第11章 分析化学中常用的分离与富集方法

第11章 分析化学中常用的分离与富集方法

1. 向0.02mol ·L-1Fe3+溶液中加入NaOH ，要使沉淀达到99.99％以上，溶液pH 至少是多少？若溶液中除剩余Fe3+外外，尚有少量FeOH+（β=1*104），溶液的pH 又至少是多少？已知KSP=8*10-10（9.30，9.34）

解：（1）由于剩余的Fe 3+为0.01%，所以[Fe 3+]=0.002×0.0001=2×10-6mol/L K sp =8×10-38=[Fe 3+][OH -]3, [OH -]=10-10.53, PH=3.53

(2) 若为Fe 2+时，则K sp =8×10-16=[ Fe 2+][OH -]2=2×10-6×[OH -]2, [OH -]=10-4.7 PH=9.30

若有FeOH +时，αFe(OH)=c Fe /[ Fe 2+]=1+β[OH -]=1+10-4[OH -] 代入得：K sp =8×10-16=[ Fe 2+][OH -]2= c Fe ×[OH -]2/αFe(OH) 解得 [OH -]=2.21×10-5 ，PH=9.34

2. 某溶液含Fe3+10mg ，用有机溶剂萃取它时，分配比为99。问用等体积溶剂萃取1次和2次后，剩余Fe3+量各是多少？若在萃取2次后，分出有机相，用等体积水洗一次，会损失多少Fe3+？

解：由公式m n =m o [V W /(DV O +V W )]n 计算得：

萃取一次后，m 1=10×[1/(99+1)]=0.1mg 萃取二次后，m 2=0.001mg

转入有机相的质量为：10-0.0001=9.999mg 因为D=99，所以反萃取率为1%，故水洗时Fe 3+的损失为：9.999×1%=0.1mg 3. 250mL 含103.5μg 铅的试液，分取10 mL ，用10 mL 氯仿—双硫腙溶液萃取，萃取率95％，用1cm 比色池，490 nm 测定，测得吸光度0.198，求分配比及吸光物质的摩尔吸光系数。（MPb=207.2 g ·mol-1）{19,1.04*10 L ·cm-1·mol-15}

解：由E=D/D+1×100%=95%得：D=19

C(Pb)=m/M Pb V=103.5×10-6/207.2×0.25=1.998×10-6mol/L 5. 用乙烷萃取稻草试样中的残留农药，并浓缩到5.0mL ，加入5ml 的90%的二甲基亚砜，发现83%的农药残留量在乙烷相，它在两相中的分配比是多少？（4.88） 解：由E=D/D+1×100%=0.83 解得：D=4.88

6. 螯合物萃取体系的萃取常数，与螯合物的分配体系K D （ML n ），螯合剂的分配系数K D （HL ），螯合剂的解离常数Ka （HL ）和螯合物稳定常数β有密切关系。试根据下列反应，推导出萃取常数与这几个常数的关系式。 （M n+）W +n （HL ）O ＝（ML n ）O +n （H +）W 10．现有0.1000 mol.L -1某有机一元弱酸（HA ）10 mL ，用25.00mL 苯萃取后，取水相25.00mL ，用0.02000 mol.L -1溶液滴定至终点，消耗20.00mL ，计算一元弱酸在两相中的分配系数K D 。(21.00) 解：

[][][][][][][][]()(){}(){}

()(){}(){}1n n

n o w w

n

n n

n

n n D n D n o

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n n n n n n n D o w D w w o

n

n w w

H R MR MR MR H K MR Ka HR K MR Ka HR HR K M HR K HR M R HR K HR MR HR ββ

+-+

++-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎣⎦====⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦

7.将100mL水样通过强酸性阳离子交换树脂，流出液用0.1042mol.L -1的NaoH 滴定，用去41.25mL，若水样总金属离子含量以钙离子含量表示，求水样中含钙的质量浓度（mol.L -1）

解：[Ca2+]=0.1042×41.25×0.5×40.08×103/100×10-3=8.6×102mg/L

8. 称取1.5 mol.L -1一型阳离子交换树脂作成交换柱，净化后,用NaCl溶液冲洗至甲基橙呈橙色为止。收集流出液，用甲基橙为指示剂，以0.1000标NaoH 准溶液滴定24.51mL，用去24.51mL，计算该树脂的交换容量(mmol.g -1)。

1.6mmol.g -1)

解：交换容量=0.10000×24.51×10-3×103/1.5=1.6mmol/g

9. 含有纯NaCl和KBr混合物0.2567g，溶解后使之通过H-型离子交换树脂，需要用0.1023 mol.L -1NaOH溶液34.56mL滴定流出液至终点，问混合物中各种盐的质量分数是多少？

解：设NaCl所占的百分率为x，则KBr占1-x

由题意得 (0.2567x/58.44)+[0.2567(1-x)/109.00]=0.1023×34.56×10-3解得NaCl所占的百分率为x=61.70% , KBr所占的百分率为1-x=38.30%