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文档简介

1、第2章2、为了了解磷肥对水稻生长的影响,若果从某稻田中取一小铲泥样进行测定,试问由此试样所得分析结果有无意义?为什么?答:无意义,这样的分析结果没有代表性。了解磷肥对水稻生长的影响因素需要对土壤进行分析,土壤的分析内容十分丰富,包括成分分析,肥力分析和污染物分析等。土壤的组成具有不均匀性,且影响因素十分复杂,为了采得具有代表性的试样,必须多方面考虑。比如:采样点的布设,采样时间,采样深度,采样量等。5、已知铝锌矿的K=0.1,a=2。(1)采取的原始试样最大颗粒直径为30mm,问最少应采取多少千克试样才具有代表性?(2)将原始试样破碎并通过直径为3.36mm的筛孔,再用四分法进行缩分,最多应缩

2、分几次?(3)如果要求最后所得分析试样不超过100克, 问试样通过筛孔的直径应为多少毫米?解:(1)K=0.1 a=2 m =Kda=0.1×(30)2=0.1×900=90kg (2) K=0.1 a=2 m= Kda=0.1×(3.36)2=1.13kg (90/2n)<1.13 n=6.33 故最少缩分6次。(3) Kd20.1 d=1mm第4章2.指出下列情况下,各会引起哪种误差?如果是系统误差,应该采取什么方法减免?(1)电子天平未经校准;(2)容量瓶何以业管部配套;(3)试剂中含有微量的被测组分;(4)天平的零点有微小波动;(5)滴定时从锥形瓶中

3、溅出一滴溶液;(6)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)系统误差中的试剂误差。减免的方法:做空白实验。(4)随机误差。 (5)过失误差。(6)系统误差中的试剂误差。减免的方法:做空白实验。8.下列数据中包括极为有效数字?(1)0.0083 (2)27.160 (3)700.0 (4)7.80 (5) pKa=4.74 (6)pH=10.00答:(1)2 (2)5 (3)4 (4)3 (5)2 (6)210两位分析者同时测定某一合金中铬的质量分数,每次称

4、取试样均为2.00g,分别报告结果如下: 甲:1.02%,1.03%;乙:1.018%,1.024%。问哪一份报告是和合理的,为什么?解:甲是合理的,因为试样为三位有效数字,结果应和试样保持一致。11.测得某铁矿中铁的质量分数为26.27%,26.36%,26.35%和26.33%。若铁的真实含量为26.30%,试计算测定结果的绝对误差和相对误差。解:13.利用冷光子荧光光谱法测定某环境试样中总汞的含量。用标准法测得总汞含量为916 ng g-1,而甲的测定结果(ng g-1)为912,915和918,乙的测定结果(ng g-1)为920,911和920.试比较甲乙两人测定结果的准确度和精密度

5、(准确度用绝对误差和相对误差表示,精密度以标准偏差和相对标准偏差表示)。解: 甲乙两人测量结果具有相同的准确度,但是甲的精密度要高于乙。14白藜芦醇是一种天然的抗氧化剂,可见的血液粘稠度,抑制血小板凝结和血管舒张,保持血液畅通,可预防癌症的发生和发展,对动脉粥样硬化和冠心病、缺血性心脏病、高血脂有一样的防治作用。利用高效液相色谱对某地葡萄皮中白藜芦醇的含量进行140次分析,已知分析结果符合正态分布N(55.60,0.212).试计算试样值落在(50.1656.04)ng g-1区间之内和之外的概率。解:(1)根据得 u1= 由表42查得相应的概率分别为0.5和0.4821 所以测定值落在(55

6、.1656.04)ug·g-1区间之内的概率P=0.4821+0.5=0.9821; 测定值落在(55.1656.04)ug·g-1区间之外的概率P=1-0.9821=0.017918.9次测定某矿样中铁的质量分数,平均值为28.50%,s=0.5%,计算(1)的置信区间(2)若上述数据为5次测定的结果,的置信区间又为多少?比较两次计算结果可得出什么结论(P均为95%),并解释其原因?解:(1)f=n-1=9-1=8,查表得,t0.95,8=2.31根据得(2)f=n-1=5-1=4,查表得,t0.95,4=2.78根据 得比较两次计算结果得知:增加平行测定的次数,可以缩小

7、置信区间的范围,小的置信区间说明测定的准确性越高!21.用某新方法测定分析纯NaCl中氯的质量分数,10次测定结果的平均值x=60.68%,平均值的标准偏差s=0.02%。已知试样中氯的真实值为60.66%,试以95%的置信度判断这种新方法是否准确可靠?解:根据 得 查表得95%置信度时t0.95,9=2.26 所以tt0.95,9 即这种新方法是准确可靠的。25.用Q检验法,判断下列数据中,有无可以舍去的数据?P=90%(1)24.26,24.50,24.73,24.63;(2)6.400,6.416,6.222,6.408解:将数据由小到大排列:6.222, 6.400,6.408,6.4

8、16 所以6.222和6.416为可疑值。 (1)查表4-5Q0.90,4=0.76,因Q>Q0.90,4 , 故6.222这一数据应弃去。 (2)查表4-5得Q0.90,4=0.76,因QQ0.90,4 , 故6.416这一数据应保留。第5章9、基准试剂(1)H2C2O4 ·2H2O 因保存不当而部分风化;(2)Na2CO3因吸潮带有少量湿存水。用(1)标定NaOH或用(2)标定HCl溶液的浓度时,结果是偏高还是偏低?用此NaOH(HCl)溶液测定某有机酸(有机碱)的摩尔质量是偏高还是偏低?解:用(1)标定NaOH结果偏低,用此NaOH标定某有机酸的摩尔质量偏高。用(2)标定

9、HCl结果偏高,用此HCl标定某有机酸的摩尔质量偏低。13、下列情况将对分析结果产生何种影响:A正误差,B负误差,C无影响,D结果混乱。(1)标定HCl溶液浓度时,使用的基准物Na2CO3中含有少量的NaHCO3;(2)未按操作规程等待,刚滴定完,附在管壁的滴定剂还没流下来就读数了;(3)配置滴定剂时经过加热溶解,在进行标定的过程中,滴定剂未经完全冷却就中装入滴定管中(已经润洗)开始滴定;(4)配置标准溶液时未将容量瓶内溶液摇均;(5)用移液管移取试样溶液时,事先未用待移取溶液润洗移液管;(6)称量时,承接试样的锥形瓶潮湿;(7)溶解称量于锥形瓶中的基准物质时,加水的体积有多有少;(8)用酸式

10、滴定管进行滴定中,发现旋塞出漏液;(9)滴定过程中不慎在滴定管中引入了气泡读数时未发现;(10)滴定管内壁有油污,滴定结束后管内壁挂有液注。解:(1)A;(2)A;(3)A;(4)D;(5)B;(6)C;(7)C;(8)A;(9)B;(10)A第六章1.写出下列各酸的共轭碱。H2OOH-, H2C2O4HC2O4-, H2PO4-HPO42-, HCO3-CO32-, C6H5OHC6H5O-, C6H5NH3+C6H5NH2+, HS-S2-, Fe(H2O)63+Fe(H2O)5(OH)2+, R-NH2+CH2COOHR-NH2+CH2COO-2.写出下列各碱的共轭酸。H2OH3O+,

11、NO3-HNO3, HSO4H2SO4, S2HS-, C6H5O-C6H5OH, Cu(H2O)2(OH)2Cu(H2O)3(OH)+, (CH2)6N(CH2)6NH+, R-NHCH2COO-R-NH2+CH2COO-(此处强调的是:氨基酸是两性物质正常情况下是以偶极离子的形式存在的比如R-NH2+CH2COO-,所以它的共轭酸为R-NH2+CH2COOH,共轭碱为R-NHCH2COO-,作业批改的时候可能有错误,大家下去再核实下!)3.通过物料平衡和电荷平衡写出(1)(NH4)2CO3,(2) NH4HCO3溶液的PBE,浓度为c(mol L-1)。(1)(NH4)2CO3 MBE:

12、NH4+NH3=c H2CO3+HCO3-+CO32-=cCBE: NH4+H3O+=OH-+HCO3-+2CO32-将NH4+=c-NH3和CO32-=c-(H2CO3+HCO3-)代入CBE,得出PBEPBE H3O+HCO3-+2CO32-=NH3+OH-(2) NH4HCO3MBE: NH4+NH3=c H2CO3+HCO3-+CO32-=cCBE: NH4+H3O+=OH-+HCO3-+2CO32-将NH4+=c-NH3和H2CO3=c-( CO32-+HCO3-)代入CBE,得出PBEPBE H3O+H2CO3=NH3+OH-+CO32-4.写出下列酸碱组分的MBE、CBE和PBE

13、(设定质子参考水准直接写出),设定浓度为c(mol L-1)。(1)KHP(邻苯二甲酸氢钾)MBE: K+=c H2P+HP-+P2-=cCBE: NH4+H3O+=OH-+HP-+2P2-PBE H3O+H2P= OH-+P2-(2)NaNH4HPO4MBE: Na+NH4+NH3=2c H3PO4+H2PO4-+HPO42-+PO43-=cCBE: Na+NH4+H3O+=OH-+H2PO4-+2HPO42-+3PO43-PBE H3O+H2PO4-+2H3PO4 =OH- PO43-+NH3(3)NH4H2PO4MBE: NH4+NH3=c H3PO4+H2PO4-+HPO42-+PO4

14、3-=cCBE: NH4+H3O+=OH-+H2PO4-+2HPO42-+3PO43-PBE H3O+H3PO4 =OH-+HPO42-+2PO43-+NH3(4) NH4CNMBE: NH4+NH3=c HCN+CN-=cCBE: NH4+H3O+=OH-+CN-PBE H3O+HCN=OH-+NH3(5) (NH4)2HPO4MBE: NH4+NH3=c H3PO4+H2PO4-+HPO42-+PO43-=cCBE: NH4+H3O+=OH-+H2PO4-+2HPO42-+3PO43-PBE H3O+H2PO42-+2H3PO4 =OH-+2PO43-+NH37.若要配置(1)pH=3.0

15、,(2) pH=4.0的缓冲溶液,现有下列物质,问应该选择那种缓冲体系?有关常数见附录一之表一。 其中已知的 Pka1=2.95 Pka2=5.14 HCOOH 的 Pka=3.74 CH2ClCOOH 的 Pka=2.86 NH4+CH2COOH的 Pka1=2.35 Pka2=9.60(1)pH=3.0最佳应该选择,用到的缓冲体系为-HCl或者-,即保证缓冲体系中有共轭酸碱对-的存在。选择CH2ClCOOH也可以,但不是最佳的!(2)pH=4.0最佳应该选HCOOH,用到的缓冲体系为HCOOH-NaOH,即保证缓冲体系内有共轭酸碱对HCOOH- HCOO-的存在。注:首先一定要弄清楚缓冲溶

16、液的概念,要求是有共轭酸碱对的存在,所以不能用不是共轭体系的物质来组成缓冲溶液!9.强碱(酸)滴定一元强酸(碱),CspKa(Kb)10-8就可以直接滴定。如果用Kt表示滴定反应的形成常数,那么该反应的CspKt应为多少? Kt=Ka/Kw CspKt10618.计算下列各溶液的pH值 :(1)2.0×10mol·LHCl (2) 0.020mol·LHSO (3) 0.10mol·LNHCl (4) 0.025mol·LHCOOH (5)1.0×10mol·LHCN (6) 1.0×10mol·LNaC

17、N (7) 0.10mol·L(CH)N (8) 0.10mol·LNHCN (9) 0.010mol·LKHP (10) 0.10mol·LNaS (11)0.10mol·LNHCHCOOH(氨基乙酸盐)解(1) HCl为一元强酸碱,c2.0×101×10,不能忽略水的解离。 H 2.4×10 pH6.62(2) HSO可以看成一元强酸和一元弱酸的混合液,因两者的浓度相等Ka1.0×10不是很小。可以根据下列式子进行计算 H =2.6×10 pH1.59(3) NHCl为一元弱碱的强酸弱碱盐,

18、可以按照一元弱酸处理, Ka 5.6×10 cKa20Kw c/Ka400可忽略水的解离,也能忽略弱酸解离对酸浓度的影响 H7.48×10pH5.13(4) HCOOH为一元弱酸, Ka1.8×10 cKa20Kw c/Ka400可忽略水的解离,但是不能忽略弱酸解离对酸浓度的影响。H2.03×10pH2.69(5) HCN为一元弱酸,Ka7.2×10 cKa7.2×1020Kw c/Ka400不可忽略水的解离,但是可以忽略弱酸解离对酸浓度的影响。H 2.86×10 pH6.54(6) NaCN为一元弱酸的强碱弱酸盐,可以按照

19、一元弱碱处理 K1.4×10 cK20Kw c/K400可忽略水的解离,但是不可以忽略弱酸解离对酸浓度的影响。OH =3.1×10(mol·L)pOH4.51 pH9.49(7)(CH)N为一元弱酸 K1.4×10 cK20Kw c/K400可忽略水的解离,也可以忽略弱酸解离对酸浓度的影响。OH1.2×10 pOH4.93 pH9.07(8) NHCN弱酸弱碱盐按照两性物质来求pH已知K7.2×10 K5.6×10 HcK20 Kw c20K(水的酸式解离,碱性解离可以忽略)H6.35×10 pH9.20(9) (

20、KHP为多元弱酸的酸式盐,可以按照两性物质来求pH)已知 Ka1.1×10 Ka 3.9×10 cKa2 20Kw c20Ka ( 水的酸式解离可以忽略,但是不能忽略其碱性)H6.2×10 pH4.20(10) (NaS为多元弱酸的强碱弱酸盐,可以按照多元弱碱来求pH) 已知Ka5.7×10 Ka1.2×10 故K8.3 K1.8×10 cK20 Kw c/K400 40K (水的解离可以忽略,碱的第二步解离可以忽略,但是第一级解离对碱浓度的影响不能忽略。) OH0.10 pOH1.00 pH13.00(11) NHCHCOOH(氨基

21、乙酸盐) 可以按照多元弱酸来求pH已知Ka4.5×10 Ka2.5×10 cKa20 Kw c/Ka 400 40Ka水的解离可以忽略,酸的第二步解离可以忽略,但是第一级解离对酸浓度的影响不能忽略。H 1.9×10 pH1.7222. 若配制pH=10.00,C+C=1.0mol·L的NH-NHCl缓冲溶液1.0L,问需要15mol·L氨水多少毫升?需要NHCl多少克?第一种解法:解: pH=pKa+lg=9.26+lg10.00 c0.85mol·L C0.15mol·L需15mol·L氨水VmL,则V=56.7

22、(mL)需要NHCl质量m0.15×1×53.498.0(g)第二种解法解:已知pH和PKa的情况下,可以得出两种型体的分布分数,又知道c+C=1.0mol·L= =1-=0.85c0.85mol·L C0.15mol·L需15mol·L氨水VmL,则V=56.7(mL)需要NHCl质量m0.15×1×53.498.0(g)23. 欲配制100mL氨基乙酸缓冲溶液,其总浓度c = 0.10mol·L,pH=2.00,需氨基乙酸多少克?还需加多少毫升1.0mol·L的酸或碱?已知氨基乙酸的摩尔质量

23、M=75.07g·moL。解:pKa=2.35 氨基乙酸与其盐组成缓冲溶液 pHpKalg 2.02.35lg 得0.447而cc0.10 得c0.069(mol·L) c0.031mol·L需要氨基乙酸质量m0.10×100×10×75.070.75(g)需要加入HCl的体积v6.9(mL)第二种解法根据分布分数求解,自己下去想想!26.某一元弱酸HA试样1.250g用水溶解后稀释至50.00mL,可用41.20 mL 0.09000mol.L NaOH滴定至计量点。当加入8.24mL NaOH时溶液的pH=4.30。(1)求该弱酸

24、的摩尔质量;(2)计算弱酸的解离常数Ka和计量点的pH;(3)选择何种指示剂?解(1)设该弱酸的摩尔质量为M g. mol. 依题意 c×V= 即 0.09000×41.20×10= M=337.1(g.mol) (2) cc= c×0.09000pH=pKa+lg 4.30= pKa+ lg 得pKa = 4.90Ka=1.3×10 Kb=7.8×10 ck20KW 400 计量点时,OH= = =5.6×10 (mol.L-1)pOH=5.25 pH=8.75(3) 选酚酞为指示剂.28. 计算用0.1000mol.LH

25、Cl溶液滴定20.00mL0.10mol.LNH溶液时,(1)计量点;(2)计量点前后±0.1相对误时溶液的pH值 ;(3)应选择哪种指示剂?解: NHHClNHClHO(1) 计量点时 生成的产物为强酸弱碱盐,所以根据一元弱酸的公式求解。 cmol·L Ka5.6×10 cKa20Kw c/Ka400 H5.29×10mol·L pH5.28(2) 计量点前为NHNHCl缓冲溶液,根绝两性物质求解。 -1%相对误差 pH9.26lg9.26lg6.26计量点后溶液的酸度由过量的HCl决定,所以根据一元强酸求解pH+1%相对误差 H×

26、0.10005.0×10(mol·L) pH4.30(3)选甲基红为指示剂。30. 二元弱酸HB在pH=1.50时,=;PH=6.50时,=。(1)求HB的Ka和Ka;(2)能否以0.1000mol.LNaOH溶液分步滴定0.10mol.L的HB;(3)计算计量点时溶液的PH;(4)选择适宜的指示剂。解:(1) 由题意知pH1.50时时,HKa 故Ka10pH6.50时 HKa Ka 10(2)Ka/Ka10 ,cKa10 , cKa×10×10 故可以0.1000mol·LNaOH溶液分步滴定HB(3)第一计量点 产物为多元弱酸的酸式盐,故根

27、据两性物质求pH cKa20 Kw c20Ka H7.8×10(mol·L) pH4.11 甲基红为指示剂第二计量点产物为多元弱酸的强碱弱酸盐,故根据多元弱碱求pHB K10 K10cK20Kw c/K400 40KOH3.2×10(4)pOH4.49 pH9.51 选酚酞为指示剂。36. 含有酸不溶物的混合碱试样1.100 g,水溶解后用甲基橙为指示剂,滴至终点时用去HCl溶液(THCl/CaO=0.01400 g·mL-1)31.40 mL;同样质量的试样改用酚酞作指示剂,用上述HCl标准溶液滴定至终点时用去13.30 mL。计算试样中不与酸反应杂物

28、的质量分数。解:由THCl/CaO=0.01400 g·mL-1可求出:cHCl2×THCl/CaO×103/MCaO0.4993(mol·L-1)由题知道:到达第一终点时V113.30 mL 到达第二终点时V231.4013.3018.10 mL V2V1 混合碱为Na2CO3,NaHCO3 则试样中不与酸反应的杂质的质量分数为杂163.99%18.30%17.71%38. 干燥的纯NaOH和NaHCO3按21的质量比混合后溶于水,并用盐酸标准溶液滴定。使用酚酞作指示剂时用去盐酸的体积为V1;继用甲基橙作指示剂,又用去盐酸的体积为V2。求V1V2(3位

29、有效数字)。第一种解法:解:干燥的纯NaOH和NaHCO3按21的质量比混合后溶于水后的反应为 NaOHNaHCO3Na2CO3NaOH和NaHCO3按21的质量比混合, 即NaOH相对于NaHCO3过量混合后溶于水为NaOH,Na2CO3混合碱 设原混合碱中NaHCO3为m(g),NaOH为2m(g)则混合后 故 V14.20 V2 V1/V24.20第二种解法:干燥的纯NaOH和NaHCO3按21的质量比混合后溶于水后的反应为 NaOHNaHCO3Na2CO3设原混合碱中NaHCO3为m(g),NaOH为2m(g)第一滴定终点相当于NaOH与HCl进行了1:1的反应。2m/MNaOH=cH

30、ClV1HCl第二滴定终点相当于NaHCO3与HCl进行了1:1的反应。m/MNaHCO3=cHClV2HClV1/V2=2MNaHCO3/MNaOH=4.2046.人体血液中有H2CO3-HCO3-平衡起缓冲作用,今测得血液的pH=7.20,且血液中;HCO3-=2.3×10-2mol L-1。已知在血液中的pKa1=6.10,求血液中H2CO3和HCO3-/H2CO3。解: 已知HCO3-=2.3×10-2mol L-1 pKa1=6.10代入上式 H2CO3= 1.8×10-2mol L-1 HCO3-/H2CO3=13。第七章4.已知乙酰丙酮(L)与Al3

31、络合物的累积常数lg1lg3分别为8.6,15.5和21.3,AlL3为主要型体时的pL范围是多少?AlL与AlL2相等时的pL为多少?pL为10.0时铝的主要型体又是多少?解:由 ,由相邻两级络合物分布曲线的交点处有 pL=lgKi(1).AlL3为主要型体时在pL<5.8时,AlL3为主要型体。(2)时, (3) Al3+为主要型体。13.将100 mL 0.020 mol.L-1 Cu2+溶液与100 mL 0.28 mol.L-1氨水相混后,溶液中浓度最大的型体是哪一种?其平衡浓度为多少?解:由题意知:cCu2+=0.020/2=0.010(mol.L-1)c NH3=0.28/

32、2=0.14(mol.L-1)已知铜氨络合物的各累积形成常数lg1lg4分别为4.15,7.63,10.53,12.67可知lgk1lgk4分别为4.15,3.5,2.8,2.1又pNH3=-lgNH3=-lg0.28/2=0.85<2.1溶液中Cu2+与NH3形成的配合物重要是以Cu(NH3)42+为主溶液中游离氨的浓度为:cNH3= 0.14-4×0.010 = 0.10(mol.L-1)可得出:故浓度最大的型体是Cu(NH3)42+19.今有pH5.5的某溶液,其中Cd2+、Mg2+和EDTA的浓度均为1.0×10-2 mol·L-1。对于EDTA与C

33、d2+的主要反应,计算其Y值。解:EDTA与Cd2+为主要反应,受到酸效应和共存离子效应的影响pH5.5时,查表知道Y(H)105.51Y(Mg)1KMgYMg1108.7×1.0×10-2106.7YY(H)Y(Mg)-1105.51106.7-1106.7322.若溶液的pH11.00,游离CN的浓度为1.0×10-2 mol·L-1,计算HgY络合物的lgKHgY值。已知Hg2+CN-络合物的逐级形成常数lgK1lgK4分别为:18.00,16.70,3.83和2.98。解:查表得lgKHgY=21.80 主反应为HgY的生成反应pH=11.00时

34、,酸效应Y(H)=100.07 ,共存离子效应不存在YY(H)+ Y(N)=100.07pH=11.00时,水解效应Hg(OH) =1015.9Hg与CN的络合效应:=1+1018×10-2+1018×1016.70×10-4+1018×1016.70×103.83×10-6+1018×1016.70×103.83×102.98×10-8= 1033.55YHg(CN)+Hg(OH)= 1033.55lgKHgY=lgKHgYlgYHg=21.8033.550.07=-11.8225.在一定的条

35、件下,用0.01000mol·L-1EDTA滴定20.00ml 1.0×10-2 mol·L-1金属离子M。已知此时反应是完全的,在加入19.98 20.02 ml EDTA时的pM值改变1个单位,计算MY络合物的K'MY。解:当加入19.98 ml EDTA时:已知在加入19.98 20.02 ml EDTA时的pM值改变1个单位,故当加入20.02 ml EDTA时:26.铬蓝黑R的酸解离常数Ka1=10-7.3,Ka2=10-13.5,它与镁络和物的稳定常数KMgIn=107.6(1)计算pH=10.0时的pMgt;(2)以0.02000 molL-

36、1EDTA滴定2.0×10-2molL-1Mg2+,计算终点误差;(3)与例7-6的结果相比,选择那种指示剂更为合适?解: 铬蓝黑R的积累质子化常数为: (1) pH=10.0时, (2)由(1) pH=10.0时, 查表可知 , pH=10.0时, 。Mg2+ 无副反应 , cMg , sp=10-2.00 molL-1所以 (3)pH=10.0时,用EBT为指示剂时,由例76知道 为了减小终点误差,应该使指示剂变色时的尽量与计量点的接近。与例76的结果相比,当pH=10.0时,用EBT为指示剂,与计算的很接近,而且在此酸度下变色敏锐,因此选择EBT为指示剂是适宜的。28.在pH5

37、.0时,用0.002000mol·L-1EDTA滴定0.0020mol·L-1pb2+溶液时,采用(1)HAcNaAc缓冲剂(不与pb2+络合)分别控制溶液的酸度,选用二甲酚橙为指示剂,计算两种情况时的终点误差,并计论为什么终点误差不同。已知Pb2+AC-络合物的累积形成常数lg11.9,lg23.3;PH=5.0时,lgKPb-XO7.0。解: (1)HAcNaAc 缓冲溶液pH=5.0已知pH,由分不分数可求的Ac-(也可以由缓冲溶液的pH计算求得) 金属离子的副反应Pb(AC)=11(Ac-)+2(Ac-)2=1101.9×0.2103.3×(0.

38、2)296.7=101.985Y的酸效应:pH5.0时,lgY(H)6.45lgKPbYlgKPbYlgPb(AC)lgY(H)18.041.9856.459.6计量点时,pPbsp1/2(lgKPbY +pMPb,sp)1/2(9.6+3)6.3XO作指示剂。pH=5.0时,lgKPb-XO7.0,又因为,金属离子存在副反应滴定终点时:pPb'eppPbtlgPb(AC)lgKPb-XOlgPb(AC)=7.01.985.02pM5.026.3-1.28(2)以六次甲基四胺-HCl为缓冲溶液,pH=5.0. lgY(H)=6.45lgPbYlgKPbYlgY(H)18.046.451

39、1.59计量点时:pPbsp1/2 (11.59+3)7.30滴定终点时:pPbepLgKPb-XO7.0pM-0.3终点误差不同时主要因为金属离子Pb2+与AC-的络合效应引起滴定终点改变,避免Pb2+与AC-的络合反应就可以减小终点误差。29.溶液中有Al3+、Mg2+、Zn2+三种离子(浓度均为2.0×10-2mol·L-1),加入NH4F使在终点时氟离子的浓度F-0.10mol·L-1。问能否在pH5.0时选择滴定Zn2+?解: AlY Al3+ AlF2+AlF63- Zn2+ Y ZnY Mg2+ H+ MgY HY H6Y 已知:lgKMgY8.7,

40、 lgKZnY=16.50 lgKAlY = 16.30且滴定Zn2+的反应为主反应。因为F-对Al3+的络合Al(F)1+1F-+2F-2+3F-3+6F-63.59×1014Al3+=cAl3+,sp/Al(F)=2.0×10-2/3.59×1014对于Al3+的同离子效应Y(Al)1KAlYAl3+11016.3×2.0×10-2/3.59×1014=1.56对于Mg2+的同离子效应Y(Mg)1KMgYMg2+1108.7×2.0×10-2=106.70pH5.0时,酸效应lgY(H)6.45YY(H)Y(A

41、l)Y(Mg)2106.45106.701.562106.89lgKZnYlgKZnYlgZnlgY16.5006.899.61lgcZn,spKZnY -2.00+10.05=7.616故Zn2+可被准确滴定31.浓度均为2.0×10-2mol·L-1的Th4+、La3+混合溶液,欲用0.0200 mol·L-1 EDTA分别滴定,试问:(1)有无可能分步滴定?(2)若在pH3.0时滴定Th4+,能否直接准确滴定?(3)滴定Th4+后,是否有可能滴定La3+适宜的酸度范围,已知La(OH3的Ksp =10-18.8(4)滴定La3+时选择何种指示剂较为适宜?为什

42、么?已知pH2.5时,La3+不与二甲酚橙显色。解:(1)lgKLaY =15.50 lgKThY=23.2lgK=23.215.50 =7.76 故可以分步滴定。(2)pH =3.0时 lgTh(OH)=0.8由题意知道:滴定终点cLa3+=0.01 mol·L-1Y(La)=1+KLaYcLa3+=1013.50Y(H)=1010.60Y=Y(La)+Y(H)-21013.50 lgKThY =23.20.813.50=8.9 lgcTh,SPKThY=6.96 故可以直接准滴定(3)滴定最高酸度 lgY(H=lgKLaY8=15.508=7.50 查表知道 pHmin=4.5最

43、低酸度La(OH)3生成 Ksp =10-18.8 pOH =5.6 pH = 8.4适宜酸度范围 4.58.4(4) 选二甲酚橙为指示剂.因为二甲酚橙在pH6时与金属络合显紫红色,自身单独为黄色。且已知pH2.5时,La3+不与二甲酚橙显色,所以并不影响Th4+的滴定。33 有一矿泉水试样250.0mL,其中K +用下述反应沉淀: K+(C6H5)5B-=KB(C6H5 4沉淀经过滤、洗涤后溶于一种有机溶剂中,然后加入过量的的HY2-,则发生如下反应: 4HgY2-+(C6H5)4B-+4H2O=H3BO3+4C6H5Hg+HY3-+OH-释出的EDTA需29.64 mL 0.05580mL

44、L-1Mg2+溶液大胆至终点,计算矿泉水中K+的浓度,用mgL-1表示。解:由K+(C6H5)4B-=KB(C6H5)4 4HgY2-+(C6H5)4B-+4H2O=H3BO3+4C6H5Hg+4HY3-+OH-知. K+:(C6H5)4B-:HY3-=1:1:4 Mg:Y=1:1则nY=nMg=则nK+=第八章1.条件电位和标准电位有什么不同?影响电位的外界因素有哪些?答:标准电极电位E指在一定温度条件下(通常为25)半反应中各物质都处于标准状态,即离子、分子的浓度(严格讲应该是活度)都是1mol/l(或其比值为1)(如反应中有气体物质,则其分压等于1.013×105Pa,固体物质

45、的活度为1)时相对于标准氢电极的电极电位。电对的条件电极电位(E)是当半反应中氧化型和还原型的浓度都为1或浓度比为,并且溶液中其它组分的浓度都已确知时,该电对相对于标准氢电极电位(且校正了各种外界因素影响后的实际电极电位,它在条件不变时为一常数)。由上可知,显然条件电位是考虑了外界的各种影响,进行了校正。而标准电极电位则没有校正外界的各种外界的各种因素。影响条件电位的外界因素有以下几个方面;(1) 配位效应;(2)沉淀效应;(3)酸浓度 (4)离子强度等。17. 计算pH=10.0,NH4+NH3=0.20mol.L-1时Zn2+/Zn电对的条 18. 分别计算H+=2.0mol.L-1和pH

46、=2.00时MnO4-/Mn2+的条件电位。 解:MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O (1) H+=2.0mol.L-1时的条件电位 MnO4-=Mn2+=1mol.L-1 (2) pH=2.0时的条件电位 MnO4-=Mn2+=1mol.L-120. 已知在1 mol.L-1HCl介质中,Fe()/Fe()电对的E=0.70V,Sn()/Sn()电对的E=0.14V。求在此条件下,反应2 Fe3+ Sn2+= Sn4+2 Fe2+的条件平衡常数。解: Fe3+ + e Fe2+ E=0.70V Sn4+ + 2e Sn2+ E=0.14V K= 1018.98=9.

47、55×101823. 在1 mol.L-1HclO4介质中,用0.02000 mol.L-1KMnO4滴定0.10 mol.L-1 Fe2+,试计算滴定分数分别为0.50,1.00和2.00时体系的电位。已知在此条件下,MnO4-/Mn2+电对的E=1.45V,Fe3+/Fe2+电对的E=0.73V。解:MnO4- + 5 Fe2+ + 8H+ = Mn2 + 5 Fe3+ + 4H2O (1) f = 0.50时, Fe3+=Fe2+ (2) 化学计量点 f = 1.0 (3) f = 2.00时,MnO4-=Mn2+ 24. 在0.10mol.L-1HCl介质中,用0.2000m

48、ol.L-1Fe3+滴定0.10mol.L-1Sn2+,试计算在化学计量点时的电位及其突跃范围。在此滴定中选什么指示剂,滴定终点与化学计量点是否一致?已知在此条件下,Fe3+/Fe2+电对的E=0.73V,Sn4+/Sn2+电对的E=0.07V. 解: Fe3+ + e- = Fe2+ E= 0.73V Sn4+ + 2e- = Sn2+ E= 0.07V2Fe3+ + Sn2+= Sn4+ 2Fe2+ 计量点前,滴定分数为f=19.98/20.00=0.999时计量点后,滴定分数f=20.02/20.00=1.001时 突跃范围为0.16V0.55V。根据指示剂的选择条件,使得指示剂的条件电

49、势Ein处于体系的突跃范围之内,并尽量使之接近化学计量点电势Esp接近,以减少终点误差。查表知道,次甲基蓝的E=0.36,符合条件所以选次甲基蓝作指示剂。但是化学计量点Esp=0.29V,所以滴定终点与化学计量点不一致。26. 用30.00mL某KMnO4溶液恰能氧化一定质量的KHC2O4·H2O,同样质量的KHC2O4·H2O又恰能与25.20 mL浓度为0.2012mol.L-1的KOH溶液反应。计算此KMnO溶液的浓度。解:2 MnO4-+ 5 C2O42-+16H+ = 2Mn2+10CO2 +8H2OKOH+KHC2O4·H2O= K2C2O4+H2O

50、由上述反应可知:5 mol C2O42-2mol MnO4- 1 mol KOH1 mol KHC2O4·H2O 由题意可得出:29. 准确称取铁矿石试样0.5000g,用酸溶解后加SnCl2使Fe3+还原为Fe2+,然后用24.50 mL KMnO4标准溶液滴定。已知1 ml KMnO4相当于0.01260 g H2C2O4·2H2O。试问:(1)矿样中Fe及Fe2O3的质量分数各为多少?(2)取市售双氧水3.00ml稀释定容至250.0 mL,从中取出20.00 mL试液,需用上述KMnO4标准溶液21.18 mL滴定至终点。计算每100.0 mL市售双氧水中所含H2O

51、2的质量。解:5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O 5 Fe2+ MnO4-+8H+= Mn2+5 Fe3+4H2O 5H2O2+2MnO4-+6 H+=2Mn2+5O2 +8H2O 由上述反应可知: 5 mol C2O42-2mol MnO4-,1mol MnO4-5mol Fe2+,2mol MnO4-5mol H2O2已知1 ml KMnO4相当于0.01260 g H2C2O4·2H2O 可知: (1) 1mol MnO4-5mol Fe2 (2) 2mol MnO4-5mol H2O234. 0.4897g铬铁矿试样经Na2O2熔融后,使其

52、中的Cr3+氧化为Cr2O72-,然后加入10 ml 3mol·L-1 H2SO4及50.00mL 0.1202mol·L硫酸亚铁铵溶液处理。过量的Fe 需用15.05 mL K2Cr2O7标准溶液滴定,而1.00 mLK2Cr2O7标准溶液相当于0.006023g Fe。试求试样中铬的质量分数。若以Cr2O3表示时又为多少?解:4Cr3+ 7Na2O2= 2Cr2O72-+14Na+6Fe2+Cr2O72-+14H+=6Fe+2Cr3+7H2O由上述反应可知: 6mol Fe2+-1mol Cr2O72-1mol Cr2O32molCr由1.00 mLK2Cr2O7标准溶液相当于0.006023g Fe 可知: 与铬铁矿反应生成Cr2O72-反应的Fe2+的物质的量为 50.00×0.1202×10-3-15.05×0.01797=0.004387(mol) 36. 称取含有Na2HAsO3和As2O5及惰性物质的试样0.2500g,溶解后在NaHC

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