分析化学(高教第五版)课后习题第五章答案(整理排版4页)

第五章 习题

5.1计算pH=5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 -1，则[Y 4-]为多少？

答案：（1）EDTA 的61~K K ：1010.26，106.16，102.67，102.0，101.6，100.9

61~ββ：1010.26，1016.42，1019.09，1021.09，1022.69，1023.59

pH=5.0时：

()[][]

[]

[]

[]

[]

66

55

44

33

22

1H Y H H H H H H 1ββββββ++++++++++++=α

=1+105.26+106.42+104.09+101.09+10-2.31+10-6.41

=106.45

（2）[Y 4-

]=45

.610

020.0=7.1×10-9

mol ·L -1

5.2 pH=5时，锌和EDTA 配合物的条件稳定常数是多少？假设Zn 2+和EDTA 的浓度皆为10-2 mol ·L -1（不考虑羟基配位等副反应）。pH=5时，能否用EDTA 标准溶液滴定Zn 2+？

答案： 查表5-2: 当pH=5.0时，lg αY(H)=6.45，Zn 2+与EDTA 浓度皆为10-2mol ·L -1

， lgK ’=lgK 稳- lg αY(H)=16.50-6.46=10.05﹥8，可以滴定。

5.3假设Mg 2+和EDTA 的浓度皆为10-2 mol ·L -1，在pH=6时，镁与EDTA 配合物的条件稳定常数是多少（不考虑羟基配位等副反应）？并说明在此pH 条件下能否用EDTA 标准溶液滴定Mg 2+。如不能滴定，求其允许的最小pH 。 答案： （1）查表5-2: 当pH=

6.0时，lg αY(H)=4.65，lgK ’=lgK 稳- lg αY(H)=8.69-4.65=4.04， lgK ’﹤8， ∴不能滴定

（2）lg αY(H)= lgK 稳-8=0.69，查表5-2得pH ≈9.6。

5.4试求以EDTA 滴定浓度各为0.01 mol ·L -1的Fe 3+和Fe 2+溶液时所允许的最小pH 。

答案：（1）Fe 3+

：lg αY(H)= lgK 稳-8=25.1-8=17.1，查表5-2得pH ≈1.2

（2）Fe 2+

：lg αY(H)= lgK 稳-8=14.33-8=6.33，查表5-2得pH ≈5.1

5.5计算用0.0200 mol ·L -1 EDTA 标准溶液滴定同浓度的Cu 2+离子溶液时的适宜酸度范围。

答案：（1）lg αY(H)= lgcK 稳-6=lg(0.0200×1018.80

)-6=11.1，查表5-2得pH ≈2.8 （2）[OH -

]=

]

[2+Cu K sp =0200

.0102.220-⨯=1.1×10-9

， pH=5.0，∴pH 范围：2.8～5.0

5.6称取0.1005g 纯CaCO 3溶解后，用容量瓶配成100mL 溶液。吸取25mL ，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： （1）EDTA 溶液的浓度；

（2）每毫升EDTA 溶液相当于多少克ZnO 和Fe 2O 3。 答案：（1）c(EDTA)=

3

30

.25000

.25

10

-⨯⨯V M m CaCO = 30

..100

00

.251090.241.1001005.0-⨯⨯⨯=0.01008mol ·L -1

（2）T ZnO/EDTA =c(EDTA)×M ZnO ×10-3=0.01008×81.04×10-3=0.008204g ·mL

-1

T Fe2O3/EDTA =21c(EDTA)×M Fe2O3×10-3

=2

1×0.01008×159.7×10-3

=0.008048 g ·mL -1

5.7用配位滴定法测定氯化锌（ZnCl 2）的含量。称取0.2500g 试样，溶于水后，稀释至250mL ，吸取25.00mL ，在pH=5～6时，用二甲酚橙作指示剂，用0.01024 mol ·L -1 EDTA 标准溶液滴定，用去17.61mL 。试计算试样中含ZnCl 2的质量分数。 答案：

ωZnCl2=

s

ZnCl m M cV 00

.250

.250

2310⨯⨯⨯-×100%=2500

.03.1361061.1701024.000

.250

.250

3⨯⨯⨯⨯-×100%=98.31%

5.8称取1.032g 氧化铝试样，溶解后移入250mL 容量瓶，稀释至刻度。吸取25.00mL ，加入T Al2O3=1.505mg/mL 的EDTA 标准溶液10.00mL ，以二甲酚橙为指示剂，用Zn(OAc)2标准溶液进行返滴定，至红紫色终点，消耗Zn(OAc)2标准溶液12.20mL 。已知1mL Zn(OAc)2溶液相当于0.6812mL EDTA 溶液。求试样中Al 2O 3的质量分数。

答案：25.00mL 溶液中Al 2O 3的质量为m =1.505×(10.00-0.6812×12.20)=2.542mg ，

ωAl2O3=

s

m m 3

00

.250

.25010-⨯⨯×100%=

032

.110542.23

00

.250

.250-⨯⨯×100%=2.46%

5.9用0.01060 mol ·L -1 EDTA 标准溶液滴定水中钙和镁的含量，取100.0mL 水样，以铬黑T 为指示剂，在pH=10时滴定，消耗EDTA 31.30mL 。另取一份100.0mL 水样，加NaOH 使呈强碱性，使Mg 2+成Mg(OH)2沉淀，用钙指示剂指示终点，继续用EDTA 滴定，消耗19.20mL 。计算：

（1）水的总硬度（以CaCO 3 mg ·L -1表示）

（2）水中钙和镁的含量（以CaCO 3 mg ·L -1和MgCO 3 mg ·L -1表示） 答案：（1）总硬=3

3

10-⨯水V M cV CaCO EDTA =3

10

100.0100.131.300.01060-⨯⨯⨯=332.1mg ·L -1

（2）钙含量=

3

3

10

-⨯水V M cV CaCO EDTA =3

10

100.0100.120.190.01060-⨯⨯⨯=203.7 mg ·L -1

镁含量=

3

3

10

-⨯水V M cV MgCO EDTA =

3

10

100.032

.84)20.1930.31(0.01060-⨯⨯-⨯=108.1 mg ·L -1

5.10分析含铜、锌、镁合金时，称取0.5000g 试样，溶解后用容量瓶配成100mL 试液。吸取25.00mL ，调至pH=6，用PAN 作指示剂，用0.05000mol ·L -1 EDTA 标准溶液滴定铜和锌，用去37.30mL 。另外又吸取25.00mL 试液，调至pH=10，加KCN 以掩蔽铜和锌，用同浓度EDTA 溶液滴定Mg 2+，用取4.10mL ，然后再滴加甲醛以解蔽锌，又用同浓度EDTA 溶液滴定，用去13.40mL 。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。 答案：（1）ωMg =

.100

00

.25310⨯⨯⨯-s Mg

M M cV ×100%=0

.10000

.253

0.500030.241010.40.05000⨯⨯⨯⨯-×100%=3.99% （2）ωZn =00.25310⨯⨯⨯-s Zn M M cV ×100%=00.2530.500039.651040.130.05000⨯⨯⨯⨯-×100%=35.05% （3）ωCu =

00

.25310⨯⨯⨯-s Cu

M M cV ×100%=00

.2530.500055

.6310)40.1330.37(0.05000⨯⨯⨯-⨯-×100%=60.75%