分析化学课后习题.ppt

1、第一章：概论,P20 6、用基准物质Na2CO3标定HCl溶液时，下列情况会对HCl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 （偏低） b. 称取Na2CO3时，实际质量为0.1834g，记录时误记为0.1824g （偏低） 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（偏低） d. 锥瓶中的Na2CO3用蒸馏水溶解时，多加了50mL蒸馏水（无影响) e. 滴定开始之前，忘记调节零点（偏高或偏低） f. 滴定管旋塞漏出HCl溶液（偏低） g. 称取Na2CO3时，少量Na2CO3撒在天平盘上（偏高）

2、 h. 配制HCl溶液时没有混匀,P21 1-4：要求在滴定时消耗0.2moL/L-1NaOH溶液2530mL。问应称取基准物质邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4)多少克？如果改用H2C2O42H2O作基准物质，应称取多少克？ 已知MKHC8H4O4 =204.22g/mol-1 (1)设滴定消耗0.2moL/L-1NaOH溶液25mL时，对应的基准物质的质量为mmin，滴定消耗0.2moL/L-1NaOH溶液30mL时，对应的基准物质的质量为mmax 。 mKHC8H4O4=CNaOHVNaOH MKHC8H4O4 所以 mmin=（0.22510-3204.22）=1.0g mmax=（0.

3、23010-3204.22）=1.2g 应称取基准物质邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4)1.0 1.2g,(2)已知M H2C2O42H2O =126.07g/mol-1 m H2C2O42H2O =1/2CNaOHVNaOH M H2C2O4 2H2O 所以 mmin=(1/20.22510-3126.07)=0.3g mmax=(1/20.23010-3126.07)=0.4g 应称取基准物质H2C2O4 2H2O的质量为0.3g 0.4g。,1-11：已知在酸性溶液中Fe2+与KMnO4反应时，1.00mLKMnO4溶液相当于0.1117g Fe，而1.00mLKH2O4 H2C2O4溶

4、液在酸性介质中恰好与0.2mL上述KMnO4溶液完全反应。问需要多少毫升0.2000mol/L-1 NaOH 溶液才能与上述1.00mL KH2O4 H2C2O4溶液完全中和？ KMnO4与Fe2+的反应和KMnO4与KH2O4 H2C2O4的反应分别为： 5Fe2+ MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O 5KH2O4 H2C2O4+4KMnO4+17H+=20CO2+4Mn2+16H2O+9K+ 根据反应可得以下物质的量的关系式 n KMnO4=1/5n Fe2+ n KH2O4 H2C2O4=5/4nKMnO4 KH2O4 H2C2O4与NaOH的反应为： KH2O4 H2C2O

5、4+3NaOH=KNaC2O4+Na2C2O4+3H2O,所以 : n KH2O4 H2C2O4=1/3nNaOH 已知M Fe=55.845g/mol-1,根据KMnO4溶液对Fe的滴定度，计算出KMnO4溶液的物质的量浓度： c KMnO4=（1/50.1117103）/55.845=0.4000mol/L-1 根据KMnO4与KH2O4 H2C2O4反应时的反应计量关系，由KMnO4溶液的浓度、体积和KH2O4 H2C2O4溶液的体积，可计算出KH2O4 H2C2O4溶液的浓度： c KH2O4 H2C2O4= (5/4 c KMnO4 V KMnO4)/ VKH2O4H2C2O4 =

6、(5/40.40.2)/1.00 =0.10mol/L-1 根据KH2O4 H2C2O4与NaOH反应时的化学计量关系，由KH2O4 H2C2O4溶液的物质的量的浓度、体积和NaOH溶液的物质的量浓度，可计算出NaOH溶液的体积： VNaOH= (3 c KH2O4 H2C2O4VKH2O4H2C2O4) / cNaOH = (30.101.00) / 0.2000 = 1.5mL,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、洗净，将沉淀溶于稀H2SO4中。溶解后的溶液用浓度为c1/5KMnO4 = 0.

7、2012 mol/L-1 KMnO4标准溶液滴定，消耗22.30mL，计算大理石中CaCO3的质量分数。 已知MCaCO3=100.09 g/mol-1。 此题为间接滴定法。试样中的CaCO3溶于酸，加入过量（NH4)2C2O4溶液时， Ca2+形成CaC2O4沉淀，过滤、洗净沉淀后，将沉淀重新溶解，再用KMnO4标准溶液滴定沉淀中释放出来的C2O42-，计算钙的含量。 滴定反应为：5 C2O42- + 2MnO4- + 16H+ = 10CO2+ 2Mn2+ + 8H2O 根据反应可知;Ca2+ CaCO3 C2O42- 2/5MnO4-,所以：nCaCO3 = 5/2 nKMnO4 又因为

8、： c1/5KMnO4 =5 cKMnO4 所以：WCaCO3=(5/21/5 c1/5KMnO4 V KMnO4MCaCO3)/ms =(1/20.201222.3010-3100.09)/0.2303=97.50%,1-17: 0.200g某含锰试样中的锰的含量被分析如下：加入50.0mL 0.100 mol/L-1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液还原MnO2到Mn2+，完全还原后，过量的Fe2+在酸性溶液中被0.02mol/L-1 KMnO4标准溶液滴定，需15.0mL。以Mn3O4(M=228.8g/mol-1)的形式计算该试样中锰的含量。 5Fe2+ + MnO4- +8H+

9、= 5Fe3+ + Mn2+ +4H2O 2Fe 2+ + MnO2 + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O 假设试样中的锰含量全部以MnO2的形式存在。设加入的Fe2+ 的总量为n Fe2+(总)，则： n Fe2+(总)=（0.100 50）mmol= 5.00 mmol 设还原MnO2后过量的Fe2+的量为n Fe2+(过)，则 n Fe2+(过)=5nKMnO4=（5 0.02 15）mmol = 1.50 mmol 与试样中MnO2反应的Fe2+ 的量为： n Fe2+=3.5 mmol,根据MnO2与的Fe2+反应可知，nMnO2=1/2n Fe2+ 所以：WMn3

10、O4=WMnO2 (MMn3O4 / 3MMnO2) = (nFe2+ MMn3O4 ) / 6ms =(3.50 228.8) / (60.2001000)=66.7%,第五章：酸碱滴定法,6、用HCl中和NaCO3溶液分别至pH=10.50和pH=6.00时，溶液中各有哪些组份？其中主要成分是什么？当中和至pH4.00时，主要成分是什么？ pH=10.50： CO32-、HCO3- pH=6.00: HCO3-、H2CO3 pH4.00: H2CO3 7、增加电解质的浓度，会使酸碱指示剂HIn-的理论变色点pH变大还是变小？ （变小） 8、以NaOH 或 HCl 溶液滴定下列溶液时，在滴定

11、曲线上会出现几个突跃？ a:2 个 b:1个 c: 1个 d: 2个 e: 1个 f: 1个,5-5、某混合溶液含有0.10mol/L HCl、2.010-4 mol/L NaHSO4和2.010-6 mol/L HAc。 计算此混合溶液的pH值。 加入等体积0.10mol/L NaOH溶液后，溶液的pH值。 a、溶液为强酸与弱酸的混合体系，且弱酸的浓度较低，所以溶液中的H+主要由HCl决定，即： H+ C HCl =0.10mol/L pH=1.00 b、加入等体积0.10mol/L NaOH溶液后，HCl被中和，溶液为NaHSO4和HAc的混合溶液。 H+= SO42- + Ac- +OH

12、- SO42- = CHSO4-( Ka2 / Ka2+ H+ ) H+ =9.910-5 mol/L pH=4.00,5-15、二元弱酸H2B，已知pH=1.92时，H2B= HB- ； pH=6.22时， B2-= HB- 。 a、计算H2B的Ka1和Ka2 。 b、若用0.100mol/L NaOH 滴定 0.100mol/L H2B，滴定至第一和第二化学计量点时，溶液的pH值各为多少？各选用何种指示剂？ a、 当H2B= HB- ，H2B = HB-，所以 Ka1= H+ = 10-1.92=1.210-2 当B2-= HB- ， HB- = B2-，所以Ka2= H+ = 10-6.

13、22=6.0210-7,b、滴定至第一化学计量点时，溶液中的成分为HB-，CHB-=0.05mol/L。因为 cKa210Kw,水的解离可以忽略，又因为CHB-和Ka1比较，不能忽略，所以 =7.6310 -5 mol/L pH=4.12 故第一化学计量点可用甲基橙为指示剂。 滴定至第二化学计量点时，溶液中的成分分别为B2-，cB2-=0.1/3 mol/L, 此为二元弱碱，其pKb1=14.0-6.22=7.78. 因为cKb1 10Kw , c/Kb1 100, 所以可用最简公式计算。 pOH=4.63 pH=9.37 故第二化学计量点可用酚酞为指示剂。,5-18、称取一元弱酸HB 0.8

14、150g，溶于适量水中。以酚酞为指示剂，用0.1100 mol/L NaOH 溶液滴定至终点时，消耗24.60mL。在滴定过程中，当加入NaOH 溶液11.00mL时，溶液的pH=4.80。计算该弱酸HB的pKa值。 用NaOH 溶液滴定HB至终点时: nHB=nNaOH=（0.1124.60）mmol=2.706 mmol 加入NaOH 溶液 11.00 mL时，组成HB-B-缓冲溶液，此时 nB-=（0.1111.00）mmol=1.21 mmol nHB=2.706-1.21=1.496 mmol pKa=4.89,5-21、阿司匹林的有效成分是乙酰水杨酸，现称取阿司匹林试样0.250g

15、，加入50.00 mL 0.1020mol/L NaOH溶液，煮沸 10min，冷却后，以酚酞作指示剂用H2SO4滴定其中过量的碱，消耗0.5050 mol/L H2SO4 溶液 25.00 mL。计算试样中乙酰水杨酸的质量分数。 已知乙酰水杨酸与NaOH的反应计量关系为1:2 所以,5-25、称取钢样1.000g, 溶解后，将其中的磷沉淀为磷钼酸铵。用20mL 0.100 mol/L NaOH 溶液溶解沉淀，过量的NaOH 用HNO3溶液反滴定至酚酞刚好褪色，耗去0.2000 mol/L HNO3 溶液7.50mL。计算钢中P和P2O5的质量分数。 测定过程中有关物质的量的关系为： P (N

16、H4)2HPO4 12MoO3 24 NaOH 所以,第六章： 络合滴定法,5、10-2 mol/L的Zn2+约在pH=6.4开始沉淀，若有以下两种情况： 在pH4 pH5时，加入等物质的量的EDTA滴定Zn2+至终点,再调节pH=10。 在pH 10的氨性缓冲溶液中，用 EDTA滴定Zn 2+至终点。 当两者体积相同时，试问那种情况的lgKZnY大？为什么？ a情况下lgKZnY大，因为b比a多了副反应。 13、以HCl溶解水泥试样后，制成一定量试样溶液。试拟定一个以EDTA测定此试样溶液中Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg 2+ 含量的滴定方法。,三乙醇胺,（Fe3+,Al3+被掩蔽

17、）,pH=1213，Ca指示剂,EDTA,pH=10，EDTA,铬黑T,MgY (Mg2+ 被滴定）,过量定量EDTA,pH=56,Zn2+,二甲酚橙,EDTA,(测得Fe3+ ,Al3+ 总量）,NH4F,Zn2+,二甲酚橙,pH=56, EDTA,Al3+ 含量被测定,6-6、在pH=6.0 的溶液中，含有0.020mol/L Zn2+ 和0.020mol/L Cd2+，游离酒石酸根（Tart) 浓度为0.20mol/L ，加入等体积的0.020mol/L EDTA，计算lgKCdY 和 lgKZnY 值。,求lgKCdY Cd2+与Y的反应作为主反应， Cd2+有酒石酸的络合效应，Y有酸

18、效应和由Zn2+产生的共存离子效应，而Zn2+又存在与酒石酸的络合效应。 Cd(Tart) =1+1Tart=101.81 Zn(Tart) =1+1Tart+2Tart2=106.32 Y(Zn) =1+KZnYZn2+=1+KZnY C Zn 2+ Zn(Tart) =108.18 Y = Y(H) +Y(Zn) -1=108.18 lgKCdY=lgK CdY lg Cd - lg Y=6.47 (2) lgK ZnY Y(Cd) =1+KCdY Cd2+ = 1 + KCdYC Cd2+Cd(Tart) =1012.55 Y = Y(H) + Y(Cd) -1=1012.65 lgK

19、ZnY =lg KZnY -lgZn-lgY =-2.47,6-8 浓度均为 0.0100mol/L的Zn2+、Cd2+混合溶液，加入过量KI，使终点时游离I- 浓度为1mol/L,在pH=5.0时，以二甲酚橙为指示剂，用等浓度的EDTA溶液滴定其中的Zn2+,计算终点误差。 此条件下Zn2+无副反应，Y有酸效应和Cd2+产生共存离子效应。 I-=1 mol/L Cd(I) =1+1I-+2I-2+3I-3+4I-4=105.46 Cd2+=c Cd / Cd(I) =10-7.76 Y(Cd) =1+ KCdY Cd2+ =108.70 pH=5时，lg Y(H) =6.45 Y = Y(H

20、) + Y(Cd) -1 = 108.70 lgKZnY = lgK ZnY- lg Y =16.5-8.70=7.80 pZnsp=0.5(lgKZnY+ pcZnsp)=5.05 pH=5时，以二甲酚橙为指示剂时，pZnep=4.80 pZn=4.80-5.05=-0.25,6-11、题省略 a、,Hg(I) =1+1I-+2I-2+3I-3+4I-4=1022.03 Hg 2+=0.011022.03=10-24.03 Y(Hg) =1+KHgYHg2+ 1 Hg 2+可以完全掩蔽。 Cd(I) = 1+1I-+2I-2+3I-3+4I-4=100.41 lgK CdY =lgKCdY-lgCd-l