分析化学例题

1、今由某弱酸HB及 其盐配成的缓冲溶液，其中HB的浓度为0.25M，于此100mL缓冲溶液中加入200mg NaOH（忽略溶液体积的变化），所得溶液的pH值为5.60，求原溶液的pH为多少?（设HB的ka为5.0×10-6） 解:

加入NaOH的浓度c(NaOH) =200/(40×100)=0.050mol.L-1

已知pKa=5.30，pH=5.60。设原缓冲溶液中盐的浓度为x(mol.L-1)，故

5.60=5.30+lg(0.050+ x)/(0.25-0.05)

x=0.35mol.L-1

原来所配制的缓冲溶液的pH值为：pH=5.30+lg(0.35/0.25)=5.45 2、某试样含有Na2CO3与NaHCO3，称取0.3010g，用酚酞做指示剂，滴定时用去0.1060M的HCl 20.10mL，继续用甲基橙做指示剂，共用去HCl 47.70mL，计算试样中Na2CO3与NaHCO3质量分数. 解：

Na2CO3,NaHCOHCl(V1)3酚酞NaHCOHCl3甲基橙NaCl?H2O?CO2

1WNa2CO3??2cHCl2V1MmsNa2CO3?100%

?30.1060?20.10?100.3010??106.0?100%?75.03%WNaHCO?cHCl(V0?2V1)Mms0.3010NaHCO33?100%?30.1060?(47.70?20.10?2)?10?84.01

?100%?22.19%3、称取Na2CO3与NaHCO3，混合试样0.6850g，溶于适量的水中，以甲基橙为指示剂，用0.200M的HCl溶液滴定至终点，消耗50.00mL，如果改用酚酞做指示剂，则需要消耗HCl多少mL？ 解:

以甲基橙为指示剂时的滴定反应为

Na2CO3+2 HCl=2NaCl+CO2+H2O NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O

设混合试样中NaHCO3为x(g)，Na2CO3为y(g)，则 x+y=0.685

x/84.0+2y/106.0=0.200×50.0/1000

解得: x=m (NaHCO3) =0.4200g，y=m (Na2CO3) =0.2650g 以酚酞为指示剂时的滴定反应为 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl

设HCl用量为V(HCl)(mL) ，根据滴定反应，可得 0.2650/106.0×1000=0.200×V(HCl) V(HCl)=12.5mL

4、称取一元弱酸HB 0.8150g，溶于适量水中。以酚酞为指示剂，用0.1100M的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，计算弱酸HB的pKa？ 解：

HB+ OH--= B-+ H2O

当加入NaOH 11.00mL 时，溶液中HB、B-的物质的量分别为： n(HB)= cNaOH(V1-V2)=0.1100×(24.60－11.00)=1.496mmol n(B-)= cNaOHV2=0.1100×11.00=1.21mmol

据pH=pKa+lg

n(B)n(HB)?得4.80?pKa?lg1.211.496 pKa=4.89

5、用0.10M的HCl滴定同样浓度的NaOH，突跃范围为9.7~4.3，那么用0.010M的HCl滴定同样浓度的NaOH溶液，突跃范围是？说明理由。

6、H2O2能与TiOY形成三元配合物，试问它使TiOY条件稳定常数加大还是减小了，为什么？

答：KTiOY′=KTiOYαTiOY/(αTiαY)，H2O2对αTi、αY影响不大； αTiOY=[TiOY′]/[TiOY]，因TiO(H2O2)Y的形成，使TiOY的浓度大大降低，αTiOY变大，故使得KTiOY′变大。 答：增大了。由于形成了TiO(H2O2)Y，使溶液中的[TiOY]降低使平衡向生成TiOY的方向移动，相当于生成物TiOY有一个副反应αTiOY>1 lgK’TiOY=lgKTiOY-lgαY-lgαTiOY+lgαTiOY (H2O2)

7、0.01M的Zn2+大约在pH=6.4开始沉淀，若有以下两种情况： a．在pH4-5加入等物质量的EDTA后再调制pH=10； b．在pH≈10的氨性缓冲溶液溶液中滴定至Zn2+终点。 当两者体积相同时，试问哪种情况的lgK、ZnY大？为什么？

答：KZnY′=KZnYαZnY/(αZnαY)，pH=4～5时，lgαY)为8.44～6.45，pH=10时，lgαY)为0.45。

在pH4～5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pH≈10时，其KZnY′变化较小；但在pH≈10的氨性缓冲溶液时，Zn2+已形成Zn(OH)2沉淀，αZn很大，使得lgKZnY′变得很小，故lgKZnY′是在a的情况时较大。 答：（1）情况的lgKZnY大。因为在情况（2）里Zn2+多了一个副反应，即由于Zn2+与NH3生成络合物而产生了络合效应，从而使lgK’ZnY值减小。 8、Ca2+与PAN不显色，但在pH为10-12时，加入适量的CuY，却可用作Ca2+滴定的指示剂，简述其原理。 解:

pH10-12在PAN中加入适量的CuY可以发生如下反应: CuY(蓝色)+PAN(黄色)+M=MY+Cu-PAN (黄绿色) (紫红色)

Cu-PAN是一种间接指示剂加入的EDTA与Cu2+定量络合后，稍过量的滴定剂就会夺取Cu-PAN中的Cu2+，而使PAN游离出来。

Cu-PAN+Y=CuY+PAN 表明滴定达终点 (紫红色) (黄绿色)

9、25.0mL0.40M的H3PO4与30.0mL0.50M Na3PO4溶液相混合，然后稀释至100.0mL，若准确移取上述混合溶液25.0mL,需加入多少毫升1.00M的NaOH溶液后，才能使溶液的pH值等于9.00？ 解：

(1)溶液形成H2PO4-.HPO42-体系：

?nH3P04nNa3PO4?0.400?25.000.500?30.00?3Na3PO4?234?2H3PO4?4Na2HPO2?4?4?NaH2PO4

pH?pKa2?HPO?)?7.20?lg4?7.80?lg(?HPO?2?(2)设需加入xmlNaOH，加入NaOH后，则发生反应

HPO22?4?OH?4?H2PO4?H2O?1.25?x5.0?x??HPO???HPO?2?40.2?0.25?25.0?x0.8?0.25?25.0?x?H??10???9.00?7.20Ka10?0.016

解得x?1.15ml10、称取一元弱酸HA试样1.000g，溶于60.0mL水中，用0.2500M NaOH溶液滴定，已知中和 HA至50%时，溶液的pH为5.00,；当滴定至化学计量点时，pH为9.00，计算试样中HA的质量分数为多少？（假设HA摩尔质量为82.00g·mol-1）. 解：

中和到一半时，

设中和到计量点时用去Vml NaOH，则CNaA?由OH0.2500?V60?V

????KbCNaA，得CNaA?V?40.00ml[OH?]2Kb?(10?5)210?90.1000代入上式，解得HA%?

?100%?82.00%0.2500?40.00?82.001.000?100011、测定Pb-Sn合金中Pb、Sn的含量，称取试样0.2000g用HCl溶解后，准确加入50.00mL0.03000M的EDTA，50mL水，加热煮沸2min，冷却后用六亚甲基四胺将溶液调成pH=5.5，加入少量的1,10-邻二氮菲，以二甲酚橙做指示剂，用0.0300M的Pb2+标准溶液滴定，用去3.00mL。然后加入足量的NH4F，加热至40℃，再用上述Pb2+标准溶液滴定，用去35.00mL。计算试样中Pb、Sn的含量。（已知MSn?118.69g/mol）

解：

此为置换滴定法，加入3.00ml0.03000mol/L 的Pb2+标准溶液除去过量的EDTA后，加入足量的NH4F可选择性地将SnY中的Y置换出来，再用0.03000mol/L 的Pb2+标准溶液滴定。

共有EDTA=0.05×0.03=0.0015 mol 剩余EDTA=0.03×0.003=0.00009 mol nSn4+=0.03000×0.035=0.00105mol

Sn%?CPb2?VPb2?MSn0.2000?1000?100%?0.03000?35.00?118.590.2000?1000?100%?62.31%

mPb=0.0015-0.00009-0.00105=0.00036 mol=0.00036×207.2=0.074592 g Pb%=0.074592/0.2=37.30%

12、用EDTA滴定金属离子M，有时需要加入掩蔽剂X来掩蔽干扰离子N，通常要求掩蔽剂必须符合KNX（>）KNY与KMX（<）KMY，掩蔽剂本身要（溶于水）。 13、某溶液中含有Ca2+，Mg2+以及少量的Fe3+与Al3+，如今加入三乙醇胺并调制pH值为10，以EBT为指示剂，用EDTA滴定，此时滴定的是？ 答：滴定的是Ca2+、Mg2+，Fe3+、Al3+被三乙醇胺掩蔽。 14、有一等浓度的（0.020M）的Zn2+与的Al3+溶液，问：

1、有无可能用0.020M的EDTA溶液分别滴定的可能。

2、若以KF掩蔽Al3+，并调节pH=5.5，已知终点时候【F-】=0.10M，则可否掩蔽Al3+而滴定Zn2+？

（相关数据：logKZNY=16.5，logKAlY=16.3，pH=5.5，logαY（H）=5.5，Al-F配合物的logβ1~ logβ6为6.13,11.15,15.00,17.75,19.37,19.84.）

15、在EDTA配位滴定过程中，下列说法中错误的是（B）

A、被滴定物M的浓度随着滴定反应的进行，其负对数值增大； B、被滴定物M的浓度随着滴定反应的进行，其负对数值减小； C、A项中的负对数值，在其化学计量点附近有突跃； D、滴定剂的浓度随着滴定的进行而增大。

nPb2?:nEDTA:nSn4??1:1:116、某金属指示剂在pH=1~6时显黄色，在pH=6~12时显橙色，pH大于13时显红色，它与金属离子配合物的颜色为红色，则其适用的酸度范围是（ A ） A、弱酸性；B、弱碱性； C、强碱性；D、中性

17、用氧化还原法测定钛铁矿时，若用金属锌为预还原剂，用重铬酸钾滴定的是（ Fe3+，ti3+ ）；如果选用SnCl2为预还原剂，则重铬酸钾滴定的是（ fe3+ ）。 18、当Ca2+，Mg2+以10:1（摩尔比）共存时，欲在pH为10.0的NH4Cl-NH3缓冲溶液中准确滴定Ca2+，在下列氨羧配合物中，可以作为滴定剂的是： L1 L2 L3 L4 logKCaL 10.7 11.0 8.0 12.5 logKMgL 8.7 5.2 5.2 10.3 ΑL(H),pH=10.0 0.5 0.1 0.1 1.8 19、根据电极电位数据，下列说法正确的是（ AD ） （?IO?2/I-O??0.54V,?O???1.07V,Cl/Cl?1.36V,Br/Br--22?FO?2/F-?2.87V,E3+2+?0.77V）

Fe/FeO?

A、在卤素离子中，只有I-能被Fe3+氧化

B、在卤素离子中，除F-外，都能被Fe3+氧化 C、全部卤素离子都能被Fe3+氧化

D、在卤素离子中，除I2外，都能被Fe2+还原 20、已知EAgCl/Ag?0.2223VO，EAg+/Ag?0.7991V，求AgCl的Ksp？

O 21、CaC2O4在pH=3饱和溶液的溶解度为S（单位mol/L）若C2O4—的酸效应系数为α，则有s=？

22、计算CaCO3在纯水中的溶解度及溶液的pH？

解：

CaCO3的Ksp = 10-8.54；H2CO3的Ka1 = 10-6.38, Ka2 = 10-10.25 CaCO3在纯水中的主要离解平衡为: CaCO3+H2O=Ca2++OH-+HCO3- 由此沉淀平衡可知

[Ca2?]?s,[OH]?s,[HCO3]?s2???K?[Ca][OH][HCO3]?s2????3??2?2?又 K?[Ca?[Ca?10s?2?][OH][HCO3]?[Ca??[HCO3][H3???2?][OH][HCO3]1Ka2??[H[H][CO3]][CO3]][CO2?3][OH][H]?10?12.29][CO3]2??Ksp(CaCO3)?KW?

?8.54?14.0?10.25?s310?12.29?8.02?10mol?L?5?1此时，溶液中的[OH-] = s = 8.0?10-5 mol·L-1 ，即 pH = 9.90

23、某标准溶液每升含铁47.0mg。吸取此溶液5.00mL，以氢醌及邻菲罗啉处理，使之形成邻菲罗啉铁（II）配合物，最后用容量瓶稀释至100.00mL，在分光光度计上进行测定。用1cm厚的比色皿在510nm处测得吸光度为0.467。计算邻菲罗啉铁（II）配合物的摩尔吸光系数。（已知MFe=55.85g﹒mol-1）

解：

摩尔吸光系数是一定波长时，溶液浓度为1mol/L，1cm的吸光度。

吸取此溶液5mL，用水稀释至100mL，则含CFe2+=(47×5/100)/55.85=0.042mol/L 所以摩尔吸光系数=(0.476/0.042)/1=1.11*10^4lmol-1cm-1

24、在分光光度法中，吸收曲线指的是？

答：指以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图得到的物质的吸收光谱。 25、符合朗伯比尔定律的有色溶液稀释的时候，其最大吸收峰的波长位置（ C ） A．向短波方向移动 B．向长波方向移动

C．不移动，但峰高降低 D．不移动，但峰高变高

26、吸光光度法中，影响显色反应的因素有哪些呢？

答:①显色剂的用量 ②溶液的酸度 ③显色反应温度 ④显色反应时间 ⑤副反应的影响 ⑥溶剂⑦溶液中共存离子的影响

溶液酸度、显色剂的用量、显色反应时间、显色反应温度、溶剂和干扰物质。 27、某有色配合物的0.0010%水溶液在510nm处用2cm比色皿，以水为参比测得透射比为42.0%，已知ε=2.5×103L·mol-1·cm-1。求此配合物的摩尔质量。 解：

因为-lgT=εbc，所以

c?-lgT2.5?10?20.0010%?1000M?()g?mol?57.54?10?1?b?[?lg(42.0%)3]mol?L?1?1?7.54?10?5mol?L?1-1

?132.6g?mol

28、已知ZrO2+的总浓度为1.48×10-5M，某显色剂的总浓度为2.96×10-5M，用等

摩尔法测得最大吸光度A=0.320，外推法得到Amax=0.390，配比为1:2，其lgK稳为多少？ 解：

络合物的离解是等摩尔法测得的最大吸光度与外推法得到的吸光度存在差别的原因，所以

[ML2]CMAAmax?AAmax

??1-5?1?mol?L?1.21?10mol?L?2[ML2]?K稳???0.320?5cM???1.48?10?0.3902[ML2][M][L]-5?[ML2](cM?[ML2])(cL?2[ML2])1.21?10?5?5-5(1.48?10-1.21?10)(2.96?10?2?1.21?10?5)2

?1.54?10?11lgK稳?11.2

29、称取含磷试剂0.25000克处理成溶液后，使P沉淀为MgNH4PO4，将沉淀过滤洗涤后，再溶解，然后用0.2000M的EDTA标准溶液滴定，若试样中含有的P2O5为14.20%，需要EDTA标准溶液多少mL？（P2O5=142.0）

30、某溶液含Fe3+10mg,用有机溶液萃取它时，分配比为99，问用等体积的溶剂萃取1次和2次后，剩Fe3+余量是多少？若在萃取2次后，分出有机相，用等体积的水洗涤一次，会损失多少Fe3+？ 解：

等体积萃取，n次萃取后剩余量为：mn?m0(萃取1次后剩余Fe3+量：m1?10?萃取2次后剩余Fe3+量：m2111?D)n

1?9912?10?()?0.001mg1?99?0.1mg

在萃取2次后，m0’ = 10 – 0.001mg = 10mg

分出有机层，用等体积水洗一次，损失Fe3+量等于留在水相的萃余率：

m'1?10?11?99?0.1mg

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