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1、绪论习题思考题:一、 分析化学的研究对象是什么?二、简述分析化学的要求。三、试举出几例分析化学的应用实例。四、试写出几种有关分析化学学科的国内外专业期刊。答案:一、答:分析化学分无机分析和有机分析,无机分析的研究对象是无机物,有机分析的对象是有机物。在无机分析中,组成无机物的元素种类较多,通常要求鉴定物质的组成和测定各成分的含量。有机分析中,组成有机物的元素种类不多,但结构相当复杂,分析的重点是官能团分析和结构分析。二、答:1. 掌握各种分析方法的基本原理,树立正确的“量”的概念。2.正确地掌握基本实验操作。3.初步具有分析和解决有关分析化学问题的能力:能够按药典方法或地方标准承担常规药物分析
2、检测任务;有科研能力,为今后进一步学习及将来的工作打基础。三、(略)四、(略)误差和分析数据的处理习题1指出在下列情况下,各会引起哪种误差?如果是系统误差,应该采用什么方法减免?(1)砝码被腐蚀;(2)天平的两臂不等长;(3)容量瓶和移液管不配套;(4) 试剂中含有微量的被测组分;(5)天平的零点有微小变动;(6)读取滴定体积时最后一位数字估计不准;(7)滴定时不慎从锥形瓶中溅出一滴溶液;(8)标定HCl溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2。答:(1)系统误差中的仪器误差。减免的方法:校准仪器或更换仪器。(2)系统误差中的仪器误差。减免的方法:校准仪器或更换仪器。(3)系统误差中的仪器误差。
3、减免的方法:校准仪器或更换仪器。(4)系统误差中的试剂误差。减免的方法:做空白实验。(5)随机误差。(6)系统误差中的操作误差。减免的方法:多读几次取平均值。(7)过失误差。(8)系统误差中的试剂误差。减免的方法:做空白实验。2如果分析天平的称量误差为±0.2mg,拟分别称取试样0.1g和1g左右,称量的相对误差各为多少?这些结果说明了什么问题?解:因分析天平的称量误差为。故读数的绝对误差根据可得这说明,两物体称量的绝对误差相等,但他们的相对误差并不相同。也就是说,当被测定的量较大时,相对误差就比较小,测定的准确程度也就比较高。3滴定管的读数误差为±0.02mL。如果滴定中
4、用去标准溶液的体积分别为2mL和20mL左右,读数的相对误差各是多少?从相对误差的大小说明了什么问题?解:因滴定管的读数误差为,故读数的绝对误差根据可得这说明,量取两溶液的绝对误差相等,但他们的相对误差并不相同。也就是说,当被测定的量较大时,测量的相对误差较小,测定的准确程度也就较高。4下列数据各包括了几位有效数字?(1)0.0330 (2) 10.030 (3) 0.01020 (4) 8.7×10-5 (5) pKa=4.74 (6) pH=10.00答:(1)三位有效数字(2)五位有效数字(3)四位有效数字(4)两位有效数字(5)两位有效数字(6)两位有效数字5将0.089g
5、Mg2P2O7沉淀换算为MgO的质量,问计算时在下列换算因数(2MgO/Mg2P2O7)中取哪个数值较为合适:0.3623,0.362,0.36?计算结果应以几位有效数字报出。答::0.36 应以两位有效数字报出。6用返滴定法测定软锰矿中MnO2的质量分数,其结果按下式进行计算:问测定结果应以几位有效数字报出?答::应以四位有效数字报出。7用加热挥发法测定BaCl2·2H2O中结晶水的质量分数时,使用万分之一的分析天平称样0.5000g,问测定结果应以几位有效数字报出?答::应以四位有效数字报出。8两位分析者同时测定某一试样中硫的质量分数,称取试样均为3.5g,分别报告结果如下:甲:
6、0.042%,0.041%;乙:0.04099%,0.04201%。问哪一份报告是合理的,为什么?答::甲的报告合理。因为在称样时取了两位有效数字,所以计算结果应和称样时相同,都取两位有效数字。9标定浓度约为0.1mol·L-1的NaOH,欲消耗NaOH溶液20mL左右,应称取基准物质H2C2O4·2H2O多少克?其称量的相对误差能否达到0. 1%?若不能,可以用什么方法予以改善?若改用邻苯二甲酸氢钾为基准物,结果又如何?解:根据方程2NaOH+H2C2O4·H2O=Na2C2O4+3H2O可知,需H2C2O4·H2O的质量m1为:相对误差为则相对误差大
7、于0.1% ,不能用H2C2O4·H2O标定0.1mol·L-1的NaOH ,可以选用相对分子质量大的作为基准物来标定。若改用KHC8H4O4为基准物时,则有: KHC8H4O4+ NaOH= KNaC8H4O4+H2O需KHC8H4O4的质量为m2,则相对误差小于0.1% ,可以用于标定NaOH。10有两位学生使用相同的分析仪器标定某溶液的浓度(mol·L-1),结果如下:甲:0.12,0.12,0.12(相对平均偏差0.00%);乙:0.1243,0.1237,0.1240(相对平均偏差0.16%)。你如何评价他们的实验结果的准确度和精密度?答:乙的准确度和精
8、密度都高。因为从两人的数据可知,他们是用分析天平取样。所以有效数字应取四位,而甲只取了两位。因此从表面上看甲的精密度高,但从分析结果的精密度考虑,应该是乙的实验结果的准确度和精密度都高。11当置信度为0.95时,测得Al2O3的置信区间为(35.21±0.10)%,其意义是()A. 在所测定的数据中有95%在此区间内;B. 若再进行测定,将有95%的数据落入此区间内;C. 总体平均值落入此区间的概率为0.95;D. 在此区间内包含值的概率为0.95;答:D12. 衡量样本平均值的离散程度时,应采用()A. 标准偏差B. 相对标准偏差C. 极差D. 平均值的标准偏差答:D13. 某人测
9、定一个试样结果应为30.68%,相对标准偏差为0.5%。后来发现计算公式的分子误乘以2,因此正确的结果应为15.34%,问正确的相对标准偏差应为多少?解:根据得则S=0.1534%当正确结果为15.34%时,14. 测定某铜矿试样,其中铜的质量分数为24.87%。24.93%和24.69%。真值为25.06%,计算:(1)测定结果的平均值;(2)中位值;(3)绝对误差;(4)相对误差。解:(1)(2)24.87%(3)(4)15. 测定铁矿石中铁的质量分数(以表示),5次结果分别为:67.48%,67.37%,67.47%,67.43%和67.40%。计算:(1)平均偏差(2)相对平均偏差(3
10、)标准偏差;(4)相对标准偏差;(5)极差。解:(1)(2)(3)(4)(5)Xm=X大-X小=67.48%-67.37%=0.11%16. 某铁矿石中铁的质量分数为39.19%,若甲的测定结果(%)是:39.12,39.15,39.18;乙的测定结果(%)为:39.19,39.24,39.28。试比较甲乙两人测定结果的准确度和精密度(精密度以标准偏差和相对标准偏差表示之)。解:甲:乙:由上面|Ea1|<|Ea2|可知甲的准确度比乙高。 S1<S2Sr1<Sr2可知甲的精密度比乙高。综上所述,甲测定结果的准确度和精密度均比乙高。17. 现有一组平行测定值,符合正态分布(=20
11、.40,2=0.042)。计算:(1)x=20.30和x=20.46时的u值;(2)测定值在20.30 -20.46区间出现的概率。解:(1)根据得 u1=(2)u1=-2.5 u2=1.5 . 由表31查得相应的概率为0.4938,0.4332 则 P(20.30x20.46)=0.4938+0.4332=0.927018. 已知某金矿中金含量的标准值为12.2gt-1(克·吨-1),=0.2,求测定结果大于11.6的概率。解:=查表3-1,P=0.4987 故,测定结果大于11.6g·t-1的概率为: 0.4987+0.5000=0.998719. 对某标样中铜的质量分
12、数(%)进行了150次测定,已知测定结果符合正态分布N(43.15,0.23²)。求测定结果大于43.59%时可能出现的次数。解:=查表3-1,P=0.4713 故在150次测定中大于43.59%出现的概率为: 0.5000-0.4713=0.0287因此可能出现的次数为 1500.028720. 测定钢中铬的质量分数,5次测定结果的平均值为1.13%,标准偏差为0.022%。计算:(1)平均值的标准偏差;(2)的置信区间;(3)如使的置信区间为1.13% ±0.01%,问至少应平行测定多少次?置信度均为0.95。解:(1)(2)已知P=0.95时,根据得钢中铬的质量分数的
13、置信区间为(3)根据得已知,故查表3-2得知,当时,此时即至少应平行测定21次,才能满足题中的要求。21. 测定试样中蛋白质的质量分数(%),5次测定结果的平均值为:34.92,35.11,35.01,35.19和34.98。(1)经统计处理后的测定结果应如何表示(报告n,和s)?(2)计算P=0.95时的置信区间。解:(1)n=5经统计处理后的测定结果应表示为:n=5, s=0.11%(2), s=0.11% 查表t0.95,4=2.78 因此22. 6次测定某钛矿中TiO2的质量分数,平均值为58.60%,s=0.70%,计算:(1)的置信区间;(2)若上述数据均为3次测定的结果,的置信区
14、间又为多少?比较两次计算结果可得出什么结论(P均为0.95)?解:(1), s=0.70% 查表t0.95,5=2.57 因此(2), s=0.70% 查表t0.95,2=4.30 因此由上面两次计算结果可知:将置信度固定,当测定次数越多时,置信区间越小,表明越接近真值。即测定的准确度越高。23. 测定石灰中铁的质量分数(%),4次测定结果为:1.59,1.53,1.54和1.83。(1)用Q检验法判断第四个结果应否弃去?(2)如第5次测定结果为1.65,此时情况有如何(Q均为0.90)?解:(1)查表3-3得Q0.90,4=0.76,因Q>Q0.90,4 , 故1.83这一数据应弃去。
15、(2)查表3-3得Q0.90,5=0.64,因Q<Q0.90,5, 故1.83这一数据不应弃去。24. 用K2Cr2O7基准试剂标定Na2S2O3溶液的浓度(mol·L-1),4次结果为:0.1029,0.1056,0.1032和0.1034。(1)用格鲁布斯法检验上述测定值中有无可疑值(P=0.95);(2)比较置信度为0.90和0.95时的置信区间,计算结果说明了什么?解:(1) 查表3-4得, G0.95,4=1.46 , G1<G0.95,4 ,G2>G0.95,4故0.1056这一数据应舍去。 (2) 当 P=0.90时,因此当 P=0.95时,因此由两次
16、置信度高低可知,置信度越大,置信区间越大。25. 已知某清洁剂有效成分的质量分数标准值为54.46%,测定4次所得的平均值为54.26%,标准偏差为0.05%。问置信度为0.95时,平均值与标准值之间是否存在显著性差异?解:根据查表3-2得t0.95,3=3.18 , 因t>t0.95,3,说明平均值与标准值之间存在显著性差异。26. 某药厂生产铁剂,要求每克药剂中含铁48.00mg.对一批药品测定5次,结果为(mg·g-1):47.44,48.15,47.90,47.93和48.03。问这批产品含铁量是否合格(P=0.95)?解:查表3-2, t0.95,4 =2.78 ,
17、t<t0.95,4说明这批产品含铁量合格。27. 分别用硼砂和碳酸钠两种基准物标定某HC1溶液的浓度(mol·l-1),结果如下:用硼砂标定=0.1017,s1=3.9×10-4,n1=4 用碳酸钠标定 =0.1020,s2=2.4×10-4,n2=5当置信度为0.90时,这两种物质标定的HC1溶液浓度是否存在显著性差异?解:n1=4 n2=5 查表3-5, fs大=3, fs小=4 , F表=6.59 , F< F表说明此时未表现s1与s2有显著性差异(P=0.90)因此求得合并标准差为查表3-2 , 当P = 0.90, f = n1 + n2 2
18、 = 7 时, t 0.90 , 7 = 1.90 , t < t0.90 , 7 故以0.90 的置信度认为与无显著性差异。28. 根据有效数字的运算规则进行计算:(1)7.9936÷0.9967-5.02=?(2)0.0325×5.103×60.06 ÷139.8=?(3)(1.276×4.17)+1.7×10-4 -(0.0021764×0.0121)=?(4) pH=1.05,H+=?解:(1) 7.9936÷0.9967-5.02=7.994÷0.9967-5.02=8.02-5.02=3
19、.00 (2) 0.0325×5.103×60.06÷139.8=0.0325×5.10×60.1÷140=0.0712 (3) (1.276×4.17)+1.7×10-4-(0.0021764×0.0121)=(1.28×4.17)+1.7×10-4-(0.00218×0.0121)= 5.34+0+0=5.34 (4) pH=1.05 ,H+=8.9×10-229. 用电位滴定法测定铁精矿中铁的质量分数(%),6次测定结果如下: 60.72 60.81 60.7
20、0 60.78 60.56 60.84 (1) 用格鲁布斯法检验有无应舍去的测定值(P=0.95);(2) 已知此标准试样中铁的真实含量为60.75%,问上述测定方法是否准确可靠(P=0.95)?解:(1) 查表3-4得, G0.95,6=1.82 , G1<G0.95 , 6 , G2<G0.95 , 6 , 故无舍去的测定值。(2)0查表3-2得,t0.95,5=2.57 , 因t<t0.95 , 5,说明上述方法准确可靠。滴定分析化学概论习题一、选择题1. 下列说法中正确的是()A物质的量的单位是摩尔 B摩尔是一物质的量 C摩尔就是摩尔质量D摩尔是一系统的物质的量,该系
21、统中所包含的基本单元数与0.012千克碳-12的原子数目相等E摩尔等于6.023×1023个基本单元2. 用0.1mol/L HCl溶液滴定0.16g纯Na2CO3(=106)至甲基橙变色为终点,需VHCl()10ml 20ml C30ml 40ml . 16ml3.基准物质应具备下列哪些条件()稳定最好具有较大的摩尔质量易溶解必须具有足够的纯度 E物质的组成与化学式完全符合4.已知, 则cNaOH应为多少mol/L()0.1020 0.2039 0.05100 0.10 0.205.下列物质中哪些只能用间接法配制一定浓度的溶液,然后再标定。()KHC8H4O4HNO3H2C2O4&
22、#183;2H2O DNaOH EH2SO4二、填空题1. 滴定分析中,可采用的滴定方法有、和。2. 在滴定分析中,滴定终点与理论上的等当点不可能恰好符合,它们之间的误差称为。3. 适用于滴定分析法的化学反应必须具备的条件是();(2);()。凡能满足上述要求的反应,都可应用于滴定法。4. 根据标准溶液的浓度和所消耗的体积,算出待测组分的含量,这一类分析方法统称为。滴加标准溶液的操作过程称为。滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点,称为,亦称为。三、计算题1若将H2C2O4.2H2O基准物质长期保存于保干器中.用以标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏高还是偏低?分析纯的NaCl试剂若不作任
23、何处理用以标定溶液的浓度,结果会偏离,试解释之。2用于滴定分析的化学反应为什么必须有确定的化学计量关系?什么是化学计量点?什么是滴定终点?3 已知浓硫酸的相对密度为1.84(g/ml),其中含H2SO4约为96%(g/g),求其浓度为多少?若配制H2SO4液1L,应取浓硫酸多少毫升?4试计算K2Cr2O7标准溶液(0.02000mol/L)对Fe、FeO、Fe2O3和Fe3O4的滴定度。提示:将各含铁样品预处理成Fe2+溶液,按下式反应Cr2O72-+ 6Fe2+ 14H+2Cr3+ 6Fe3+ + 7H2O5欲配制NaC2O4溶液用于标定0.02 mol·L-1的KMnO4溶液(在
24、酸性介质中),若要使标定时两种溶液消耗的体积相近,问应配制多少浓度(mol·L-1 )的NaC2O4溶液?要配制100 ml 溶液,应该称取NaC2O4多少克? 6称取铁矿试样0.3143g,溶于酸并还原为Fe2+,用0.2000mol/L K2Cr2O7溶液滴定消耗了21.30ml。计算试样中Fe2O3的百分含量。答案:一、 选择题1. A、D、E ;2.C ;3. A、B、C、D、E ;4.B ;5. B、D、E二、填空题1. 直接滴定法、间接滴定法、返滴定法、置换滴定法。2. 滴定误差。3.()反应必须定量完成;(2)反应速率要快;()能用简便的方法确定终点。直接。4. 滴定分
25、析法,滴定,化学计量点,等当点。三、计算题1.解基准物质长期保存于保干器中易脱水变成或。若在计算时仍以计算表观的NaOH浓度为: 而实际的NaOH浓度为: 即标定结果偏低。
26、0; 同理可对NaCl标定AgNO3的情况进行分析,NaCl若不作处理,含有较多的水份。表观的 AgNO3浓度为: 而标准的AgNO3浓度为: 表观浓度偏高。2. 滴定分析所依据的化学反应只有具有了确定的计量关系,才能进行准确的计算。
27、 化学计量点是指当加入的滴定剂的量(摩尔)与被测物的量(摩尔)之间,正好符合化学反应式所表示的化学计量关系时的点:终点为指示剂的变色点3.4. 解:Cr2O72-+ 6Fe2+ 14H+2Cr3+ 6Fe3+ + 7H2O5.解:间接测定的反应式为: 所以应该称
28、取试样0.21g。6. 解:1molFe2O3和1/3Cr2O72-作用,故有酸碱滴定法习题思考题 设计下列混合物的分析方案:(1)HCl+NH4Cl混合液;(2)硼酸+硼砂混合物;(3)HCl+H3PO4混合液。练习题一、填空题1.用0.20 mol·L- 1NaOH溶液滴定0.10 mol·L- 1 H2SO4和0.10 mol·L- 1 H3PO4的混合溶液时在滴定曲线上,可以出现个突跃范围。2.用吸收了CO2 的标准NaOH溶液测定工业HAc的含量时,会使分析结果;如以甲基橙为指示剂,用此NaOH溶液测定工业 HCl 的含量时,对分析结果_ _(填偏高,偏
29、低,无影响)。3.已知柠檬酸的pKa1-pKa3 分别为3.13,4.76,6.40。则pKb2=; pKb3=。4.列出下溶液的质子平衡方程;浓度为c(mol·L- 1)(NH4)2 CO3浓度为c(mol·L- 1)NH4H2PO4 5.温度一定时,当离子强度增大,则HAc的浓度常数Kac , 活度常Kaa 。6.用0.100 mol·L- 1HCl滴定同浓度NaOH的pH突跃范围为 9.7 - 4.3。若HCl和NaOH的浓度均减小10倍, 则pH突跃范围是。7.对缓冲溶液,影响缓冲容量()大小的主要因素是 和 .8.用双指示剂法(酚酞、甲基橙)测定混合碱样
30、时,设酚酞变色时消耗HCl的体积为V1,甲基橙变色时,消耗HCl的体积为V2,则:()V1>0, V2=0时,为 。()V1=0, V2>0时,为 。()V1= V2=0时,为 。()V1> V2>0时,为 。()V2> V1>0时,为 。二、选择题1.下列各组酸碱对中,不属于共轭酸碱对的是( )A. H2+ Ac - HAc ; B. NH3 - NH2- ; C. HNO3 - NO3- ; D. H2SO4 -SO42 2.以甲基橙为指示剂,能用NaOH标准溶液直接滴定的酸和能用HCL标准溶液直接滴定的碱分别是( )A.H2C2O4,C2O42- B.
31、H3PO4,PO43- C.HAC,AC- D.HCOOH,HCOO-3.下列各组酸碱对中,属于共轭酸碱对的是( ) A. H2CO3 - CO32 - ; B. H3O+OH - ;C. HPO42 - - PO43 - ; D. NH3 CH2COOH - NH2CH2COO4.在浓度相同时,下列盐的水溶液中,其缓冲作用最大的是( )A.NaHCO3 B.NaH2PO4 C.Na2B4O7.10H2O D.Na2HPO45.浓度为c(mol· L- 1)的NaNO3溶液的质子平衡方程是( )A. H+ = OH - ; B . Na+ = NO3- = c ;C. H+ = Na
32、+ = NO3- + OH - ; D . Na+ + NO3- = c6.已知0.10 mol· L- 1一元弱酸溶液的pH=3.0, 则0.10 mol· L- 1共轭碱NaB溶液的pH是( )A. 11.0 ; B. 9.0 ; C. 8.5 ; D. 9.5 三、计算1. 计算下列各溶液的pH:(1)0.10 mol·L-1 ClCH2COOH(氯乙酸);(2)0.10 mol·L-1六次甲基四胺(CH2)6N4;(3)0.010 mol·L-1氨基乙酸;(4)氨基乙酸溶液等电点(即NH3+CH2COOH和NH2CH2COO-两种离子的
33、浓度相等时);(5)0.10 mol·L-1 Na2S;(6)0.10 mol·L-1 H2SO4。2计算用NaOH液(0.mol/L)滴定HCOOH液(0.1mol/L)到化学计量点时溶液的pH值,并说明应选择何种指示剂?3. 已知琥珀酸(H2C4H4O4)(以H2A表示)的pKa14.19,pKa25.57,计算在pH为4.88和5.00时H2A、HA-和A2-的0、1和2。若该酸的分析浓度为0.01mol/L,求pH为4.88时的三种型体的平衡浓度。4. 配制pH为2.00和10.00的氨基乙酸缓冲溶液各100mL,其缓冲物质总浓度为0.10mol·L-1。
34、问需分别称取氨基乙酸(NH2CH2COOH)多少克?加1.0 mol·L-1HCl或1.0 mol·L-1NaOH各多少毫升?(Mr=75.07)5. 某滴定反应过程中会产生1.0mmol H+,现加入5.0mL pH为5.00的HAc-Ac-缓冲溶液控制溶液酸度。如欲使反应体系的pH下降不到0.30单位,该缓冲溶液中的HAc和Ac-浓度各为多少?若配制此溶液1L,应加多少克NaAc·3H2O和多少毫升冰醋酸(17 mol·L-1)?6若用HCl液(0.02mol/L)滴定KOH液(0.02mol/L)20.00ml,试计算计量点到0.1%、化学计量点及
35、化学计量点后0.1%时溶液的pH值。可以采用何种指示剂?7滴定0.6300g某纯有机二元酸用去NaOH液(0.3030mol/L)38.00ml,并又用了HCl液(0.2250mol/L)4.00ml回滴定(此时有机酸完全被中和),计算有机酸的分子量。80.2500CaCO3结晶溶于45.56mlHCl液中,煮沸除去CO2后用去NaOH2.25ml,中和过量的酸,在另一滴定中用43.33mlNaOH液恰好中和46.46mlHCl液,计算酸、碱溶液的浓度。9.用克氏定氮法测定试样含氮量时,用过量的100mL 0.3 mol·L-1HCl吸收氨,然后用0.2 mol·L-1Na
36、OH标准溶液返滴。若吸收液中氨的总浓度为0.2 mol·L-1,计算化学计量点的pH和返滴到pH 4.0及7.0时的终点误差。10. 现有一含磷样品。称取试样1.000g,经处理后,以钼酸铵沉淀磷为磷钼酸铵,用水洗去过量的钼酸铵后,用0.1000 mol·L-1 NaOH50.00mL溶解沉淀。过量的NaOH用0.2000 mol·L-1 HNO3滴定,以酚酞作指示剂,用去HNO310.27mL,计算试样中的磷和五氧化二磷的质量分数。11用NaOH液(0.1000mol/L)滴定HCOOH液(0.1000mol/L)时,用中性红为指示剂,滴定到pH7.0为终点;用
37、百里酚酞为指示剂,滴定到pH10.0为终点,分别计算它们的滴定终点误差。答案:思考题答:(1)HCl+NH4Cl用NaOH滴定,以MR为指示剂,滴定其中的HCl。再用甲醛法测定NH4Cl,以PP为指示剂。(2)硼酸+硼砂用HCl滴定,以MR为指示剂,滴定其中的硼砂,再加入甘露醇,使H3BO3强化,用NaOH滴定,以PP为指示剂。(3)HCl+H3PO4用NaOH滴定,以MO为指示剂,测二者合量;再继续用NaOH滴定,用PP指示剂,得H3PO4分量。练习题一、填空题1. 2 。2. 偏高 ; 无影响。3. 9.24;10.87。4. H+HCO3-+2H2CO3= OH - + NH3H+H3P
38、O4 = OH - + NH3+ HPO42-+2PO43-5. 减小 , _不变。6. 8.75.3 。7. 酸及其共轭碱的总浓度 ,共轭酸碱组成的浓度比值8. NaOH , NaHCO3 Na2CO3 NaOH+Na2CO3 NaHCO3+Na2CO3 。二、填空题1.D 2.B 3.C 4.C 5.A 6.B三、计算题1. 解:(1)0.10mol·L-1 ClCH2COOH,应用近似式: 解一元二方程: pH=1.96(2)0.10mol·L-1 (CH2)6N4pKb=8.87可用最简式pH=pKw-pOH=14.00-4.94=9.06(3)0.010mol
39、183;L-1氨基乙酸(HA)Ka1与Ka2相差较大,HAc(HA)pH=6.15(4)氨基乙酸溶液等电点H2A+=A-pH=6.06(5)0.10mol·L-1 Na2SpKa17.05pKb1 1.08pKa212.92pKb2 6.95先按一元弱碱处理,用近似式, 解一元二次方程得,pH=12.77此时, 因此,按一元弱碱处理合理。(6)0.010mol·L-1 H2SO4 pKa2=1.92H2SO4H+HSO-4(强酸+弱酸)质子条件: H+ = SO42- + c(H2SO4) + OH-解一元二次方程得,H+=10-1.84 pH=1.842. 解:pOH5.
40、78pH8.22选酚酞3. 解:当pH=5.00时,以H+=10-500mol/L代入上述各式可得:=0.109,=0.702,=0.189 pH4.88,C0.01mol/L时,H2A0.01×0.1451.45×10-3mol/LHA-0.01×0.7107.10×10-3mol/LA-0.01×0.1891.89×10-3mol/L4. 解:解法1(a)配制pH=2.00的缓冲溶液,应加入HClZero Level:c(HCl),H+A-,H2O质子条件 : H+H2A+=A-+OH-+c(HCl)c(HCl)=H+H2A+=H
41、+(b)配制pH 10.00的缓冲溶液,应加入NaOHZero Level:c(NaOH),H+A-,H2O质子条件 :c(NaOH)+H+H2A+=A-+OH-解法2按共轭酸碱体系计算(a)c(H2A+)=c(HCl),c(H+A-)=0.10-c(HCl)解得, c(HCl)=0.079mol·L-1(b)c(A-)=c(NaOH),c(H+A-)=0.10-c(A-)解得, c(NaOH)=0.062mol·L-15. 解:方法一解得: 方法二将Ka=10-4.67,H+=10-5.00代入上式,解得, c=1.25mol·L-16. 解:化学计量点前:化学
42、计量点时,为KCl + H2OpH7.0化学计量点后,pH95酚酞甲基红均可7. 解:解之:M118.8. 解: 0.1158mol/L46.46×0.115843.33×0.1242mol/L9.解:(此题实际为HCl滴定NH3体系)NH3被吸收后,剩余HCl浓度为0.3-0.2=0.1mol·L-1,用0.2 mol·L-1 NaOH回滴,消耗碱的体积为,因此终点体积为150mL,sp时溶液为NH4+(1)代数法计算EtZero Level:HCl,NH3,NaOH,H2O质子条件: H+NH4+c(NaOH)=c(HCl)+OH-物料平衡: c(N
43、H3)=NH4+NH3pHep=4.0, pHep=7.0, (2)用终点误差公式计算Et,;,(计算结果与代数法同)(注意:当返滴到pH4.0,HCl过量,误差为正;返滴至pH7.0,NaOH过量,误差为负。)10.解: =0.3802%11. 解:配位滴定法习题一、填空题1. EDTA的化学名称为,当溶液酸度较高时,可作元酸,有种存在形式。2. 采用EDTA为滴定剂测定水的硬度时,因水中含有少量的 Fe 3+, Al 3+。应加入 作掩蔽剂; 滴定时控制溶液pH =。3. EDTA络合物的条件形成常数随溶液的酸度的变化而改变。酸度越则 越 ;络合物越 ,滴定突跃越 。4. 以铬黑为指示剂,
44、溶液pH值必须维持 ;滴定到终点时溶液由色变为色。5. EDTA的酸效应曲线是指,当溶液的pH越大,则 越小。二、选择题1. 以EDTA 为滴定剂,下列叙述中哪一种是错误的?( )A. 在酸度较高的溶液中,可形成MHY络合物;B. 在碱性较高的溶液中,可形成MOHY络合物;C. 不论形成MHY或MOHY,均有利于滴定反应;D. 不论溶液pH值的大小,只形成MY一种形式络合物。2. 在pH=12时,以0.0100mol/LEDTA滴定20.00mol/LCa2+。等当点时的pCa值为( )5.3 6.6 8.0 2.03. 在pH = 10 的氨性缓冲溶液中, 用EDTA 滴定同浓度的 Zn2+
45、 至化学计量点时,下列关系式中哪一个是正确的?( ) A. Zn2+ = Y4 - ; B.Zn2+ = Y4 - ;ZnY2 - C. Zn2+ 2 = KZn Y ZnY2 - D. Zn2+ 2 = KZn Y ; 4. 在pH=5.7时,EDTA是以( )形式存在的:H6Y2+ H3Y- H2Y2- Y4-5. 在pH = 10 的氨性缓冲溶液中,以EDTA 滴定Zn2+至化学计量点时,以下关系式中哪一个是正确的( )A.pZn sp = pZnsp + lgZn( NH3 ) ; B. pZnsp = pZnsp lgZn ( NH3 ) ; C.pZn sp= lgZnsp + p
46、Zn( NH3 ) ; D. pZnsp = lgZn ( NH3 ) - pZnsp 。6. 为了测定水中 Ca2 +,Mg2+ 的含量,以下消除少量 Fe3+,Al3+ 干扰的方法中,哪一种是正确的?( )A. 于pH =10 的氨性溶液中直接加入三乙醇胺;B. 于酸性溶液中加入KCN,然后调至pH =10;C. 于酸性溶液中加入三乙醇胺,然后调至pH =10 的氨性溶液;D. 加入三乙醇胺时,不需要考虑溶液的酸碱性。7. 今有 A,B相同浓度的Zn2+ EDTA溶液两份;A为pH = 10 的NaOH溶液;B为pH = 10 的氨性缓冲溶液。对叙述两溶液 KZnY的大小,哪一种是正确的?
47、( ) A. A 溶液的KZnY和B溶液相等; B. A 溶液的KZnY小于B溶液的KZnY ; C. A 溶液的KZnY 大于 B溶液的KZnY ; D.无法确定。8. EDTA与Zn2+形成的配合物在pH=10时的条件稳定常数=( )16.50 0.45 16.05 16.95三、 计算题1. 取100ml水样,用氨性缓冲液调节至pH10,以铬黑为指示剂,用EDTA标准液(0.008826mol/L)滴定至终点,共消耗12.58ml,计算水的总硬度,如果将上述水样再取100ml,用NaOH调节pH12.5,加入钙指示剂,用上述EDTA标准液滴定至终点,消耗10.11ml,试分别求出水样中C
48、a2+和Mg2+的量。2. 已知NH3的Kb=10-4.63,请计算Ka(NH4+),KH(NH4+),KOH(NH4OH)及pH=9.0时的3在不同资料上查到Cu2+配合物的常数如下:Cu-柠檬酸6.3×10-15;Cu-乙酰丙酮1.86×107,2.19×1016;Cu-乙二胺逐级稳定常数为:5.75×1014,2.1×109,10,Cu-磺基水杨酸log16.45,Cu-酒石酸log3.2,log1.9,log0.33,log1.73,Cu-EDTAlog18.80,Cu-EDTPp15.4,试按总稳定常数(log)从大到小的次序,把它们
49、排列起来。4. 已知铜氨络合物各级不稳定常数为K不稳1=7.8×10-3K不稳2=1.4×10-3K不稳3=3.3×10-4K不稳4=7.4×10-5(1)计算各级稳定常数K1K4和各级累积常数14;(2)若铜氨络合物水溶液中Cu(NH3)2+4的浓度为Cu(NH3)2+3的10倍,问溶液中NH3是多少?(3)若铜氨络合物溶液中c(NH3)=1.0×10-2mol·L-1,c(Cu2+)=1.0×10-4 mol·L-1(忽略Cu2+,NH3的副反应),计算Cu2+与各级铜氨络合物的浓度。此时溶液中Cu()的主要存
50、在型体是什么?5.拟定分析方案,指出滴定剂、酸度、指示剂及所需其它试剂,并说明滴定方式。 (1)含有的试液中测定。 (2),混合液中两者的测定; 6. 在pH为10.0的氨性缓冲溶液中,以2×10-2mol·L-1 EDTA滴定同浓度的Pb2+溶液。若滴定开始时酒石酸的分析浓度为0.2 mol·L-1,计算化学计量点时的lgK(PbY)、Pb和酒石酸铅络合物的浓度。(酒石酸铅络合物的lgK为3.8)7称取0.1005g纯CaCO3,溶解后,用容量瓶配成100ml溶液,吸取2
51、5.00ml,在pH12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:EDTA溶液的浓度(mol/L);()每mlEDTA溶液相当于ZnO、Fe2O3的克数。8. 计算下面两种情况下的lgK(NiY)值。(1)pH=9.0,c(NH3)=0.2mol·L-1;(2)pH=9.0,c(NH3)=0.2mol·L-1,CN-=0.01mol·L-1。9.用控制酸度的方法分步滴定浓度均为的和,若EDTA浓度也为,计算:(1)滴定的合适酸度范围;最大,不沉淀(2)以二甲酚橙为指示剂滴定的最佳pH值;(3)以二甲酚橙为指示剂在pH=5.5继续滴
52、定,终点误差多大? 10. 计算lgCd(NH3)、lgCd(OH)和lgCd值(Cd2+-OH-络合物的lg1lg4分别是4.3,7.7,10.3,12.0)。(1)含镉溶液中NH3=NH4+=0.1;(2)加入少量NaOH于(1)液中至pH为10.0。11.铬蓝黑R的酸离解常数Ka1=10-7.3,Ka2=10-13.5,它与镁的络合物稳定常数K(MgIn)=107.6。计算pH10.0时(pMg)t值;若以它为指示剂,在pH 10.0时以2×10-2 mol·L-1 EDTA滴定同浓度的Mg2+,终点误差多大?12称取干燥Al(OH)3凝胶0.3986g,于250ml
53、容量瓶中溶解后,吸取25ml,精确加入EDTA标准液(0.05140mol/L)25.00ml,过量的EDTA溶液用标准锌溶液(0.04998mol/L)回滴,用去15.02ml,求样品中Al2O3的含量。13.今欲配制pH=5.0、pCa=3.8的溶液,所需EDTA与Ca2+物质的量之比,即n(EDTA):n(Ca)为多少?14. 15mL 0.020 mol·L-1 EDTA与10mL 0.020 mol·L-1 Zn2+溶液相混合,若pH为4.0,计算Zn2+;若欲控制Zn2+为10-7.0 mol·L-1,问溶液pH应控制在多大?15. 在一定条件下,用0
54、.010 mol·L-1 EDTA滴定20.00mL同浓度金属离子M。已知该条件下反应是完全的,在加入19.9820.02mL EDTA时pM值改变1单位,计算K(MY)。16. 若配制 EDTA溶液的水中含有,判断下列情况下对测定结果的影响。 (1)以为基准物质标定 EDTA,用以滴定试液中的,二甲酚橙为指示剂; (2)以金属锌为基准物质,二甲酚橙为指示剂标定 EDTA,用以测定试液中的含量; (3)以金属锌为基准物质,铬黑T为指示剂标定 EDTA,用以测定试液中的含量。 17.
55、 以2×10-2 mol·L-1 EDTA滴定浓度均为2×10-2 mol·L-1的Cu2+、Ca2+混合液中的Cu2+。如溶液pH为5.0,以PAN为指示剂,计算终点误差;并计算化学计量点和终点时CaY的平衡浓度各是多少?18. 用2×10-2 mol·L-1的EDTA滴定浓度均为2×10-2 mol·L-1的Pb2+、Al3+混合液中的Pb2+。以乙酰丙酮掩蔽Al3+,终点时末与铝络合的乙酰丙酮总浓度为0.1 mol·L-1,pH为5.0,以二甲酚橙为指示剂,计算终点误差(乙酰丙酮的pKa=8.8,忽
56、略乙酰丙酮与Pb2+络合)。19. 称取含Fe2O3和Al2O3的试样0.2015g。试样溶解后,在pH2以磺基水杨酸为指示剂,加热至50左右,以0.02008 mol·L-1的EDTA滴定至红色消失,消耗EDTA 15.20mL;然后加入上述EDTA标准溶液25.00mL,加热煮沸,调pH4.5,以PAN为指示剂,趁热用0.02112 mol·L-1 Cu2+标准溶液返滴,用去8.16mL。计算试样中Fe2O3与Al2O3的质量分数(以%表示)。20. 移取25.00mL pH为1.0的Bi3+、Pb2+试液,用0.02000 mol·L-1 EDTA滴定Bi3
57、+计耗去15.00mL EDTA。今欲在此溶液中继续滴定Pb2+,需加入多少克六次甲基四胺,才能将pH调到5.0?21. 以EDTA滴定同浓度的溶液,若 pH=5.5 ,计算滴定突跃,选用二甲酚橙为指示剂是否合适? 22. 移取,的试液25.00 mL,以二甲酚橙为指示剂,在pH=1用0.02015 mol·L-1EDTA滴定,用去20.28 mL。调pH=5.5用 EDTA滴定又用去30.16 mL,再加入邻二氮菲,用0.02002 mol·L-1标准溶液滴定,计用去10.15 mL。计算溶液中,的浓度。 答案:一、填空题1. 乙二胺四乙酸(或乙二胺四乙酸的二钠盐 , 6
58、 ,7。2. 三乙醇胺 ; 10 。3. 小, 大 ; 稳定, 大 。4. 711;酒红, 蓝。5. lgY ( H ) pH , Y ( H )。二、选择题1.D 2.B 3.C 4.C 5.A 6.C 7.C 8.C三、计算题1. 解:水的总硬度用每升水中含有CaCO3的mg数表示两次滴定所用EDTA的差数即Mg2+的量。2. 解:pH=9.0时3. 解:从大到小为:u-乙二胺Cu-EDTACu-磺基水杨酸Cu-EDTPCu-乙酰丙酮Cu-柠檬酸Cu-酒石酸。4. 解:(1)稳定常数
59、 各级 积累常数 (2) (3) 答:主要型体为和。 5.解:(1)含有的Fe3+的试液中测定Bi3+。 在 pH1的酸性介质中,加入抗坏血酸将Fe3+还原为Fe2+,以0.01mol·L-1EDTA直接滴定,指示剂选用二甲酚橙。
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