812滴定分析习题库

1、章后习题解答TOP习题1. 下列数据，各包括几位有效数字？(1)2.0321(2) 0.0215(3) pHIn 6.30K(4)0.01 (5) 1.010 -5解 5 ； 3； 2； 1； 22.分析天平的称量误差为0.0001 g ，用减差法称取样品时，两次称量的最大误差可达0.0002g，欲使称量的相对误差小于0.1%，求至少应称取样品质量(g)?解RE =E 100%T0.00020.1100T 0.2 g所称样品至少要大于0.2 g 。3. 两人分析同一试样中的含铜量，其结果质量分数( ) 如下：甲0.36100.36120.3603乙0.364l0.36420.3643巳知此试样

2、中含铜量的真实值为0.3606 。试问何人所得结果的准确度高？何人的结果精密度高？为什么？解甲的X （ 0.3610 + 0.3612 + 0.3603）/30.3608乙的X （ 0.364l + 0.3642 + 0.3643）/30.3642甲的准确度高，因平均测量值接近于真实值；乙的精密度高, 因它的重现性好。4.在用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度时，若在实验过程中发生下列过失的情况，试说明每种情况下NaOH溶液所测得的浓度是偏大还是偏小。(1) 滴定管中NaOH溶液的初读数应为1.00 mL ，误记为0.10 mL 。(2) 称量邻苯二甲酸氢钾的质量应为0.3518 g，误记为

3、0.3578 g。解可利用下式计算NaOH溶液的浓度：m(KHC 8H 4 O4 )c( NaOH)V( NaOH)M (KHC 8 H 4O 4 )(1) 初读数 1.00 mL 误计为 0.10 mL ，使 V(NaOH)偏大，由上式可知测定的NaOH溶液浓度偏低；(2) 由于将称量的邻苯二甲酸氢钾的质量 0.3518 g 误计为 0.3578 g，使 m(KHC8H4O4) 偏大，由上式可知测定的 NaOH溶液的浓度偏高。5. 某一弱碱型指示剂的 KIn - 1. 310-5 ，此指示剂的变色范围是多少？解pKIn - -lg K In - = -lg (1.3 10 -5 ) = 4.

4、89HIn 4.89 = 9.11pK 14故变色范围为pH 8.11 10.116.称取分析纯 Na2CO31.3350 g ，配成一级标准物质溶液250.0 mL ，用来标定近似浓度为0.1molL-1HCl 溶液，测得一级标准物质溶液25.00mL恰好与 HCl 溶液 24.50mL反应完全。求此HCl 溶液的准确浓度。解一级标准物质溶液25.00 mL 中 Na2CO3 的质量1.335 0 g 25.00 mL 0.1335 gm(Na 2 CO3 )250.0 mL根据 Na2CO3标定 HCl 溶液的计量关系Na2CO + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H 2 O3得

5、c(HCl )V ( HCl )m( Na 2 CO 3 )2n( Na 2 CO 3 ) 2M ( Na 2 CO 3 )c(HCl )2m(Na 2 CO3 )20.1335 g0.1028mol L1M ( Na 2 CO3 ) V (HCl )106.0 g mol1 24.50 10 3L因此 HCl 溶液的准确浓度为0.1028 mol L-1 。7. 标定浓度为 0.1 molL-1 的 NaOH溶液，欲消耗 25 mL左右的 NaOH溶液，应称取一级标准物质草酸 (H 2C2O42H2O)的质量约为多少？能否将称量的相对误差控制在 0.05 范围之内？若改用邻苯二甲酸氢钾 (K

6、HC8H4O4) ，结果又如何？解2n(H 2 C2 O4 2H 2 O)c(NaOH) V (NaOH)2m(H 2 C2 O4 2H 2 O)M (H 2C 2 O4 2H 2 O)c(NaOH)V (NaOH)m(H 2C 2 O 42Hc(NaOH)V (NaOH) M (H 2C 2 O42H 2O)2O)20.1 mol L 125 10 3 L 126gmol 10.15g2若称量草酸采取差减法进行，则分析天平引起的绝对误差为0.0001 g2RE0.00020.05 范围内。100% 0.133% ，故不能控制在0.15若改用邻苯二甲酸氢钾，M(KHC8H4O4) 204 g

7、mol -1n(KHC 8 H 4 O 4 )c( NaOH )V ( NaOH )m(KHC 8 H 4 O4 )c(NaOH )V ( NaOH ) M (KHC 8 H 4 O 4 )0.1 mol L 125 10 3 L204 g mol 10.51gRE0.00020.039% ，故可以控制在0.05 范围内。100%0.518. 化学计量点和滴定终点有何不同？在各类酸碱滴定中，计量点、滴定终点和中性点之间的关系如何？解 化学计量点是化学反应的等量点，而滴定终点则是指示剂的变色点。在各类酸碱滴定中，所选指示剂的变色点与该反应的化学计量点应尽可能接近。中性点的pH 值永远等于 7，而

8、化学计量点和变色点的pH 值则根据滴定反应类型的不同和所选指示剂的不同而不同。9.用 NaOH溶液滴定某一元弱酸时，已知加入40.00 mLNaOH 溶液时达到化学计量点，而加入NaOH标准溶液16.00 mL 时，溶液的 pH 值为 6.20 。求此弱酸的离解常数。解设一元弱酸为HA ，pHpK alg n( NaA )pK alg16.00 mL c( NaOH )n(HA )(40.00 16.00) mL c(NaOH )6.20pK alg 16.00 mL24.00 mLpKa 6.3810. 下列各酸 ( 假设浓度均为-120.00 mL)，哪些能用-10.1000 molL ，

9、体积均为0.1000 molL NaOH溶液直接滴定？哪些不能？如能直接滴定，应选用什么指示剂，各有几个滴定突跃？(1)蚁酸 (HCOOH) pKa 3.75(2)琥珀酸 (H2C4H4O4)pK a1 4.16； p K a2 5.61(3)顺丁烯二酸 (H C H O) pK a1 1.83； p K a2 6.072424(4)邻苯二甲酸 (H2C8H O) pK a1 2.89； p K a2 5.5144(5)硼酸 (H BO) pK a1 9.2733解（ 1）能，因为 pa 3.75 ， a 1.7 10 -4 ,a 10 -8 ，由于滴定突跃范围为6.75 9.70 ，KKcK

10、因此可选用酚酞作指示剂。（ 2）能，因为 c K a1 10-8 ， c K a2 10-8 ，但 K a1/ K a2 104, 故有 2 个滴定突跃，可进行分步滴定。由于第一化学计量点时的pH 3.95 ，第二化学计量点时的pH 9.30 ，因此可分别选用甲基橙和百里酚酞作为两步滴定的指示剂。（ 4）能，因为c K a1 10-8 ， c K a2 10-8 ，但 K a1/ K a2 104，故只有一个滴定突跃，可作为一元弱酸进行滴定。由于化学计量点时的pH 9.0左右，故可选用酚酞或百里酚酞作指示剂。（ 5）不能，因为cK a1-8 1011. 已知柠檬酸HCit(HOHCHO) 的三

11、级解离常数分别为p K a1 3.13 ，p K a2 4.76 ， p K a333646-1-16.40 ，浓度为 0.1000 molL 柠檬酸溶液，用0.1000 molL NaOH标准溶液滴定时，将有几个滴定突跃？应选用什么指示剂？解 因为c K a1 10 -8 、 c K a2 10 -8 、 c K a3 10 -8但K a1/ K a2 104、 K a2 / K a3 104因此，只有一个滴定突跃，可作为一元弱酸进行滴定。由于化学计量点时的pH 9.40 ，故可选用百里酚酞作指示剂。12. 某试样中含有Na2CO3、 NaHCO3和不与酸反应的杂质，称取该样品0.6839

12、g 溶于水，用 0.2000molL-1 的 HCl 溶液滴定至酚酞的红色褪去, 计用去 HCl 溶液 23.10 mL。 加入甲基橙指示剂后，继续用HCl 标准溶液滴定至由黄色变为橙色，又用去 HCl 溶液 26.81 mL。计算样品中两种主要成份的质量分数。解c(HCl )V1 ( HCl )M (HCl )( Na 2 CO 3 )(试样 )m0.2000 mol L -123.1010 3L106.0 g mol 10.6839 g0.7160c(HCl)V2 (HCl)V1 (HCl) M (HCl)( NaHCO 3 )m(试样 )0.2000 mol L-1(26.8123.10

13、)10 3 L 84.0 g mol 10.091140.6839 g13.准确称取粗铵盐1.000 g ，加过量NaOH溶液，将产生的氨经蒸馏吸收在50.00 mL0.2500-1-1NaOH溶液 1.56 mL。计算样mol L H2SO4 溶液中。过量的酸用 0.5000 molL NaOH溶液返滴定时，用去品中氨的质量分数。解根据反应式NH 4 + OH - = NH 3 + H 2O2 NH3 + H 2SO4 = (NH 4) 2SO4 + 2H 2OH2SO4 + 2NaOH = Na 2SO4 + 2H 2O可得各物质的计量关系1 n( NH 3 )n(H 2 SO4 )1 n

14、( NaOH)22n( NH 3 )2n( H 2SO4 )2 (0.2500 molL 150.0010 3 L0.5000 mol L 1 1.5610 3 L )2.42210 2 moln( NH 3 )M ( NH 3 )2.42210 2 mol 17.03 g mol1( NH 3 )m(试样 )1.000 g0.412514. 准确量取过氧化氢试样溶液25.00 mL ，置于 250 mL 容量瓶中，加水至刻度，混匀。准确吸出25.00 mL ，加 H2SO 酸化，用-1KMnO标准溶液滴定，消耗35.86 mL ，计算试样溶液中过0.027 32 mol L44氧化氢的质量体

15、积分数。解根据反应5H2O2 + 2KMnO4 + 3H 2SO4 K 2SO4 + 2MnSO4 + 5O 2 + 8H 2O得 H2O2 与 KMnO4 的计量关系为：1 n(H 2O 2 )1 n(KMnO 4 )52m(H 2O 2 )n(H 2O2 )M (H 2 O2 )5 c(KMnO 4 )V (KMnO 4 )M (H 2 O 2 )(H 2O2 )2V(试样 )V(试样)V (试样 )5 0.02732mol L-1 35.8610 3 L 34.01g mol-1225.00 mL0.025L250.0 mL33.30 gL 115. 测定血液中Ca2+244含量时 ,

16、常将其沉淀为 CaCO，再将沉淀溶解于硫酸，并用KMnO标准溶液滴定。设取 5.00 mL血液，稀释至 50.00mL，再取稀释后的血液10.00 mL，经上述处理后用-10.002 00 molL的 KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液 1.15 mL 。求 100 mL 血液中 Ca2+的质量 (mg) 。解 根据滴定反应方程式Ca2+ +C 2O 42- CaC2O4 2-+2+22O5 C 2 O 4+ 2MnO 4 + 16H 2Mn+ 10CO + 8H得各物质的计量关系：n(Ca2)n(CaC2 O 4 )5 n(MnO 4-)2n(Ca 2 )5c(MnO 4- )

17、V (MnO 4- )50.00200 mol L-11.15 10 3 L0.00575 mol L- 12V (血液 )210.00103L5 mL50 mL则 100 mL 血液中 Ca2+的质量：m(Ca2+) = c(Ca 2+) V( 血液 ) M(Ca2+)= 0.0057 5 molL -1 100 10 -3 L 40 g mol -1= 23.0 10-3g = 23.0 mg16. 称取漂白粉样品2.622g，加水和过量的-1KI ，用适量硫酸酸化， 析出的 I 2 立即用 0.1109 molLNa S O 标准溶液滴定， 消耗了 35.58 mL。计算样品中有效氯 C

18、a(OCl)的质量分数。 M(Ca(OCl) = 143.022322gmol -1 解 据反应式 :Ca(OCl) 2 + 4HCl + 4KI CaCl 2 + 2I2 + 4KCl + 2H2OI 2 + 2 S2 O 32- 2I- + S4 O 62-nCa(ClO) 2 1 n(I 2 )1 n(Na 2S2 O3 )1 c(Na 2 S2 O 3 )V (Na 2S2 O3 )244mCa(ClO) 2 nCa(ClO) 2 M Ca(ClO) 2 Ca(ClO) 2 m(试样 )m(试样 )1 c(Na 2 S2 O 3 )V (Na2 S2 O 3 )M Ca(ClO) 2

19、4m(试样 )10.1109 mol L-135.58 10 3L-1 143.0 g mol - 142.622g0.0538017.精密称取维生素6 86-1)试样 0.1988 g ，加新煮沸过的冷蒸馏水100 mLC(C H O)(M = 176.12 g mol和稀 HAc10 mL，加淀粉指示剂后，用0.050 00 mol L-1 I 2 的标准溶液滴定，达到终点时用去22.14 mL ，求维生素试样的质量分数。解n(C6H8O6) n(I 2) = c(I 2) V(I 2 )m( C6 H 8O 6 ) c( I 2 )V (I 2 ) M ( C6 H 8 O6 )(C6

20、H 8 O 6 )试样)m 试样)m(0.05000 mol L -122.14 10- 3 L 176.12 g mol -1(C6 H 8 O 6 )0.1988 g0.980718.一定质量的 ZnO与 20.00mL 0.1000 mol L-1HCl 溶液恰能完全作用，若滴定相同质量的ZnO，须用 0.050 00 mol L-1 的 EDTA标准溶液多少mL?解根据反应ZnO + 2HCl ZnCl 2 + H 2O(ZnO) 1 (HCl)n20.1000 molL-120.00 10 3 L3n(ZnO )21.000 10 moln(ZnO )n( EDTA )n( ZnO

21、)1.000 10 3mol20.00 mLV (EDTA )0.050 00 molL-1c(EDTA )19.称取基准物质CaCO3 0.2100 g ，用 HCl溶液溶解后 , 配成 250.0 mL 溶液，吸取25.00 mL ，在pH = 10 的体系中，以铬黑T 为指示剂用 EDTA标准溶液滴定，用去标准溶液20.15 mL ，求 EDTA 标准溶液的浓度。解 根据n(CaCO3) n(EDTA) =c(EDTA) V(EDTA)n( CaCO3 )m(CaCO3 )c( EDTA )M ( CaCO3 )V (EDTA)V (EDTA)0.2100 g25 mL250 mL0.0

22、10 42 mol L1100 g mol -120.15 10-3L20. 取 100.00 mL 水样，在 pH 值为 10 左右，以铬黑 T 为指示剂，用0.010 48 mol L-1 EDTA 标准2+溶液滴定至终点，共消耗 14.20 mL；另取 100.00 mL该水样，调节pH值至 13，使 Mg 形成 Mg(OH)2 沉淀，以紫脲酸胺为指示剂，用上述EDTA标准溶液滴定，消耗EDTA标准溶液10.54 mL ，计算水中2+2+Ca 、 Mg的浓度各为多少。解c (EDTA )V 2(EDTA)c(Ca 2 )V ( 水样 )-10.01048 molL10.54 mL0.00

23、1 105 mol L 1100 .00 mLc(Mg 2 )c(EDTA )V1 (EDTA )V (水样 )0.01048 mol L-1(14.2010.54) mL0.000 383 6molL 1100.00 mL21.取医院放射科含银废液10.00 mL ，经 HNO 酸化后，以NHFe(SO ) 2 为指示剂，用 0.043 82344-14+ 1molL NHSCN标准溶液滴定，消耗23.48 mL ，求废液中 Ag 的含量（ gL）。解Ag+( aq) + SCN - ( aq) = AgSCN( s)+-44n(Ag ) =n(SCN) =c(NH SCN)V(NH SCN

24、)(Ag )n(Ag )M (Ag ) c( NH 4SCN)V (NH 4 SCN)M (Ag)V (试样 )V (试样 )0.04382 mol L 123.48 mL107.87 gmol-111.09 g L 110. 00 mLExercises1. If you had to do the calculation of (29.837-29.24)/32.065, what would be the correct result of significant figure?Answer The significant figure would be 0.0192. Two mono

25、protic acid, both 0.1000 mol L -1 in concentration, are titrated with 0.1000 molL-1 NaOH. The pH at the equivalence point for HX is 8.8 and that for HY is 7.9 .(a)Which is the weaker acid?(b) Which indicators in following could be used to titrate each of these acids?Methyl orangeMethyl redBromthymol

26、 bluePhenolphthaleinpH ranger for4.4 6.26.0 7.58.0-9.63.1 4.4color changeSolution(a)HX is weaker. The higher the pH at the equivalence point, the stronger theconjugate base(X- ) and the weaker the conjugate acid(HX).(b) Phenolphthalein, which changes color in the pH 8 9.6 range, is perfect for HX an

27、dprobably appropriate for HY.3. A sample of 0.1276 g of an unknown monoprotic acid, HX, was dissolved in 25.00 mL ofwater and titrated with 0.0633 mol L-1NaOH solution. The volume of base required to reachthe equivalence point was 18.40 mL.(a)What is the molar mass of the acid?(b) After 10.00 mL of

28、base had been added in the titration, the pH was determined to be5.87. What is thea for the unknown acid?KSolutionHA + NaOH = NaA + HO2(a)n(HA) =n(NaOH) =c(NaOH) V(NaOH)m(HA )c(NaOH) V (NaOH)M (HA )0.1276 g0.0633 molL 1 18.40 10 3 LM ( HA )M (HA )109.5 g mol1(b) pHpKa NaA pKaV ( NaA )lgHA lgV (HA )p

29、Ka 5.87 - lg10.00 mL5.87 0.076 5.79(18.40 - 10.00) mLa = 1.6 10 -6K2 2 42L-12-4. How many grams of H C O2H O are need to prepare 250.0 mL of a 0.1000 molC 2 O 4standard solution and a 0.1000 molL -1H3O+ standard solution?Solutionx250.0 10 3L 0.1000 mol L 1126g mol 1x = 3.150 g3.150 g of H2C2O42H2O a

30、re needed to prepare 250.0 mL of a 0.1000 molL-1 C 2 O 42-standardsolution. Ka1 5.6 10Ka 21.51024 102Almost3+solutioncomes from the firstionizationreaction.The concentrationall the H O in thein H 3O+ can be determined by considering only Ka1.H2C2O4 =HC 2O 4-+ H3O+y- 0.1 0.250.10.250.10.25 HC 2 O 4 H

31、 3 O(0.1000 molL 10.2500 L ) 2102K a 1 H 2 C 2 O 4 ( y0.1000 mol L 15.60.2500 L )y0.036 mol(H2C2O42H2O) = y (H2C2O42H2O) = 0.036 mol126gmol -1= 4.5 gmM4.5g of H2C2O42H2O are needed to prepare250.0 mL ofa 0.1000 molL-1 H3O+ standardsolution.5.A studenttitrated25.00mL ofNaOHsolutionwithstandardsulfuri

32、cacid. Ittook 13.40mL of 0.05550 mol L -1 H2SO4 to neutralize the sodium hydroxide in the solution. What was themolarity of the NaOH solution? The equation for the reaction is 2NaOH + HSO = Na2SO + 2HO2442Solution2NaOH + H2 SO4 = Na 2SO4 + 2H 2O1 n(NaOH) = n(H2SO4)21 c(NaOH)V(NaOH) = c(H2SO4) V(H2SO

33、4)22 c( H 2 SO4 )V (H 2SO 4 )2 0.05550mol L 113.40 mL0.05950 mol L1c( NaOH)25.00 mLV ( NaOH)6. A freshly prepared solution of sodium hydroxide was standardized with 0.1024 mol L-1H2SO4 .(a)If 19.46 mL of the base was neutralized by 21.28 mL of the acid, what was the molarityof the base?(b)How many grams of NaOH were in each