定量分析化学习题课课件

六,分析步骤中的错误: ①在酸性溶液中加入KCN,会生成挥发性剧毒的HCN. ②使用不具有缓冲性质的NaOH控制pH值,这样在滴定过程 中 [H+]浓度升高,EDTA与Mg2+不能定量络合. ③三乙醇胺溶液应在酸性下加入,不应在pH10时加入. ④X.O只能在pH≤6时使用,pH>6指示剂本身是红色,不能 指示终点.应用EBT指示剂. ⑤用EBT作指示剂时,终点不是由红紫色变亮黄色,而是 由酒红色(或红紫色)变为纯蓝色.
3,计量点后过量的NaOH使NH4+变成NH3,组成NH4+-NH3缓 冲溶液. CNH3=0.050×0.1%/2=2.5×10-5mol/L (V增加一倍,∴除2)
[H ] = Ka×
+
CNH +
4
CNH3
=10
9.25
0.05 2.5×105 × =1.1×106 mol/ L 2.5×105
Na3PO4的第一,二步可以分别被HCl滴定,第一步可与 NaOH同时滴定.
分析步骤:
百里酚酞 25mL试液 0.1MHCl V1mLHCl NaCl NaH2PO4 (pH≈9.66) 浅蓝色 甲基红 NaCl 0.1MHCl滴定 Na2HPO4 (pH≈4.70) V2mLHCl 橙色
(V1 V2 )C HCl × M NaOH C NaOH = ( g / L) 25.00 (CV2 ) HCl × M Na3 PO4 C Na3 PO4 = ( g / L) 25.00
或另一分析步骤:
甲 基红 25mL试 液 0.1M HCl NaCl NaH 2PO 4 (pH≈4.70) 橙色 百 里酚 酞 0.1M NaOH NaCl Na 2HPO 4 (pH≈9.66) 浅兰 色
四.能封闭的离子包括:Fe3+,Al3+,TiⅣ, Cu2+,Co2+和Ni2+.可取数毫升的水,加 pH≈10的缓冲溶液,加EBT. 若呈纯蓝色则没有干扰离子的存在. 若呈红紫色,可加入EDTA溶液.若红紫 色溶液变为纯蓝色,则没有能封闭指示 剂的干扰离子存在;若溶液仍为红紫色, 则有能封闭指示剂的干扰离子存在.
十 ,解:
萃取液中Mr( V)的量 D= 原溶液Mr( V)的量 40 × 90% / 10 = = 90 40 ×10% / 100
A=εbc
ε=
A = bc 0.384 = 5.4 ×103 L.mol-1.cm-1 40 ×10 6 × 0.9 / 50.94 1× 0.01
�
先按最简式计算:
[ H ] = Ka2 ×
+
CH
2 PO4
C HPO 2
4
= 6.3 × 10 8 mol / L
Q C = 0.02 > 20[ H + ] = 1.3 × 10 6 mol / L 1× 10 14 C = 0.02 > 20[OH ] = 20 × = 3.2 × 10 6 mol / L 6.3 × 10 8 ∴ pH = 7.20 (按照最简式计算)
八,解:设CaCO3的溶解度为s, 则 [Ca2+]=[HCO3-]=[OH-]=s CaCO3 Ca2+ +CO32Ksp CO32-+H2O HCO3- + OHKb1=Kw/Ka2 由CaCO3沉淀的解离平衡,得其平衡常数的两个关系式: K平=[Ca2+][HCO3-][OH-]=s3 (1) K平=
2. 测定Mg2+和Zn2+ 设计原理: 在碱性条件下,CN-可以掩蔽混合液中的Zn2+,用EDTA 标液可以滴定出Mg2+的浓度,接着使用甲醛解蔽Zn2+, 此时用EDTA标液可以滴定出Zn2+的浓度. 分析步骤: ①取一定量的试液,以NaOH调溶液至pH≈10(或为碱性),加 入适量的pH=10的NH3-NH4Cl缓冲溶液,加10%KCN溶 液1mL,及2～3滴EBT指示剂,以EDTA标准溶液滴定 溶液由红色变为纯蓝色为终点. 这一步滴定了溶液中Mg2+浓度 ②加入过量的甲醛溶液,再以EDTA标准溶液滴定溶液由红 色变为纯蓝色为终点. 这一步滴定了溶液中Zn2+浓度
二.答:1,计量点时,有NH4Cl的存在,C NH 4+ = 0.050mol / L
[ H + ] = K NH + × C = 5.6 ×1010 × 0.050 = 5.6 ×106 mol / L
4
pH=5.28 2,此时质子条件:[H+]=[OH-]+[NH3]+CHCl 由于NH4+离解出的[H+]及H2O离解出的[H+]很小,
改正后的分析步骤为: 吸取25.00 mL的试液于三角锥瓶中,加入 1:3三乙醇胺溶液15 mL,以NaOH调溶液至 pH≈10(或为碱性),加入适量的pH=10的NH3NH4Cl缓冲溶液,加 10% KCN溶液1mL 及 2~3滴EBT指示剂,以EDTA标准溶液滴定溶 液由红色变为纯蓝色为终点.
∵[OH-]和[NH3] 在pH=4时很小,∴可忽略
5.6 ×10 10 [ NH 3 ] = = 5.6 ×10 6 mol / L 10 4 5.6 ×10 + 10
[ H + ]ep 10 4 TE % = × 100% = × 100% = 0.4% ep 0.025 C HCl
6,加入过量的浓碱将NH4Cl中NH3赶出来,然后用HCl的标准 溶液回滴剩余的碱. 具体的步骤和表达式在第二章思考题第11题中已经详述过, 这里不在鳌述 .
分析步骤: ①取一定量的试液,调pH≈5,加入一定量的pH≈5～5.5的六 次甲基四胺缓冲溶液,以X.O.为指示剂,用Zn2+标准溶液滴定 至溶液由黄→红紫色,由此可得EDTA浓度. ②另取同样量的试液,调节pH≈10,加入一定量pH≈10的 NH3-NH4Cl缓冲溶液及2～3滴EBT指示剂.如溶液呈酒红色, 表示[Mg2+]>[EDTA],此时可用EDTA标准溶液滴定溶液由酒 红色至纯蓝色.由此可测得过剩的Mg2+浓度. [Mg2+]=[EDTA]+[Mg2+]过剩 若加入铬黑T后,溶液呈蓝色,表示[EDTA]>[Mg2+].此时 可 用 Mg2+ 的 标 准 溶 液 滴 定 溶 液 由 蓝 色 变 成 酒 红 色 , 由此测得过剩的EDTA浓度并求得[Mg2+]. [Mg2+]=[EDTA]-[EDTA]过剩
3
= 7 . 6 × 10
pH = 2 . 32
0 . 033 7 . 6 × 10 × 0 . 033 + 7 . 6 × 10
3 3
mol/L
2,反应产物为NaH2PO4(两性物质),CH2PO4- =0.1/2=0.05 mol/L
Ka1 (Ka2C + Kw) [H ] = Ka1 + C
Ksp Kw Ka 2
2.9 × 10 9 × 10 14 5.6 × 10 11
(2)
由(1)=(2)得: s= 3
Ksp Kw Ka2
=
3
=8.03×10-5mol/L
九,解:BaCrO4=Ba2++CrO42A1=εbc1 A2=εbc2 A1/A2 = c1/ c2 上层清液中Cr(Ⅵ)的浓度为:
pH=5.96 4,可用甲基红作指示剂.(不能用酚酞,甲基橙则变色 过早) 5,pH=4时,滴定终点在等量点之前,∴TE为负值.
未被滴定的HCl毫克当量数 × 100% TE % = HCl的毫克当量数 ( [ H + ]ep [OH ]ep [ NH 3 ]) ep V总 = × 100% ep C HCl × V总
+
Ka2C=6.3×10-8×0.05=3.5×10-9>20Kw=2×10-13 上述公式化简为
[H
+
] =
Ka 1 Ka 2 C Ka 1 + C
在近似式中,由于20Ka1=20×7.6×10-3=0.15>C=0.05 mol/L ∴不能用最简式,只能用上述近似式
[H
+
] =
Ka 1 Ka 2 C = Ka 1 + C
三. 设计方案 设计原理:Na3PO4的
Kw 1.0 × 10 14 Kb1 = = = 2.3 × 10 2 Ka3 4.4 × 10 13
Kw 1.0 ×10 14 Kb2 = = = 1.6 ×10 7 Ka2 6.3 ×10 8
Kw 1.0 ×10 14 Kb3 = = = 1.3 ×10 12 Ka1 7.6 ×10 3
五,络合滴定法拟定分析方案 1,测定Mg-EDTA 设计原理:①lgKZnY=16.50, lgKMgY=8.7, lgKZnY-lgKMgY=7.80>6.在pH≈5~5.5时,以 Zn2+标准溶液滴定可以置换出Mg-EDTA中的 Mg,同时可标定混合液中EDTA的量. ②在pH≈10时,以铬黑T指示剂检查是EDTA 或是Mg2+过量,用标准Zn或EDTA溶液滴定 过量的部分,由此求得Mg2+的含量.
Ka 5.6×1010 [H ]NH+ =[NH ] = ×C = ×0.050=1.1×106 mol/ L 3 4 Ka+[H+ ] 5.6×1010 + 2.5×105
+
([H+]HCl>20[H+]NH4+,[H+]NH4+ 可忽略) 所以溶液的[H+]≈CHCl pH=4.60
[H + ] = 0.050 × 0.1% = 2.5 × 10 5 mol / L 2
七,解:由反应式2Fe3+ + H2S 2Fe2+ + S↓+2H+, 可知反应中生成与Fe3+等物质的量的H+,故 [H+]=0.100+0.250=0.350 mol/L ES/ H2S = E
Θ S / H 2S
0.059 (0.350) 2 =0.144V + lg 2 0.100
设溶液中[Fe3+]x mol/L,因为此时反应平衡,ES/H2S=EFe3+/Fe2+则
0.200 × 2.00 C= = 0.91 mg/L 0.440
物质的量的浓度为:
0 . 91 × 10 3 = 1 . 75 × 10 5 mol/L [Ba2+]=[CrO42-]= 51 . 996
Ksp= [Ba2+]=[CrO42-]= (1.75×10-5)2 =3.06×10-10
定量分析化学习题课
一,溶液的组成 1,溶液为H3PO4-NaH2PO4缓冲溶液 (0.033 mol/L-0.033 mol/L). 发生以下电离: H3PO4 H++H2PO4- H2PO4- + H2O H3PO4 + OH精确式:
[H + ] = Ka1 × CH3PO4 [H + ] +[OH ] CH2PO4- +[H + ] [OH ]
[H + ][H2PO4 ] Ka = 1 H3PO4
溶液呈酸性,∴[OH-]可忽略.
[H
+
Байду номын сангаас
] = Ka 1 ×
C H 3 PO 4 [ H CH
2 PO 4
+
]
+
+ [H
]
(近似式)
CH 3PO4 = CH PO
2 4
25 = 0.1× = 0.033mol / L 75
C H 3 PO 4 = 7 . 6 × 10
5
7 . 6 × 10 3 × 6 . 3 × 10 8 × 0 . 05 7 . 6 × 10 3 + 0 . 05
= 2 . 1 × 10
pH
= 4 . 69
3,NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液(0.02mol/L-0.02mol/L)
C
NaH
2
PO
4
= C
Na
2
HPO
4
=
0 . 1 × 25 = 0 . 02 mol / L 125
0.059 x lg E Fe3+ / Fe2+ = E Θ 3+ 2 + + 0.059 lg x =0.71 + Fe / Fe 1 0 .1 x 1 0 .1 x
=0.144V
0.144 0.71 x lg = = 9.593 0 .1 x 0.059
x=2.55×10-11 mol/L
3
[H
+
] = Ka 1 ×
CH
mol / L
2
PO
4
20[H+]=20×7.6×10-3=0.15>0.033 mol/L ∴要用近似式计算,而不能用最简式 [ H
[H
+
+
] = Ka ×
] 总 = Ka 1 ×
3
C H 3 PO 4 [ H CH
2
+
Ca Cb
计算.
]
+
PO
4
+ [H
] = 4 . 8 × 10