分析化学第六版四川大学和华东理工大学课后答案
更新时间:2024-02-27 10:55:01 阅读量: 综合文库 文档下载
《分析化学》部分课后习题
教材:《分析化学》(华东理工、四川大学编著)
P27 第二章 误差及分析数据的统计处理
思考题
2.下列情况分别引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除? (1)砝码被腐蚀; (2)天平两臂不等长; (3)容量瓶和吸管不配套; (4)重量分析中杂质被共沉淀;
(5)天平称量时最后一位读数估计不准;
(6)以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液; 答: (1)仪器误差;换另一套砝码或校正砝码
(2)仪器误差;校正仪器或更换另一台等臂天平
(3)仪器误差;换配套的容量瓶和吸管
(4)方法误差;改进方法;除杂质再分析;提纯试剂
(5)随机误差;
(6)试剂误差;提纯试剂或采用纯度大于99.9%的基准物
5.某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析结果为39.12%,39.15%和39.18%,乙分析得39.19%,39.24%,39.28%, 试比较甲乙两人分析结果的准确度和精密度.
(解:x?甲39.12?39.15?39.18339.15%?39.169.16%2)%?39.15%
2 Er?甲*100%??0.04%2s甲?(39.12?39.15)?(39.15?39.15)?(39.18?39.15)3?1%?0.03% 同理可知:
x?39.24%; Er乙?0.20%; s?0.05%乙乙
由以上数据可知甲的准确度和精密度较乙的要高。
习题
3.某矿石中钨的质量分数(%)测定结果为:20.39,20.41,20.43.计算标准偏差s及置信度为95%时的置信区间.
解:x?20.41% s?(20.39?20.41)?(20.41?20.41)?(20.43?20.41)3?1222%?0.02%
查表知:置信度为95%,n=3时,t=4.303,因此:
5. 用Q检验法,判断下列数据中,有无舍去?置信度选为90%. (2) 6.400, 6.416, 6.222, 6.408 解:排列:6.222<6.400<6.408<6.416 可疑值为:6.222 Q计算μ=(20.41%?4.303?0.02%3)?20.41%?0.05%
?6.400?6.2226.416?6.222?0.92
查表n=4, Q0.90= 0.76 因Q计算>Q0.90故6.222应舍去
6. 测定试样中P2O5质量分数(%),数据如下: 8.44,8.32,8.45,8.52,8..69,8.38
用Grubbs法及Q检验法对可疑数据决定取舍,求平均值、平均偏差d、标准偏差s和置信度选90%及99%的平均值的置信范围。
解:将所给的数据由小到大排列得:8.32<8.38<8.44<8.45<8.52<8.69
可见,数据8.69可疑
又因为,平均值x=8.47% 平均偏差d=0.095% 标准偏差s=所以, G计=
0.08735%=0.13%
8.69?8.528.69?8.328.69?8.470.13=1.69 Q=
计=0.46
由表2-2,2-4可得:
当置信度为90%,n=6时,t=2.015,Q<Q,
计表当置信度为99%,n=6时,t=4.032,Q<Q ,G计< G表
计表所以,8.69不需舍去。 当置信度为90%时,置信范围= x?tsn=8.47%?2.015?0.13%6=8.47%?0.11%
当置信度为99%时,置信范围 = x?1=8.47%?
11、按有效数字运算规则,计算下列各式。 1) 2.187*0.854+9.6*10-5-0.0326*0.00814
4.032?0.13%6=8.47%?0.21%
解:原式求得=1.86752 修约可得原式=1.868(一步步写出!) 2) 51.38/(8.709*0.09460) 解:=51.38/0.8239=62.36
3) 9.827*50.62/(0.005164*136.6) 解:=497.4/0.7054=705.1
1.5*10?8*6.1*10?6?84)
3.3*10
1.5*1.63.3解:=??(一步步写出!)
*10=1.7*10
-5-5
P41 第三章 滴定分析
1、已知浓硝酸的相对密度1.42,其中含HNO3约为70%,求其浓度.如欲配制1L 0.25mol·L-1HNO3溶液, 应取这种浓硝酸多少毫升? 解:c?1000??MHNO3?1000*1.42*70`mol?L?1?16mol?L?1
V取?cV配c配?0.25*100016mL?16mL
4.假如有一邻苯二甲酸氢钾试样, 其中邻苯二甲酸氢钾含量约为90%, 余下为不与碱作用的杂质。今用酸碱滴定法测定其含量,若采用浓度为1.000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定之,欲控制滴定时碱溶液体积在25mL左右,则: (1)需称取上述试样多少克?
(2)以浓度为0.0100mol·L-1的碱溶液代替1.000mol·L-1的碱溶液滴定,重复上述计算.
(3)通过上述(1)(2)计算结果,说明为什么在滴定分析中通常采用的滴定剂浓度
为0.1~0.2mol·L-1?
解:滴定反应式为:KHC8H4O4+OH=KC8H4O4+H2O
∴ nNaOH=nKHC8H4O4
(1)mKHC8H4O4=nKHC8H4O4·MKHC8H4O4/ω=nNaOH·MKHC8H4O4/ω
=1.000mol·L-1*25mL*204.22g·mol-1/90% =5.7g
(2)m2=cNaOH·VNaOH·MKHC8H4O4/ω
=0.0100mol·L*25mL*10*204.22g·mol/90% =0.057g
(3)通过以上计算说明如果滴定剂浓度在0.1~0.2mol·L-1,称取的试样
量≥0.2 g, 可以减少称量误差,提高测定的准确度。
8、计算0.01135mol·L-1HCl溶液对CaO的滴定度.
-1
-3
-1
--
解:此反应为:2HCl+CaO=CaCl2+H2O
TCaO?MCaOac10.01135mol?L*56g?mol??HCl??b100021000?1?1/HCl?0.003178g?mL?1
9、已知高锰酸钾溶液的浓度为TCaCO3/KMnO4=0.005005g·mL-1,求此高锰酸钾溶液 的浓度及它对铁的滴定度.
解: 用KMnO4法滴定CaCO3经过以下几个反应: CaCO3+H2C2O4=CaC2O4+H2O+CO2
CaC2O4+H+=Ca2++HC2O4-
--+
5C2O4+2MnO4+16H=2c+10CO2+8H2O 所以:nCa=5/2*nKMnO4
c?
TCaCO3/KMnO4*2*100035*MCaCO?0.005005*2000500mol?L?1?0.02002mol?L?1
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+ nFe=5nKMnO4
TFe/KMnO?5/1?cKMnO4?MFe1000?5*0.02002*55.851000g?mL?14?0.005591g?mL?1
12、分析不纯CaCO3(其中不含干扰物质)时,称取试样0.3000g,加入浓度为0.2500mol/L的HCl标准溶液25.00mL。煮沸除去CO2,用浓度为0.2012mol/L的NaOH溶液返滴过量酸,消耗了5.84mL。计算试样CaCO3的质量分数。
解: HCl+NaOH=NaCl+H2O
VHCl=CNaOHVNaOH/CHCl=(0.2012mol/L×5.84mL)/0.2500mol/L =4.70mL
故与CaCO3反应消耗的为(25.00-4.70)mL CaCO3+2HCl=CaCl+CO2↑+H2O nCaCO3=1/2 nHCl
WCaCO3 = nCaCO3*MCaCO3/ms=1/2(nHClMCaCO3/ms)
= 1/2(CHClVHClMCaCO3/ms)
= 1/2×0.2500mol/L×0.00203L×100g/mol÷0.3g×100% = 84.58%
P62 第四章 酸碱滴定法
思考题4-1
7.写出下列物质在水溶液中的质子条件: (1)NH3 (2)NaHCO3 (3)Na2CO3 解:(1)[H+]+[NH4+]=[OH-] (2)[H+]+[H2CO3]=[OH-]+[CO32-] (3)[H+]+[HCO32-]+2[H2CO3]=[OH-]
8. 写出下列物质在水溶液中的质子条件: (1)NH4HCO3 (2)(NH4)2HPO4 (3)NH4H2PO4 解:(1)[H+]+[H2CO3]=[CO32-]+[NH3]+[OH-]
(2)[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[OH-]+[PO43-]+[NH3] (3)[H+]+[H3PO4]=[OH-]+[HPO42-]+[NH3]+2[PO43-]
P63 习题4-1
3.已知琥珀酸(CH2COOH) pKa2=5.57,试计算在pH 4.882(以H2A表示)的pKa1=4.19,和5.0时H2A、HA—和A2-的分布系数为?1、?2和?0,若该酸的总浓度为0.01mol·L-1pH=4.88时的三种形式的平衡浓度。 解:当pH=4.88时
?2=[H+]2/([H+]2+K a1[H+]+ Ka1·Ka2 )
=(10
-4.88
)/[(10
2-4.88
)+10
2-4.19
×10
-4.88
+10
-4.19
x10
-5.57
]
=0.145
∴[H2A]= ?2·C=0.145×0.01 mol·L-1 =1.45×10-3 mol·L-1 ?1 = Ka1[H+]/([H+]2+Ka1[H+]+ Ka1·Ka2 )
=(10-4.19×10-4.88)/ [(10-4.88 )2+10-4.19 ×10-4.88 +10-4.19 x10-5.57] =0.710
∴[HA—]= ?1·C=0.710×0.01 mol·L-1 = 7.10×10-3 mol·L-1 ?0 = (Ka1·Ka2)/([H +]2+K a1[H+]+ Ka1·Ka2 )
=(10-4.19 x10-5.57)/ [(10-4.88 )2+10-4.19 ×10-4.88 +10-4.19 x10-5.57] =0.145
∴[A2-]=?0·C=0.145×0.01 mol·L-1 =1.45×10-3 mol·L-1
当pH=5.0时,同理可得: ?2=0.109 ?1=0.702 ?0=0.189
5、已知HAc的pKa=4.74,NH3·H2O的pKb=4.74。试计算下列各溶液的pH:
?1?1(3)0.15mol?LNH4Cl溶液, (4)0.15mol?LNaAc溶液
?1解:(3)对于0.15mol?LNH4Cl溶液,pKa=14-4.74=9.26
CKa=0.15?10?9.26>>10Kw,c/Ka=0.15/10?9.26>>105
所以采用最简式计算:[H?]=0.15?10?9.26=9.08?10?6mol?L?1 故pH=-lg[H?]=5.04
?1(4)对于0.15mol?LNaOAc溶液,pKb=pKw-pKa=14-4.74=9.26
CKa=0.15?10?9.26>>10Kw,c/Ka=0.15/10?9.26>>105
所以采用最简式计算:[OH?]=cKb=0.15?10?9.26=9.08?10?6mol?L?1 故[H]=
?109.86?10?14?6mol?L?1=1.01?10?9mol?L?1,pH=-lg[H?]=8.96
8.计算下列溶液的pH:(1)0.1mol/LNaH2PO4 (2) 对于0.1mol/LNaH2PO4溶液 解:查表得H3PO4的pKa1=2.12, pKa2=7.20, pKa3=12.36
NaH2PO4和 K2HPO4 属两性物质,其酸性和碱性都比较弱, 可为平衡浓度和总浓度相等。 (1) 对于0.1mol/LNaH2PO4溶液
c Ka2=0.1?10?7.20》10KW,c/Ka1=0.1/10?2.12=13.18>10 所以〔H?〕=Ka1×Ka2=10?2.12×10?7.20=2.188×10?5mol/L
pH=4.66
(2) 对于0.1mol/LNaH2PO4溶液
c Ka3=0.05×1012.36=2.18×10?14≈KW, c/ Ka2=0.05/10?7.20》10 所以H2O离解的〔H?〕项不可忽略,即KW不能忽略。
?12.36?14〔H?〕=10?7.20*(0.05*10?10)/0.05=2.00×10?10
pH=9.70
14、欲配制pH=10.0的缓冲溶液1L。用了16.0mol/L氨水420mL需加NH4Cl多小
克?
解: 查表得:NH3的PKb=4.74;Cb=6.72mol/L [OH-]=(Cb/Ca)·Ka=6.72/Ca·10-4.74=10-4 Ca=1.22 mol/L
所以m(NH4Cl)= Ca·V·m=1.22 ×1×35 =65.4g 因为Ca>>[H+]- [OH-] Cb>>[OH-]-[H+] 所以采用最简式计算是允许的. 答:需加65.4g NH4CL固体。
15、欲配制500 mL pH=5.0的缓冲溶液,用了6 mol/L HAc 34 mL,需要NaAc·3H2O
多少克?
解:查表知HAc的pKa=1.8×10-5
pH=5.0即[H+]=10-5 mol/L c(HAc)=
6mol·L?1?34mL500mL??=0.41 mol/L
∵Ka=
[H][Ac][HAc]
∴[Ac-]=
Ka[HAc][H]?=
1.8?10?5?5?0.4110 =0.74 mol/L
∴mNaAc·3H2O=136.1×0.74×1.5 =50.5 g
P84 第四章 酸碱滴定法 习题4-2
1、用0.01000 mol·L-1 HNO3溶液滴定20.00mL 0.01000 mol·L-1 NaOH 溶液时,化学计量点pH为多少?化学计量点附近的滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点?
解:由题目已知C(HNO3)=0.01000 mol·L-1 C(NaOH)= 0.01000 mol·L-1
化学计量点时NaOH全部中和,pH=7.00,滴定突跃是化学计量点前后0.1%范围内pH的急剧变化
故滴定突跃前,加入HNO3溶液19.98mL此时溶液中OH-的浓度为 C(OH)=
-
0.01000mol/L?0.02mL20.00mL?19.98mL?5.00?10-6mol/L
pH=8.70
滴定突跃后,加入HNO3溶液19.98mL此时溶液中H+的浓度为 [H+]=
0.02mL?0.01000mol/L20.00mL?20.02mL= 5.00?10-6 mol/L pH=5.30
所以滴定突跃的pH值范围为8.70~5.30,应选择在此范围内变色的指示剂,如溴百里酚蓝,中性红等
2、某弱酸的pKa=9.21,现有其共轭碱NaA溶液20.00 mL,浓度为0.1000 mol/L,当用0.01000 mol/L HCl溶液滴定时,化学计量点的pH为多少?化学计量点附近的滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点?
解:酸的pKa=9.21,则Ka=6.2?10-10 Kb=Kw/Ka=1.6?10-5 CKb=1.6?10-6>10-8
能滴定
化学计量点时生成HA[H+]=CKa pH=-1/2lg3.13?10-11=5.26
化学计量点附近的滴定突跃,滴定剂盐酸的量为19.98mL时,溶液中有生成的
HA和剩余的NaA组成缓冲溶液 C(HA)=
19.98mL?0.1mol/L20.00mL?19.98mL C(NaA)=
0.02mL?0.1mol/L20.00mL?19.98mL
pH=pKa- lg(CHA / CNaA)=9.21- 3.0 = 6.21 当过量0.02mL时 [H+]=
0.02?0.120.00?20.02mol/L=4.99?10-5 mol/L
pH=4.30,突跃范围为6.21~4.30,应选甲基红
P97 思考题4-3 3、标定NaOH 溶液时,若采用:
(1)部分风化的H2C2O4·2H2O
(2)含有少量中性杂质的H2C2O4·2H2O
则标定所得浓度偏高,偏低还是准确?为什么?
解: (1)因为H2C2O4·2H2O部分风化,滴定时VNaOH会偏高
根据C(NaOH)=
2m(H2C2O4.2H2O)M(H2C2O4?2H2O)?VNaOH
所以标定所得浓度偏低
(2)因为H2C2O4·2H2O中含有少量中性杂质,滴定时VNaOH会偏低 根据C(NaOH)=
2m(H2C2O4?2H2O)M(H2C2O4?2H2O)?VNaOH
所以标定所得浓度偏高
4 用下列物质标定HCl溶液浓度: (1)在110℃烘过的Na2CO3
(2)相对湿度为30%的容器中保存的硼砂
解: (1)无水Na2CO3易吸收空气中的水分,应在270~300℃干燥,而在110℃烘
过的Na2CO3还有水分
根据 C(HCl)=
2m(Na2CO3)M(Na2CO3)?VHCl
所以标定所得浓度偏低
(2)因为硼砂含有结晶水,在空气中相对湿度小于39%时,会风化失水 在相对湿度为30%的容器中保存过的硼砂 根据 C(HCl)=
2m(Na2B4O7M(Na2B4O7?5H2O)
?5H2O)?VHCl 所以标定所得浓度偏低
6 、今欲分别测定下列混合物中的各个组分,试拟出测定方案(包括主要步骤,标准溶液,指示剂和含量计算式,以g/mL表示) (1)H3BO3+硼砂 (2) HCl+NH4Cl
解:(1) ①取VmL H3BO3+ Na2B4O7 的混合液于250mL的锥形瓶中并加入1~2滴甲基
红指示剂
②以0.10mol/LHCl标准溶液滴定至溶液由红色变为黄色为第一终点,记下读数V1
③再往混合液中加入甘油,并加入1~2滴酚酞指示剂, 以
0.10mol/LNaOH标准溶液滴定至溶液由无色变为微红色为第二终点,记下读数V2
2H+ + B4O7 + 5H2O = 4 H3BO3
1ρNa2B4O7 (g/mL)=2
ρH3BO3 (g/mL)=
?CHCl?VHCl?mNa2B4O7?10?3V
[(CV)NaOH?2(CV)HCl]?10?3V
(2)①取VmLHCl+NH4Cl的混合液于250mL的锥形瓶中并加入1~2滴甲基红指示剂
②以0.10mol/LNaOH标准溶液滴定至溶液由红色变为黄色为第一终点,记下读数V1
③再往混合液中加入甲醛,并加入1~2滴酚酞指示剂,以0.10mol/LNaOH标准溶液滴定至溶液由无色变为微红色为第一终点,记下读数V2 ρHCl(g/mL)=
(C?V1)NaOH?mHCl?10?3V(C?V2)NaOH?mNHV4.Cl
ρNH4Cl (g/mL)=
习题4-3
?10?315 、称取混合碱试样0.9476g,加酚酞指示剂,用0.2785 mol·L-1 HCl溶液滴定至终点,计耗去酸溶液34.12mL,再加甲基橙指示剂,滴定至终点,又耗去酸23.66mL,求试样中各组分的质量分数 解:涉及的反应有:以酚酞为指示剂时,
OH- + H+ =H2O
CO32- + H+ = HCO3- 以甲基红为指示剂时 , HCO3 + H = CO2 + H2O
据题意可知, 以酚酞为指示剂时消耗的盐酸体积少于以甲基红为指示剂消耗
的盐酸体积,故混合碱的成分为NaCO3和NaOH ω(NaOH)=
0.2785?(34.12?23.66)?40.01?100.9476g?3-+
?100%?12.30%
ω(NaCO3)=
0.2785?23.66?105.99?10?30.9476g?100%?73.70%
16 、称取混合碱试样0.6524g,以酚酞为指示剂,用0.1992mol·L-1 HCl标准溶液滴定至终点,用去酸溶液21.76mL,再加甲基橙指示剂,滴定至终点, 又耗去酸27.15mL,求试样中各组分的质量分数
解:由于以甲基红为指示剂时消耗的盐酸体积大于以酚酞为指示剂时消
耗的盐酸体积即V1=21.76mL 0.1992?21.76?10?3?10 ω(NaCO3)= 0.6524g?100%?70.42% ω(NaHCO3)= 0.1992?(27.15?21.76)?10?3?840.9476g?100%?13.82% 22 、称取硅酸盐试样0.1000g,经熔融分解,沉淀K2SiF6,然后过滤,洗净,水解产生的HF用0.1477mol·L-1 NaOH标准溶液滴定,以酚酞作指示剂,耗去标准溶液24.72mL,计算试样中SiO2的质量分数 解:因为SiO2与NaOH反应时物质的量之比为1:4,产生HF的物质的量为 n=0.1477?24.72?10?3?3.6511?10?3则n(K2SiF6)=1/4 ? (3.6511?10?3)mol SiO2的质量为m=n1 ?60=0.05477g ω(SiO2)= 25 、阿司匹林即乙酰水杨酸,其含量可用酸碱滴定法测定称取试样0.2500g,准 确加入50.00mL 0.1020mol·L-1 NaOH溶液,煮沸,冷却后,再以CH2SO4=0.05264mol·L-1的H2SO4溶液23.75mL回滴过量的NaOH, 以酚酞为指示终点,求试样中乙酰水杨酸的质量分数 解:根据反应式可知 n(阿司匹林):n(NaOH)=1:2 0.05477g0.1000g?100%?54.77% C(NaOH):C(H2SO4)=2:1,回滴NaOH用去H2SO4的物质的量为n(H2SO4)=0.05264 ?23.75 ?10-3=1.25 ?10-3 mol 加入的NaOH的总物质的量为 n(NaOH)=0.05000 ?0.1020=5.10 ?10-3 mol ω = (5.10 ? 10-3mol-2?1.25?10-3mol)?180.16g/mol0.2500g?100%?93.68% P129 第五章 配位滴定法 习题 1 、 计算pH=5.0时EDTA的酸效应系数αY(H),若此时EDTA各种存在形式的总 浓度为0.0200mol·L-1,则[Y4-]为多少? 解:当pH=5.0时,查表得lgα α Y(H) Y(H) =6.45 =106.45=2.82 ?106 Y(H) 根据公式α = [Y`][Y4?] 可知:[Y4-]= 0.02mol/L2.82?10?7?7.09?10-9 mol/L 2 、 PH=5.0时,锌和EDTA配合物的条件稳定常数是多少?假设Zn2+和EDTA 的浓 度皆为10-2mol·L-1 (不考虑羟基配位等副反应),pH=5时,能否用EDTA 标准溶液滴定Zn2+? 解: 当pH=5.0时,查表得lgα K(ZnY`)= K(ZnY)αY(H)Y(H) =6.45 K(ZnY)=16.50 =1010.05 ≥6 = 1016.50106.45由于配位滴定法测定单一金属离子的条件为:lgCK(ZnY`)lgCK(ZnY`)=8.05>6 故可用EDTA标准溶液滴定Zn2+ 3、 假设Mg和EDTA的浓度皆为10mol/L,在PH=6时,镁与EDTA配合物条件稳 定常数是多少(不考虑羟基配位等副反应)?并说明在此PH条件下能否用EDTA标准溶液滴定Mg2+,如不能滴定,求其允许的最小pH。 解: 当pH=5.0时,查表得αY(H)=4.65 lgK`MgY= lgKMgY- lgαY(H)=8.69-4.65=4.04 K`MgY=104.04 lgCK`MgY=2.04<6,在此pH条件下不能用EDTA滴定Mg2+ 2+-2 5、计算用0.0200mol·L-1EDTA标准溶液滴定同浓度的Cu2+离子溶液时的适宜酸 度范围 解:由 lgα lgα Y(H) Y(H ) ≤lgC+lgKMY-6 lgK Cu=18.80可得: 2+ ≤10.80 允许的最小酸度为:pH≥3.0 当pH过大时会产生Cu(OH)2沉淀,沉淀产生需要的 [OH]= - KspCu= 2.2?10-200.02?10.49?10 -10 pOH=8.98 pH=5.02 所以,滴定铜离子的适宜酸度范围是3.0~5.02 10、分析含铜、锌、镁合金时,称取0.5000g试样,溶解后用容量瓶配成100mL 试液。吸取25.00mL,调至pH=6,用PAN作指示剂,用0.05000 mol·L-1EDTA标准溶液滴定铜和锌,用去37.30mL。另外又吸取25.00mL试液,调至pH=10,加KSCN以掩蔽铜和锌,用同浓度的EDTA溶液滴定Mg2+,用去4.10mL,然后再滴加甲醛以解蔽锌,又用同浓度的EDTA溶液滴定,用去13.40mL,计算试样中铜、锌、镁的质量分数。 解:根据题意可得:25mL合金溶液中含铜和锌的物质的量 为:0.05000?37.30/1000=0.001865mol/L 25mL合金溶液中含镁的物质的量为: 0.05000?4.10/1000=0.000205mol 25mL合金溶液中含锌的物质的量为:0.05000?13.40/1000=0.00067mol 25mL合金溶液中含铜的物质的量为: 0.001865 -0.00067=0.001195mol 0.001195mol?100mL?63.54g/mol?100%?60.75%ω(Cu)= 0.00067mol?25mL0.5000g 100mL ω(Zn)= 25mL0.5000g?65.39g/mol?100%?35.05% 0.000205mol?100mLω(Mg)= 25mL0.5000g?24.30g/mol?100%?3.99% 11、称取含Fe2O3和Al2O3试样0.2015g,溶解后,在pH=2.0时以磺基水杨酸为指 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标准溶液15.20mL,然后加入上述EDTA标准溶液25.00mL,加热煮沸,调节pH=4.5,以PAN为指示剂,趁热用0.02112 mol·L-1Cu2+标准溶液返滴定,用去8.16mL,计算试样中Fe2O3和Al2O3的质量分数 解:pH=2.0时,以磺基水杨酸为指示剂,测定的是Fe,根据消耗EDTA的量 可得Fe2O3的质量分数为: 12?0.02008mol/L?15.20mL?10?3L/mL?159.69g/mol0.2015g?100%?12.09%3+ 所以试样中三氧化铝的质量分数为: 12?(0.02008mol/L?25mL?0.02112mol/L?8.16mL)?10?3L/mL?101.96g/mol0.2015g?100% =8.35% P171 第六章 氧化还原滴定法 习题 5、计算pH=10.0,C(NH3)=0.1 mol·L-1的溶液中Zn2+/Zn电对的条件电极电位 (忽略离子强度的影响)。已知锌氨配离子的各级累积稳定常数为: lgβ1=2.27 , lgβ2=4.61 lgβ3=7.01 lgβ4=9.06 ,NH4+离解常数为 Ka=10-9.25 解:据题意可知:Zn2+ + 4NH3 = [Zn(NH3)4]2+ NH3?H2O = NH4+ + OH- 在pH=10.0时,氨溶液中NH3的分布系数为δ= Ka[H?]?Ka?0.85 故C`(NH3)= 0.085mol·L-1 α([Zn(NH3)4]2+)=6.65?104 E[Zn(NH3)4]2+/Zn = E+0.059v/2lg[Zn2+]/[Zn][ [Zn(NH3)4]2+] = 0.903v θ 13、称取铜矿试样0.6000g,用酸溶解后,控制溶液的pH为3~4,用20.00mLNa2S2O3 溶液滴定至终点。1mL Na2S2O3溶液∝0.004175gKBrO3.计算Na2S2O3溶液的准确浓度及试样中Cu2O的质量分数 解:据题意可知: BrO3-~3I2~6S2O32- C(Na2S2O3)=0.1500 mol·L-1 Cu2O~2Cu~I2 ~ 2S2O32- n(Cu2O)=0.001500mol ω(Cu2O)= 25、甲酸钠(HCOONa)和KMnO4在中性介质中按下述反应式反应: 3HCOO- +2 MnO4- +H2O = 2MnO2↓+3CO2↑+5OH- 称取HCOONa试样0.5000g,溶于水后,在中性介质中加入过量的0.06000 mol·L-1 KMnO4溶液50.00mL,过滤除去MnO2沉淀,以H2SO4酸化溶液后,用0.1000 mol·L-1H2C2O4溶液滴定过量的KMnO4至终点,消耗25.00mL,计算试样中HCOONa的质量分数 解: 3HCOO- +2 MnO4- +H2O = 2MnO2↓+3CO2↑+5OH- 5 C2O42- ~ 2 MnO4- ~ 3HCOO- n(HCOONa)=0.003000mol ω(HCOONa)= 0.003000mol?68.01g/mol0.5000g?100%?40.81% 0.001500mol?143..09g/mol0.6000g?100%?35.77% P198 第七章 重量分析法和沉淀滴定法 习题 2、求氟化钙的溶解度 (1)在纯水中(忽略水解) (2)在0.01 mol·L-1CaCl2溶液中 (3)在0.01mol·L-1HCl溶液中 解: Ksp = 3.4?10-11 (1)Ksp =[Ca][F]2 = S?(2S )2 S0=3Ksp4?2.0?10 mol/L -4 2+ - (2)Ksp =[Ca2+][F-]2 = S?(2S)2 S0=(3)α Ksp0.01?4F-(H) mol/L?2.9?10 mol/L -5 =29.6 Ksp` =[Ca2+][F-]`2=[Ca2+][F-]2[αF-(H)]2=4S`3 S0=3Ksp[?F-(H)]24?1.9?10 mol·L -3 -1 3、计算pH=5.0,草酸总浓度为0.05 mol·L-1时,草酸钙的溶解度。如果溶液 的体积为300mL,将溶解多少克CaC2O4? 解: H2C2O4=的Ka1=5.9 ?10-2 Ka2=6.4 ?10-5 Ksp, CaC2O4=1.78 ?10-9 设草酸钙的溶解度为S ,则[Ca2+]=S ,由于酸效应的存在,有 [C2O4]=0.05/α 2-C2O4(H) Ksp, CaC2O4=[Ca2+][C2O42-]=S?(0.05/αC2O4(H))=1.78?10-9 S=4.1?10-8 mol·L-1 溶解草酸钙的质量为 4.1?10-8 mol·L-1?300?128.10g/mol=1.6?10-6g 6、计算下列换算因数 (1) 从Mg2P2O7的质量分数计算MgSO4·7H2O的质量 (2) 从(NH4)3PO4·12MoO3的质量计算P和P2O5的质量 (3) 从Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)2的质量计算As2O3和CuO的质量 (4) 从丁二酮肟镍Ni(C4H8N2O2)2的质量计算Ni的质量 (5) 从8-羟基喹啉铝(C9H6NO)3Al的质量计算Al2O3的质量 解:(1)F=2?M MgSO4·7H2O/M Mg2P2O7=2.21 (2) F=MP/M(NH4)3PO4·12MoO3=0.0165 F=M P2O5/2(NH4)3PO4·12MoO3=0.0378 (3)F=3M As2O3/M Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)2=0.571 F=4MCuO/ M Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)2=0.314 (4)F=MNi/M Ni(C4H8N2O2)2=0.202 (5)F=M Al2O3/2M(C9H6NO)3Al=0.111 P268 第九章 吸光光度法 习题 1、0. 088mgFe3+,用硫氰酸盐显色后,在容量瓶中用水稀释到50mL用1cm比色 皿,在波长480nm处测得A=0.740。求吸收系数a及κ 解:根据朗伯-比尔定律 A=abc 即0.740=a?1?解得 a= 4.2?102 L/g?cm κ=Ma= 56?4.2?102=2.35?104 L/mol?cm 2、用双硫腙光度法测定Pb2+,Pb2+的浓度为0.08mg/50mL,用2cm比色皿在520nm下测得T=53%,求κ 解: A = -ln T=abc -ln 0.53=a ?2? a=86.25 L/g?cm κ=Ma= 207.2?86.25=1.8?104 L/mol?cm 3、用磺基水杨酸法测定微量铁,标准溶液是由0.2160g NH4Fe(SO4)2·12H2O 溶于水中稀释至500mL配制成的。根据下列数据,绘制标准曲线。 标准铁溶液的体积V/mL 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 吸光度 0.0 0.165 0.320 0.480 0.630 0.790 0.08500.088g50?10?3L 某试液5.00mL,稀释至250mL。取此稀释液2.00mL,与绘制标准曲线相同条件下显色和测定吸光度,测得A=0.500。求试液铁含量(单位:mg·mL-1),铁铵矾的相对分子质量为482.178。 解: 铁标准溶液的浓度为; C(Fe)= V/mL mFe/mg A 故直线方程为:m=0.636A-0.00269 把A=0.500代入得:m=0.315mg C(Fe)= 4、取钢试样1.00g,溶解于酸中,将其中锰氧化成高锰酸盐,准确配制成250mL, 测得其吸光度为1.00×10-3 mol·L-1 KMnO4溶液的吸光度的1.5倍。计算钢中锰的百分含量 解:锰的相对原子质量为54.94g/mol 根据朗伯-比尔定律可知,浓度与吸光度成正比,所以试样中KMnO4溶液的 浓度为1.00×10-3×1.5mol/L ω(Mn)= (1.00?10?3?1.5mol/L)?250?54.94g/mol1.00g?1000?100%?2.06% 0.315?2502?5.00?7.88mg/mLA0.2160?1000500?55.845482.178?0.05003mg/mL 0.0 0.0 0.0 标准曲线10.80.60.40.2000.22.0 0.100 0.165 4.0 0.200 0.320 6.0 0.300 0.480 8.0 0.400 0.630 10.0 0.500 0.790 y = 1.5729x + 0.0043R2 = 0.99990.40.6mFe/mg
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