机化合物分子的电子跃迁主要有两种类型:电荷转移跃迁和配位场跃迁。
(2)电荷转移跃迁常用于定量分析而配位场跃迁在定量分析中没有多大用处的原因为:电荷转移跃迁摩尔吸光系数较大,一般>,用于定量分析可以max ε41110L mol cm --⋅⋅提高检测的灵敏度;而配位场跃迁由于选择规则的限制,吸收谱带的摩尔吸光系数小,一般<,吸收光一般位于可见光区,因此其在定量分析方面不重要。
max ε11100L mol cm --⋅⋅9-4 何谓生色团和助色团?试举例说明。
答:(1)生色团是指某些有机化合物分子中存在不饱和键的基团,能够在紫外及可见光区域内(200~800nm )产生吸收,且吸收系数较大,这种吸收具有波长选择性,吸收某种波长(颜色)的光,而不吸收另外波长(颜色)的光,从而使物质显现颜色。
分析化学 第9章
一、参比电极 1. 甘汞电极 由Hg-Hg2Cl2-KCl组成的电极, 构造如图:
导线 绝缘帽 加液口
Pt丝
汞 - … .... - ... - -------------- -----汞和甘汞混合物 多孔物质 KCl溶液
多孔物质
电极反应 Hg2Cl2+2e 2Hg+2Cl电极电势: RT ln 1 ø (Hg2Cl2/Hg)= (Hg2Cl2/Hg)+ 2F a2(Cl-) RT -) ø ln a (Cl = (Hg2Cl2/Hg) F 25℃,值与KCl浓度的关系:
|
|
G- Na+
浸泡(具有响应H+的功能)后,表面形成 水合硅胶层,Na+被H+取代
G-Na+ + H+ → Na+ + G-H+
外表面与试液间形成相界电势外 内表面与内参比溶液间也形成相界电势内
膜 = 外- 内
玻璃膜 Na+
内水合 内参 比液 硅胶层 -4mm + 10 a(H 内) 干玻璃层 0.1mm 外水合 硅胶层 10-4mm 外部溶液 a(H+外)
指示电极(-) 参比电极(+) cr,x= cr,s×10±△E/S 对阳离子取“-” 对阴离子取“+”
*
浓度的单位为mol· L-1 ; 0.0592V 25℃, △E单位为V ,S= Z Z为待测离子电荷数。
例:25℃,氟电极(负)与饱和甘汞电极(正), 放入1.0×10-3moL · L-1 F- 溶液, Es= -0.159V;放入未知溶液时, Ex= -0.212V,未知溶液的pF是多少? 解: S= 0.0592V/1=0.0592V
无机及分析化学第9章-习题答案
第9章2、滴定管的读数误差约为±0.02mL,如果要求分析结果达到2‰的准确度,滴定时所用溶液体积至少为多少毫升?如果滴定时消耗溶液5.00mL和25mL,相对误差各是多少?解. 至少需要x=0.02/(2‰)=10mL消耗5.00mL时相对误差Sx=0.02/5=4‰消耗25mL时相对误差Sx=0.02/25=0.8‰3、用酸碱滴定法测得纯碱中Na2CO3的百分含量为98.84, 98.80, 98.76,计算分析结果的平均值以及个别测定值的绝对偏差和相对偏差。
解. (98.84+98.80+98.76)/3=98.80绝对偏差d1=98.84-98.80=0.04; d2=98.80-98.80=0; d3=98.76-98.80= -0.04相对偏差分别为0.04/98.80=0.4‰; 0/98.80=0; -0.04/98.80=-0.4‰4、标定盐酸溶液的浓度(mol·L-1),得到如下数据:0.1043, 0.1039, 0.1049, 0.1041计算此结果的平均偏差、标准偏差、变异系数和平均值的标准偏差。
解:(0.1043+0.1039+0.1049+0.1041)/4=0.1043绝对偏差d1=0.1043-0.1043=0; d2=0.1039-0.1043= -0.0004; d3=0.1049-0.1043=0.0006; d4= 0.1041-0.1043= -0.0002平均偏差(0+0.0004+0.0006+0.0002)/4=0.0003标准偏差0.0004变异系数=3.8‰平均值的标准偏差s/=0.00015、在下列数字中有几位有效数字:0.004,0.0200,1.030,2.0╳10-5,pH=0.02, 8000解. 0.004, 1位;0.0200, 3位; 1.030,4位;2.0╳10-5,2位;pH=0.02, 2位;8000 4位或不确定8、已知在酸性溶液中,KMnO4与Fe2+反应时,1.00mL KMnO4溶液相当于0.1117g Fe,而1.00 mLKHC2O4·H2C2O4溶液在酸性介质中恰好和0.20mL上述KMnO4溶液完全反应,问需要多少mL0.2000mol·L-1NaOH溶液才能与上述1.0mL KHC2O4·H2C2O4溶液完全中和?解. MnO4- ~ 5Fe2+1mL KMnO4 n MnO4-=(1/5)╳(0.1117/56)0.2 mL KMnO4 n MnO4-=(1/5)╳(0.1117/56) ╳0.24MnO4- ~ 5 KHC2O4·H2C2O4KHC2O4·H2C2O4 ~ 3NaOHn NaOH=3n KHC2O4·H2C2O4=3╳(5/4) n MnO4-=3╳(5/4) ╳(1/5)╳(0.1117/56) ╳0.2V NaOH= n NaOH/0.2=1.50mL9.用酸碱滴定法测定工业用草酸的纯度:(1)称取纯H2C2O4·2H2O0.3655g,滴定时消耗NaOH35.14mL,计算NaOH溶液的浓度(mol·L-1(2)称取工业用草酸试样0.3340g,滴定时消耗上述NaOH标准溶液28.35mL,求试样中H2C2O4·2H2O的质量分数。
1~9章分析化学习题课答案解析
17
3 、 六 次 甲 基 四 胺 的 pKb=8.85 , 用 它 配 制 缓 冲 溶 液 时 的 pH 缓 冲 范 围 是 4.15~6.15 ,NH3的pKb=4.74,其pH缓冲范围是 8.26~10.26 。
4、用0.100mol· L-1 HCl滴定同浓度NH3溶液(pKb=4.74)时,pH突跃范围为 6.3~4.3。若0.100mol· L-1HCl滴定同浓度的某碱B(pKb=3.74)时,pH突 跃范围是 7.3~4.3 。 5、在下列物质中, NH4Cl( NH3 pKb=4.74 ) 、 苯 酚 ( pKa=9.96 ) 、 Na2CO3( H2CO3 pKa1=6.38、pKa2=10.25)、NaAc( HAc pKa=4.74)、HCOOH(pKa=3.74) 其中能用强碱标准溶液直接滴定的物质是 其中能用强酸标准溶液直接滴定的物质是 HCOOH Na2CO3 。 。
21
8、用 NaOH标准溶液滴定浓度均为 0.1mol/L 的HCl-H3PO4
混合液,在滴定曲线上出现几个突跃 (
8.由计算器算得
D.2.1 (二位) )
算规则将结果修约为(
A.0.016445 C.0.01644
11
9.25 0.21334 的结果为0.0164449。按有效数字运 1.200 100
D
B.0.01645 D.0.0164
9.下列有关随机误差的叙述中不正确的是( C )
A.随机误差在分析中是不可避免的 B.随机误差出现正误差和负误差的机会是均等的 C.随机误差具有单向性 D.随机误差是由一些不确定的偶然因素造成的 10.指出下列表述中错误的表述( A ) A.置信水平愈高,测定的可靠性愈高
(B) c(FeSO4) = 2c(H2C2O2) (D) c(FeSO4) = 4c(H2C2O2)
分析化学第六版第9章 重量分析法及答案
第九章重量分析法一、判断题(对的打√, 错的打×)1、沉淀的颗粒越大,溶解度越大。
( )2、AgCl和BaSO4的Ksp值差不多,所以这两类难溶化合物的沉淀类型相同。
( )3、均匀沉淀法可获得颗粒较大的沉淀,是因为在生成沉淀的过程中有效地降低了溶液的相对过饱和度。
( )4、加入适当过量的沉淀剂可降低沉淀的溶解度,但如果沉淀剂过量太多,反而会引起盐效应和络合效应而增加沉淀的溶解度。
( )二、选择题1.重量分析对沉淀形式的要求有哪些( )A、溶解度要小B、要纯净C、相对分子质量摩尔质量要大D、要便于过滤和洗涤E、易于转化为称量形式2.以SO42-作为Ba2+的沉淀剂,其过量应为A、10 %B、10 % ~20 %C、20 % ~ 50 %D、50 % ~ 100 %E、100 % ~200 %3.Ag2CO3的K SP=8.1×10-12,若不考虑CO32-的水解,则Ag2CO3在纯水中的溶解度为A、1.3×10-4 mol·L-1B、3.0×10-4 mol·L-1C、2.0×10-4mol·L -1D、5.2×10-4 mol·L-1E、2.6×10-4 mol·L-14.Sr3(PO4)2的s=1.0×10-8mol/L,则其K SP值为A.1.0×10-30 B.5.0×10-30 C.1.1×10-38 D.1.0×10-125.在一定酸度和一定C2O42-浓度的溶液中,CaC2O4的溶解度为A、S=K SP/C(C2O42-)B、s=C、s= K SP×α C2O4(H) /C(C2O42-)·D、S=6.已知Mg(OH)2的K SP=1.8×10-11,则Mg(OH)2饱和溶液中的pH是A、3.59B、10.43C、4.5;D、9.417.AgCl在HCl溶液中的溶解度,随HCl的浓度增大时,先是减小然后又逐渐增大,最后超过其在纯水中的饱和溶解度。
分析化学第9章-重量分析法
晶核形成之后,溶液中的构晶离子仍在向晶核表面扩散, 并且进入晶格,逐渐形成晶体(即沉淀微粒)。 影响沉淀颗粒大小和形态的因素: 聚集速率:构晶离子聚集成晶核后进一步堆积成沉淀微粒 的速度. 定向速率:构晶离子以一定顺序排列于晶格内的速度.
24
20 世纪初期,冯 · 韦曼 (van Weimarn) 以 BaSO4 沉淀为对 象,对沉淀颗粒大小与溶液浓度的关系作过研究。发现沉 淀颗粒的大小与形成沉淀的聚集速率(形成沉淀的初始速率) 有关,而初始速度又与溶液的相对过饱和度成正比。 形成沉淀的初始速率 v=K(Q-S)/S他方法,使试样中的被测组分挥发逸出, 根据试样重量的减轻,计算组分的含量; 也可用一种适当的吸收剂,把逸出的该成分的气体全部 吸收,根据吸收剂重量的增加计算该组分的含量。 如,测定试样中的吸湿水,可将试样加热,用吸湿剂如 Mg(ClO4)2 吸收逸出的水份,根据吸湿剂吸水前后的重量 差(冷却到室温时),计算出试样中水的含量。
6
被测物
沉淀剂
沉淀形式
滤洗、烘(烧)
称量形式
SO42-
BaCl2
BaSO4
滤,洗,800℃灼烧
BaSO4
N
Al3+
OH
Al
N OH 3
滤
2
℃ 00
烘
干 Al
OH
N
3
洗1 200 ℃
灼烧
Al2O3
7
一、对沉淀形式的要求
1. 沉淀的溶解度小-----沉淀完全,溶解损失忽略不计, 根据一般分析结果的误差要求,沉淀的溶解损失不应 超过分析天平的称量误差,即0.2mg;
例如:
待测组分 ClFe Fe3O4 FeS2中的Fe Na2SO4 As2O3 沉淀形式 AgCl Fe(OH)3 Fe(OH)3 BaSO4 BaSO4 Ag3AsO4 称量形式 AgCl Fe2O3 Fe2O3 BaSO4 BaSO4 AgCl F
分析化学:第9章课后习题答案
第九章思考题与习题1.重量分析对沉淀的要求是什么?答:要求沉淀要完全、纯净。
对沉淀形式的要求:溶解度要小,纯净、易于过滤和洗涤,易于转变为称量形式。
对称量形式的要求:沉淀的组分必须符合一定的化学式、足够的化学稳定性、尽可能大的摩尔质量。
2.解释下列名词:沉淀形式,称量形式,固有溶解度,同离子效应,盐效应,酸效应,络合效应,聚集速度,定向速度,共沉淀现象,后沉淀现象,再沉淀,陈化,均匀沉淀法,换算因数。
答:沉淀形式:往试液中加入沉淀剂,使被测组分沉淀出来,所得沉淀称为沉淀形式。
称量形式:沉淀经过过滤、洗涤、烘干或灼烧之后所得沉淀。
固有溶解度:难溶化合物在水溶液中以分子状态或离子对状态存在的活度。
同离子效应:当沉淀反应达到平衡后,加入与沉淀组分相同的离子,以增大构晶离度,使沉淀溶解度减小的效应。
盐效应:由于强电解质盐类的存在,引起沉淀溶解度增加的现象。
酸效应:溶液的酸度对沉淀溶解度的影响。
配位效应:溶液中存在能与沉淀构晶离子形成配位化合物的配位剂时,使沉淀的溶解度增大的现象。
聚集速度:沉淀形成过程中,离子之间互相碰撞聚集成晶核,晶核再逐渐长大成为沉淀的微粒,这些微粒可以聚集为更大的聚集体。
这种聚集过程的快慢,称为聚集速度。
定向速度:构晶离子按一定的晶格排列成晶体的快慢,称为定向速度。
共沉淀现象:在进行沉淀时某些可溶性杂质同时沉淀下来的现象。
后沉淀现象:当沉淀析出后,在放置过程中,溶液中的杂质离子漫漫在沉淀表面上析出的现象。
再沉淀:将沉淀过滤洗涤之后,重新溶解,再加入沉淀剂进行二次沉淀的过程。
陈化:亦称熟化,即当沉淀作用完毕以后,让沉淀和母液在一起放置一段时间,称为陈化。
均匀沉淀法:在一定条件下,使加入沉淀剂不能立刻与被测离子生成沉淀,然后通过一种化学反应使沉淀剂从溶液中慢慢地均匀的产生出来,从而使沉淀在整个溶液中缓慢地、均匀地析出。
这种方法称为均匀沉淀法。
换算因数:被测组分的摩尔质量与沉淀形式摩尔质量之比,它是一个常数。
2010第一学期第9章沉淀平衡习题答案-给学生.
材料化学系《化学概论与定量分析化学》第一学期习题第9章沉淀反应和沉淀容量分析◆《近代化学导论》书上习题:上册第364页/9,10,12,13,15,16,17,18,22,23第364页/9解:(1)首先计算Ni(OH)2饱和溶液中的[OH-]pH=8.83,pOH=14-8.83=5.17,[OH-]=6.8×10-6 mol·L-1(2)Ni(OH)2饱和溶液中存在平衡关系Ni(OH)2Ni2+ + 2OH-[Ni2+]=12[OH-]=12× 6.8×10-6=3.4×10-6 mol·L-1所以Ni(OH)2的K sp=[Ni2+][OH-]2 = (3.4×10-6)(6.8×10-6)2=1.6×10-16第364页/10解:设饱和溶液中Zn(OH)2溶解了x mol·L-1Zn(OH)2Zn2+ +2OH-x2 x[Zn2+] [OH-]2=K sp,即x·(2 x)2=1.0×10-17求解得到x=1.4×10-6 mol·L-1Zn(OH)2的相对分子质量为99.39则Zn(OH)2的溶解度为:99.39×1.4×10-6=1.4×10-4(g ·L-1)第364页/12解:设在1 L 0.10 mol·L–1AgNO3溶液中可溶解Ag2CrO4 x mol。
在溶液中Ag2CrO4存在下列平衡关系:Ag2CrO4 2Ag+ + 24CrO-初始浓度(mol·L–1) 0.10 0平衡浓度(mol·L–1) 0.10+2x x≈0.10AgNO3完全解离,溶液中[Ag+]=0.10 mol·L–1,由Ag2CrO4解离出的[Ag+]=2x mol·L–1,则溶液中总的[Ag+]=0.10 +2x mol·L–1。
无机及分析化学第9章习题解答
⽆机及分析化学第9章习题解答第九章化学分析法习题解答习题9-11. 能⽤于滴定分析的化学反应必须具备哪些条件?解①反应要定量完成,没有副反应伴⽣。
②反应速率要快,或有简便的⽅法加速反应。
③有可靠、简便的⽅法指⽰滴定终点。
2. 基准物应具备哪些条件?基准物的称量范围如何估算?解基准物质必须具备以下条件:①试剂的纯度⾜够⾼,含量在99.9%以上,⼀般使⽤基准试剂或优级纯试剂。
②物质组成与化学式完全相符,若含有结晶⽔,其结晶⽔含量应与化学式相符。
③性质稳定,不易和空⽓中的O 2或CO 2等作⽤,不易发⽣风化和潮解。
④最好具有较⼤的相对分⼦量,可减⼩称量误差。
其称量范围是要计算使标准溶液消耗体积控制在20~30mL 之间所需基准物的质量。
3. 下列物质中那些可以⽤直接法配制标准溶液?那些只能⽤间接法配制?24422732232H SO , KOH, KMnO , K Cr O , KIO , Na S O 5H O ?4. 什么是滴定度?滴定度与物质的量浓度如何换算?解滴定度(T )指每毫升标准溶液所相当的待测物的质量,以符号T 待测物/滴定剂表⽰,单位为g ?mL 1-。
若a A~b B ,则两种浓度之间的换算关系为:3A/B B A 10a T c M b-=?。
5. 什么是“等物质的量的规则”,运⽤时基本单元如何选取?解当待测组分A 与滴定剂B 的基本单元选取适当时,两组分所相当的物质的量相等,此规则称为等物质的量的规则。
若a A~b B ,A 与B 之间等物质的量的关系为:11A B n()=n()b a。
其⼀般的选择原则如下:酸碱滴定中,基本单元的选取以⼀个质⼦转移为基准;配位滴定中,以与EDTA 等物质的量反应为基准;氧化还原滴定中,以⼀个电⼦的转移为基准。
6. 已知浓硝酸的相对密度为 1.42,含3HNO 约为70%,求其物质的量浓度。
如欲配制 1.0L 、130.25mol L HNO -?溶液,应取这种浓硝酸多少毫升?解 (1)31000 1.4270/100(HNO )1663.01c ??==(1mol L -?) (2)330.25 1.010(HNO )1616V ??==(mL) 7. 已知密度为1.051g mL -?的冰醋酸(含HAc99.6%),求其物质的量浓度。
9分离富集习题及其答案
第9章 分析化学中的分离与富集方法思考题答案1. 分析化学中,为何要进行分离富集?如何评价分离效果?答:将被测组分从复杂体系中分离出来后测定;把对测定有干扰的组分分离除去;将性质相近的组分相互分开;把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的,提高测定灵敏度。
用回收率(回收因子)和分离率(分离因子)评价分离效果。
2. 某水样溶液中含有Fe 3+、Al 3+、Ca 2+、Mn 2+、Mg 2+、Cr 3+、Zn 2+和Cu 2+等离子,加入NH4Cl 和氨水后,哪些离子以什么形式存在于沉淀中?哪些离子以什么形式存在于溶液中?如果加入NaOH 溶液呢?答:加入NH4Cl-NH3缓冲液,pH 在8-9间,因此溶液中有Ca2+,Mg2+,,Cu(NH3)42-、Zn(NH3)42+等离子和少量Mn2+,而沉淀中有Fe(OH)3,Al(OH)3和Cr(OH)3和少量Mn(OH)2沉淀。
试液中Fe3+,A13+,Cr3+可以与Ca2+,Mg2+,Cu2+和Zn2+等离子完全分开,而Mn2+分离不完全。
3. 相对于无机共沉淀剂,有机共沉淀剂有何优点?其进行共沉淀分离有哪些方式?答:与无机共沉淀剂相比,有机共沉淀剂可经灼烧而除去,被测组分则被留在残渣中,用适当的溶剂溶解后即可测定;有机共沉淀剂的相对分子质量较大,体积也大,有利于微量组分的共沉淀;与金属离子生成的难溶性化合物表面吸附少,沉淀完全,沉淀较纯净,选择性高,分离效果好。
进行共沉淀分离的方式:利用胶体的凝聚作用进行共沉淀;利用形成离子缔合物进行共沉淀;利用惰性共沉淀剂。
4. 试说明分配系数和分配比的物理意义,两者有何关系?分配比与萃取率有何联系?如何提高萃取率?答:分配系数:是溶质在两相中型体相同组分的浓度比(严格说应为活度比)。
而分配比:是溶质在两相中的总浓度之比。
在给定的温度下,KD 是一个常数。
但D 除了与KD 有关外,还与溶液酸度、溶质浓度等因素有关,它是一个条件常数。
1~9章分析化学习题课答案
17
3 、 六 次 甲 基 四 胺 的 pKb=8.85 , 用 它 配 制 缓 冲 溶 液 时 的 pH 缓 冲 范 围 是 4.15~6.15 ,NH3的pKb=4.74,其pH缓冲范围是 8.26~10.26 。
4、用0.100mol· L-1 HCl滴定同浓度NH3溶液(pKb=4.74)时,pH突跃范围为 6.3~4.3。若0.100mol· L-1HCl滴定同浓度的某碱B(pKb=3.74)时,pH突 跃范围是 7.3~4.3 。 5、在下列物质中, NH4Cl( NH3 pKb=4.74 ) 、 苯 酚 ( pKa=9.96 ) 、 Na2CO3( H2CO3 pKa1=6.38、pKa2=10.25)、NaAc( HAc pKa=4.74)、HCOOH(pKa=3.74) 其中能用强碱标准溶液直接滴定的物质是 其中能用强酸标准溶液直接滴定的物质是 HCOOH Na2CO3 。 。
18
选择题
1 、 浓 度 为 c(HAc)(mol/L) 的 HAc 溶 液 中 加 入 c(HCl)(mol/L) 和 c(NaOH)(mol/L)NaOH后的质子平衡方程是 ( D )
(A) [H+] + c(HCl) = [Ac-] + c(NaOH) + [OH-]
(B) [H+] = [Ac-] + c(NaOH) + [OH-]+ c(HCl) (C) [H+] + c(NaOH) + c(HCl) = [Ac-] + [OH-]
7
(B)0.04000 (D)0.08000
第3章 分析化学中的误差与数据处理
一、选择题 1.四位学生进行水泥熟料中 SiO2 , CaO, MgO, Fe2O3 ,Al2O3 的测定。下 列结果(均为百分含量)表示合理的是( D ) A. 21.84 , 65.5 , 0.91 , 5.35 , 5.48 B.21.84 , 65.50 , 0.910 , 5.35 , 5.48
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第九章思考题与习题1.重量分析对沉淀的要求是什么?答:要求沉淀要完全、纯净。
对沉淀形式的要求:溶解度要小]纯净、易于过滤和洗涤。
对称量形式的要求:沉淀的组分必须符合一定的化学式、足够的化学稳定性、尽可能大的分子量。
2.解释下列名词:沉淀形式,称量形式,固有溶解度,同离子效应,盐效应,酸效应,络合效应,聚集速度,定向速度,共沉淀现象,后沉淀现象,再沉淀,陈化,均匀沉淀法,换算因数。
答:沉淀形式:往试液中加入沉淀剂,使被测组分沉淀出来,所得沉淀称为沉淀形式。
称量形式:沉淀经过过滤、洗涤、烘干或灼烧之后所得沉淀。
固有溶解度:难溶化合物在水溶液中以分子状态或离子对状态存在的浓度。
同离子效应:当沉淀反应达到平衡后,加入与沉淀组分相同的离子,以增大构晶离度,使沉淀溶解度减小的效应。
盐效应:由于强电解质盐类的存在,引起沉淀溶解度增加的现象。
酸效应:溶液的酸度对沉淀溶解度的影响。
配位效应:溶液中存在能与沉淀构晶离子形成配位化合物的配位剂时,使沉淀的溶解度增大的现象。
聚集速度:沉淀形式过程中,离子之间互相碰撞聚集成晶核,晶核再逐渐长大成为沉淀的微粒,这些微粒可以聚集为更大的聚集体。
这种聚集过程的快慢,称为聚集速度。
定向速度:构晶离子按一定的晶格排列成晶体的快慢,称为定向速度。
共沉淀现象:在进行沉淀时某些可溶性杂质同时沉淀下来的现象。
后沉淀现象:当沉淀析出后,在放置过程中,溶液中的杂质离子漫漫在沉淀表面上析出的现象。
再沉淀:将沉淀过滤洗涤之后,重新溶解,再假如沉淀剂进行二次沉淀的过程。
成化:亦称熟化,即当沉淀作用完毕以后,让沉淀和母液在一起放置异端时间,称为陈化。
均匀沉淀法:在一定条件下,使加入沉淀不能立刻与被测离子生成沉淀,然后通过一种化学反应使沉淀从溶液中慢慢地均匀的产生出来,从而使沉淀在整个溶液人中缓慢地、均匀地析出。
这种方法成为均匀沉淀法。
换算因数:被测组分的摩尔质量与沉淀形式摩尔质量之比,他是一个常数。
若分子、分母中主体元素的原子数不相等,应乘以适当的系数,这一比值称为“换算因数”,亦称“化学因数”。
3.活化积、浓度积、条件浓度积有何区别?答:活度积:在一定温度下,难溶化合物的饱和溶液中,各构晶离子活度的乘积为一个常数。
此常数称为活度积常数,简称活度积,用K ap表示之。
浓度积:在在一定温度下,难溶化合物的饱和溶液中各构晶离子浓度的乘积为一个常数。
此常数称为浓度积常数,简称浓度积,用K sp表示之。
当溶液中离子强度很小时,K ap=K sp若溶液中离子强度大时,则两者不相等,而是K ap 小于K sp。
4.影响沉淀溶解度的因素有哪些?答:主要有同离子效应、盐效应、酸效应和配位效应。
此外还有温度、溶剂、沉淀颗粒的大小和沉淀的结构等。
5.简述沉淀的形成过程,形成沉淀的类型与哪些因素有关?答:在难溶化合物的过饱和溶液中,构晶离子互相碰撞而形成晶核,其他构晶离子向晶核扩散并吸附于晶核(异相成核则为外来杂质微粒)之上,便逐渐成长为晶体。
形成沉淀的类型大体可分为三类:晶体沉淀、凝乳状沉淀和无定形沉淀。
若溶液的相对过饱和度小时,沉淀速度很慢,沉淀主要是异相成核过程,从而可得到较大的沉淀颗粒,即晶体沉淀。
若溶液的相对过饱和度大时,沉淀速度快,沉淀是异相成核与均相成核同时进行,从而可得到较小的沉淀颗粒,即凝乳状沉淀或无定形沉淀。
6.BaSO4和AgCl的K sp相差不大,但在相同条件下进行沉淀,为什么所得沉淀的类型不同?答:因为BaSO4和形成晶核的临界均相过饱和比为1000,AgCl的临界均相过饱和比则为5.5,所以虽然两者的k sp基本相等,但当加入沉淀剂时BaSO4不易超过其Q/S,不致产生太多的晶核,故生成较大的沉淀颗粒;则容易超过其Q/S,易形成大量的晶核,所以沉淀颗粒非常微小,而形成凝乳状沉淀。
7.影响沉淀纯度的因素有哪些?如何提高沉淀的纯度?答:影响沉淀纯度的因素有:共沉淀现象(表面吸附、吸留与包夹、生成混晶)和后沉淀现象。
提高沉淀纯度的措施有:选择适当的分析程序、降低易被沉淀吸附的杂质离子浓度、选择适当的洗涤剂进行洗涤、及时进行过滤分离,以减少后沉淀、进行再沉淀和选择适宜的沉淀条件。
8.说明沉淀表面吸附的选择规律,如何减少表面吸附的杂质?答:第一吸附层的吸附规律是:首先吸附构晶离子,其次是与构晶的半径大小相近、所带电荷相同的离子。
第二吸附层的吸附规律是:化合价越高的离子越容易被吸附;与构晶离子能形成难溶或溶解度较小的化合物的离子容易被吸附。
此外沉淀的总表面积越大、杂质离子浓度越大吸附杂质越多,温度越高吸附杂质越少。
减少表面吸附杂质的办法:(1)选择适当的分析程序;(2)降低易被吸附的杂质离子浓度;(3)用适当的洗涤剂进行洗涤;(4)必要时进行再沉淀;(5)选择适当的沉淀条件。
9.简要说明晶形沉淀和无定形沉淀的沉淀条件。
答:晶形沉淀的沉淀条件:在适当稀的溶液中进行,并加入沉淀剂的稀溶液;在不断搅拌下逐滴加入沉淀剂以进行沉淀;沉淀作用应在热溶液中进行;沉淀之后进行陈化。
无定形沉淀的沉淀条件:沉淀作用应在比较浓的溶液中进行,加沉淀剂的速度也可以适当快一些;沉淀作用应在热溶液中进行;在溶液中加入适当的电解质;不必陈化;必要时进行再沉淀。
10.为什么要进行陈化?哪些情况不需要进行陈化?答:初生成的沉淀颗粒有大有小,而大颗粒的溶解度比小颗粒小,经陈化之后,小的沉淀颗粒的溶解,大的沉淀颗粒长的更大;另外还可以使亚稳态晶型沉淀变成稳态晶型沉淀,使不完整是晶体沉淀变成完整的晶体沉淀,因而减少杂质含量,便于过滤和洗涤,所以要进行陈化过程。
当有后沉淀现象发生时,陈化反应增加杂质的含量;对于高价氢氧化物陈化时会失去水份而聚集的十分紧密,不易洗涤除去所吸附的杂质。
所以在上述情况下,沉淀完毕应立即过滤,不需要进行陈化。
11.均匀沉淀法有何优点?答:均匀沉淀法使沉淀剂从溶液中缓慢地、均匀地产生出来,则沉淀剂不致过大,因而过饱和不致超过临界过饱和比太多,产生的晶核较少,易于过滤和洗涤。
12.有机沉淀剂较无机沉淀剂有何优点?有机沉淀剂必须具备什么条件?答:有机沉淀剂有以下优点:(1)选择性高(2)沉淀的溶解度小;(3)沉淀吸附杂质少;(4)沉淀称量形式的摩尔质量大,则同样量的被测物质可以得到质量更多的沉淀,减少称量误差。
有机沉淀剂必须具备的条件:生成螯合物的沉淀剂必须具有酸性基团如:-COOH 、-SO 3H 等,还必须具备含有配位原子的碱性基团如-NH 2、﹥C=0等.生成缔合物的沉淀剂必须在溶液中能够电离出体积的离子,这中离子与被册离子带有异性电荷,而结合成缔合物沉淀。
13.有机沉淀剂一般有哪些类型?反应机理如何?答:有机沉淀剂分为螯合物和缔合物两种类型。
生成螯合物的沉淀剂的酸性基团上的H +被被测金属离子置换而形成盐,沉淀剂的碱性基团中的配合原子与金属离子形成配合键,因而形成螯合物沉淀。
生成缔合物的沉淀剂在水溶液中电离出离子,这种离子与被测离子结合形成溶解度很小的缔合物沉淀。
14.称取纯BaCl 2·2H 2O 试样0.3675g ,溶于水后,加入稀H 2SO 4将Ba 2+ 沉淀为BaSO 4,如果加入过量50﹪的沉淀剂,问需要0.50mol/L 的H 2SO 4溶液若干毫升?解.写出化学反应式BaCl 2•2H 2O+H 2SO 4==BaSO 4↓+2HCl+2H 2O根据反应可知BaCl 2•2H 2O 与H 2SO 4是等摩尔相作用,则244.3gBaCl 2•2H 2O 需0.50mol/LH 2SO 42000ml 。
0.3675gBaCl 2•2H 2O 需0.5mol/L H 2SO 4V 1ml.V 1=(0.3675×2000)/244.3=3.0ml过量50%沉淀剂时,需H 2SO 4之体积为V mlV=3.0×(1+50%)=4.5ml15.计算BaSO 4的溶解度。
(1)在纯水中;(2)考虑同离子效应,在0.10mol/LBaCl 2溶液中;(3)考虑盐效应,在0.10mol/LNaCl 溶液中;(4)考虑酸效应,在2.0mol/LHCl 溶液中(5)考虑络合效应,在pH=0.010mol/LEDTA 溶液中.解:(1)设BaSO 4在纯水中之溶剂度为S 1则[Ba 2+]=[ SO 42-]= S 1K sp =[Ba 2+][ SO 42-]= S 12所以S 1=10101.1-⨯=sp k=1.05×10-5mol/L(2)设BaSO 4在0.10mol/LBaCl 2溶液中之溶解度为S 2.则[ SO 42-]= S 2 [Ba 2+]=0.10+S 2因为S 2<<0.10所以[Ba 2+]=0.10K sp =[Ba 2+][ SO 42-]=0.10S 2S 2=K sp /0.10=(1.1×10-10)/0.10=1.1×10-9mol/L(3)设BaSO 4在0.10mol/LNaCl 溶液中的溶解度为S 3首先计算溶液中的离子I 。
I=0.52i i Z C ∑=0.5(0.10×12+0.10×12)=0.1因为C Ba2+、C SO42-远远小于C Na+和C Cl-,故后两项可以忽略不计。
则I =0.5(0.10×12+0.10×12)=0.1由教材附录中查得当I=0.1时活度系数分别为38.02=+Ba γ -24SO γ=0.355 则 S 3=-+242SO Ba spK γγ(实际附录中的为) =355.038.0101.110⨯⨯- =2.9×10-5mol/L(4)设BaSO 4在 2.0mol/LHCl 溶液中之溶解度为S 4。
由教材附录中查的H 2SO 4的Ka 2=1.0×10-2.则[Ba 2+]=S 4[SO 42-]+[HSO 4-]= S 4HSO 4-〈==〉H ++SO 42-K a2=([ H +][ SO 42-])/[HSO 4-][HSO 4-]=([H +][SO 42-])/ Ka 2代入上式[SO 42-]+([H +][SO 42-])/ Ka 2=S 4整理之后得[SO 42-]=Ka 2/( Ka 2+[H +])× S 4=(1.02×10-2)/(1.0×10-2+2.0) × S 4=5.0×10-3 S 4K sp =[Ba 2+][SO 42-]= S 4×5.0×10-3 S 42所以S 4=3100.5-⨯Ksp = 310100.5101.1--⨯⨯=1.5×10-4mol/L (5)已知Ksp(AgCl)=107.86 Ksp (BaSO4)=10-9.9627.2)(10=H Y α (PH=8.0)时溶液中的平衡关系为BaSO 4=Ba 2++SO 42-||HY = Y + H||BaY考虑酸效应和络合效应后,BaSO 4的溶解度为S=[Ba 2+]=[SO 42-][Ba 2+][SO 42-]=Ksp′(BaSO4)=Ksp (BaSO4)·αBa(Y)[Y]=27.427.2)(/101001.0][-==H Y a Y a Ba(Y)=1+K BaY [Y]=1+107.86×10-4.27=103.59 S =418.359.396.9106.6101010---⨯==⨯mol/L16.计算在pH=2.00时的CaF 2溶解度。