四川大学华东理工大学分析化学第六版课后答案(1)
更新时间:2024-03-06 00:06:01 阅读量: 综合文库 文档下载
目 录
2 误差及分析数据的统计处理
思考题?????????????????????????????1 习 题?????????????????????????????3 3 滴定分析
思考题?????????????????????????????7 习 题?????????????????????????????9 4 酸碱滴定法
思考题 4—1 ?????????????????????????14 习 题 4—1 ?????????????????????????17 思考题 4—2 ?????????????????????????25 习 题 4—2 ?????????????????????????28 思考题 4—3 ?????????????????????????31 习 题 4—3 ?????????????????????????37 5 配位滴定法
思考题?????????????????????????????47 习 题?????????????????????????????51 6 氧化还原滴定法
思考题?????????????????????????????56 习 题?????????????????????????????61 7 重量分析和沉淀滴定法
思考题?????????????????????????????76 习 题?????????????????????????????80 8 电位分析法
思考题?????????????????????????????87 习 题?????????????????????????????91 9 吸光光度法
思考题?????????????????????????????98
1
习 题?????????????????????????????101 11 气相色谱分析法(附:高效液相色谱分析法)
思考题??????????????????????????????109 习 题??????????????????????????????123 13 分析化学中的分离与富集方法
思考题??????????????????????????????129 习 题??????????????????????????????134 14 分析的一般步骤
思考题??????????????????????????????137 样 卷1???????????????????????????????139 样卷1答案??????????????????????????????145 样 卷2???????????????????????????????148 样卷2答案??????????????????????????????154
第二章:误差及分析数据的统计处理
思 考 题
1.正确理解准确度和精密度,误差和偏差的概念。
答:准确度是测定平均值与真值接近的程度,常用误差大小来表示,误差越小,准确度越高。精密度是指在确定条件下,将测试方法实施多次,所得结果之间的一致程度。精密度的大小常用偏差来表示。
误差是指测定值与真值之差,其大小可用绝对误差和相对误差来表示。偏差是指个别测定结果与几次测定结果的平均值之间的差别,其大小可用绝对偏差和相对偏差表示,也可以用标准偏差表示。
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;
2
(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)引起系统误差,校正砝码; (2)引起系统误差,校正仪器; (3)引起系统误差,校正仪器; (4)引起系统误差,做对照试验; (5)引起偶然误差;
(6)引起系统误差,做对照试验或提纯试剂。
3.用标准偏差和算术平均偏差表示结果,哪一种更合理?
答: 用标准偏差表示更合理。因为将单次测定值的偏差平方后,能将较大的偏差显著地表现出来。
4.如何减少偶然误差?如何减少系统误差?
答: 在一定测定次数范围内,适当增加测定次数,可以减少偶然误差。
针对系统误差产生的原因不同,可采用选择标准方法、进行试剂的提纯和使用校正值等办法加以消除。如选择一种标准方法与所采用的方法作对照试验或选择与试样组成接近的标准试样做对照试验,找出校正值加以校正。对试剂或实验用水是否带入被测成分,或所含杂质是否有干扰,可通过空白试验扣除空白值加以校正。
5.某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析得结果为39.12%,39.15%和39.18%,乙分析得39.19%,39.24%和39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。
解:计算结果如下表所示 甲 乙 x 39.15 39.24 E=x-μ -0.01 +0.08 d 0.02 0.03 s 0.03 0.05 由绝对误差E可以看出,甲的准确度高,由平均偏差d和标准偏差s可以看出,甲的精密度比乙高。所以甲的测定结果比乙好。
6.甲、乙两人同时分析一矿物中的含硫量。每次取样3.5g,分析结果分别报告为 甲:0.042%,0.041%
乙:0.04199%,0.04201% .哪一份报告是合理的?为什么?
答:甲的报告是合理的。
因为取样时称量结果为2位有效数字,结果最多保留2位有效数字。甲的分析结果是2位有效数字,正确地反映了测量的精确程度;乙的分析结果保留了4位有效数字,人为地夸大了测量的精确程度,不合理。
3
第二章 习 题
1.已知分析天平能称准至±0.1mg,要使试样的称量误差不大于0.1%,则至少要称取试样多少克?
解:设至少称取试样m克,
由称量所引起的最大误差为?0.2mg ,则
0.2?10?3?100%≤0.1% m≥0.2g
m答:至少要称取试样0.2g。
2.某试样经分析测得含锰质量分数(%)为:41.24,41.27,41.23,41.26。求分析结果的平均偏差、标准偏差和变异系数。
解: x?(41.24?41.27?41.23?41.26)% = 41.25% 4各次测量偏差分别是
d1=-0.01% d2=+0.02% d3=-0.02% d4=+0.01%
d??i?1ndinn0.02?0.01?(0.01?0.02?)% = 0.015% 4s?S?di2i?1n?1?(0.01)2?(0.02)2?(0.02)2?(0.01)24?1%=0.018%
CV=x×100%=41.25?100%=0.044%
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。
20.39?20.41?20.43解:x=%=20.41% s=3(0.02)2?(0.02)2%=0.02% 3?10.018查表知,置信度为95%,n=3时,t=4.303 ∴ μ=(20.41?-
4.303?0.02)% =(20.41?0.05)% 34.水中Cl含量,经6次测定,求得其平均值为35.2 mg.L-1,s=0.7 mg.L-1,计算置信度为90%时平均值的置信区间。
解:查表得,置信度为90%,n=6时,t=2.015 ∴ μ=x?2.015?0.7ts=(35.2±)mg/L=(35.2±0.6)mg/L 6n5.用Q检验法,判断下列数据中,有无舍去?置信度选为90%。 (1)24.26,24.50,24.73,24.63; (2)6.400,6.416,6.222,6.408; (3)31.50,31.68,31.54,31.82.
4
解:(1)将数据按升序排列:24.26,24.50,24.63,24.73
x2?x124.50?24.26可疑值为24.26 Q计算=xn?x1=24.73?24.26=0.51
查表得:n=4时,Q0.90=0.76 Q计算<Q0.90表 故24.26应予保留。 (2)将数据按升序排列:6.222,6.400,6.408,6.416
可疑值为6.222 Q计算=xn?x1=6.416?6.222=0.92 Q计算>Q0.90表 故6.222应舍去
(3)将数据按升序排列:31.50,31.54,31.68,31.82
xn?xn?131.82?31.68可疑值为31.82 Q计算=xn?x1=31.82?31.50=0.44 Q
计算
x2?x16.400?6.222<Q0.90表
故31.82应予保留。
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:将测定值由小到大排列 8.32,8.38,8.44,8.45,8.52,8.69.可疑值为xn (1) 用Grubbs法决定取舍 8.69为可疑值
由原始数据求得 x=8.47% s=0.13% xn?x8.69?8.47G计算=s=0.13=1.69
查表2-3,置信度选95%,n=6时, G表=1.82 G计算<G表, 故8.69%应予保留。 (2) 用Q值检验法
Q计算 =x?x=8.69?8.32=0.46
n1查表2-4,n=6时, Q0.90=0.56 Q计算<Q表 故8.69%应予保留。两种判断方法所得结论一致。 (3) x?( d?(xn?xn?18.69?8.528.44?8.32?8.45?8.52?8.69?8.38))%=8.47%
60.03?0.15?0.02?0.05?0.22?0.09)%=0.09%
6 s=
(0.03)2?(0.15)2?(0.02)2?(0.05)2?(0.22)2?(0.09)26?1%=0.13%
(4) 查表2-2,置信度为90%,n=6时,t=2.015
因此 μ=(8.47±
2.015?0.13)=(8.47±0.11)% 6同理,对于置信度为99%,可得
5
μ=(8.47±
4.032?0.13)%=(8.47±0.21)% 67.有一标样,其标准值为0.123%,今用一新方法测定,得四次数据如下(%):0.112,0.118,0.115和0.119,判断新方法是否存在系统误差。(置信度选95%)
解:使用计算器的统计功能求得:x=0.116% s=0.0032%
x?? t=
.123sn=
0.116?00.00324= 4.38
查表2-2得,t( 0.95, n=4)=3.18 t计算>t表 说明新方法存在系统误差,结果偏低。 8.用两种不同方法测得数据如下:
方法Ⅰ:n1=6 x1=71.26% s1=0.13% 方法Ⅱ: n2=9 x2=71.38% s2=0.11% 判断两种方法间有无显著性差异?
s2解:F大=(0.13)2计算=s2小(0.11)2=1.40 查表2-5,F值为3.69 F计算<F表 说明两组的方差无显著性差异
x1?x2进一步用t公式计算: t=
n1n2s合n1?n2
s(n1?1)s21?(n2?1)s22(6?1)?(0.13)2?(9?1)?(0.11)2合=n1?n2?2=6?9?2%=0.12 % t =
71.26?71.386?90.126?9= 1.90
查表2-2,f = n1+n2-2 = 6+9-2 = 13 , 置信度95 %,t表≈2.20 t计算<t表 故两种方法间无显著性差异
9.用两种方法测定钢样中碳的质量分数(%): 方法Ⅰ: 数据为4.08,4.03,3.94,3.90,3.96,3.99 方法Ⅱ: 数据为3.98,3.92,3.90,3.97,3.94 判断两种方法的精密度是否有显著差别。 解:使用计算器的统计功能
S2SI=0.065% SII=0.033% F=大(0.065)2S2小=(0.033)2=3.88
查表2-5,F值为6.26 F计算<F表 答:两种方法的精密度没有显著差别 10. 下列数据中包含几位有效数字
6
(1)0.0251 (2)0.2180 (3)1.8×10 (4)pH=2.50 答:(1) 3位 (2) 4位 (3) 2位 (4) 2位 11.按有效数字运算规则,计算下列各式:
(1)2.187×0.854 + 9.6×10 - 0.0326×0.00814; (2)51.38/(8.709×0.09460);
-5
-5
9.827?50.62(3)0.005164?136.6;
?8?8(4)1.5?10?6.1?10;
3.3?10?6解:(1)原式=1.868+0.000096+0.000265
=1.868
(2)原式=62.36 (3)原式=705.2 (4)原式=1.7×10
-5
第三章 滴定分析
思 考 题
1.什么叫滴定分析?它的主要分析方法有哪些
答:使用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液即标准溶液,滴加到待测物溶液中,直到待测物组分恰好完全反应,即加入标准溶液的物质的量与待测组分的物质的量符合反应式的化学计量关系,然后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定分析法。
按照所利用的化学反应不同,滴定分析法一般可分成酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法等分析方式。
2.能用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件?
答:化学反应很多,但是适用于滴定分析法的化学反应必须具备下列条件:
(1) 反应定量地完成,即反应按一定的反应式进行,无副反应发生,而且进行完全
(99.9%),这是定量计算的基础。
(2) 反应速率要快。对于速率慢的反应,应采取适当措施提高其反应速率。 (3) 能用较简便的方法确定滴定终点。
凡是能满足上述要求的反应,都可以用于直接滴定法中,即用标准溶液直接滴定被测物质。
3.什么是化学计量点?什么是终点?
答:滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点,称为化学计量点。 在待测溶液中加入指示剂,当指示剂变色时停止滴定,这一点称为滴定终点。
4.下列物质中哪些可以用直接法配制标准溶液?哪些只能用间接法配制?H2SO4,KOH,
7
KMnO4, K2Cr2O7, KIO3, Na2S2O3·5H2O
答:K2Cr2O7, KIO3可以用直接法配制标准溶液,其余只能用间接法配制。 5.表示标准溶液浓度的方法有几种?各有何优缺点?
答:常用的表示标准溶液浓度的方法有物质的量浓度和滴定度两种。
(1)物质的量浓度(简称浓度)是指单位体积溶液所含溶质的物质的量, 即 C=V. 在使用浓度时,必须指明基本单元。
(2) 滴定度是指与每毫升标准溶液相当的被测组分的质量,用T被测物/滴定剂表示. 特别适用于对大批试样测定其中同一组分的含量。有时滴定度也可以用每毫升标准溶液中所含溶质的质量来表示,如TI2=0.01468g/mL.这种表示方法应用不广泛。
6.基准物条件之一是要具有较大的摩尔质量,对这个条件如何理解?
答:作为基准物,除了必须满足以直接法配制标准溶液的物质应具备的三个条件外,最好还应具备较大的摩尔质量,这主要是为了降低称量误差,提高分析结果的准确度。
7. 若将H2C2O4 ·2H2O基准物长期放在硅胶的干燥器中,当用它标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏低还是偏高?
答:偏低。 因为H2C2O4 ·2H2O失去了部分结晶水,用它作基准物时,消耗NaOH溶液的体积偏大,导致测定结果CNaOH偏低。
8. 什么叫滴定度?滴定度与物质的量浓度如何换算?试举例说明。 答:滴定度是指与每毫升标准溶液相当的被测组分的质量,用T
被测物/滴定剂
n表示,如
TFe/KMnO4=0.005682g/mL , 即表示1 mL KMnO4溶液相当于0.005682克铁。
滴定度与物质的量浓度之间的换算关系为:TA/B=
abCBMA?10-3
例如用NaOH滴定H2C2O4的反应为 H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 +2H2O 则滴定度为:TH2C2O4/NaOH=110-3 . 2CNaOHMH2C2O4?第三章 习 题
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?
1.42V?70%1.42?70%n解:(1) C=V=MHNOV?10?3=63.01?10?3=16 mol/L
3(2) 设应取浓硝酸x mL , 则 0.25?1000 =16x x = 16mL 答:HNO3浓度为16 mol/L ,应取这种浓硝酸16mL .
2. 已知浓硫酸的相对密度为1.84,其中H2SO4含量约为96% 。如欲配制1L 0.20mol·LH2SO4溶液,应取这种浓硫酸多少毫升?
解:设应取这种浓硫酸VmL,根据稀释前后所含H2SO4的质量相等,则 1.84V?96% =1?0.20?98.08 V?11mL
8
-1
3. 有一NaOH溶液,其浓度为0.5450mol·L,取该溶液100.0mL,需加水多少毫升方能配成0.5000mol·L的溶液?
解:设需加水x mL ,则 0.5450?100.0=0.5000?(100.0+x) x =
0.5450?100.0-100.0 =9.00 mL 0.5000-1
-1
-1
-1
4. 欲配制0.2500 mol· LHCl溶液,现有 0.2120 mol·LHCl溶液1000mL,应加入1.121mol·LHCl溶液多少毫升?
解:设应加入1.121mol·LHCl溶液x mL ,则 0.2500(1000+x)=0.2120×1000+1.121x
(1.121-0.2500)x=(0.2500-0.2120)×1000 x=43.63mL 5. 中和下列酸溶液,需要多少毫升0.2150mol·LNaOH溶液?
(1)22.53 mL 0.1250 mol·LH2SO4溶液(2)20.52 mL 0.2040 mol·LHCl溶液
解:(1)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O nNaOH?2nH2SO4 VNaOH=
2CH2SO4VH2SO4CNaOH-1
-1
-1
-1
-1
=
2?22.53?0.1250=26.20 mL 0.2150(2)NaOH+HCl=NaCl+H2O nNaOH = nHCl ,则
CHClVHCl0.2040?205.2 VNaOH =CNaOH==19.47 mL 0.21506. 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1.000 mol·L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0.0100 mol·L的碱溶液代替1.000 mol·L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常采用的滴定剂浓度为0.1~
0.2 mol·L。
解:滴定反应为 KHC8H4O4+ NaOH =NaKC8H4O4 + H2O
-1
-1
-1
-1
nNaOH?nKHC8H4O4则
mKHC8H4O4?CNaOHVNaOHMKHC8H4O4mKHC8H4O490%-1
m试样==
CNaOHVNaOHMKHC8H4O490%
(1)当CNaOH=1.000 mol·L时 m
-1
1.000?25?10?3?204.2≈5.7g 试样 = 90%(2)当CNaOH=0.0100 mol·L时 m试样
=
0.0100?25?10?3?204.2≈0.057g 90%-1
(3)上述计算结果说明,在滴定分析中,如果滴定剂浓度过高(如1 mol·L),消耗试样
9
量较多,浪费药品。如果滴定剂浓度过低(如0.01mol·L),则称样量较小,会使相对误差增大。所以通常采用的滴定剂浓度为0.1~0.2 mol·L .
7. 计算下列溶液滴定度,以g·mL表示:
(1) 以0.2015 mol·LHCl溶液,用来测定Na2CO3 ,NH3 (2) 以0.1896 mol·LNaOH溶液,用来测定HNO3,CH3COOH
解:(1)化学反应为
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2CO3 NH3+HCl=NH4Cl 根据TA/B=bCBMA×10-3 则有
CM?10?3=2×0.2015×105.99×10-3=0.01068g/mL TNa2CO3/HCl=12HClNa2CO31-1-1
-1
-1
-1
aTNH3/HCl =CHClMNH3×10-3=0.2015×17.03×10-3=0.003432g/mL
(2) 化学反应为 HNO3 +NaOH=NaNO3+H2O
CH3COOH+NaOH= CH3COONa+H2O
THNO3/NaOH =CNaOHMHNO3×10-3=0.1896×63.01×10-3=0.01195g/mL
TCH3COOH/NaOH=CNaOHMCH3COOH×10-3=0.1896×60.04×10-3=0.01138g/mL
8. 计算0.01135 mol·LHCl溶液对CaO的滴定度。
解:HCl与CaO的反应 CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O T CaO/HCl=
12-1
CHClMCaO×10-3=
12×0.01135×56.08×10-3=0.0003183g/mL
,求此高锰酸钾溶液的
g?mL?19. 已知高锰酸钾溶液浓度为TCaCO3/KMnO4?0.005005浓度及它对铁的滴定度。
??解:(1)CaCO3??2-
稀HClCa2?24??CaC2O4?过滤,洗涤???????????C2O4 ??2?C2O4稀HSO2-
5C2O4+2MnO4+16H=2Mn
-?2?+10CO2+8H2O
2-
因为 1mol CaCO3相当于1mol C2O4 所以 nCaCO3=nC2O42?=
52nKMnO4
TCaCO3/KMnO4?5CKMnO4MCaCO3?10?3
2?3 CKMnO4=5MCaCO3?102TCaCO3/KMnO42?0.005005?103==0.02000mol/L 5?100.092+
(2) KMnO4与Fe
2?的反应为 5Fe+ MnO4+8H=5Fe+Mn+4H2O
-+3+2+
?3-3
则 TFe/KMnO?5CKMnO4MFe?10 =5×0.02000×55.845×10=0.005584g/mL
4 10
NaOH滴定,用酚酞作指示剂,测得二者合量。
7.有一碱液,可能是NaOH、Na2C03、NaHC03或它们的混合物,如何判断其组分,并测 定各组分的浓度?说明理由。
答:移取碱液25.00mL,加1~2滴酚酞,用HCl标准溶液滴定至红色变为无色,记下消耗的HCl标准溶液的体积V1mL,在上述溶液中再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定,滴定至溶液由黄色变橙色,即为终点,记下消耗的HCl溶液的体积V2mL。根据V1与V2的大小可判断混合碱的组成。
(1) V1= V2时,组成为Na2C03
c(Nac(HCl)?V2C03)=
125.00
(2) V1=0,V2≠0时,组成为NaHC03,
c(NaHC0HCl)?V3)=
c(225.00
(3) V2=0,V1≠0时,组成为Na0H
c(Na0H)=
c(HCl)?V125.00
(4) V1﹥ V2时,组成为Na2C03和Na0H
c(Na0H)=
(v1?v2)?c(HCl)25.00
c(Nav2C03)=
2?c(HCl)25.00
(5) V1﹤ V2时,组成为Na2C03和NaHC03,
c(NaHC0(v)?c(HCl)3)=
2?v125.00
c(Na) =
v2C031?c(HCl)25.00
第四章 习题 习题4-1
4.1 下列各种弱酸的pKa已在括号内注明,求它们的共轭碱的pKb; (1)HCN(9.21);(2)HCOOH(3.74);(3)苯酚(9.95);(4)苯甲酸(4.21)。 解: (1) HCN pKb=14-9.25=4.79 (2) HCOOH pKb=14-3.74=10.26 (3) 苯酚 pKb=14-9.95=4.05 (4) 苯甲酸 pKb=14-4.21=9.79
16
4.2. 已知H3PO4的pKa=2.12,pKa=7.20,pKa=12.36。求其共轭碱PO43-的pKb1,HPO42-的pKb2.和H2PO4- 的p Kb3。
解: PO43- pKb=14-12.36=1.64 HPO42- pKb=2.14-7.20=6.80
H2PO4- pKb=14-2.12=11.88
4.3 已知琥珀酸(CH2COOH)2(以H2A表示)的pKal=4.19,pKb1=5.57。试计算在pH4.88和5.0时H2A、HA-和A2-的分布系数δ2、δ1和δ0。若该酸的总浓度为0.01mol·L-1,求pH=4.88时的三种形式的平衡浓度。
解: pH=4.88 〔H+〕=1.32×10-5
(1.32?10?5)2 ??(H2A)? ?52?5?5?6?5(1.32?10)?6.46?10?1.32?10?2.69?10?6.46?10 =0.145
1.32?10?5?6.46?10?5 ?1(HA)?(1.32?10?5)2?6.46?10?5?1.32?10?5?2.69?10?6?6.46?10?5? =0.710
6.46?10?5?2.96?10?6 ?0(A)? ?52?5?5?6?5(1.32?10)?6.46?10?1.32?10?2.69?10?6.46?102? =0.145 pH=5
(1.0?10?5)2 ??(H2A)??52?5?5?6?5(1.0?10)?6.46?10?1.0?10?2.69?10?6.46?10=0.109
1.0?10?5?6.46?10?5 ?1(HA)?(1.0?10?5)2?6.46?10?5?1.0?10?5?2.69?10?6?6.46?10?5? =0.702
6.46?10?5?2.96?10?6 ?0(A)??52?5?5?6?5(1.0?10)?6.46?10?1.0?10?2.69?10?6.46?102? =0.189
pH=4.88 c(H2A)=0.01mol·L-1 c(H2A)=0.145×0.01=1.45×10-3mol·L c(HA-)=0.710×0.01=7.10×10-3mol·L c(A2-)=0.145×0.01=1.45×10-3mol·L-1
4.4 分别计算H2CO3(pKa1=6.38,pKa2=10.25)在pH=7.10,8.32及9.50时,H2CO3,HCO3-和CO32-的分布系数δ2` δ1和δ0。 解:pH=7.10
(10?7.10)2 ?2(H2CO3)? ?7.102?6.38?7.10?10.25?6.38(10)?10?10?10?10 17
=0.16
?7.10?6.38??3?10?101(HCO)(10?7.10)2?10?6.38?10?7.10?10?6.38?10?10.25 =0.84
CO2?3)?10?6.38?10?10.25?0((10?7.10)2?10?6.38?10?7.10?10?6.38?10?10.25 =5.94×10-4 pH=8.32
?(10?8.32)22(H2CO3)?(10?8.32)2?10?6.38?10?8.32?10?10.25?10?6.38 =0.0112
??10?8.32?10?6.381(HCO3)?(10?8.32)2?10?6.38?10?8.32?10?6.38?10?10.25 =0.979
CO2?3)?10?6.38?10?10.25?0((10?8.32)2?10?6.38?10?8.32?10?6.38?10?10.25 =0.0115
pH=9.50
H(10?9.50)2?2(2CO3)?(10?9.50)2?10?6.38?10?9.50?10?10.25?10?6.38 =6.34×10-4
?10?9.50?10?6.381(HCO3)?(10?9.50)2?10?6.38?10?9.50?10?6.38?10?10.25 =0.851
2?3)?10?6.38?10?10.250(CO(10?9.50)2?10?6.38?10?9.50?10?6.38?10?10.25 =0.150
4.5 已知HOAc的pKa =4.74,NH3·H20的pKb=4.74。计算下列各溶液的pH:(1)0.10 mol·L-1HOAc; (2)0.10 mol·L-1NH3·H2O; (3)0.15 mo1·L-1NH4Cl; (4)0.15 mol·L-1NaOAc。 解:(1) 0.1mol·L-1HAc ∵ cK?0.14.74?10Kw
a10?5?10c?Ka?0.1?10?∴〔H+〕=0.1?10?4.74?1.35?10?3mol?L?1 pH=2.87
18
? ?
(2) 0.10 mol·L-1NH3·H2O
?cKb??OH??0.1?10?4.74?1.35?10?3mol?L?1pH?11.13(3) 0.15 mo1·L-1NH4Cl
??0.1?10510?4.74c?Kb?0.1?10?4.74?10Kw
0.15?105Ka10?9.26?9.26?10Kw c?Ka?0.15?10?c??H??0.15?10?9.26?9.03?10?6mol?L?1pH?5.04(4) 0.15 mol·L-1NaOAc
??
?cKb??OH??0.15?10?9.26?9.03?10?6mol?L?1pH?8.96??0.15?105?9.2610c?Kb?0.15?10?9.26?10Kw
4.6计算浓度为0.12 mol·L-1的下列物质水溶液的pH(括号内为pKa)。(1)苯酚(9.95);(2)丙烯酸(4.25);(3)吡啶的硝酸盐(C5H5NHN03)(5.23)。 解:(1) 苯酚(9.95)
?c?Ka?0.12?10?9.95?10KwcKa??H??0.12?10?9.95?3.67?10?6mol?L?1pH?5.44(2) 丙烯酸(4.25)
??0.12?10510?9.95
?c?Ka?0.12?10?4.25?10KwcKa??H??0.12?10?4.25?2.60?10?3mol?L?1pH?2.58
(3) 吡啶的硝酸盐(C5H5NHNO3)(5.23)
??0.12?105?4.2510
?c?Ka?0.12?10?5.23?10Kw ?H??cKa???0.12?10510?5.23
0.12?10?5.23?8.4?10?4mol?L?1pH?3.084.7 计算浓度为0.12 mol·L-1的下列物质水溶液的pH(pK:见上题)。 (1)苯酚钠;(2)丙烯酸钠;(3)吡啶。 解:(1) 苯酚钠
19
Kb?10?4.05
?c?Kb?0.12?10?4.05?10KwcKb??OH??0.12?10?4.05?3.27?10?3mol?L?1pH?11.52(2) 丙烯酸钠
??0.12?10510?4.05
Kb?10?9.75?c?Kb?0.12?10?9.75?10KwcKb?0.12?10510?9.75
?OH??0.12?10?9.75?4.62?10?6mol?L?1pH?8.66(3) 吡啶
??Kb?10?8.77?c?Kb?0.12?10?8.77?10KwcKb???OH??0.12?105?8.77100.12?10?8.77?1.43?10?5mol?L?1
pH?9.154.8 计算下列溶液的pH:(1)0.1mol·L-1NaH2PO4;(2)0.05 mol·L-1K2HPO4 . 解:(1) 0.1mol·L-1NaH2PO4
?c?Ka2?0.1?10?7.20?10KwcKa1?0.1?13.16?10?2.1210
?H??Ka1?Ka2?10?7.20?10??2.12?2.19?10?5mol?L?1pH?4.66(2) 0.05 mol·L-1K2HPO4
???c?Ka3?0.05?10?H???12.38?2.2?10?10Kw?14c0.05??10Ka110?7.20??Ka3?c?Kw10?12.38?0.05?10?14??2.0?10?10mol?L?1c0.05Ka210?7.20pH?9.70
4.9 计算下列水溶液的pH(括号内为pKa)。
(1)0.10mol·L-1乳酸和0.10mol·L-1乳酸钠(3.76);
20
(2)0.01 mol·L-1邻硝基酚和0.012mol·L-1邻硝基酚的钠盐(7.21) (3)0.12mol·L-1氯化三乙基胺和0.01 mol·L-1三乙基胺(7.90); (4)0.07mol·L-1氯化丁基胺和0.06mol·L-1丁基胺(10.71)。 解:(1) 0.10mol·L-1乳酸和0.10mol·L-1乳酸钠(3.76)
?H??K?aca0.10?10?3.76??10?3.76mol?L?1 cb0.10 pH=3.76
-+-+
由于ca〉〉〔OH〕-〔H〕,且cb〉〉〔OH〕-〔H〕 所以最简式计算是合理的
(2) 0.01 mol·L-1邻硝基酚和0.012mol·L-1邻硝基酚的钠盐(7.21)
?H??K?aca0.01?10?7.21??10?7.29mol?L?1 cb0.012 pH=7.29
-+-+
由于ca〉〉〔OH〕-〔H〕,且cb〉〉〔OH〕-〔H〕 所以最简式计算是合理的
(3) 0.12mol·L-1氯化三乙基胺和0.01 mol·L-1三乙基胺(7.90)
?H??K?aca0.12?10?7.90??10?6.82mol?L?1 cb0.01 pH=6.82 -+-+
由于ca〉〉〔OH〕-〔H〕,且cb〉〉〔OH〕-〔H〕 所以最简式计算是合理的
(4) 0.07mol·L-1氯化丁基胺和0.06mol·L-1丁基胺(10.71)
?H??K?aca0.07?10?10.71??10?10.64mol?L?1 cb0.06 pH=10.64 -+-+
由于ca〉〉〔OH〕-〔H〕,且cb〉〉〔OH〕-〔H〕 所以最简式计算是合理的
4.10 一溶液含1.28g·L-1苯甲酸和3.65g·L-1苯甲酸钠,求其pH。 解:c(苯甲酸)=
1.28?0.01048mol?L?1
122.123.65?0.02533mol?L?1 c((苯甲酸钠)=
144.1?H??K?aca0.01048?10?4.21??10?3.59mol?L?1 cb0.02533pH=3.59 -+-+
由于ca〉〉〔OH〕-〔H〕,且cb〉〉〔OH〕-〔H〕 所以最简式计算是合理的
4.11 下列三种缓冲溶液的pH各为多少?如分别加入1mL 6 mol·L-1HCI溶液,它们的pH各变为多少?
21
(1)100mLl.0mol·L-1HOAc和1.0mo mol·L-1NaOAc溶液; (2)100mL 0.050mol·L-1HOAc和1.0mol·L-1NaOAc溶液; (3) 100mL 0.050mol·L-1HOAc和1.0mol·L-1NaOAc溶液。
这些计算结果说明了什么问题? 解:(1) 100mLl.0mol·L-1HOAc和1.0mo mol·L-1NaOAc溶液
?H??10??4.74?1.0?10?4.741.0pH?4.74加入1mL6.0mol?L?1HCl
??100?1?1?6c(Ac)??0.931011.05H??10?4.74??10?4.690.93pH?4.69? 100?1?1?6c(HAc)??1.05101(2) 100mL 0.050mol·L-1HOAc和1.0mol·L-1NaOAc溶液
?H??10??4.74?0.05?10?6.041.0pH?6.04加入1mL6.0mol?L?1HCl
??100?1?1?6c(Ac)??0.931010.109H??10?4.74??10?5.680.93pH?5.68? 100?0.05?1?6c(HAc)??0.109101 (3) 100mL 0.07mol·L-1HOAc和0.07mol·L-1NaOAc溶液
?H??10??4.74?0.07?10?4.740.07pH?4.74加入1mL6.0mol?L?1HClc(Ac?)?100?0.07?1?61?1011011H??10?4.74?101?10?3.6313101pH?3.63c(HAc)?100?0.07?1?613?101101
??计算结果说明ca,cb 越大且二者的比值趋向1时,溶液的pH值变化小,溶液的缓冲性能好
4.12 当下列溶液各加水稀释十倍时,其pH有何变化?计算变化前后的pH。 ’ (1)0.10 mol·L-1HCI; (2)0.10mol·L-1NaOH; (3)0.10 mol·L-1HOAc;
22
(4)0.10 mol·L-1NH3·H20+0.10 mo1·L-1NH4Cl。 解:(1)〔H+〕=0.10mol·L –1 pH=1.00
稀释后〔H+〕=0.010mol·L –1 pH=2.00 (2) 〔OH-〕=0.10mol·L –1 pOH=1.000 pH=13.0 稀释后〔OH-〕=0.010mol·L –1 pOH=2.00 pH=12.00 (3)
?c?Ka?0.10?10?4.74?10Kwc0.10
K?a?10?4.74?105
H???0.10?10?4.74?1.34?10?3mol?L?1pH?2.87稀释后?c?K0.01a?0.01?10?4.74?10KwcK??a?10?4.74105
H???0.01?10?4.74?4.24?10?4mol?L?1pH?3.37(4) ?H???Kca26ac?10?9.26?0.1?10?9.mol?L?1 b0.1pH=9.26 稀释后
?H???10?9.26?0.01?10?9.260.01 pH=9.26
4.13 将具有下述pH的各组强电解质溶液,以等体积混合,所得溶液的pH各为多少? (1)pH 1.00+pH 2.00; (2)pH1.00+pH5.00;(3)pH13.00+pH1.00;
(4)pH 14.00+pH 1.00;(5)pH 5.00+pH 9.00。 解:(1)
?2H???10?1?V?10??V2V?0.055 pH?1.26(2)
??1H???10?V?10?5?V2V?0.05 pH?1.30(3)pH=13.00 〔H+〕=10-13 〔OH-〕=10-1
pH=1.00 〔H+〕=10-1 H+
+ OH- →H2O pH=7.00 (4) pH=14.00 〔OH-〕=1.0
pH=1.00 〔H+〕=10-1
23
0.1?V?OH??1.0?V2??0.45 V?pH?13.65(5) pH=5.00 〔H+〕=10-5
pH=9.00 〔H+〕=10-9 〔OH-〕= 10-5 +
H+ OH- →H2O pH=7.00 4.14 欲配制pH=10.0的缓冲溶液1 L。用了16.0mol·L-1氨水420mL,需加NH4C1多少克? 解:设需加NH4C1m克
c(NH3)?10?1016.0?0.420?6.721.0 m10?14??4。?53.4974106.72m=65.4g
4.15 欲配制500 mLpH=5.0的缓冲溶液,用了6 mol·L-1HOAc 34 mL,需加NaOAc·3H2O多少克?
解:设需加NaOAc·3H2Om克
6?0.034?5?4.74?0.50 10?10m136.080.50 m=202.1g
4.16 需配制pH=5.2的溶液,应在1 L 0.01 mol·L-1苯甲酸中加人多少克苯甲酸钠?
解:需加苯甲酸钠m克
22110?5。?10?4。?0.01 m144.09 m=14.2g
4.17 需要pH=4.1的缓冲溶液,分别以HOAc十NaOAc和苯甲酸+苯甲酸钠(HB+NaB)配制。试求[NaOAc]/[HOAc]和[NaB]/[HB],若两种缓冲溶液的酸的浓度都为0.1mol·L-1,哪种缓冲溶液更好?解释之。
解: HAc-NaAc
10?4.1?10?4.74? HB-NaB
c(HAc)c(NaAc)c(HAc)?0.23
c(NaAc)10?4.1?10?4.21?c(HB)c(NaB)c(HB)?0.78
c(NaB)c用HB?NaB好,因为a?1,容量大。
cb
24
4.18 将一弱碱0.950g溶解成100mL溶液,其pH为11.0,已知该弱碱的相对分子质量为125,求弱碱的pKb。 解:
0.950cb?125?0.076mol?L?10.10pH?11.0OH??10?3???cb比较大?10?3?Kb?0.076Kb?1.32?10?5pKb?4.88
习题4-2
4.1 用0.01000mol·L-1HNO3溶液滴定20.00mL0.01000 mol·L-1NaOH溶液时,化学计量点时
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:HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O 化学计量点的pH=7.00 计量点前NaOH剩余0.1﹪时
.01000?0.02?OH??020?5.00?10.00?19.98??6
pH=8.70
计量点后,HNO3过量0.02mL
.01000?0.02?H??020?5.0?10.00?20.02??6
pH=5.30
滴定突跃为8.70-5.30,选中性红为指示剂
4.2 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-1,当用0.1000mol·L-1HCI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:计量点时 HCl + NaA → NaCl + HA
c(HA)=0.05000mol·L-1
cKa?0.050000?105 c·Ka=0.05000×10-9.21﹥10Kw
?9.21104. H????0.050000?10?9.21?5.55?10?6
pH=5.26
计量点前NaOH剩余0.1﹪时 c(A-)= H???0.02?0.100019.98?0.1000?0.050 ?5.00?10?5 c(HA)=
20.00?19.9820.00?19.980.050?10?9.21??6.16?10?7 ?55.00?10 pH=6.21
计量点后,HCl过量0.02mL
25
23.66?10?3?0.2785?105.99?100% Na2CO3%=
0.9476=73.71%
(34.12?23.66)?10?3?0.2785?40.01?100% NaOH%=
0.9476=12.30%
4.16 称取混合碱试样0.6524g,以酚酞为指示剂,用0.199 2mol·L-1HCI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,又耗去酸溶液27.15 mL。求试样中各组分的质量分数。
解:因为V2=27.15.12mL〉V1=21.76mL, 所以,混合碱中含有NaHCO3 和Na2CO3
21.76?10?3?0.1992?105.99?100% Na2CO3%=
0.6524=70.42%
0.1992?(27.15?21.76)?10?3?84.01?100% NaHCO3%=
0.6524=13.83%
4.17 一试样仅含NaOH和Na2C03,一份重0.3515g试样需35.00mL 0.198 2mol·L-1HCI溶液滴定到酚酞变色,那么还需再加人多少毫升0.1982 mol·L-1HCI溶液可达到以甲基橙为指示剂的终点?并分别计算试样中NaOH和Na2C03的质量分数 解:设NaOH含量为x%,Na2CO3含量为y%,需V ml HCl,则
yv?0.1982?10?3?106.0? 1000.3515x(35.00?v)?10?3?0.1982?40.01? 1000.3515
xy??1100100解得V = 5.65mL, X = 66.21, y = 33.77
4.18 一瓶纯KOH吸收了C02和水,称取其混匀试样1.186g,溶于水,稀释至500.0mL,吸
31
取50.00 mL,以25.00 mL 0.087 17 mol·L1HCI处理,煮沸驱除C02,过量的酸用
—
0.023 65mol·L1NaOH溶液10.09mL滴至酚酞终点。另取50.00mL试样的稀释液,加入过量的中性BaCl2,滤去沉淀,滤液以20.38 mL上述酸溶液滴至酚酞终点。计算试样中KOH、K2C03和H20的质量分数。
—
20.38?10?3?0.08717?56.11?56.11?100% 解:KOH%=
11.186?10=84.05%
K2CO3=
1?(0.08717?25.00?10?3?20.38?10?3?0.08717?0.02365?10.09?10?3)?138.2?100%
11.186?10=9.56%
H2O%=1-84.05%-9.56%=6.39%
4.19 有一Na3P04试样,其中含有Na2HP04。称取0.9974 g,以酚酞为指示剂,用 0.2648mol·l-1HCI溶液滴定至终点,用去16.97mL,再加入甲基橙指示剂,继续用
0.2648mol·L-1HCI溶液滴定至终点时,又用去23.36 mL。求试样中Na3P04、Na2HP04的质量分数。
0.2648?16.97?10?3?163.94?100% 解:Na3PO4%=
0.9974=73.86%
0.2648?(23.36?16.97)?10?3?141.96?100% Na2HPO4%=
0.9974=24.08%
4.20 称取25.00g土壤试样置于玻璃钟罩的密闭空间内,同时也放人盛有100.0mLNaOH溶液的圆盘以吸收C02,48h后吸取25.00mLNaOH溶液,用13.58mL 0.115 6 mol·L-1HCl溶液滴定至酚酞终点。空白试验时25.00mLNaOH溶液需25.43 mL上述酸溶液,计算在细菌作用下土壤释放C02的速度,以mgC02/[g(土壤)·h]表示。 解:n(CO3)=
2-
1n(NaOH), n(NaOH)=n(HCl) 2(25.43?13.58)?10?3?0.1156?44.01?4?1000释放CO2的速度=
25.00?48=0.2010mg·g·h
4.21 磷酸盐溶液需用12.25mL标准酸溶液滴定至酚酞终点,继续滴定需再加36.75mL酸溶液至甲基橙终点,计算溶液的pH。
3-2-解:由题义可知磷酸盐溶液是由PO4+HPO4组成的缓冲溶液,
-1
-1
32
设酸的浓度为c,磷酸盐的体积为v,则
c?12.25?10?3c(PO4)=
v3-
c?(36.75?12.25)?10?3c(HPO4)=
v2
〔H〕=
+
ca×ka cbc?(36.75?12.25)?10?3vc(H+)=4.4×10-13×
c?12.25?10?3v=8.8×10mol·LpH=12.06
4.22 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0.1477 mol·L1NaOH标准溶液滴定。以酚酞作指示剂,耗去标准溶液24.72 mL。计算试样中Si02的质量分数。 解:n(SiO2)=
-13
-1
1n(NaOH) 41?0.1477?24.72?10?3?60.08SiO2%=4?100%
0.1000=54.84%
4.23 欲检测贴有“3%H202”的旧瓶中H202的含量,吸取瓶中溶液5.00 mL,加入过量Br2,发生下列反应:
H202 + Br2 + 2H+ == 2Br- + 02 作用10min后,赶去过量的Br2,再以0.316 2 mol·L-1溶液滴定上述反应产生的H+。需17.08mL达到终点,计算瓶中H202的含量(以g/100mL表示)。
33
解: n(H2O2)=
1n(NaOH) 20.3168?7.08?10?3?34.02?H2O2的含量=
5g100ml)
12?100
=1.837(
4.24 有一HCI+H3B03混合试液,吸取25.00 mL,用甲基红—溴甲酚绿指示终点,需 0.199 2mol·L-1NaOH溶液21.22mL,另取25.00mL试液,加入甘露醇后,需38.74mL 上述碱溶液滴定至酚酞终点,求试液中HCI与H3B03的含量,以mg·mL
—1
表示。
0.1992?21.22?10?3?36.46?1000-1
解:HCl的含量== 6.165mg·mL
25.0001992?(38.74?21.22)?10?3?61.83?1000-1
H3BO3的含量== 8.631 mg·mL
25.004.25 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0.2500 g,准确加入50.00mL 0.102 0mol·L-1的NaOH溶液,煮沸,冷却后,再以C(H2SO4)二0.052 64mol·L-1的H2SO4溶液23.75mL回滴过量的NaOH,以酚酞指示终点,求试样中乙酰水杨酸的质量分数。
已知:反应式可表示为
HOOCC6H4OCOCH3→NaOOCC6H40Na
—
HOOCC6H4OCOCH3的摩尔质量为180.16g·mol1。 解:n(乙酰水扬酸)=
1n(NaOH)=n(H2SO4) 21(0.1020?50.00?10?3?0.5264?23.75?10?3?2)??180.62乙酰水扬酸% = ?100%
0.2500= 93.67%
4.26 一份1.992g纯酯试样,在25.00 mL乙醇—KOH溶液中加热皂化后,需用14.73mL 0.3866mol·L-1H2SO4溶液滴定至溴甲酚绿终点。25.00 mL乙醇—KOH溶液空白试验需用34.54mL上述酸溶液。试求酯的摩尔质量。
34
解:n(酯)=(34.54-14.73)×10×0.3866×2=0.1532 mol?L
-3-1
M =
1.992-1
=130.1(g·moL)
0.01532
4.27 有机化学家欲求得新合成醇的摩尔质量,取试样55.0mg,以醋酸酐法测定时,需用0.096
—
90mol·l1NaOH l0.23mL。用相同量醋酸酐作空白试验时,需用同一浓度的NaOH溶液14.71 mL滴定所生成的酸,试计算醇的相对分子质量,设其分子中只有一个一OH。 解:由题义知
2n(醋酸酐)=n(NaOH)空白
2n(醋酸酐)-n(醇)= n(NaOH)样
所以,n(醇)= n(NaOH)空白-n(NaOH)样
M(醇)=
55.0 =126.7
0.09690?(14.71?10.23)
4.28 有一纯的(100%)未知有机酸400mg,用0.09996mol·L-1NaOH溶液滴定,滴定曲线表明该酸为一元酸,加入32.80 mLNaOH溶液时到达终点。当加入16.40 mL NaOH溶液时,pH为4.20。根据上述数据求:(1)酸的pKa;(2)酸的相对分子质量;(3)如酸只含C、H、O,写出符合逻辑的经验式(本题中C二12、H二1、O二16)。
解:(1)M =
0.400?122
0.3280?0.09996当加入16.40mLNaOH时,溶液体积为V mL
c(HA)=
0.09996?0.03280?0.01640?0.09996
v?10?30.01640?0.09996
v?10?3c(A-)=
10
-4.2
=
c(HA)?ka ?c(A)ka?10?4.2 ,pKa=4.20
(2)该酸为C6H5COOH.
35
5.10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0.05000mol·L-1 EDTA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KCN以掩蔽铜和锌,用同浓度EDTA溶液滴定Mg2+,用取4.10mL,然后再滴加甲醛以解蔽锌,又用同浓度EDTA溶液滴定,用去13.40mL。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。 答案:(1)ωMg=
cV?10?3?MMg25.00Ms?100.0?30.05000?4.10?10?24.30×100%=3.99% ×100%=25.000.5000?100.0cV?10?3?MZn0.05000?13.40?10?3?65.39×100%=35.05% (2)ωZn=×100%=25.0025.00Ms?1000.5000?100.0.0(3)ωCu=
cV?10?3?MCu25.00Ms?100.00.05000?(37.30?13.40)?10?3?63.55×100%=×100%=60.75% 25.000.5000?100.0
5.11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EDTA15.20mL。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-1 Cu2+标准溶液返滴定,用去8.16mL。计算试样中Fe2O3和Al2O3的质量分数。 答案:(1)ωFe2O3=(2)ωAl2O3=
=
1cV?10?3?MFe2O32ms×100%=
1?0.02008?15.20?10?3?159.6920.2015×100%=12.09%
1(cEDTAVEDTA2?cCu2?VCu2?)?10?3?MAl2O3ms×100%
×100%=8.34%
1?(0.02008?25.00?0.02112?8.16)?10?3?101.9620.2015
5.12分析含铅、铋和镉的合金试样时,称取试样1.936g,溶于HNO3溶液后,用容量瓶配成100.0mL试液。吸取该试液25.00mL,调至pH为1,以二甲酚橙为指示剂,用0.02479 mol·L-1 EDTA溶液滴定,消耗25.67mL,然后加六亚甲基四胺缓冲溶液调节pH=5,继续用上述EDTA滴定,又消耗EDTA24.76mL。加入邻二氮菲,置换出EDTA配合物中的Cd2+,然后用0.02174mol·L-1 Pb(NO3)2标准溶液滴定游离EDTA,消耗6.76mL。计算合金中铅、铋和镉的质量分数。 答案:(1)ωBi=(2)ωCd=
cV?10?3?MBi25.00ms?100.010?3?209.0×100%=27.48% ×100%=0.02479?25.67?25.001.936?100.0cV?10?3?MCd25.00ms?100.010?3?112.4×100%=3.41% ×100%=0.02174?6.76?25.001.936?100.0VPb2?Pb2?)?10?3?MPb(3)ωPb=
(cEDTAVEDTA?c25.00ms?100.0×100%
=
(0.02479?24.76?0.02174?6.76)?10?3?207.2×100%=19.98% 25.001.936?100.0
5.13称取含锌、铝的试样0.1200g,溶解后调至pH为3.5,加入50.00mL0.02500mol·L-1 EDTA溶液,加热煮沸,冷却后,加醋酸缓冲溶液,此时pH为5.5,以二甲酚橙为指示剂,用0.02000mol·L-1标准锌溶液滴定至红色,用去5.08mL。加足量NH4F,煮沸,在用上述锌
41
标准溶液滴定,用去20.70mL。计算试样中锌、铝的质量分数。
?3答案:ωAl=0.02000?20.70?10?26.98×100%=9.31%
0.1200ωPb=
[(0.02500?50.00?0.02000?(20.70?5.08)]?10?3?65.39×100%=40.02%
0.1200
5.14称取苯巴比妥钠(C12H11N2O3Na,摩尔质量为254.2g·mol-1)试样0.2014g,溶于稀碱溶液中并加热(60℃)使之溶解,冷却后,加入醋酸酸化并移入250mL容量瓶中,加入0.03000mol·L-1 Hg(ClO4)2标准溶液25.00mL,稀释至刻度,放置待下述反应发生:
-
Hg2+ + 2C12H11N2O3 = Hg(C12H11N2O3)2
过滤弃去沉淀,滤液用干烧杯接收。吸取25.00mL滤液,加入10mL0.01mol·L-1MgY溶液,释放出的Mg2+在pH=10时以铬黑T为指示剂,用0.0100mol·L-1EDTA滴定至终点,消耗3.60mL。计算试样中苯巴比妥钠的质量分数。 答案:
.0(0.03000?25.00?0.0100?3.60?250)?10?3?2?254.225.000.2014×100%=98.45%
第六章 氧化还原滴定法
思考题答案
1. 处理氧化还原平衡时,为什么引入条件电极电位?外界条件对条件电极电位有何影响?
答:(1) 在能斯特方程中,是用离子的活度而非离子的浓度计算可逆氧化还原电对的电位。实际上通常知道的是离子的浓度而不是活度,往往忽略溶液中离子强度的影响,以浓度代替活度进行计算。但实际上,溶液浓度较大时,溶液中离子强度不可忽略,且溶液组成的改变(即有副反应发生)也会影响电极的电对电位,为考虑此两种因素的影响,引入了条件电极电位。
(2) 副反应:加入和氧化态产生副反应(配位反应或沉淀反应)的物质,使电对电极电位减小;加入和还原态产生副反应(配位反应或沉淀反应)的物质,使电对电极电位增加。另外有H+或OH-参加的氧化还原半反应,酸度影响电极电位,影响结果视具体情况而定。离子强度的影响与副反应相比一般可忽略。
2. 为什么银还原器(金属银浸于1 mol.L-1 HCl溶液中)只能还原Fe3+而不能还原Ti(Ⅳ)?试由条件电极电位的大小加以说明。
答:金属银浸于1 mol.L-1 HCl溶液中产生AgCl沉淀。
?????(Ag+/Ag)?0.059lg[Ag?] ??(Ag/Ag)?0.059lg?+Ksp(AgCl)[Cl-]
在1 mol.L-1 HCl溶液中
??????(Ag+/Ag)?0.059lgKsp(AgCl) ?0.80?0.059lg10?9.50
?0.24(V)'在1mol·L-1 HCl中,???(Fe3+/Fe2+)=0.70, ???Ti?Ⅳ?/Ti?Ⅲ????0.04,故银还原器(金
42
属银浸于1 mol.L-1 HCl溶液中)只能还原Fe3+而不能还原Ti(Ⅳ)。
3. 如何判断氧化还原反应进行的完全程度?是否平衡常数大的氧化还原反应都能用于氧化还原滴定中?为什么?
答:(1) 根据条件平衡常数判断,若滴定允许误差为0.1%,要求lgK≥3(n1+ n2),即
,,
(E10-E20)n / 0.059≥3(n1+ n2),n为n1,n2的最小公倍,则
n1 = n2 =1, lgK≥3(1+1)≥6, E10’-E20’≥0.35V n1 =1, n2 =2,lgK ≥3(1+2)≥9, E10’-E20’≥0.27V;
n1= n2 =2, lgK≥3(1+1)≥6, E10’- E20’≥0.18V (E0’=???)
(2) 不一定。虽然K’很大,但如果反应不能以一定的化学计量关系或反应的速率很慢,都不能用于氧化还原滴定中。
4. 影响氧化还原反应速率的主要因素有哪些?如何加速反应的进行?
答:影响氧化还原反应速率的主要因素有反应物的浓度, 温度, 催化剂, 诱导作用; 增加反应物的浓度,或升高溶液的温度,或加入正催化剂,或有诱导反应存在等都可加速反应的完成。
5. 解释下列现象:
(1) 将氯水慢慢加入到含有Br-和I-的酸性溶液中,以CCl4萃取,CCl4层变为紫色,如继续加氯水,CCl4层的紫色消失而呈红褐色。
答:???(Cl2/Cl-)=1.358 V,???(Br2/Br-) =1.08 V,???(I2/I-)=0.535 V,
-
(1) 滴加氯水,I2先析出,故CCl4层为紫色;若继续滴加氯水,I浓度逐渐减小, I2/I- 电对的电极电位增加,当增加到与Br2 /Br- 电对电极电位相等时,Cl2同时氧化Br-和I-,Br2和I2一起析出,CCl4层呈红褐色。
-+
(2) 虽然??(I2/2I)> ??( Cu2+/Cu+),从电位的大小看,应该I2氧化Cu,但是Cu+却能将I-氧化为I2。
--
答:当I浓度较大时, 2 Cu + 4 I = 2 CuI? + I2 反应生成沉淀,使[Cu+]降低,则??( Cu2+/Cu+)增加,使?? (I2/2I-) < ?? (Cu2+/Cu+),反应向右进行。
-
(3) 用KMnO4溶液滴定C2O42时,滴入KMnO4溶液的红色褪去的速度由慢到快。 答:在反应MnO42? + 5 C2O42? + 16 H+ = 2 Mn2+ +10 CO2 ? + 8 H2O中,Mn2+起催化作用,反应刚开始,[Mn2+]少,随着Mn2+浓度的增加,使反应速度加快,故KMnO4溶液的红色褪去的速度由慢到快。
-
(4) Fe2+的存在加速KMnO4氧化Cl的反应。
答:在反应5 Fe2+ + MnO4? + 8 H+ = 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O中,有Mn(Ⅵ) 、Mn(Ⅴ)、Mn(Ⅳ)、Mn(Ⅲ)等不稳定的中间价态离子,它们均能与Cl?起反应,从而加速KMnO4氧化Cl?的反应。
(5) 以K2Cr2O7标定Na2S2O3溶液浓度时,是使用间接碘量法。能否用K2Cr2O7溶液直接滴定Na2S2O3溶液?为什么?
答:因Cr2O72? 与 S2O3? 反应产物不单一,无定量关系, 反应不能定量地进行,故不能用K2Cr2O7溶液直接滴定Na2S2O3溶液。
43
6. 哪些因素影响氧化还原滴定的突跃范围的大小?如何确定化学计量点时的电极电位? 答:(1) 对于反应 n2Ox1 + n1Red2 = n2 Red1 + n1 Ox2
c化学计量点前0.1%:????'Ox/Red?0.059lgOx2? ??'Ox/Red?3?0.059
2222n2cRed2n2c化学计量点后0.1%:????'Ox/Red?0.059lgOx1? ??'Ox/Red?3?0.059
1111n1cRed1n1所以凡能影响两条件电极电位的因素(如滴定时的介质)都将影响滴定突跃范围,此外
与n1, n2有关,但与滴定剂及被测溶液的浓度无关。 (2) 对于可逆对称氧化还原反应:?spn?'?n2?2' , 与氧化剂和还原剂的浓度无关; ?11n1?n2??对可逆不对称氧化还原反应n2Ox1 + n1Red2 = a n2 Red1 + b n1 Ox2
?spn1?1'?n2?2'0.059b[Ox2]b-1 与氧化剂和还原剂的浓度有关 ??lga-1n1?n2n1?n2a[Red1]??对有H+ 参加的氧化还原反应,还与[H+]有关。
7. 氧化还原滴定中,可用哪些方法检测终点?氧化还原指示剂为什么能指示滴定终点? 答:(1) 电位滴定法可用指示剂(自身指示剂、专属指示剂和氧化还原指示剂)确定终点。 (2) 氧化还原指示剂本身具有氧化还原性质,其氧化态和还原态具有不同颜色,可利用其
氧化或还原反应发生颜色变化以指示终点。
8. 氧化还原滴定之前,为什么要进行预处理?对预处理所用的氧化剂或还原剂有哪些要求?
答:(1) 将被测物处理成能与滴定剂迅速、完全,并按照一定化学计量关系起反应的价态,或处理成高价态后用还原剂滴定,或处理成低价态后用氧化剂滴定。
(2) 反应能定量完成且反应速率要快;反应具有一定的选择性;过量的氧化剂或还原剂要易于除去。
9. 某溶液含有FeCl3及H2O2。写出用KMnO4法测定其中H2O2及Fe3+的步骤,并说明测定中应注意哪些问题? 答:
H2O2 KMnO4标准溶液 V1 HgCl2 3+过量SnCl2 Fe(1) 3+ + Hg2Cl2+ SnCl4 Fe H
2+
滴定铁 MnSO4-H2SO4-H3PO4 KMnO4标准溶液 V2 Fe
H+ (2) 测H2O2及Fe2+时,加滴定剂的速度先慢(滴第一滴溶液待溶液褪色后再滴第二滴, 中
2+
间稍快,接近终点时慢;测Fe时,需加MnSO4-H2SO4-H3PO4混合液,使滴定突跃增加,终点易于观察,也避免Cl- 存在下发生诱导反应。
10. 测定软锰矿中MnO2含量时,在HCl溶液中MnO2能氧化I- 析出I2, 可以用碘量法测定MnO2的含量,但Fe3+有干扰。实验说明,用磷酸代替HCl时, Fe3+无干扰,何故?
答:磷酸代替HCl时: Fe3+ + 2 PO43? = [Fe (PO4)2]3? 生成无色配合物[Fe(PO4)2]3?,使[Fe3+]降低,导致? ( Fe3+/Fe2+)降低,致使Fe3+ 不能氧化I- ,所以Fe3+对测定无干扰。
44
11. 用间接碘量法测定铜时,Fe3+和AsO43?都能氧化I- 而干扰铜的测定。实验说明,加入NH4HF2,以使溶液的pH≈3.3,此时铁和砷的干扰都消除,为什么?
答:?? (I2/I-)=0.535 V, ?? (Fe3+/ Fe2+)= 0.77 V,?? ( H3AsO4/ HAsO2)=0.56 V
(1) 加入NH4HF2,使Fe3+生成稳定的FeF6- 配离子,由于FeF6- 配离子稳定性很强,使Fe3+/ Fe2+电对的电极电位降低到低于碘电对的电极电位,从而可防止Fe3+氧化I-。 (2) 酸度影响H3AsO4/ HAsO2电对的电极电位,从半反应
?20.059?H3AsO4[H] ?'???lg2?HAsO2??计算溶液pH≈3.3时(计算略),??’ ( H3AsO4/ HAsO2)= 0.44 V< ?? (I2/I-)=0.535 V,故
可防止AsO43?氧化I-。
12. 拟定分别测定一混合试液中Cr3+及Fe3+的分析方案。 答:
2+
3+Fe标准溶液滴(NH)SO Cr H2SO4 4228 +煮沸 Cr2O72- 3+
Fe
过量硝基邻二氮菲-亚铁
煮沸
(Fe3+测定同题9)
第六章 氧化还原滴定
习题答案:
6.1 计算在H2SO4介质中,H+浓度分别为1 mol·L-1和0.1 mol·L-1的溶液中VO2+/VO2+电对的条件电极电位。(忽略离子强度的影响,已知??=1.00 V)
答案: VO2?2H??e??VO2?H2O
+2
[H]= 1mol·L-1 ??’=1.0 + 0.059lg1= 1.00 V +2
[H]= 0.1mol·L-1 ??’=1.0 + 0.059lg0.01= 0.88 V
6.2 根据??Hg22+/Hg和Hg2Cl2的溶度积计算??Hg2Cl2/Hg。如果溶液中Cl-浓度为0.010 mol·L-1,Hg2Cl2/Hg电对的电位为多少? 答案:
?2?VO?H?????0.059lg?VO?'?2??2
Hg2Cl2 + 2e- = 2Hg + 2Cl- (??Hg22+/Hg=0.796 V Ksp = 1.3?10-18)
????-2?Hg2/Hg?-1
0.0590.059Ksp 2??lgHg2??Hg?lg2?22/Hg22Cl????? [Cl]=1 mol·L: ?)/2 = 0.268 V -12-?-18
[Cl]=0.01mol·L: ?Hg2Cl2/Hg=0.796 + (0.059lg1.3?10)/2 ?(0.059lg0.01)/2
= 0.386 V
?
Hg2Cl2/Hg = 0.796 + (0.059lg1.3?10
-18
45
6.3 找出以下半反应的条件电极电位。(已知?? = 0.390 V, pH = 7, 抗坏血酸pKa1 = 4.10, pKa2 = 11.79)
脱氢抗坏血酸 抗坏血酸 答案:
半反应设为:A2-? 2H+ ? 2e- = H2A
?0.059?H2AH0.059?AH?
????lg????lg2?A2?H2A?'??????H2A?H???H??Ka?H??KaKa?2??211
2??A??10??2?10???72?72?10?4.10?10?7?10?4.10?10?11.79Ka210?15.89 ??11.10?10?4.7910?10?2.90
?H??K?H??Ka1Ka1Ka2a10.05910?4.79?10?7??0.39?lg210?2.90?'??2??0.079V
6.4 在1 mol.L-1HCl溶液中用Fe3+溶液滴定Sn2+时,计算:(1)此氧化还原反应的平衡常数及化学计量点时反应进行的程度;(2)滴定的电位突跃范围。在此滴定中应选用什么指示剂?用所选指示剂时滴定终点是否和化学计量点一致?
答案:
?’3+2+ ?’4+2+
2Fe3+ ? Sn2+ 2Fe2+ ? Sn4+ (?Fe/Fe= 0.68 V, ?Sn/Sn= 0.14 V )
?'0.14??2(1)lgK'????2??0.68- ?18.3
0.0590.059 K? ? 2.0 ? 1018
?Fe??Sn??lg?x??lgK'??Fe??Sn??1?x?2?23?24?22?2?x?18.3 1?x?x ? 99.9999 %
(2)化学计量点前:????'Sn3?0.05999.9lg?0.23V /Sn20.10.1化学计量点后:????'?0.059lg?0.50V Fe/Fe100化学计量点:??0.68?2?0.14?0.32V
sp1?24?2??2?(3)选用亚甲基兰作指示剂(??’In = 0.36 V)。
46
6.5 计算pH = 10.0,cNH 3= 0.1 mol.L-1 Zn2+/Zn的溶液中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:lg?1 =2.27, lg?2 =4.61, lg?3 =7.01, lg?4 = 9.067;NH4+的离解常数为Ka =10-9.25。
答案:
Zn2+ ? 2e- = Zn (?? = ?0.763 V)
??'????0.059?Zn
lg2?Zn2??Zn2??NH3???ZnCZn2?2??Zn???ZnNH??Zn?NH????Zn?2?32?32??
24?1??1?NH3???2?NH3?????4?NH3?
而?NH3?H?NH???NH??1??NH??1?1?H??10???NH??NH?Ka?43?43?30.071
又?NH3(H) = cNH3/ [NH3] 则[NH3]= 0.1/10 0.071 = 10?0.93
?αZn2??NH??1?102.27?10?0.93?104.61?10?0.933??2?107.01?10?0.93??3?109.06?10?0.93??4?105.37 ??'??0.763?0.059lg1??0.920V
2105.37
6.6 在酸性溶液中用高锰酸钾法测定Fe2+时,KMnO4溶液的浓度是0.02484 mol·L-1,求用 (1)Fe;(2) Fe2O3;(3)FeSO4.7H2O表示的滴定度。
答案:
2++3+2+
5 Fe + MnO4? + 8 H = 5 Fe + Mn + 4 H2O 故 MnO4? ~ 5 Fe2+ ~ 5 Fe ~ 5/2 Fe2O3 ~ 5 FeSO4.7H2O
5CKMnO4?MFe50.02484?55.85 TFe/KMnO4?????0.006937g?mL?1110001100050.02484?159.69TFeO/KMnO???0.009917g?mL?1
2100050.02484?278.02TFeSO?7HO/KMnO???0.03453g?mL?1
11000
6.7 称取软锰矿试样0.5000 g,在酸性溶液中将试样与0.6700 g纯Na2C2O4充分反应,最后以0.02000 mol.L-1 KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4,至终点时消耗30.00 mL。计算试样中MnO2的质量分数。 答案:
有关反应为:MnO2 + C2O42? + 4 H+ = Mn2+ + 2 CO2 ? + 2 H2O MnO42? + 5 C2O42? + 16 H+ = 2 Mn2+ +10 CO2 ? + 8 H2O
故: MnO2 ~ C2O42? MnO42? ~ 5C2O42?
234424 47
ωMnO2
5??nCO2??nMnO?42?24?m样???MMnO2??100%
?0.67000.02?30.00?5?10?3????86.94?134.00??2????100%?60.86 %0.5000
6.8 称取褐铁矿试样0.4000g,用HCl溶解后,将Fe3+还原为Fe2+,用K2Cr2O7标准溶液滴定。若所用K2Cr2O7溶液的体积(以mL为单位)与试样中Fe2O3的质量分数相等。求K2Cr2O7溶液对铁的滴定度。
答案: Cr2O72? + 6 Fe2+ + 14 H+ = 2 Cr3+ + 6 Fe2+ + 7 H2O 1 6
??c 0.4?2??
1000100?MFe2O3TFe2?/CrO2??276C?MFe60.4?2?100055.85?????0.002798g?mL?1 110001100?6?159.691000
6.9 盐酸羟氨(NH2OH.HCl)可用溴酸钾法和碘量法测定。量取20.00 mL KBrO3溶液与KI反应,
析出的I2用0.1020 mol.L-1溶液滴定,需用19.61 mL。1 mL KBrO3溶液相当于多少毫克的NH2OH.HCl?
答案:
有关反应为:BrO3? + 5 Br? + 6 H+ = 3 Br2 + 3H2O Br2 +2 I? = 2 Br? + I2
I2 + 2 S2O32? = 2 I? + S4O62?
故:BrO3? ~ 3 Br2 ~ 3 I2 ~ 6 S2O32?
CKBrO11?nSO2??0.10200?19.61?10?323 ?6?6?0.01667mol?L?1?3VKBrO320.00?103
m(NH2OH.HCl)=c(BrO3?)×M(NH2OH.HCl)=1.158mg·mL-1
6.10 称取含KI之试样1.000g溶于水。加10 mL 0.05000 mol.L-1 KIO3溶液处理,反应后煮沸驱尽所生成的I2,冷却后,加入过量KI溶液与剩余的KIO3反应。析出I2的需用21.14 mL 0.1008 mol.L-1 Na2S2O3溶液滴定。计算试样中KI的质量分数。
答案:
有关反应为: 5I? + IO3? + 6 H+ = 3 I2 + 3 H2O
I2 + 2 S2O32? = 2 I? + S4O62?
故: 5 I? ~ IO3? ~ 3 I2 ~ 6 S2O32?
??KI1?5?n??n6S2O32??IO3?m样???MKI??10?0.05121.14?0.1008??????5?166.016103?103??100%??100%?12.02%1.000
48
6.11 将1.000g钢样中的铬氧化成Cr2O72-,加入25.00 mL 0.1000 mol.L-1 FeSO4标准溶液,然后用0.0180 mol.L-1 KMnO4标准溶液7.00 mL回滴剩余的FeSO4溶液。计算钢样中铬的质量分数。 答案:
有关反应为:Cr2O72? + 6 Fe2+ + 14 H+ = 2 Cr3+ + 6 Fe2+ + 7 H2O
2++3+2+
5 Fe + MnO4? + 8 H = 5 Fe + Mn + 8 H2O
2 222
故:2 Cr ~ Cr2O7?~ 6 Fe+ MnO4? ~ 5Fe+
?Cr1nFe?5nMnO?MCr3??100%m样
2??4??1?0.1000?25.00?5?0.0180?7.00???10?3?52.00?3?100%?3.24%1.000
6.12 10.00 mL市售H2O2(相对密度1.010)需用36.82 mL 0.02400 mol.L-1 KMnO4溶液滴定,
计算试液中H2O2的质量分数。
答案:5 H2O2 + 2 MnO4? + 6 H+ = 5 O2 + 2 Mn2+ + 8 H2O 故:5 H2O2 ~ 2 MnO4? ?HO2255nMnO??MH2O2?0.02400?36.82?10?3?34.024?2?100%?2?10%0?0.744%1
m样1.010?10.00
6.13 称取铜矿试样0.6000g,用酸溶解后,控制溶液的pH为3~4,用20.00 mL Na2S2O3溶液滴定至终点。1mL Na2S2O3溶液相当于0.004175g KBrO3。计算Na2S2O3溶液的准确浓度及试样中Cu2O的质量分数。 答案:
有关反应为:6 S2O32? + BrO3? + 6 H+ = 3 S4O62? + Br- + 3 H2O
2Cu + 2 S2O32? = 2 Cu+ + S4O62?
故:6 S2O32? ~ BrO3? 6 mol 167.01 g
c?1?10-3 0.004175
6?0.004175 ?C??0.1500mol?L?1 Na2S2O3?31?10?167.01又 2 S2O32? ~ 2 Cu ~ Cu2O
11n2??MCu2O?20.00?0.1500?10?3?143.09SO223??Cu2O??100%?2?100%?35.77%m样0.6000
6.14 现有硅酸盐试样1.000g,用重量法测定其中铁及铝时,得到Fe2O3+Al2O3沉淀共重0.5000 g。将沉淀溶于酸并将Fe3+还原成Fe2+后,用0.03333 mol.L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点时用去25.00 mL。试样中FeO及Al2O3的质量分数各为多少? 答案: 有关反应为:Cr2O72? + 6 Fe2+ + 14 H+ = 2 Cr3+ + 6 Fe2+ + 7 H2O`
故:6 FeO ~ 3 Fe2O3 ~ 6 Fe ~ Cr2O72?
49
6C??FeO?Cr2O2??V7Cr2O2?7?MFeOm样6?0.03333?25.00?10?3?71.84 ?100%??100%?35.92%1.00又mFe2O3?1?6?C?V?MFe2O3 2?2?Cr2O7Cr2O27共?Al2O3?
?m?mFe2O3m样??100%??Al2O310.5000??6?0.03333?25.00?10?3?159.692??100%?10.08%1.0006.15 称取含有As2O3与As2O5的试样1.500 g,处理为含AsO33-和AsO43-的溶液。将溶液调节为弱碱性,以0.05000 mol.L-1碘溶液滴定至终点,消耗30.00 mL。将此溶液用盐酸调节至酸性并加入过量KI溶液,释放出的I2再用0.3000 mol.L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗30.00mL。计算试样中As2O3与As2O5的质量分数。 答案: 有关反应:H3AsO3 + I2 + H2O = H3AsO4 + 2 I? + 2 H+ (弱碱介质中) (1)
H3AsO4 + 2 I? + 2 H+ = H3AsO3 + I2 + H2O (酸性介质中) (2)
I2 + 2 S2O32? = 2 I? + S4O62? (3)
故:2 As2O3 ~ H3AsO3 ~ 2 I2
11CI?VI.MAs2O3?0.05000?30.00?10?3?197.8422??As2O3?2?100%??2?100%?9.89%
m样1.500又:2 As2O5 ~ 2 H3AsO4 ~ 2 I2 ~ 4 S2O32?
参与(2)式反应的H3AsO4也包括(1)生成的H3AsO4
?1?1?CSO?VSO?CI?VI???MAsO2?2??AsO???100%m样
22?322?3222525?1?3?3?1??0.3000?30.00?10?0.0500?30.00?10???229.84?2?2??100%?22.98%
1.500
6.16 漂白粉中的―有效氯‖可用亚砷酸钠法测定,现有含―有效氯‖29.00%的试样0.3000g,用25.00mL Na3AsO3溶液恰能与之作用。每毫升Na3AsO3溶液含多少克的砷?又同样质量的试样用碘法测定,需要Na2S2O3标准溶液(1 mL相当于0.01250 g CuSO4.5H2O)多少毫升? 答案:
(1) Ca(OCl)Cl + Na3AsO3 = CaCl2 + Na3AsO4
Ca(OCl)Cl + 2 H+ = Cl2 + Ca2+ + H2O 故:Ca(OCl)Cl ~ Cl2~ Na3AsO3 ?
每毫升Na3AsO3含砷的克数?nNa3AsO3?MAs?nCl2?MAs
VNa3AsO3VNa3AsO3?0.3000?29.00%?74.92?0.003677g?mL?170.90?25.00
(2) Cl2 + 2 I? = 2 Cl? + I2
I2 + 2 S2O32? = 2 I? + S4O62?
50
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