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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 概论1-3 分析全过程:取样、处理与分解;试样的分离与富集;分析方法的选择;结果的计算与评价。1-4 标定碱标准溶液时,邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4, M=204.23g.mol-1)和二水合草酸(H2C2O4. 2H2O, M=126.07g.mol-1)都可以作为基准物质,你认为选择哪一种更好?为什么?答:选择邻苯二甲酸氢钾更好。因为邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量较大,称量误差较小。1-5.基准物Na2CO3和Na2B4O7·10H2O都可用于标定HCl溶液的浓度.你认为选择哪一种更好 为什么 答:选择Na2B4O7·10H2O

2、更好.因为Na2B4O7·10H2O的摩尔质量较大,称量误差较小1-6 用基准Na2CO3标定HCl溶液时,下列情况会对HCl的的浓度产生何种影响(偏高、偏低或没有影响)?a. 滴定时速度太快,附在滴定管壁的HCl来不及流下来就读取滴定体积b. 称取Na2CO3时,实际质量为0.0834g,记录时误记为0.1824g c. 在将HCl标准溶液倒入滴定管之前,没有用HCl溶液荡洗滴定管d. 锥瓶中的Na2CO3用蒸馏水溶解时,多加了50mL蒸馏水e. 滴定开始之前,忘记调节零点,HCl溶液的液面高于零点f. 滴定管活塞漏出HCl溶液g. 称取Na2CO3时,撇在天平盘上h. 配制HCl

3、溶液时没有混匀答:使用Na2CO3标定HCl的浓度时,HCl的浓度计算公式为:cHCl=2mNa2CO3/(MNa2CO3VHCl)。a. 由于VHCl偏高,cHCl偏低;b. 由于mNa2CO3偏低,cHCl偏低;c. 由于VHCl偏高,cHCl偏低;d. 无影响;e. 因为VHCl偏低,cHCl偏高;f. 因为VHCl偏高,cHCl偏低;g. 由于Na2CO3易吸湿,应用减量法称量。称取Na2CO3时,在天平盘上,Na2CO3会吸湿,使mNa2CO3偏低,最终导致cHCl偏低;h. 溶液没有混匀时,很可能的情况是上层较稀,因此cHCl偏低的可能性较大。1-7. 若将H2C2O4·

4、2H2O基准物质不密封,长期置于放有干燥剂的干燥器中,用它标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏高,偏低,还是无影响 答: 若将未密封H2C2O4·2H2O基准物质长期置于放有干燥剂的干燥器中,会使其失去结晶水.用它标定NaOH溶液的浓度时,消耗NaOH溶液的体积偏高.根据,最终使结果偏低.1-8. 假设用HCl标准溶液滴定不纯的Na2CO3试样,若出现7题中所述的情况,将会对分析结果产生何种影响 答: 据 a 由于VHCl偏高,偏高;b 由于mS偏低,偏高;c 由于VHCl偏高,偏高;d 无影响;e 因为VHCl偏低,偏低;f 因为VHCl偏高,偏高;g

5、由于试样易吸湿,应用减量法称量.称取Na2CO3试样时,撒在天平盘上,Na2CO3试样会吸湿,使mS偏低,最终导致偏高;h 或偏高,或偏低;不能确定.溶液没有混匀时,很可能的情况是上层较稀.若标定时用上层溶液,测定时用下层;测定时VHCl偏低,最终导致偏低.第一章习题1-1、称取纯金属锌0.3250g,溶于HCl后,稀释到250mL容量瓶中。计算Zn2+溶液的浓度。【提示】根据浓度的计算公式计算。1-2. 有0.0982mol/L的H2SO4溶液480mL,现欲使其浓度增至0.1000mol/L。问应加入0.5000mol/L H2SO4的溶液多少毫升?解:  ,1-3、在500mL

6、溶液中,含有9.21g K4Fe(CN)6。计算该溶液的浓度及在以下反应中对Zn2+的滴定度:3Zn2+ + 2Fe(CN)64- + 2K+ = K2Zn3Fe(CN)62。【提示】(1) 根据浓度的计算方法计算K4Fe(CN)6的浓度;(2) 根据滴定度是指每毫升滴定剂溶液相当于被测物质的质量,由nK4Fe(CN)6与被滴定的Zn2+的nZn2+之间的关系,计算出对Zn2+的滴定度。1-4要求在滴定时消耗0.2mol/LNaOH溶液2530mL。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)多少克?如果改用做基准物质,又应称取多少克?解:应称取邻苯二甲酸氢钾1.01.2g应称取0.30

7、.4g1-5、欲配制Na2C2O4溶液用于在酸性介质中标定0.02mol.L-1的KMnO4溶液,若要使标定时,两种溶液消耗的体积相近。问应配制多大浓度的Na2C2O4溶液?配100mL这种溶液应称取Na2C2O4多少克?【提示】设VC2O42-=VMnO4-,计算出CC2O42-,再计算mC2O42-。1-6含S有机试样0.471g,在氧气中燃烧,使S氧化为SO2,用预中和过的H2O2将SO2吸收,全部转化为H2SO4,以0.108mol/LKOH标准溶液滴定至化学计量点,消耗28.2mL。求试样中S的质量分数。解:1-7. 将50.00mL 0.100 0mol·L-1Ca(NO

8、3)2溶液加入到1.000 g含NaF的试样溶液中,过滤、洗涤。滤液及洗液中剩余的Ca2+用0.050 0 mol·L-1EDTA滴定,消耗24.20mL。计算试样中NaF的质量分数。1-80.2500g不纯CaCO3试样中不含干扰测定的组分。加入25.00mL0.2600mol/LHCl溶解,煮沸除去CO2,用0.2450mol/LNaOH溶液反滴定过量酸,消耗6.50mL,计算试样中CaCO3的质量分数。解: ,1-9今有MgSO4.7H2O纯试剂一瓶,设不含其它杂质,但有部分失水变为MgSO4.6H2O,测定其中Mg含量后,全部按MgSO4.7H2O计算,得质量分数100.96

9、%。试计算试剂中MgSO4.6H2O的质量分数。 1-10不纯Sb2S30.2513g,将其置于氧气流中灼烧,产生的SO2通入FeCl3溶液中,使Fe3+还原至Fe2+,然后用0.02000mol/LKMnO4标准溶液滴定Fe2+,消耗溶液31.80mL。计算试样中Sb2S3的质量分数。若以Sb计,质量分数又为多少?解:1-11、已知在酸性溶液中,Fe2+与KMnO4反应时,1.00mLKMnO4溶液相当于0.1117gFe,而1mL KHC2O4.H2C2O4溶液在酸性介质中恰好与0.20mL上述KMnO4溶液完全反应。问需要多少毫升0.2000mol.L-1NaOH溶液才能与上述

10、1.00mL KHC2O4.H2C2O4溶液完全中和?【提示】计算步骤:求出KMnO4浓度求出KHC2O4.H2C2O4浓度求出NaOH用量。1-12. 用纯As2O3标定KMnO4溶液的浓度。若0.211 2 g As2O3在酸性溶液中恰好与36.42 mL KMnO4反应。求该KMnO4溶液的浓度。解:      故                    

11、;  1-13称取大理石试样0.2303g,溶于酸中,调节酸度后加入过量(NH4)2C2O4溶液,使Ca2+沉淀为CaC2O4。过滤、洗涤,将沉淀溶于稀H2SO4中。溶解后的溶液用c(1/5KMnO4)=0.2012mol.L-1KMnO4标准溶液滴定,消耗22.30mL,计算大理石中CaCO3的质量分数。1-14H2C2O4作为还原剂。可与KMnO4反应如下:其两个质子也可被NaOH标准溶液滴定。分别计算0.100mol·L-1NaOH和0.100 mol·L-1 KMnO4溶液与500mg H2C2O4完全反应所消耗的体积(mL)。解:  

12、                                                     1-151-1

13、6. 含K2Cr2O7 5.442g·L-1的标准溶液。求其浓度以及对于Fe3O4(M=231.54g·mol-1)的滴定度(mg/mL)。解:               1-17:提示:由题意知:5Fe2+ 相当于1MnO4-,可求出n(Fe2+)=0.0015mol. 参与反应MnO2的Fe2+ 为 50*10-3*0.0100-0.00150.0035 mol 又2Fe2+ 相当于1MnO2n(MnO2)=0.0035/2=0.00175

14、 mol以Mn3O4来计算:W=(0.00175*228.8/3)/0.2*100%=66.73%1-18. 按国家标准规定,化学试剂FeSO4·7H2O(M=278.04g·mol-1)的含量:99.50100.5%为一级(G.R);99.00%100.5%为二级(A.R);98.00%101.0%为三级(C.P)。现以KMnO4法测定,称取试样1.012g,在酸性介质中用0.02034 mol·L-1 KMnO4溶液滴定,至终点时消耗35.70mL。计算此产品中FeSO4·7H2O的质量分数,并判断此产品符合哪一级化学试剂标准。解: 

15、60;                                                 故为一级化学试剂。1-191-20. CN-可用EDTA

16、间接滴定法测定。已知一定量过量的Ni2+与CN-反应生成Ni(CN),过量的Ni2+以EDTA标准溶液滴定,Ni(CN)并不发生反应。取12.7mL含CN-的试液,加入25.00mL含过量Ni2+的标准溶液以形成Ni(CN),过量的Ni2+需与10.1mL 0.0130 mol·L-1 EDTA完全反应。已知39.3mL 0.0130 mol·L-1 EDTA与上述Ni2+标准溶液30.0mL完全反应。计算含CN-试液中CN-的物质的量浓度。解:           

17、0;                                                     

18、  第二章 分析试样的采集与制备思考题2-1 为了探讨某江河地段底泥中工业污染的聚集情况,某单位于不同地段采集足够量的原始平均试样,混匀后,取部分试样送交分析部门。分析人员称取一定量试样,经处理后,用不同方法测定其中有害化学成分的含量。试问这样做对不对?为什么?答:不对。按该法测出的结果是整个河道有害化学成分的含量,不能反映污染物聚集情况,即分布情况,应将试样分河段进行分析。2-2 分解无机试样和有机试样的主要区别在哪些?答:分解无机试样通常采用溶解法和熔融法,将试样的组分溶解到溶剂中。对于有机试样来说,通常采用干式灰化法或湿式消化法。前者是将试样置于马弗炉中加高温分解,有机物燃烧后

19、留下的机残渣以酸提取后制备成分析试液。湿式消化法使用硝酸和硫酸混合物作为溶剂与试样一同加热煮解,对于含有易形成挥发性化合物(如氮、砷、汞等)的试样,一般采用蒸馏法分解。2-3 欲测定锌合金中Fe,Ni,Mg的含量,应采用什么溶剂溶解试样?答:用HCl或NaOH溶解。后者可将Fe, Ni, Mg形成氢氧化物沉淀,可与锌基体分离,但溶解速度较慢。2-4欲测定硅酸盐中SiO2的含量;硅酸盐中Fe,Al,Ca,Mg,Ti的含量。应分别选用什么方法分解试样?答:测定硅酸盐中SiO2的含量,用KOH熔融分解试样;测定硅酸盐中Fe, Al, Ca, Mg, Ti的含量,用HF-HClO4-H2SO2混酸作溶

20、剂分解试样。2-5 镍币中含有少量铜、银。欲测定其中铜、银的含量,有人将镍币的表层擦洁后,直接用稀HNO3溶解部分镍币制备试液。根据称量镍币在溶解前后的质量之差,确定试样的质量。然后用不同的方法测定试液中铜、银的含量。试问这样做对不对?为什么?答:不对。因为镍币表层和内层的铜和银含量不同。只溶解表层部分镍币制备试液,测其含量,所得结果不能代表整个镍币中的铜和银含量。2-6第二章习题2-1某种物料,如各个采样单元间标准偏差的估计值为0.61,允许的误差为0.48,测定8次,置信水平选定为90%,则采样单元数应为多少?解:f=7 P=90% 查表可知t=1.902-2某物料取得8份试样,经分别处理

21、后测得其中硫酸钙量分别为81.65、81.48、81.34、81.40、80.98、81.08、81.17、81.24,求各个采样单元间的标准偏差如果允许的误差为0.20,置信水平选定为95,则在分析同样的物料时,应选取多少个采样单元?解:f=7 P=85% 查表可知 t=2.36 2-3、一批物料总共400捆,各捆间标准偏差的估计值 为0.40%,如果允许误差为0.50%,假定测定的置信水平为90%,试计算采样时的基本单元数。解:E=0.50%,=0.40。置信度为0.90,n=时,查表得t=1.64,则  取n=5,查表得t=2.13,则  取n=4,查表得t=2.35

22、,则    计算的n值与设定的n=4接近,所以采样数为4时可以满足题目要求,但是随机采样不能太少,通常采用不少于5个,所以本体采用基本单元数为5。 2-4已知铅锌矿的K值为0.1,若矿石的最大颗粒直径为30 mm,问最少应采取试样多少千克才有代表性?解: 2-5采取锰矿试样15 kg,经粉碎后矿石的最大颗粒直径为2 mm,设K值为0.3,问可缩分至多少克?解:设缩分n次,则,     ,         解得,所以n=3 ,m =2-6

23、分析新采的土壤试样,得如下结果:H2O 5.23%,烧失量16.35%,SiO2 37.92%,Al2O3 25.91%,Fe2O3 9.12%,CaO 3.24%,MgO 1.21%,K2O+Na2O 1.02%。将样品烘干,除去水分,计算各成分在烘干土中的质量分数。第3章 分析化学中的误差与数据处理思考题3-13-2 答:a. 可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。b.操作错误,改正。C可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。d.会引起试剂误差,是系统误差,应做对照实验。e . 可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。f. 会引起试剂误差,是系统误差,应做空白实验。g. 会引

24、起方法误差,是系统误差,用其它方法做对照实验。h. 会引起仪器误差,是系统误差,应校正法码。3-3 答:有效数字分别是1,4,2,3,4,4,23-43-5 某人用差示光度分析法分析药物含量,称取此药物试样0.0520g,最后计算此药物质量分数为96.24%。问该结果是否合理?为什么?答: 该结果不合理。因为试样质量只有3位有效数字,而结果却报出4位有效数字,结果的第3位数字已是可疑数字。最后计算此药物的质量分数应改为96.2%。3-63-73-8 用加热法驱除水分以测定CaSO41/2H2O中结晶水的含量。称取试样0.2000g,已知天平称量误差为±0.1mg。试问分析结果应以几位

25、有效数字报出?答:通过计算可知,0.2000g试样中含水0.0124g,只能取3位有效数字,故结果应以3位有效数字报出。习 题3-1根据有效数字运算规则,计算下列算式:(1)19.469+1.537-0.0386+2.54 (2) 3.6´0.0323´20.59´2.12345(3) (4)    pH=0.06,求H+=? 解:a. 原式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.51 b. 原式=3.6×0.032×21×2.1=5.1    

26、 c. 原式=    d. H+=10-0.06=0.87( mol/L )3-3设某痕量组分按下式计算分析结果:,A为测量值,C为空白值,m为试样质量。已知sA=sC=0.1,sm=0.001,A=8.0,C=1.0,m=1.0,求sx。解:       且   故3-4 测定某试样的含氮量,六次平行测定的结果为20.48%,20.55%,20.58%,20.60%,20.53%,20.50%。  3-5. 反复称量一个质量为 1.0000g的物体,若标准偏差为0.4mg,

27、那么测得值为1.00001.0008g的概率为多少?                               解:由             故有   ,即 , 查表得 P=4

28、7.73%3-6  按正态分布x落在区间 的概率是多少?解: 根据题意,x落在 区间内的概率,即正态分布N(0,1)中,u落在(-1.0,0.5)之间的概率。查表得 =0.5时,面积为0.1915, =1时,面积为0.3413。所以概率为  0.3413+0.1915=0.5328=53.28%3-7要使在置信度为95时平均值的置信区间不超过±s,问至少应平行测定几次?解:        查表,得:     3-8  若采用已经确定标准偏差 为0.041%

29、的分析氯化物的方法,重复三次测定某含氯试样,测得结果的平均值为21.46%,计算:a 90%置信水平时,平均值的置信区间;b 95%置信水平时,平均值的置信区间。 3-9. 测定黄铁矿中硫的质量分数,六次测定结果分别为30.48%, 30.42%, 30.59%, 30.51%, 30.56%, 30.49%,计算置信水平95%时总体平均值的置信区间。解:         =0.06%       置信度为95%时:   3-103-1

30、1.下列两组实验数据的精密度有无显著性差异(置信度90)?    A:9.56,9.49,9.62,9.51,9.58,9.63 ,B:9.33,9.51,9.49,9.51,9.56,9.40解:a.               故       b.            &#

31、160;  故     所以  查表得>2.2213-13用两种不同分析方法对矿石中铁的质量分数进行分析,得到两组数据如下:                        s        n  

32、0; 方法1  15.34       0.10    11 , 方法2  15.43       0.12    11    a置信度为90时,两组数据的标准偏差是否存在显著性差异?    b在置信度分别为90,95及99时,两组分析结果的平均值是否存在显著性差异?解:(a)=0.00102,=0.00122 F=1.44<F表=

33、2.97 ,所以两组数据的标准偏差无显著性差异。(b)由=得, =0.01,=0.012 s=0.0332=3.32%  t=0.063查表得:当置信度为90%时,=1.72>0.063 ,查表得:当置信度为95%时,=2.09>0.063查表得:当置信度为99%时,=2.84>0.063 ,所以两组分析结果的平均值不存在显著性差异。3-14 某分析人员提出一个测定氯的方法,他分析了一个标准试样得到下面数据:4次测定结果平均值为16.72%,标准偏差为0.80%,标准试样的值16.62%,问置信水平为95%时所得结果与标准值的差异是否显著?对新方

34、法作一评价。3-15实验室有两瓶NaCl试剂,标签上未标明出厂批号,为了判断这两瓶试剂含Cl-1的质量分数是否有显著性差异,某人用莫尔法对它们进行测定,结果如下:     A瓶  60.52,60.41,60.43,60.45 ,B瓶  60.15,60.15,60.05,60.08问置信度为90%时,两瓶试剂含Cl-1的质量分数是否有显著性差异?解:用F检验法:= =60.45%,= =2.310-3 ,=60.11%,= =2.610-3F=1.13, 查表得F表=9.28>1.13 ,因此没有差异。用t检验法:S

35、=5.010-4所以 t=9.6 ,而查表得t表=1.94<9.6 ,所以存在显著性差异。3-16用某种方法多次分析含镍的铜样,已确定其含镍量为0.052.%,某一新化验员对此试样进行4次平行测定,平均值为0.0534%,标准偏差为0.0007。问此结果是否明显偏高(置信水平95%)?3-17为提高光度法测定微量Pd的灵敏度,改用一种新的显色剂。设同一溶液,用原显色剂及新显色剂各测定4次,所得吸光度分别为0.128,0.132,0.125,0.124及0.129,0.137,0.135,0.139。判断新显色剂测定Pd的灵敏度是否有显著提高?(置信度95)解:用F检验法:= =0.127

36、,= =1.310-5=0.135,   =1.910-5F=1.46 ,查表得F表=9.28>1.46,因此没有显著性差异。用t检验法:S=4.010-3所以 t=2.8而查表得t表=2.45<2.8所以存在显著性差异 。 3-21某荧光物质的含量(c)及其荧光相对强度(y)的关系如下:    含量 c/mg       0.0   2.0  4.0  6.0   8.0  10.0 

37、;  12.0    荧光相对强度y  2.1   5.0  9.0  12.6  17.3  21.0  24.7    a列出一元线性回归方程    b求出相关系数并评价y与x间的相关关系。解:由题意可得,=6.0, =13.1,=216.2,=112.0,=418.28,所以b=1.93,=13.1-1.936.0=1.52所以一元回归方程为:y=1.52+1.93x(b)因为 =0.9987比较接近于1,所以

38、y与x的线性关系很好。3-22第4章  分析质量的控制与保证思考题4-16 解:平均值 = 0.256  mg/L  标准偏差 s = 0.020  mg/L标准物质标准值=0.250 mg/L 控制限 3s=(0.256 0.060)mg/L警戒限 2s=(0.256 0.040)mg/L绘制分析数据的质控图如下图。 还原糖分析的质量控制图第5章 酸碱平衡和酸碱滴定法思考题5-1 在硫酸溶液中,离子活度系数的大小次序为:H+HSO4-SO42-,试加以说明。答:可由德拜-休克尔公式解释。H+,HSO4-,SO42-的水化离子的有效半径值分别为

39、:900,400,400,H+和HSO4-的电荷相同,故H+HSO4-;SO42-与HSO4-的值相同,但SO42-的电荷比HSO4-高,故HSO4-SO42-。 5-2 于草酸溶液中加入大量强电解质,草酸的浓度常数Ka1c和Ka2c之间的差别是增大还是减少?对其活度常数Ka10和Ka20的影响又是怎样?答:浓度常数Kac受溶液的离子强度的影响,而活度常数Ka0不受离子强度的影响。对于草酸来说, 因此,随着电解质加入,离子强度I增大,Ka1c/Ka2c会增大,即两者差别增大。主要是第二级解离出二价的C2O42-受影响较大。 5-3 在下列各组酸碱物质中,哪些属于共轭酸碱对?a. H3PO4-N

40、a2HPO4b. H2SO4-SO42- c. H2CO3-CO32-d. NH3+CH2COOH-NH2CH2COO- e. H2Ac+-Ac-f. (CH2)6N4H+-(CH2)6N4 答:只有f是共轭酸碱对,其余的都不是。 5-4判断下列情况对测定结果的影响:a.标定NaOH溶液时,邻苯二甲酸氢钾中混有邻苯二甲酸;b.用吸收了二氧化碳的NaOH溶液滴定H3PO4至第一化学计量点情况怎样?若滴定至第二化学计量点时,情况又怎样?c.已知某NaOH溶液吸收了二氧化碳,约有0.4%的NaOH转变成Na2CO3。用此NaOH溶液测定HAc的含量时,会对结果产生多大的影响?答:a.使NaOH消耗的

41、体积增大,NaOH浓度偏低。b.NaOH吸收CO2后成为Na2CO2。在第一化学计量点时,pH=4.7,生成NaH2PO4和H2CO3,转化的Na2CO3全部反应,故不影响测定结果。第二化学计量点时,pH=9.7,生成Na2HPO4和NaHCO3,转化的Na2CO3只部分反应,需消耗更多的NaOH溶液,测定结果会偏高。c.测定HAc时,以酚酞指示终点,此时吸收CO2生成的Na2CO3生成了NaHCO3,而NaOH吸收1molCO2消耗2molNaOH,故需多消耗1/2×0.4%=0.2%的NaOH溶液,结果偏高0.2%。5-5有人试图用酸碱滴定法来测定NaAc的含量,先加入一定量过量

42、标准HCl溶液,然后用NaOH标准溶液返滴定过量的HCl。上述设计是否正确?试述其理由。答:不正确。因加入过量的HCl后,溶液为HCl和HAc的混合液。应按滴定混合酸方法滴定HCl和HAc,才能得到正确的结果。 5-6 用HCl中和Na2CO3溶液分别至pH=10.50和pH=6.00时,溶液中各有哪些组分?其中主要组分是什么?当中和至pH<4.0时,主要组分是什么?答:H2CO3的pKa1=6.38,pKa2=10.25,根据各形式的分布分数与pH的关系,当pH=10.50时,主要存在的是CO32-和少量的HCO3-;当pH=6.00时,主要存在的是HCO3-和少量的H2CO3;当pH

43、4.0时,主要存在的是H2CO3。5-7 增加电解质的浓度,会使酸碱指示剂HIn-(HIn- = H+ + In2-)的理论变色点变大还是变小?答:指示剂的理论变色点的H+活度为:aH+=Ka0HIn/In-,因为HIn=1,所以指示剂的理论变色点为:pH=-lgaH+=pKa0+lgIn-,根据德拜-休克尔极限公式,pH=-lgaH+=pKa0-0.5Z2I1/2,因此,增加电解质浓度,即增大了离子强度,指示剂的变色点会变小。5-8 下列溶液以NaOH溶液或HCl溶液滴定时,在滴定曲线上会出现几个突跃?a. H2SO4+H3PO4 b. HCl+H3BO3 c. HF+HAcd. NaOH+

44、Na3PO4e. Na2CO3+Na2HPO4f. Na2HPO4+NaH2PO4答:a. 用NaOH滴定,有1个突跃,H2PO4-的Ka2为6.3×10-8无法进行滴定;b. 用NaOH滴定,有1个突跃,因H3BO3是极弱酸,无法直接滴定;c. 用NaOH滴定,有1个突跃,因HF和HAc的解离常数相差不大;d. 用HCl滴定,有2个突跃,Na3PO4被滴定为NaH2PO4,NaH2PO4的Kb2为1.6×10-7较大,能继续被HCl滴定至Na2HPO4;e. 用HCl滴定,有2个突跃, Na2CO3被滴定为NaHCO3,NaHCO3继续滴定为H2CO3;f. 如用HCl滴

45、定,可有2个突跃,Na2HPO4被滴定为NaH2PO4,再被滴定为Na2HPO4;如用NaOH滴定,则只能有1个突跃,将NaH2PO4滴定为Na2HPO4。 5-9设计测定下列混合物中各组分含量的方法,并简述其理由。a. HCl+H3BO3b. H2SO4+H3PO4c. HCl+NH4Cld. Na3PO4+Na2HPO4e. Na3PO4+NaOHf. NaHSO4+NaH2PO4 答:a. HCl+H3BO3:因为H3BO3的酸性很弱,Ka=5.8×10-10,可加入甘油或甘露醇,使其与硼酸根生成稳定的络合物,从而增加硼酸在水溶液中的解离,使硼酸转变为中强酸,从而用NaOH滴定

46、。取混合液一份,以甲基红为指示剂,用NaOH滴定至橙色,消耗NaOH体积为V1。HCl滴定为NaCl,H3BO3未被滴定。以V1计算HCl的含量。在上溶液中加入甘油,反应后,加入酚酞作指示剂,用NaOH滴定至浅红,消耗NaOH体积为V2。以V2计算H3BO3的含量。b. H2SO4+H3PO4:因为H3PO4被NaOH滴定为NaH2PO4的第一化学计量点的pH=4.7,此时是甲基橙变色,设消耗的NaOH为V1;再加入百里酚酞指示剂,用NaOH滴定至浅蓝色,NaH2PO4被滴定为Na2HPO4,设消耗的NaOH为V2。H3PO4消耗NaOH为2V2mL,H2SO4消耗NaOH为(V1-V2)mL

47、。c. HCl+NH4Cl:因为NH4+的酸性很弱,Ka=5.6×10-10,需要加入甲醛,生成质子化的六亚甲基四胺和H+,才能用NaOH滴定。取混合液一份,以甲基红为指示剂,用NaOH滴定至橙色,设消耗NaOH体积为V1。HCl滴定为NaCl,NH4Cl未被滴定。以V1计算HCl的含量。在上溶液中加入甲醛,反应后,加入酚酞作指示剂,用NaOH滴定至浅红,设消耗NaOH体积为V2。以V2计算NH4Cl的含量。d.Na3PO4+Na2HPO4:因为Na2HPO4的碱性很弱,不能直接被滴定,要在溶液中加入CaCl2生成Ca3(PO4)2沉淀,将H+释放出来,就可用HCl滴定了。取混合液一

48、份,以百里酚酞为指示剂,用HCl滴定至无色,设消耗HCl体积为V1。Na3PO4滴定为Na2HPO4,原有的Na2HPO4未被滴定。以V1计算Na3PO4的含量。另取一份溶液,加入CaCl2,反应后,加入酚酞作指示剂,用NaOH滴定至浅红,设消耗NaOH体积为V2。以(V2-V1)计算Na2HPO4的含量。e.Na3PO4+NaOH:用HCl标准溶液只能将Na3PO4滴定至NaH2PO4,再滴定为Na2HPO4。取混合液一份,以百里酚酞为指示剂,用HCl滴定至无色,设消耗HCl体积为V1。NaOH全部被滴定,Na3PO4滴定为NaH2PO4。在上溶液中加入甲基橙作指示剂,用HCl滴定至红色,设

49、消耗HCl体积为V2。以V2计算Na2HPO4的含量。NaOH消耗HCl体积为(V1-V2)。f.NaHSO4+NaH2PO4:因为HSO4-的酸性较强,可用甲基橙为指示剂,以NaOH滴定,此时NaH2PO4不被滴定,再在上溶液中以百里酚酞为指示剂,用NaOH滴定NaH2PO4为Na2HPO4。取混合液一份,以甲基橙为指示剂,用NaOH滴定至黄色。仅有NaHSO4被滴定,设消耗NaOH体积为V1。以V1计算NaHSO4的含量。在上溶液中加入百里酚酞作指示剂,用NaOH滴定至浅蓝色,设消耗NaOH体积为V2。以V2计算Na2HPO4的含量。5-105-115-125-135-145-15习题5-

50、1写出下列溶液的质子条件式。ac1 mol·L-l NH3 + c2 mol·L-l NH4Cl;cc1 mol·L-l)H3PO4 + c2 mol·L-l HCOOH;解:a. 对于共轭体系,由于构成了缓冲溶液,所以可以将其视为由强酸(HCl和弱碱(NH3)反应而来,所以参考水准选为HCl, NH3和H2O质子条件式为: H+ + NH4+ = Cl- + OH-或 H+ + NH4+ = c2 + OH- c. 直接取参考水平:H3PO4  , HCOOH , H2O质子条件式:H+ = H2PO4- + 2HPO42- + 3

51、PO43- + HCOO-+OH-5- 3计算下列各溶液的pH。 a0.050 mol·L-l NaAc;              c0.10 mol·L-l NH4CN;             e0.050 mol·L-l氨基乙酸;     &

52、#160;  g0.010 mol·L-l H2O2液;            i0.060 mol·L-l HCI和0.050 mol·L-l氯乙酸钠(ClCH2COONa)混合溶液。解:a.对于醋酸而言,Kb = Kw / Ka = 5.6  10-10应为cKb = 5.6  10-10 5 10-2 = 2.8  10-11> 10Kwc/Kb> 100 故使用最简式;

53、0;      OH- =  = 5.29 10-6         pH = 14 pOH = 8.72c. NH4+   Ka = 5.6  10-10  HCN   Ka = 6.2.  10-10cKa > 10Kw      c > 10 Ka 由近似公式可以得到:H+ =  =  = 5.89&

54、#160;10-10pH = 10 0.77 = 9.23 e. 氨基乙酸一端羧基显酸性,一端氨基显碱性,Ka1 = 4.5 10-3 , Ka2 = 2.5  10-10c/Ka2> 100  且c > 10 Ka1所以H+ =  =  = 1.06  10-6pH = 6-0.03 = 5.97 g. 对于双氧水而言,Ka = 1.8  10-12cKa < 10Kw     c/Ka> 100所以可以计算氢离子浓度H+ =  

55、=  = 1.67  10-7pH = 7 0.22 = 6.78i. 由于ClCH2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl    所以原溶液可以看成0.050mol/L的ClCH2COOH和0.010mo/LHCl的混合溶液设有x mol/L的ClCH2COOH发生离解,则       ClCH2COOH  ClCH2COO- + H+          

56、0;    0.05-x            x     0.01+x     所以有 = Ka = 1.4  10-3解得x = 4.4  10-3mol/L那么H+ = 0.0144mol/L   pH = -log H+ = 1.845-45-5某混合溶液含有0.10 mol·L-l HCl、2.0×10-4

57、mol·L-l NaHSO4和2.0×10-6 mol·L-l HAc。a计算此混合溶液的pH。b加入等体积0.10 mol·L-l NaOH溶液后,溶液的pH。解:a. HSO4- Ka2=1.0×10-2     HAc Ka=1.8×10-5        均为弱酸,且浓度远低于HCl的浓度,所以此体系中的HSO4-和HAc在计算pH值时刻忽略。故pH=1.00。     

58、;  b.加入等体积0.1mol/LNaOH溶液,HCl被中和,体系变为HSO4-和HAc的混酸体系,        忽略KW及KHAHA,H+ 2=(CHSO4-H+ )解得H+ =9.90×10-5   故pH=4.005-7已知Cr3+的一级水解反应常数为10-3.8,若只考虑一级水解,则0.010 mol·L-l Cr(ClO4)3 的pH为多少? 此时溶液中Cr(OH)2+的分布分数是多大?解:1)     

59、0;     mol/L          故pH=2.93       2) 5-9今用某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液,其中HB的浓度为0.25 mol·L-l。于100mL该缓冲溶液中加入200 mg NaOH(忽略溶液体积的变化),所得溶液的pH为5.60。问原来所配制的缓冲溶液的pH为多少? (已知HB的)  解:(mol/L)    

60、60;  已知p Ka=5.30,pH=5.60       设原缓冲溶液中盐的浓度为x mol/L,故       得x=0.35       则原缓冲溶液pH= 5-11配制氨基乙酸总浓度为0.10 mol·L-l的缓冲溶液(pH =2.0)100mL,需氨基乙酸多少克?还需加多少毫升1 mol·L-l酸或碱,所得溶液的缓冲容量为多大?解:设酸以HA表示,p Ka1=2.35

61、0;  p Ka2=9.60       1)需HA质量m=0.10×100×75.0×0.75(g)        2)因为氨基乙酸及质子化氨基乙酸构成缓冲溶液,设pH=2时,质子化氨基乙酸浓度为xmol/L,则          即,解得x=0.079     生成0.079mol/L的质子化氨基乙酸,需

62、加酸为0.079×100=7.9ml 5-13计算下列标准缓冲溶液的pH(考虑离子强度的影响),并与标准值相比较。    a饱和酒石酸氢钾(0.034 0 mol·L-l);    c0.010 0 mol·L-l 硼砂。解:a. p Ka1=3.04,p Ka24.37          I= (mol/L),        

63、  查表得,          故,得          同理可得,          又              最简式      &#

64、160;             pH=3.56             c. c=0.0100 mol/L,p Ka1=4,p Ka2=9                     

65、;     查表          故           K=5.8×10-10                      故pH=9.18 5-16. 解:

66、 已知一元弱酸的,问其等浓度的共轭碱的为多少?(已知:,且)解:据题意:  5-19. 用滴定至。计算终点误差。解:时5-215-22. 用滴定羟胺盐酸盐()和的混合溶液。问化学计量点时溶液的为多少?在化学计量点有百分之几的参加了反应?解:(1) 已知时,产物为和 (2) 时,参加反应的百分数为:5-245-25.称取钢样,溶解后,将其中的磷沉淀为磷钼酸铵。用溶解沉淀,过量的用返滴定至酚酞刚好褪色,耗去。计算钢中和的质量分数。解:过量用于滴定磷钼酸铵的含物质的量为:5-265-28. 标定甲醇钠溶液时,称取苯甲酸,消耗甲醇钠溶液,求甲醇钠的浓度。解:,令其浓度为5-295-

67、30第6章 络合滴定法思考题6-16-2 根据金属离子形成络合物的性质,说明下列络合物中哪些是有色的?哪些是无色的?Cu2+乙二胺,Zn2+乙二胺,TiOY2-, TiY-, FeY2-, FeY- 答:Cu2+乙二胺:有色;Zn2+乙二胺:无色;TiOY2-:无色; TiY-:无色; FeY2-:有色; FeY-:有色。6-3 H2O2能与TiOY形成三元络合物TiO(H2O2)Y, 试问它使TiOY的条件稳定常数加大了还是减少了?为什么?答:KTiOY=KTiOYTiOY/(TiY),H2O2对Ti、Y影响不大;TiOY=TiOY/TiOY,因TiO(H2O2)Y的形成,使TiOY的浓度大

68、大降低,TiOY变大,故使得KTiOY变大。6-4Hg2+既能与EDTA生成HgY2-,还能与NH3,OH-继续生成(Hg(NH3)Y2-和Hg(OH)Y3-。若在pH=10的氨性缓冲溶液中,用EDTA滴定Hg2+,增大缓冲剂的总浓度(即增大NH4+NH3),此时lgKHgY值是增大还是减少?滴定的突跃范围是增大还是减小?试简要说明其原因。答:KHgY=KHgYHgY/(HgY),pH不变时,Hg、Y不变,而HgY=HgY/HgY,当NH3变大时,会使HgY变小,故使HgY增大。lgKHgY增大,突跃范围随之增大。6-5 10-2mol.L-1的Zn2+约在pH6.4开始沉淀,若有以下两种情况

69、:a. 在pH45时,加入等物质的量的EDTA后再调至pH10;b. 在pH10的氨性缓冲溶液中,用EDTA滴定Zn2+至终点。当两者体积相同时,试问哪种情况的lgKZnY大?为什么?答:KZnY=KZnYZnY/(ZnY),pH=45时,lgY)为8.446.45,pH=10时,lgY)为0.45。在pH45时,加入EDTA后,Zn2+已形成稳定的ZnY络合物,其受溶液的酸度影响较小,当调至pH10时,其KZnY变化较小;但在pH10的氨性缓冲溶液时,Zn2+已形成Zn(OH)2沉淀,Zn很大,使得lgKZnY变得很小,故lgKZnY是在a的情况时较大。6-6 在pH10的氨性缓冲液中,用0.02mol.L-1EDTA滴定0.02mol.L-1Cu2+和0.02mol.L-1Mg2+的混合溶液,以铜离子选择电极指示终点。实验结果表明,若终点时游离氨的浓度控制在10-3mol.L-1左右时,出现两个电位突跃;若终点时游离氨的浓度在0.2mol.L-1,只有一个电位突跃。试简要说明其原因。答:有两个突跃即是可以分别滴定,当两种离子的浓度相同时,要求lgKCuY-lgKMgY5。Mg2+不能与NH3络合,而Cu2+能与NH3络合,使l

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