化学分析习题课

10
测定HCl与H3PO4混合溶液中各组分的浓度， 混合溶液中各组分的浓度， 例.测定 测定 与 取2份试液，每份25mL，分别用NaOH 份试液，每份 ，分别用 份试液 标准溶液标定， （0.2500mol/L)标准溶液标定，第一份用甲基 标准溶液标定 红为指示剂，消耗NaOH标准溶液 标准溶液30.00mL, 红为指示剂，消耗 标准溶液 第二份用酚酞做指示剂，消耗NaOH标准溶液 第二份用酚酞做指示剂，消耗 标准溶液 40.00mL,溶液中 溶液中HCl和H3PO4的浓度关系是 溶液中 和 A CHCl=CH3PO4 B 2CHCl=CH3PO4 C CHCl=2CH3PO4 D CHCl=3CH3PO4
8
为测定牛奶中的蛋白质含量，称取0.5000g样品，用 样品， 例. 为测定牛奶中的蛋白质含量，称取 样品 浓盐酸消化，加浓碱蒸出NH3，用过量 3BO3吸收 用过量H 浓盐酸消化，加浓碱蒸出 标液滴定， 后，以HCl标液滴定，用去 标液滴定 用去10.50mL，另取 ，另取0.2000g 经过同样处理，消耗HCl标液 标液20.10mL 纯NH4Cl ，经过同样处理，消耗 标液 已知牛奶中蛋白质的平均含氮量为15.7%，计算此 已知牛奶中蛋白质的平均含氮量为 ， 牛奶中蛋白质的百分含量。 牛奶中蛋白质的百分含量。
2+ −7
∴α Y ( H ) = 10 9.2 ⇒ 查表可知pH = 3.6
15
例．在络合滴定中，下列叙述正确的是： 在络合滴定中，下列叙述正确的是： A 各种副反应均使络合物的稳定性下降 B pH值越大，络合物的稳定性越大 值越大， 值越大 C EDTA与有色金属离子生成有色的螯合物 与有色金属离子生成有色的螯合物 D 酸效应系数随溶液pH值增大而增大 酸效应系数随溶液 值增大而增大
V1 = 0，V 2 > 0 ⇒ 样品由NaHCO3组成 0.2500 × 38.47 × 84.00 NaHCO3 % = × 100% = 80.79% 1.000 × 1000
V2 > 0，V1 > 0，V2 > V1 ⇒ 样品由Na 2 CO3 和NaHO3 共同组成 0.2500 × 15.29 × 106.0 Na 2 CO3 % = × 100% = 40.52% 1.000 × 1000 0.2500 × (33.29 − 15.29) × 84.00 NaHCO3 % = × 100% = 37.80% 5 1.000 × 1000
7
取纯Na 例. 取纯 2CO3 0.8480g，加入纯固体 ，加入纯固体NaOH 0.2400g， ， 定容至200mL，从中移取 定容至 ，从中移取50.00mL，用0.1000mol/L ， HCl 标准溶 液滴定 至酚酞 变色 ， 问需要 问需要HCl 多少 体积？若继续以甲基橙为指示剂滴至变色， 体积？若继续以甲基橙为指示剂滴至变色，还需 要加入HCl多少体积？ 多少体积？ 要加入 多少体积 解： 用酚酞作指示剂，变色 时消耗HCL V1 mL
φ= φ θ' O 2− Cr 3+ Cr2 7
2Cr3+ + 7H2O
2 0.059 C Cr2O7− 0.0500 + lg 2 = 1.28 + 0.059 lg = 1.01V 2 6 C 3+ 0.100
∵ K ZnY =
,
[ ZnY , ] [ Zn
2+ ,
][Y ]
,
[Y ] = [Y ' ] / α Y ( H )
⇒ K ZnY
,
[ ZnY ] = [ Zn][Y ' ] / α Y ( H )
0.02 × 10 由题可知 [ ZnY ] = − [ Zn 2+ ] = 0.008 − [ Zn 2+ ] mol / L 15 + 10 0.02 × (15 − 10) [Y ' ] = = 0.004 mol / L 15 + 10 14
有一碱溶液可能是NaOH，NaHCO3，Na2CO3或以上 例. 有一碱溶液可能是 ， 几种物质混合物， 标准溶液滴定， 几种物质混合物，用HCl标准溶液滴定，以酚酞为 标准溶液滴定 指示剂滴定到终点时消耗HCl V1 mL；继续以甲基 指示剂滴定到终点时消耗 ； 橙为指示剂滴定到终点时消耗HCl V2 mL，由以下 橙为指示剂滴定到终点时消耗 ， 的关系判断该碱溶液的组成。 V1和V2的关系判断该碱溶液的组成。 （1）V1 > 0， V2 = 0 ） ， （2）V2 > 0， V1 = 0 ） ， （3）V1 = V2 ） （4）V1 > V2 > 0 ） （5）V2 > V1 > 0 ）
（B） ）
发生酸效应时， 例. EDTA发生酸效应时，酸效应系数表示： 发生酸效应时 酸效应系数表示： A [Y] /CY B å[HiY]/CY C [Y] / ([Y]+å[HiY]) D ([Y]+å[HiY])/[Y]
(D)
16
溶液中， 例．在1mol/L的HCl溶液中，Cr2O72- /Cr3+电对的条件 的 溶液中 电位为1.00V，计算用固体亚铁盐将 电位为 ，计算用固体亚铁盐将0.1000mol/L的 的 K2Cr2O7还原至一半时的电位？ 还原至一半时的电位？ 解：Cr2O72- + 6e + 14H+ 14H
2 NaOH CO2 Na 2 CO3 酚酞 → 2 NaHCO3 → 2 NaOH CO2 Na 2 CO3 甲基橙 → 2 Na + + H 2 O + CO2 →
C NaOH
0.3000 × 50.00 − 2.00 = = 0.260 mol / L 50.00
（C） ）
11
溶液中，加入F 形成AlF63-，如 例. 在0.10mol/L的Al3+溶液中，加入 -形成 的 反应达平衡后，溶液中的F 浓度为0.01mol/L，求 反应达平衡后，溶液中的 -浓度为 ， 游离Al 的浓度？ 游离 3+的浓度？
3 已知 AlF6 −的累积稳定常数分别为
β 1 = 1 .4 × 10 6 , β 2 = 1 .4 × 10 11 , β 3 = 1 .0 × 10 15 β 4 = 5 .6 × 10 17 , β 5 = 2 .3 × 10 19 , β 6 = 6 .9 × 10 19
ห้องสมุดไป่ตู้
解:
查表可知： pH 5 时， α Y（H） = 6.45 lg
根据前面结果 lg α Al ( F ) = lg( 9 .0 × 10 9 ) = 9 .95
查表知 lg K AlY = 16 .1
⇒ lg K 'AlY = 16 .1 − 6 . 45 − 9 .95 = 0 . 3
13
例. 15mL 0.020mol/L EDTA与10mL 0.020mol/L Zn2+溶液 与 相混合， 相混合，若pH=4.0，计算 ，计算[Zn2+]；若欲控制 ；若欲控制[Zn2+]为 为 10-7 mol/L，问溶液的 应控制多大？ 应控制多大？ ，问溶液的pH应控制多大 已知lgK 已知 ZnY=16.5 解: 已知pH = 4 时 lg α Y（H） = 8.44
6
续前
解:
混碱 NaOH NaHCO3 Na2CO3 酚酞 V1 NaCl NaHCO3 NaHCO3 甲基橙 V2 -----CO2 CO2
V1 > 0， V2 = 0 ， V2 > 0， V1 = 0 ， V1 > V2 > 0 V2 > V1 > 0 V1 = V2
NaOH NaHCO3 NaOH + Na2CO3 NaHCO3 + Na2CO3 Na2CO3
[ H + ][ A− ] 解：∵ K a = [ HA] 当酸被中和一半 [ HA] = [ A ] ⇒ pK a = pH = 5.0
10 −14 10 −14 SP时，由[OH ] = −8.85 = × Cb −5 10 10 ⇒ Cb = 0.05012 mol / L
−
2
续前
∵ 0.1000 × V NaOH = 0.05012 × (60 + V NaOH ) ⇒ V NaOH = 60.29 mL
4
续前
解： 用酚酞作指示剂，变色 时终点消耗 HCl 的体积为 V1
用甲基橙作指示剂，变 色时终点消耗 HCl 的体积为 V2
V2 = 2V1 ⇒ 样品由Na 2 CO3组成 0.2500 × 24.32 × 106.0 Na 2 CO3 % = × 100% = 64.45% 1.000 × 1000
解:
α Al ( F ) = 1 + 1 . 4 × 10 6 × 0 . 01 + 1 . 4 × 10 11 × 0 . 01 2 + 1 . 0 × 10 15 × 0 . 01 3
+ 5.6 × 1017 × 0.014 + 2.3 × 1019 × 0.015 + 6.9 × 1019 × 0.016
解： 吸收 NH3 + H3BO3 滴定 H+ + H2BO3NH4+ + H2BO3H3BO3
化学计量比 1 ： 1
C HCl = m NH 4 Cl M NH 4 Cl × VHCl × 10
−3
=
0.2000 53.491 × 20.10 × 10
−3
= 0.186 mol / L
9
例. 50.00 mL 0.3000 mol/L的NaOH溶液从空气中吸收 的 溶液从空气中吸收 今以酚酞为指示剂， 了2.00 mmoL的CO2，今以酚酞为指示剂，用HCl 的 标液滴定时， 溶液浓度为多少？ 标液滴定时，该NaOH溶液浓度为多少？ 溶液浓度为多少 解：
继续用甲基橙作指示剂 ，变色时又消耗 HCL V2 mL
C HCl × V1 0.8480 0.2400 50 =( + )× = 0.0035 1000 106.0 40.00 200 ⇒ V1 = 35mL
已知M Na2CO3 = 106.0 ，M NaOH = 40.00
C HCl × V2 0.8480 50 = × = 0.0020 1000 106.0 200 ⇒ V2 = 20mL
化学分析习题课
1
将含某弱酸HA（M=75.00）的试样 例. 将含某弱酸 （ ）的试样0.900 g，溶解成 ， 60.00 mL溶液，用0.1000 mol/L的NaOH标准溶液滴 溶液， 溶液 的 标准溶液滴 酸的一半被中和时pH = 5.00，化学计量点时 定，酸的一半被中和时 ， pH = 8.85，计算试样中 的百分含量。 ，计算试样中HX的百分含量。 的百分含量
0 .1000 × 60 .29 × 75 × 100 % = 50 .23 % 0 .900 × 1000
HA % =
3
未知试样可能由NaHCO3和Na2CO3组成，每次称量 组成， 例. 未知试样可能由 1.000g，用0.2500 mol/L 的HCl标准溶液滴定，试 标准溶液滴定， ， 标准溶液滴定 由以下数据判断并计算每种未知样品的组成。 由以下数据判断并计算每种未知样品的组成。 （1）用酚酞作指示剂，终点时消耗 ）用酚酞作指示剂，终点时消耗HCl 24.32 mL； ； 另取一份，改用甲基橙作指示剂， 另取一份，改用甲基橙作指示剂，终点时消耗 HCl48.64 mL （2）加入酚酞时颜色不变，加入甲基橙，终点时 ）加入酚酞时颜色不变，加入甲基橙， 消耗HCl 38.47 mL 消耗 （3）酚酞作指示剂变色时消耗 ）酚酞作指示剂变色时消耗HCl 15.29mL，继 ， 续以甲基橙作指示剂变色时又消耗HCl 33.19 mL 续以甲基橙作指示剂变色时又消耗
续前
0.008 − [ Zn 2+ ] ⇒ = 1016.5 [ Zn 2+ ] × 0.004 / 10 8.44
[ Zn 2+ ] = 2 × 10 −8.06 = 10 −7.75 mol / L
0.008 当 [ Zn ] = 10 时 ⇒ −7 = 1016.5 10 × 0.004 / α Y ( H )
≈ 9.0 × 10 9
C Al 0.10 [Al ] = = = 1.1 × 10 −11 mol / L α Al( F) 9.0 × 10 9
3+
12
-溶液中， 计算pH=5的0.1mol/L的AlF63-溶液中，含有 例.计算 计算 的 的 0.01mol/L游离 -时，AlY的条件稳定常数 游离F 游离 的条件稳定常数