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1
1
第三章思考题与习题
1.指出在下列情况下,各会引起哪种误差?如果是系统误差,应该采用什
么方法减免?
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)系统误差中的仪器误差。减免的方法:校准仪器或更换仪器。
(4)系统误差中的试剂误差。减免的方法:做空白实验。
(5)随机误差。
(6)系统误差中的操作误差。减免的方法:多读几次取平均值。
(7)过失误差。
(8)系统误差中的试剂误差。减免的方法:做空白实验。
2解:因分析天平的称量误差为
mg2.0
。故读数的绝对误差
ga0002.0
根据%100
a
r
可得
%2.0%100
1000.0
0002.0
1.0
g
g
gr
%02.0%100
0000.1
0002.0
1
g
g
gr
这说明,两物体称量的绝对误差相等,但他们的相对误差并不相同。也
就是说,当被测定的量较大时,相对误差就比较小,测定的准确程度也就比
较高。
3解:因滴定管的读数误差为
mL02.0
,故读数的绝对误差
mLa02.0
根据%100
a
r
可得
%1%100
2
02.0
2
mL
mL
mLr
%1.0%100
20
02.0
20
mL
mL
mLr
这说明,量取两溶液的绝对误差相等,但他们的相对误差并不相同。也
就是说,当被测定的量较大时,测量的相对误差较小,测定的准确程度也就
较高。
5答::0.36应以两位有效数字报出。
6答::应以四位有效数字报出。
7答::应以四位有效数字报出。
8答::甲的报告合理。因为在称样时取了两位有效数字,所以计算结果应和
称样时相同,都取两位有效数字。
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2
2
9解:根据方程2NaOH+H
2
C
2
O
4
·H
2
O==Na
2
C
2
O
4
+4H
2
O可知,
需H
2
C
2
O
4
·H
2
O的质量m
1
为:
gm13.007.126
2
020.01.0
1
相对误差为%15.0%100
13.0
0002.0
1
g
g
r
则相对误差大于0.1%,不能用H
2
C
2
O
4
·H
2
O标定0.1mol·L-1的NaOH,
可以选用相对分子质量大的作为基准物来标定。
若改用KHC
8
H
4
O
4
为基准物时,则有:
KHC
8
H
4
O
4
+NaOH==KNaC
8
H
4
O
4
+H
2
O
需KHC
8
H
4
O
4
的质量为m
2
,则
gm41.022.204
2
020.01.0
2
%049.0%100
41.0
0002.0
2
g
g
r
相对误差小于0.1%,可以用于标定NaOH。
10答:乙的准确度和精密度都高。因为从两人的数据可知,他们是用分析天
平取样。所以有效数字应取四位,而甲只取了两位。因此从表面上看甲的精
密度高,但从分析结果的精密度考虑,应该是乙的实验结果的准确度和精密
度都高。
11.当置信度为0.95时,测得Al
2
O
3
的μ置信区间为(35.21±0.10)%,其
意义是(D)
12.衡量样本平均值的离散程度时,应采用(D)
13解:根据%100
1
x
S
S
r
得
%100
%68.30
%5.0
S
则S=0.1534%
当正确结果为15.34%时,%0.1%100
%34.15
%1534.0
%100
2
x
S
S
r
14解:(1)
%83.24
3
%69.24%93.24%87.24
x
(2)24.87%
(3)
%23.0%06.25%83.24
Tx
a
(4)%92.0%100
T
E
Ea
r
15解:(1)
%43.67
5
%407.67%43.67%47.67%37.67%48.67
x
%04.0
5
%03.0%04.0%06.0%05.0
||
1
i
d
n
d
第3页共55页-3-
3
3
(2)
%06.0%100
%43.67
%04.0
%100
x
d
d
r
(3)
%05.0
15
%)03.0(%)04.0(%)06.0(%)05.0(
1
2222
2
n
d
Si
(4)
%07.0%100
%43.67
%05.0
%100
x
S
S
r
(5)X
m
=X大
-X
小
=67.48%-67.37%=0.11%
16解:甲:
%15.39
3
%18.39%15.39%12.39
1
n
x
x
%04.0%19.39%15.39
1
Tx
a
%03.0
13
%)03.0(%)03.0(
1
22
2
1
n
d
Si
x
S
S
r
1
1
%08.0%100
%15.39
%03.0
%100
乙:
%24.39
3
%28.39%24.39%19.39
2
x
%05.0%19.39%24.39
2
x
a
%05.0
13
%)04.0(%)05.0(
1
22
2
2
n
d
Si
%13.0%100
%24.39
%05.0
%100
2
2
2
x
S
Sr
由上面|Ea
1
|<|Ea
2
|可知甲的准确度比乙高。S
1
2
﹑Sr
1
2
可知甲的精密
度比乙高。
综上所述,甲测定结果的准确度和精密度均比乙高。
17解:(1)根据
x
u
得
u
1
=
5.2
04.0
40.2030.20
5.1
04.0
40.2046.20
2
u
(2)u
1
=-2.5u
2
=1.5.由表3—1查得相应的概率为0.4938,0.4332
则P(20.30≤x≤20.46)=0.4938+0.4332=0.9270
18解:
x
u
=
3
2.0
2.126.11
查表3-1,P=0.4987故,测定结果大于11.6g·t-1的概率为:
0.4987+0.5000=0.9987
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4
4
19解:
x
u
=
9.1
23.0
15.4359.43
查表3-1,P=0.4713故在150次测定中大于43.59%出现的概率为:
0.5000-0.4713=0.0287
因此可能出现的次数为1500.0287
(次)4
20解:(1)%01.0
5
%022.0
nx
(2)已知P=0.95时,
96.1,根据
x
ux
得
%02.0%13.1%01.096.1%13.1
钢中铬的质量分数的置信区间为
%02.0%13.1
(3)根据
n
s
txstx
fp
x
fp,,
得%01.0
,
n
s
tx
fp
已知
%022.0s
,故5.0
%022.0
%01.0
n
t
查表3-2得知,当201nf时,09.2
20,95.0
t此时5.0
21
09.2
即至少应平行测定21次,才能满足题中的要求。
21解:(1)n=5
%04.35
5
%98.34%19.35%01.35%11.35%92.34
n
x
x
%11.0
15
06.015.003.007.012.0
1
22222
2
n
d
si
经统计处理后的测定结果应表示为:n=5,%,04.35
xs=0.11%
(2)%04.35
x,s=0.11%查表t
0.95,4
=2.78
因此%14.0%04.35
5
%11.0
78.2%04.35
,
n
s
tx
fp
22解:(1)%60.58
x,s=0.70%查表t
0.95,5
=2.57
因此%73.0%60.58
6
%70.0
57.2%60.58
,
n
s
tx
fp
第5页共55页-5-
5
5
(2)
%60.58
x
,s=0.70%查表t
0.95,2
=4.30
因此%74.1%60.58
3
%70.0
30.4%60.58
,
n
s
tx
fp
由上面两次计算结果可知:将置信度固定,当测定次数越多时,置
信区间越小,表明
x
越接近真值。即测定的准确度越高。
23解:(1)8.0
53.183.1
59.183.1
1
1
xx
xx
Q
n
nn
查表3-3得Q
0.90,4
=0.76,因Q>Q
0.90,4
,故1.83这一数据应弃去。
(2)6.0
53.183.1
65.183.1
1
1
xx
xx
Q
n
nn
查表3-3得Q
0.90,5
=0.64,因Q
0.90,5
,故1.83这一数据不应弃去。
24解:(1)
1038.0
4
1056.01034.01032.01029.0
x
0011.0
14
0018.00004.00006.00009.0
1
2222
2
n
d
si
82.0
0011.0
1029.01038.0
1
1
s
xx
G
64.1
0011.0
1038.01056.0
4
1
s
xx
G
查表3-4得,G
0.95,4
=1.46,G
1
0.95,4
,G
2
>G
0.95
,
4
故0.1056这一数据应舍
去。
(2)
1032.0
3
1034.01032.01029.0
x
00025.0
13
0002.00003.0
1
22
2
n
d
si
当P=0.90时,92.2
2,90.0
t因此
0004.01032.0
3
00025.0
92.21032.0
,1
n
s
tx
fp
当P=0.95时,30.4
2,90.0
t因此
0006.01032.0
3
00025.0
30.41032.0
,1
n
s
tx
fp
第6页共55页-6-
6
6
由两次置信度高低可知,置信度越大,置信区间越大。
25解:根据
4
%05.0
|%46.54%26.54|||
s
Tx
t
查表3-2得t
0.90,3
=3.18,因t>t
0.95,3
,说明平均值与标准值之间存在
显著性差异。
26.某药厂生产铁剂,要求每克药剂中含铁48.00mg.对一批药品测定5次,
结果为(mg·g-1):47.44,48.15,47.90,47.93和48.03。问这批产品
含铁量是否合格(P=0.95)?
解:
89.47
5
03.4893.4790.4715.4844.47
n
x
x
27.0
15
)14.0()04.0()01.0()26.0()45.0(22222
s
41.0
27.0
|00.4889.47|||
s
Tx
t
查表3-2,t
0.95,4
=2.78,t
0.95,4
说明这批产品含铁量合格。
27解:n
1
=4
1017.01
x4
1
109.3s
n
2
=5
1020.02
x4
2
104.2s
64.2
)104.2(
)109.3(
4
4
2
2
2
1
s
s
F
查表3-5,f
s大=3,f
s小=4,F表
=6.59,F
表
说明此时未表现
s
1
与s
2
有显著性差异(P=0.90)因此求得合并标准差为
4
424
21
2
2
21
2
1101.3
)15()14(
)15)(104.2()14()109.3(
)1()1(
)1()1(
nn
nsns
s
44.1
54
54
101.3
|1020.01017.0|||
4
21
21
21
nn
nn
s
xx
t
查表3-2,当P=0.90,f=n
1
+n
2
–2=7时,t
0.90,7
=1.90,t
0.90,7
故以0.90的置信度认为
1
x与2
x无显著性差异。
28解:(1)7.9936÷0.9967-5.02=7.994÷0.9967-5.02=8.02-5.02=3.00
(2)0.0325×5.103×60.06÷139.8=0.0325×5.10×60.1÷140=0.0712
(3)(1.276×4.17)+1.7×10-4-(0.0021764×0.0121)
=(1.28×4.17)+1.7×10-4-(0.00218×0.0121)
=5.34+0+0
=5.34
(4)pH=1.05,[H+]=8.9×10-2
29解:(1)
第7页共55页-7-
7
7
%74.60
6
%84.60%56.60%78.60%70.60%81.60%72.60
x
%10.0
16
%1.0%18.0%04.0%04.0%07.0%02.0
1
222222
2
n
d
si
8.1
%10.0
%56.60%74.60
1
1
s
xx
G
0.1
%10.0
%74.60%84.60
6
2
s
xx
G
查表3-4得,G
0.95,6
=1.82,G
1
0.95,6
,G
2
0.95
,
6
,故无舍去的测定值。
(2)1.0
%10.0
|%75.60%74.60|||
s
Tx
t
查表3-2得,t
0.95,5
=2.57,因t
0.95,5
,说明上述方法准确可靠。
第四章思考题与习题
1答:滴定分析法:将一种已知准确浓度的试剂溶液(即标准溶液)由
滴定管滴加到被测物质的溶液中,直到两者按照一定的化学方程式所表示的
计量关系完全反应为止,然后根据滴定反应的化学计量关系,标定溶液的浓
度和体积用量,计算出被测组分的含量,这种定量分析的方法称为滴定分析
法。
滴定:在用滴定分析法进行定量分析时,先将被测定物质的溶液置于一定
的容器中(通常为锥形瓶),在适宜的条件,再另一种标准溶液通过滴定管逐
滴地加到容器里,直到两者完全反应为止。这样的操作过程称为滴定。
标准溶液(滴定剂):已知准确浓度的试剂溶液。
标定:将不具备基准物质条件的这类物质配制成近似于所需浓度的溶液,
然后利用该物质与某基准物质或另一种标准之间的反应来确定其准确浓度,
这一操作过程称为标定。
化学计量点:当滴入的标准溶液与被测定的物质按照一定的化学计量关
系完全反
为止,称反应达到了化学计量点。
滴定终点:滴定进行至指示剂的颜色发生突变时而终,此时称为滴定终
点。
滴定误差:滴定终点与化学计量点往往并不相同,由此引起测定结果的
误差称为终点误差,又称滴定误差。
指示剂:为了便于观察滴定终点而加入的化学试剂。
基准物质:能用于直接配制标准溶液的化学试剂称为基准物质。
2
答:
AB
T表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量(g或mg)。
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8
8
%AB
T表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量分数。
3
答:用(1)标定NaOH溶液的浓度时,结果偏高,用(2)标定HCl
溶液的浓度时,结果偏低;用此NaOH溶液测定有机酸时结果偏高,用
此HCl溶液测定有机碱时结果偏低。
4
解:所得残渣为KCl,有3.427g
K
2
CO
3
+2HCl==2KCl+CO
2
+H
2
O
KOH+HCl==KCl+H
2
O
g
M
M
KOH
M
COK
VCM
M
KOH
M
COK
m
KCl
KOHCOK
HClHClKCl
KOHCOK
KCl
427.3
55.74)
11.56
%00.90
21.138
%38.22
1000
00.46
000.1(55.74)
11.56
%00.90
21.138
%38.22
(
)
%
%2
()
%
%2
(
3232
3232
5
解:因为
MV
m
c
,所以m增大(试剂中含有少量的水份),引起了结果偏高。
6解:H
2
SO
4
,KOH用间接配配制法配成标准溶液。邻苯二甲酸氢钾,无水
碳酸钠用直接配制法配成标准溶液。
H
2
SO
4
选用无水Na
2
CO
3
,KOH选用邻苯二甲酸氢钾。
7解:(1).B(2).A(3).B(4).D(5).B(6).C
8解:(1)设取其浓溶液V
1
mL,%
311
3
NHVm
NH
,
CV=
3
3
NH
NH
M
m
,
mL
cVM
VNH66
%2989.0
03.175.00.2
%29
1
1
3
(2)设取其浓溶液V
2
mL,
mL
cVM
VHAc57
%10005.1
605.00.2
%100
2
2
(3)设取其浓溶液V
3
mLmL
cVM
VSOH56
%9684.1
03.985.00.2
%96
3
3
42
9解:设需称取KMnO
4
x克
cV
M
x
KMnO
4
gcVMx
KMnO
6.103.1585.0020.0
4
用标定法进行配制。
10解:设加入V
2
mLNaOH溶液,
第9页共55页-9-
9
9
21
2211
VV
VcVc
c
即
2000.0
0.500
5000.008000.00.500
2
2
V
V
解得:V
2
=200mL
11解:已知M
CaO
=56.08g/moL,HCl与CaO的反应:
CaO+2H+=Ca2++H
2
O
即:
2
a
b
稀释后HCl标准溶液的浓度为:
1
3
3
1783.0
08.56
2005000.010000.1
2
10
Lmol
M
T
C
CaO
CaOHCl
HCl
设稀释时加入纯水为
V
,依题意:
1.000×0.2000=0.1783×(1+10-3×V)
∴V=121.7mL
12解:设应称取xg
Na
2
CO
3
+2HCl==2NaCl+CO
2
+H
2
O
当V
1
=V=20mL,时
x=0.5×0.10×20×10-3×105.99=0.11g
当V
2
=V=25mL,时
x=0.5×0.10×25×10-3×105.99=0.13g
此时称量误差不能小于0.1%
13解:105544.0
1.0
99.105
5877.0
32
Lmol
V
M
m
C
CONa
Na
2
CO
3
+2HCl==2NaCl+CO
2
+H
2
O
设HCl的浓度为
HCl
C,则可得关系式为:
3232
2
CONaCONaHClHCl
VCVC
200.2005544.096.21
HCl
C
LmolC
HCl
/1010.0
14解:设NaOH的真实浓度为C
则
018.1
1000.0
1018.0
2
1
2
1
C
C
V
V
当LmolC/09999.0
1
时,则
Lmol
V
VC
C/1017.0
1
018.10999.0
2
11
15解:设HCl和NaOH溶液的浓度为
1
C和
2
C
第10页共55页-10-
10
10
MgCO
3
+2HCl==MgCl
2
+CO
2
+H
2
O
30.33mLNaOH溶液可以中和36.40mLHCl溶液。即
36.40/30.33=1.2
即1mLNaOH相当1.20mLMgCO
3
因此,实际与MgCO
3
反应的HCl为:
48.48-3.83×1.20=43.88mL
由
t
aV
MCmT
ATA1000
得
1
1
000.1
88.4332.84
21000850.1
21000
3
3
Lmol
VM
m
CC
HClMgCO
MgCO
HCl
在由
2
1
2
1
C
C
V
V
得
LmolC
NaOH
/200.1000.1
001.033.30
001.040.36
HCl和NaOH溶液的浓度分别为
Lmol/000.1
和
Lmol/200.1
16解:根据公式:
VM
m
c
B
B
B
(1)已知gm
OCrK
709.14
722
,mLV500和
moLgM
OCrK
2.294
722
代入上式得:
1
1
1000.0
1000
500
2.294
709.14
722
LmoL
LmL
mL
moLg
g
c
OCrK
(2)Cr
2
O
7
2-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H
2
O
22
726
1
Fe
OCr
nn
32
2
723
1
OFe
OCr
nn
FeOCrKFeOCrK
M
LmL
cT
6
1000
1
1
722722
=1
1
1845.556
1000
1
1000.0
moLg
LmoL
LmoL
=0.03351g·mL-1
3
272232722
3
1000
1
1
O
FeOCrKOFeOCrK
M
LmL
cT
=0.1000mL·L-1
1
1
7.1593
1000
1
moLg
LmL
=0.04791g·mL-1
17解:(1)
1000
00.40
100046.36
00437.01
1000
NaOHHCl
NaOHHCl
Mc
T
第11页共55页-11-
11
11
=0.004794g·mL-1
(2)
2
1
1000
08.56
100046.36
00437.01
2
1
1000
CaOHCl
CaOHCl
Mc
T
=0.003361g·mL-1
18解:HAc%=
HAcHAc
HAcNaOHNaOH
Vc
MVc310
=%100
10055.1
05.601017.203024.03
=3.47%
19解:2HCl+CaCO
3
==CaCl
2
+H
2
O+CO
2
HCl+NaOH==NaCl+H
2
O
CaCO
3
%=%100
1000
2
1
)(
3
3
CaCO
CaCONaOHNaOHHClHCl
m
MVcVc
=
%100
1000000.1
2
1
09.100)00.254900.000.505100.0(
=66.31%
20解:2HCl+CaO==CaCl
2
+H
2
O
2HCl+CaCO
3
==CaCl
2
+H
2
O+CO
2
n总HCl
=0.20003105.2=5310mol
设称取混合物试样x克
则31052
09.100
%75
2
08.56
%20
xx
解得x=0.23g
21解:2NaOH+H
2
C
2
O
4
==Na
2
C
2
O
4
+2H
2
O
设H
2
C
2
O
4
的百分含量为x%,得
g
x
x
x
MxC
SOCHNaOH4583.0
%
5.004.90001.0%1018.0
%
5.0001.0%
422
第五章18.已知某金矿中金的含量的标准值为12.2g•t-1(克·吨-1),δ
=0.2,求测定结果大于11.6的概率。思考题与习题
1答:H
2
O的共轭碱为OH-;;
H
2
C
2
O
4
的共轭碱为HC
2
O
4
-;
第12页共55页-12-
12
12
H
2
PO
4
-的共轭碱为HPO
4
2-;
HCO
3
-的共轭碱为CO
3
2-;;
C
6
H
5
OH的共轭碱为C
6
H
5
O-;
C
6
H
5
NH
3
+的共轭碱为C
6
H
5
NH
3
;
HS-的共轭碱为S2-;
Fe(H
2
O)
6
3+的共轭碱为Fe(H
2
O)
5
(OH)2+;
R-NHCH
2
COOH的共轭碱为R-NHCH
2
COO。
2答:H
2
O的共轭酸为H+;
NO
3
-的共轭酸为HNO
3
;
HSO
4
-的共轭酸为H
2
SO
4
;
S2的共轭酸为HS-;
C
6
H
5
O-的共轭酸为C
2
H
5
OH
C
u
(H
2
O)
2
(OH)
2
的共轭酸为Cu(H
2
O)
2
(OH)+;
(CH
2
)
6
N
4
的共轭酸为(CH
2
)
6
NH+;
R—NHCH
2
COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH,
COO-
C
O
O-
的共轭酸为
COO-
C
O
O-H
3答:(1)MBE:[NH
4
+]+[NH
3
]=2c;[H
2
CO
3
]+[HCO
3
-]+[CO
3
2-]=c
CBE:[NH
4
+]+[H+]=[OH-]+[HCO
3
-]+2[CO
3
2-]
PBE:[H+]+[H
2
CO
3
]+[HCO
3
-]=[NH
3
]+[OH-]
(2)MBE:[NH
4
+]+[NH
3
]=c;[H
2
CO
3
]+[HCO
3
-]+[CO
3
2-]=c
CBE:[NH
4
+]+[H+]=[OH-]+[HCO
3
-]+2[CO
3
2-]
PBE:[H+]+[H
2
CO
3
]=[NH
3
]+[OH-]+[CO
3
2-]
4答:(1)MBE:[K+]=c
[H
2
P]+[HP-]+[P2-]=c
CBE:[K+]+[H+]=2[P2-]+[OH-]+[HP-]
PBE:[H+]+[H
2
P]=[HP-]+[OH-]
(2)MBE:[Na+]=c,[NH
3
]+[NH
4
+]=c
[H
2
PO
4
-]+[H
3
PO
4
]+[HPO
4
2-]+[PO
4
3-]=c
CBE:[Na+]+[NH
4
+]+[H+]=[OH-]+2[HPO
4
2-]+[PO
4
3-]
PBE:[H+]+[H
2
PO
4
-]+2[H
3
PO
4
]=[OH-]+[NH
3
]+[PO
4
3-]
(3)MBE:[NH
3
]+[NH
4
+]=c
[H
3
PO
4
]+[H
2
PO
4
-]+[HPO
4
2-]+[PO
4
3-]=c
CBE:[NH
4
+]+[H+]=[H
2
PO
4
]+2[HPO
4
2-]+3[PO
4
3-]+[OH-]
PBE:[H+]+[H
3
PO
4
]=[OH-]+[NH
3
]+[HPO
4
2-]+2[PO
4
3-]
(4)MBE:[NH
3
]+[NH
4
+]=c
[CN-]+[HCN]=c
CBE:[NH
4
+]+[H+]=[OH-]+[CN-]+[HCN]
PBE:[HCN]+[H+]=[NH
3
]+[OH-]
5答:(1)设HB
1
和HB
2
分别为两种一元弱酸,浓度分别为C
HB1
和C
HB2
mol·L-1。两种酸的混合液的PBE为
[H+]=[OH-]+[B
1
-]+[B
2
-]
第13页共55页-13-
13
13
混合液是酸性,忽略水的电离,即[OH-]项可忽略,并代入有关平衡常数
式得如下近似式
][
][
][
][
][21
21
H
KHB
H
KHB
HHBHB
21
][][][
21HBHB
KHBKHBH(1)
当两种都较弱,可忽略其离解的影响,[HB
1
]≈C
HB1
,[HB
2
]≈C
HB2
。
式(1)简化为
2211
][
HBHBHBHB
KCKCH(2)
若两种酸都不太弱,先由式(2)近似求得[H+],对式(1)进行逐步
逼近求解。
(2)5108.1
3
NH
K
10514106.5108.1/100.1/
3
4
NHW
NH
KKK
10108.5
33
BOH
K
根据公式
2211
][
HBHBHBHB
KCKCH得:
Lmol
KCKCH
HBHBHBHB
/1007.1
108.51.0106.51.0][
5
1010
2211
pH=lg1.07×10-5=4.97
6答:范围为7.2±1。
7答:(1)pK
a1
=2.95pK
a2
=5.41故pH=(pK
a1
+pK
a2
)/2=(2.95+5.41)/2=4.18
(2)pK
a
=3.74
(3)pK
a
=2.86
(4)pK
a1
=2.35pK
a2
=9.60故pH=(pK
a1
+pK
a2
)/2=(2.35+9.60)/2=5.98
所以配制pH=3.0的溶液须选(2),(3);配制pH=4.0须选(1),(2)。
8答:(1)K
a
=7.2×10-4,C
sp
K
a
=0.1×7.2×10-4=7.2×10-5>10-8
(2)K
a2
=3.9×10-6,C
sp
K
a2
=0.1×3.9×10-6=3.9×10-7>10-8
(3)K
a2
=2.5×10-10,C
sp
K
a2
=0.1×2.5×10-10=2.5×10-11<10-8
(4)K
a1
=5.7×10-8,K
b2
=K
w
/K
a1
=1.0×10-14/5.7×10-8=1.8×10-7,
C
sp
K
b1
=0.1×1.8×10-7=1.8×10-8>10-8
(5)K
a2
=5.6×10-11,K
b1
=K
w
/K
a2
=1.0×10-14/5.6×10-11=1.8×10-4,
C
sp
K
b1
=0.1×1.8×10-4=1.8×10-5>10-8
(6)K
b
=1.4×10-9,C
sp
K
b
=0.1×1.4×10-9=1.4×10-10<10-8
(7)K
b
=1.4×10-9,K
a
=K
w
/K
b
=1.0×10-14/1.4×10-9=1.7×10-6,
C
sp
K
a
=0.1×1.7×10-6=1.7×10-7>10-8
(8)K
b
=4.2×10-4,C
sp
K
b
=0.1×4.2×10-4=4.2×10-5>10-8
根据C
sp
K
a
≥10-8可直接滴定,查表计算只(3)、(6)不能直接准确滴定,
其余可直接滴定。
第14页共55页-14-
14
14
9解:因为C
sp
K
a
≥10-8,K
a
=K
t
•K
w
,
故:C
sp
K
t
≥106
10答:用强酸或强碱作滴定剂时,其滴定反应为:
H++OH-=H
2
O
K
c
=
]][[
1
OHH
=
W
K
1
=1.0×1014(25℃)
此类滴定反应的平衡常数K
t
相当大,反应进行的十分完全。但酸(碱)
标准溶液的浓度太浓时,滴定终点时过量的体积一定,因而误差增大;若
太稀,终点时指示剂变色不明显,故滴定的体积也会增大,致使误差增大。
故酸(碱)标准溶液的浓度均不宜太浓或太稀。
11答:根据C
sp
K
a
(K
b
)≥10-8,pC
sp
+pK
a
(K
b
)≥8及K
a1
/K
a2
>105,pK
a1
-pK
a2
>5
可直接计算得知是否可进行滴定。
(1)H
3
AsO
4
K
a1
=6.3×10-3,pK
a1
=2.20;K
a2
=1.0×10-7,pK
a2
=7.00;
K
a3
=3.2×10-12,pK
a3
=11.50.
故可直接滴定一级和二级,三级不能滴定。
pH
sp
=(pK
a1
+pK
a2
)=4.60溴甲酚绿;
pH
sp
=(pK
a2
+pK
a3
)=9.25酚酞。
(2)H
2
C
2
O
4
pK
a1
=1.22;pK
a2
=4.19
pH
sp
=14-pcK
b1
/2)=14+(lg0.1/3-14+4.19)=8.36pK
a1
-pK
a2
=2.03
故可直接滴定一、二级氢,酚酞,由无色变为红色;
(3)0.40mol·L-1乙二胺pK
b1
=4.07;pK
b2
=7.15
cK
b2
=0.4×7.1×10-8>10-8
pH
sp
=pcK
a1
/2=(lg0.4/3+14-7.15)/2=2.99
故可同时滴定一、二级,甲基黄,由红色变为黄色;
(4)NaOH+(CH
2
)
6
N
4
pK
b
=8.85
pH
sp
=14-pcK
b
/2=14+(lg0.1/2-8.85)/2=8.92
故可直接滴定NaOH,酚酞,有无色变为红色;
(5)邻苯二甲酸pK
a1
=2.95;pK
a2
=5.41
pH
sp
=pK
W
-pcK
b1
/2=14+[lg0.05-(14-5.41)]/2=8.90
故可直接滴定一、二级氢,酚酞,由无色变为红色;
(6)联氨pK
b1
=5.52;pK
b2
=14.12
pH
sp
=pcK
a2
/2=(-lg0.1/2+14-5.52)/2=6.22
故可直接滴定一级,甲基红,由黄色变为红色;
(7)H
2
SO
4
+H
3
PO
4
pH
sp
=[(pcK
a1
K
a2
/(c+K
a1
)]/2=4.70
甲基红,由黄色变为红色
pH
sp
=[(p(K
a2
(cK
a3
+K
aw
)/c]/2=9.66
故可直接滴定到磷酸二氢盐、磷酸一氢盐,酚酞,由无色变为
红色;(8)乙胺+吡啶pK
b
=3.25pK
b
=8.77
pH
sp
=pcK
a
/2=(-lg0.1/2+14-3.25)/2=6.03
故可直接滴定乙胺,甲基红,由红色变为黄色。
12解:C
1
=0.10mol•L-1,K
a2
=1.8×10-5,所以
(1)不能以甲基橙为指示剂准确滴定HCl
(2)因为甲基橙的变色范围为3.1~4.4
第15页共55页-15-
15
15
所以当pH=4.0时为变色转折点
pH=pKa+lg
HA
A
4.0=4.74+lg
%1.0
%
x
x
x%=15%
13解:(1)能。因为H
2
SO
4
的第二步电离常数pKa
2
=2.00,而NH
4
+的电
离常数pKa=9.26,所以能完全准确滴定其中的H
2
SO
4
,可以采用甲基橙或酚酞
作指示剂。
(2)可以用蒸馏法,即向混合溶液中加入过量的浓碱溶液,加热使NH
3
逸
出,并用过量的H
3
BO
3
溶液吸收,然后用HCl标准溶液滴定H
3
BO
3
吸收液:
OHNHOHNH
234
NH
3
+H
3
BO
3
==NH
4
+H
2
BO
3
-
H++H
2
BO
3
-==H
3
BO
3
终点的产物是H
3
BO
3
和NH
4
+(混合弱酸),pH≈5,可用甲基橙作指示剂,按下
式计算含量:
424
424
)(
)()(2
)(
SONH
HCl
SONHcV
cV
w
14答:(1)使测定值偏小。
(2)使第一计量点测定值不影响,第二计量点偏大。
15答:(1)还需加入HCl为;20.00÷4=5.00mL
(2)还需加入HCl为:20.00×2=40.00mL
(3)由NaHCO
3
组成。
16答:(1)物质的量之比分别为:1∶2、1∶6、1∶2。
(2)物质的量之比分别为:1∶2、1∶2、1∶1、1∶1。
17.酸碱滴定法选择指示剂时可以不考虑的因素:D
18解:(1)pH=7-lg2=6.62
(2)
2
100.102.08)100.102.0()100.102.0(
][
2222
H
=5.123210
pH=lg[H+]=1.59
(3)[H+]=
Wa
KCK=614101048.7100.1106.510.0
pH=-lg[H+]=5.13
(4)[H+]=
a
CK=34101.21084.1025.0
pH=-lg[H+]=2.69
第16页共55页-16-
16
16
(5)[H+]=
a
CK=71041068.2102.7100.1
pH=-lg[H+]=6.54
(6)[OH-]=
b
CK5
10
14
41074.3
102.7
100.1
100.1
pOH=4.51pH=9.49
(7)[OH-]=
b
CK591018.1104.11.0
pOH=4.93pH=9.07
(8)[H+]=10
)(
)(
)(1035.6
)(
4
HCN
W
NH
HCN
a
KaC
KCKaK
pH=9.20
(9)[[H+]=
21aa
KK=121581027.8012.1107.5
pOH=9.20pH=4.18
(10)[OH-]=
b
CK91.0102.1/100.11.01514
pOH=0.04pH=13.96
(11)[H+]=23
1
1012.2105.41.0
a
CK
pH=1.67
19.计算0.010mol·L-1H
3
PO
4
溶液中(1)HPO
4
2-,(2)PO
4
3-的浓度
解:∵
1a
CK。=3106.701.0〉40K
a2
K
a2
》K
a2
且CK
a1
=0.01×7.6×10-3
∴H
3
PO
4
的第二级、第三级解离和水的解离均又被忽略。于是可以按
一元酸来处理,
又因为400
106.7
01.0
3
1
Ka
C
故
2
106.7010.04)106.7(106.7
2
4
][
3233
2
21
aaa
CKKK
H
=1.14×10-2mol.L-1
12
42
1014.1][][
LmolHPOH
,
18
1
242
2
4
103.6
][
][
][
LmoiK
H
KPOH
HPO
a
a
第17页共55页-17-
17
17
][
][
][3
2
4
3
4H
KHPO
POa
118
2
138
321043.2
1014.1
104.4103.6
][
Lmol
H
KK
aa
20解:(1)[H1410]lmol
13
42
1073.3
5.0
1341000
250
][
LmolONaC
根据多元酸(碱)各型体的分布分数可直接计算有:
CK
a1
=5.9×10-2,CK
a2
=6.4×10-5
Na
2
C
2
O
4
在酸性水溶液中以三种形式分布即:C
2
O
4
2-、HC
2
O
4
-和H
2
C
2
O
4
。
其中:
211
2
3
422][][
][
1073.3][
422
aaa
OCHKKKHH
H
COCH
=16
6
8
31073.3
10686.9
10
1037.3
Lmol
211
2
1
3
_
42][][
][
1073.3][
42
aaa
a
OHCKKKHH
KH
COHC
131027.2Lmol
211
2
21
3
2
42][][
1073.3][2
42
aaa
aa
OCKKKHH
KK
COC
=1.41×10-3mol·L-1
(2)H
2
S的K
a1
=5.7×10-8,K
a2
=1.2×10-15,
由多元酸(碱)各型体分布分数有:
82
2
2107.51.01.0
1.0
1.0][
2
SH
CSH
=0.1mol·L-1
82
8
107.51.01.0
107.51.0
1.0][
HS
CHS
=5.7×10-8mol·L-1
82
158
2
107.51.01.0
102.1107.5
1.0][2
S
CS
=6.84×10-2mol·L-1
21解:形成(CH
2
)
6
N
4
—HCl缓冲溶液,计算知:
第18页共55页-18-
18
18
1
))((
025.0
1000
100
80
20
422
Lmol
V
n
C
NCH
C
HCl
=1
))((148.0
1.0
004.012
422
Lmoi
V
CV
NCH
45.53.015.5
25.0
48.0
lg15.5lg
422
422
)((
))((
HNHCH
NCH
aC
C
pKpH
22解:由缓冲溶液计算公式
4
3lg
NH
NH
aC
C
pKpH
,得
10=9.26+lg
4
3
NH
NH
C
C
lg
4
3
NH
NH
C
C
=0.74,
4
3
NH
NH
C
C
=0.85mol
又0.1
4
3
NH
NH
CC
则molC
NH
15.0
3
molC
NH
85.0
4
即需OHNH
23
为0.85mol
则
mlL57057.0
15
85.0
即NH
4
Cl为0.15mol0.15×53.5=8.0g
23解:1)设需氨基乙酸xg,由题意可知
∵
c
MV
m
∴
10.0
1000.007.75
x
gx75.0
(2)因为氨基乙酸为两性物质,所以应加一元强酸HCl,才能使溶液的
pH=2.00。
设应加ymLHCl
HA
A
ac
c
pKpHlg
y
y
0.1
1000
0.1
1.01.0
lg35.200.2
第19页共55页-19-
19
19
y=6.9mL
24解:(1)
101
106
1100
611100
c
HAc
C
106
94
1100
611100
C
A
C
69.4log
2
HAc
A
aC
C
pKpHC
74.4log
1
HAc
Ac
aC
C
pKpH
pH
1
-pH
2
=0.05
(2)设原[HAc-]为x,[NaAc]为y。
则
5log
1
x
y
pKpH
a
1.5
61
61
log
2
x
y
pKpH
a
得x=0.4mol•L-1
y=0.72mol•L-1
25解:(1)
)][]([
2
1
2
KHA
ZKZHAI
=
034.0)1034.01034.0(
2
1
22
29.0)034.030.0
034.01
034.0
(250.0log2
2
A
r
)log(
2
1
2
'
2
'
1
A
r
aa
pKpKpH
56.3)29.037.404.3(
2
1
(2)硼砂溶液中有如下酸碱平衡
B
4
O
7
2-+5H
2
O=2H
2
BO
3
-+2H
3
BO
3
因此硼砂溶液为
3233
BOHBOH缓冲体系。考虑离子强度影响:
3
'
1
3
32log
BOH
BOH
a
pKpH
119
1
0200.0,0200.0,108.5
32
33
LmolCLmolCK
BOH
BOHa
溶液中
)(
2
1
32
3
2
3
2
BOH
BOH
Na
Na
ZCZCI
02.0)020.002.0(
2
1
第20页共55页-20-
20
20
059.0)020.030.0
020.01
020.0
(50.0log
32
BOH
r
)(0200.0873.0,873.01
3232
Lmolr
BOHOBH
)(0200.0,11
3333
Lmolr
BOHBOH
则
18.9
0200.0
0200.0873.0
log24.9
pH
26解:(1)由
0412.009.0
250.1
M
得M=337.1g/mol
(2)
a
b
aC
C
pKpHlog
9.4
24.850
24.809.02.4109.0
24.850
24.809.0
log
pHpK
a
K
a
=1.3×10-5
,25
Wb
KCK500
b
K
C
6
2
106.5][CKOH
75.826.51414pOHpH
故酚酞为指示剂。
27解:(1)设苯甲酸的浓度为x
则
1000.070.2000.25x
得x=0.08280mol•L-1
(2)当达计量点时,苯甲酸完全为苯甲酸钠,酸度完全由苯甲酸根决
定.
,500
b
K
C
Wb
KCK25
15102584.0][LmolCKOH
b
pOH=5.58
pH=8.42
(3)酚酞为指示剂。
28解:(1),25
Wa
KCK500
a
K
C
第21页共55页-21-
21
21
ClNH
4
的[H+]=510529.0
a
CK
pH=5.28
(2)
26.600.326.9
98.1920
1.098.19
98.1920
1.002.0
lg
a
pKpH
30.4
02.40
1.002.0
lg
pH
(3)
)26.6~30.4(pH
甲基红为指示剂。
29解:在计量点时,刚好反应
1
33
1.0][LmolBOH
21
1
1
100,500,25
aa
a
Wa
KCK
K
C
KCK
510
1
1076.0108.51.0][
a
CKH
pH=5.12
故溴甲酚绿为指示剂。
30解:(1)
HHBBH
2
则
][
]][[
2
1BH
HBH
K
a
当pH=1.5时
HB
BH
2
则K
a1
=10-1.50
同理
HBHB2则
][
]][[
2
2
2BH
BH
K
a
当pH=6.50时2BHB
则K
a2
=10-6.50
(2)CK
a1
=
10
-8且5
2
110
a
a
K
K
,所以可以用来分步滴定H
2
B。
(3)5
1!
12110827.7][
aep
epaa
KC
CKK
H
:
则pH=4.10
二级电离10
2
21101.3
)(
][
ep
Waa
C
KCKK
H
则pH=9.51
(4))51.9~10.4(pH
第22页共55页-22-
22
22
分别选择选用甲基橙和酚酞。
31解:(1)%006.0%100
05.0
1010
%
5.85.5
t
E
(2)酚酞
15.0
106.510
10
][105.8
5.8
3
a
a
NHKH
K
%100)
][][
(%
3
NH
ep
a
tC
OHH
E
%15%100)15.0
05.0
10
(
5.5
甲基橙6106.5
][3
a
a
NHKH
K
%2.0%100)
][][
(%
3
NH
ep
a
tC
OHH
E
32解:(1)500,25
a
WaK
C
KCK
7.810][
a
CKH
7.8pH
(2)
%07.0%100)
][][
(%
004988.0
][
][
33
33
ep
a
epep
BOHt
a
BOH
C
HOH
E
KH
H
(3)选用何种指示剂?
解:pH=8.70时应变色,所以选择酚酞为指示剂。
33解:(1)设每升碱液吸收x克CO
2
因为以酚酞为指示剂,所以Na
2
CO
3
被滴定为NaHCO
3.
则可知:
HClHClNaOH
CO
CO
NaOH
VcV
M
m
c)(
2
2
(0.1026-
02231.01143.0025.0)
44
x
x=0.0264g∙L-1
第23页共55页-23-
23
23
(2)
%6.0%100
025.01026.0
02231.01143.0025.01026.0
的物质的量总的
的物质的量过量的
NaOH
NaOH
E
t
34解:(1)500,25
b
WbK
C
KCK
87.8
13.5
1041.71.0][6
pH
pOH
K
K
OH
a
W
(2)
mol
VCVCnep
HAc
ep
HAc
ep
NaAc
ep
HAc
ep
HAcHAc
5
3
57
7
1022.2
1000.40
108.1100.1
100.1
00.40
00.2020.0
35解:根据5H
2
O+Na
2
B
4
O
7
∙H
2
O+2HCl=4H
3
BO
3
+2NaCl+10H
2
O可得:
OHOBNa
w
2742
=
%46.63%100
10
22742
总
m
OHOBMNa
VC
HClHCl
=
%46.63%100
6010.0
42.381
2
02000.01000.0
%100
)
2
4
(
3333
BOH
HClHCl
HCL
BOH
M
m
VC
c
w
总
=
%58.20%10083.61
6010.0
)
2
402000.01000.0
030000.02000.0(
36解:解:由滴定过程可知,试样可能含有NaOH﹑NaHCO
3
﹑Na
2
CO
3
∵31.40mL>2×13.30mL
∴试样中含有NaHCO
3
﹑Na
2
CO
3
于是
14993.0
08.56
1000201400.0
10002
Lmol
M
T
c
CaO
CaOHCl
HCl
用于滴定NaHCO
3
的量为:31.40mL-2×13.30mL=4.80mL
第24页共55页-24-
24
24
%71.17
%100
100.1
99.10501330.04993.001.8400480.04993.0100.1
%100
)(
%32231
)(
总
总
m
MVcMVcm
wCONaHClHClNaHCOHClHCl
37解:设NaOH为Xmol,NaCO
3
为Ymol,
则X+Y=0.04×0.15=0.006
40X=105.99Y=0.3750
得X=0.04Y=0.012
故
mlV
HCl
33.131000
15.0
002.0
38解:
20.4
01.84
40
2
2
3
2
1
m
m
M
m
M
m
V
V
NaCO
NaOH
39解:由题意得,混合液由H
2
PO
4
和NaHPO
4
组成,设其体积分别为Xml,
Yml。
由2V1+V
2
=48.36
V
1
+V
2
=33.72
得V
1
=14.64ml
V
2
=19.08ml
故C
1
=1.000V
1
=14.64mmol
C
2
=1.000V
2
=19.08mmol
40解:(1)同样质量的磷酸盐试样,以甲基红作指示剂时,酸的用量
)(050.75000.010.14molmn
HCl
;以酚酞作指示剂时的碱用量,
)(000.3mmoln
NaOH
;
NaOHHCl
nn。此处磷酸盐试样由可溶性4
2
POH与
2
4
HPO的钠盐或钾盐组成。
(2)试样用酚酞或甲基橙作指示剂分别滴定时
2
44252
22HPOPOHOP,
则试样中P
2
O
5
的含量为:
%100
00.3
10})()[(
2
1
%52
3
52
OPNaOHHCl
MCVCV
OP
%78.23100%
000.32
95.14110)000.3050.7(3
第25页共55页-25-
25
25
41解:
%27.46%100
000.1
03.17)
2
06156.05.0
25.0056.0(2
)
2
(2
%34242
3
NH
NaOHNaOH
SOHSOH
M
Vc
cV
NH
42解:
%5.8%100
000.2
14)
2
0288.0
05.0(2
%
2
1
C
C
N
蛋白质%
%13.5325.6%N
43解:解:设试样中HA的质量分数为A。
(1)当HA被中和一半时溶液的pH=5.00,有:
HA
A
ac
c
pKpHlg
∵
HA
A
cc
∴pH=pK
a
即K
a
=10-5.00
(2)当HA被中和至计量点时,可得:
13252.0
0600.000.82
600.1
LAmol
A
VM
Am
c
HA
∵
NaOHNaOHHAHA
VcVc
∴
A
A
c
Vc
V
NaOH
HAHA
NaOH
07805.0
2500.0
0600.03252.0
则
A
A
VV
Vc
c
NaOHHA
HAHA
A07805.00600.0
0600.03252.0
b
A
KcOH][
00.900.510
07805.00600.0
0600.03252.0
10
A
A
A=0.51
A%=0.51×100%=51%
因为cK
a
>>20K
w
400
a
K
c
故使用最简式计算是合理的。
44解:设过量的NaOH的浓度为c,则此溶液的PBE为:
c+[H+]+[HA]=[OH-]
第26页共55页-26-
26
26
因此溶液显碱性,故上式可简化为:c+[HA]=[OH-]
][][
][
H
K
KH
cH
c
VV
VV
w
a
ep
HA
NaOH
HANaOH
HANaOH
][100.1][
2/1000.0][
1000.0
00.2002.20
00.2002.20
7
H
K
H
H
w
解之:[H+]=1.0×10-10mol/L
pH=10.00
第六章思考题与习题
1解:(1)EDTA是一种氨羧络合剂,名称乙二胺四乙酸,用符号H
4
Y表
示,其结构式为
HOOCCH
2
-OOCCH
2
CH
2
COO-
CH
2
COOH
+
+
HNCH
2
CH
2
NH
。配制标
准溶液时一般采用EDTA二钠盐,分子式为OHYHNa
222
2,其水溶液pH为
4.4,可通过公式
54
][
aa
KKH进行计算,标准溶液常用浓度为
0.01mol•L-1。
(2)一般情况下水溶液中的EDTA总是以H
6
Y2+、H
5
Y+、H
4
Y、H
3
Y-、H
2
Y2-、
HY3-和Y4-等七种型体存在,其中以Y4-与金属离子形成的络合物最稳定,
但仅在pH›10时EDTA才主要以此种型体存在。除个别金属离子外。EDTA
与金属离子形成络合物时,络合比都是1∶1。
(3)K/
MY
称条件形成常数,它表示一定条件下络合反应进行的程度,
其计算式为
YMMY
MYKKlglglglg/。
(4)络合滴定曲线滴定突跃的大小取决金属离子的分析浓度C
M
和络合物
的条件形成常数MYK/。在金属离子浓度一定的条件下,MYK/值越大,突跃
也越大;在条件常数K/
MY
一定时,C
M
越大,突跃也越大.
(5)K/
MY
值是判断络合滴定误差大小的重要依据。在△pM/一定时,K/
MY
越大,络合滴定的准确度越高。影响K/
MY
的因素有酸度的影响、干扰离
子的影响、配位剂的影响、OH-的影响,其中酸度愈高,H+浓度愈大,lg/
MY
值越小;螯合的络合作用常能增大K
稳
,减小K
离
。在K/
MY
一定时,
终点误差的大小由△pM/、、C
M
、K/
MY
决定,而误差的正负由△pM/决定。
(6)在[H+]一定时,EDTA酸效应系数的计算公式为
Y
HYY
YHYHHYY
Y
Y
1
][
][][][][
][
][
62
'
)(
。
2答;由于多数金属离子的配位数为四和六。Cu2+、Zn2+、Cd2+、Ni2+等离子均
能与NH
3
形成络合物,络合速度慢,且络合比复杂,以氨水为滴定剂滴定反应
进行的完全程度不高。不能按照确定的化学计量关系定量完成,无法判断滴定终
第27页共55页-27-
27
27
点。
3答:各型体分布分数:
n
n
M
MLLL
C
M
][][][1
1][
2
21
0
][
][][][1
][
][
1
2
21
1
1
L
LLL
L
C
ML
o
n
n
M
L
M
…
n
no
n
n
n
M
n
L
LLL
Ln
C
MLn
][
][][][1
][][
2
21
再由[MLi]=δ
i
C
M
得,溶液中络合物的主要存在型体由δ
i
决定。故只要那个
i
i
L][
越大,就以配位数为i的型体存在。
4解:由
]][[
][
11LM
ML
K,
2
2
212]][[
][
LM
ML
KK
,
3
3
3213]][[
][
LM
ML
KKK
由相邻两级络合物分布曲线的交点处有pL=lgKi
①AlL
3
为主要型体时8.5lglglg,lg
2333
KKpL
∴在pL<5.8时,AlL
3
为主要型体。
②][][
2
AlLAlL时,9.6lglglg
122
KpL
③6.80.10,6.8lglg
11
pLpLKpL
∴Al3+为主要型体。
5解:由题
3
5.13
2
4.7
2
3
2InHInInHa
apK
pK
(红色)(蓝色)(橙色)
14
33
8
22
102.3,5.13
100.4,4.7
KapKa
KapKa
①pH<6时呈紫红色,pH=8~11时呈蓝色,pH>12时呈橙色;
②变色点的pH=10:
③铬蓝黑R与Ca
2+
、Mg2+、Zn2+和Cd2+等金属离子形成红色的络
合物,适宜的酸度范围在pH=8~11之间。
6解:pH=10~12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)
第28页共55页-28-
28
28
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)
7解:由于Fe3+和NaOH溶液生成Fe(OH)
3
沉淀,导致游离的HCl的浓度偏
小,可以用EDTA消除干扰,EDTA和Fe3+形成络合物,稳定性大,减少了溶液
中的有利的Fe3+。
8解:由于用EDTA滴定Ca2+、Mg2+时,pH=10,用三乙醇胺和KCN来消
除,若使用盐酸羟胺和抗坏血酸,则会降低pH值,影响Ca2+、Mg2+滴定;三乙
醇胺是在溶液呈微酸性时来掩蔽Fe3+,如果pH越低,则达不到掩蔽的目的;pH<6
的溶液中,KCN会形成HCN是弱酸,难以电离出CN-来掩蔽Fe3+。所以在pH<6
溶液中严禁使用。
9解:可以在(c)的条件下进行。调节pH=2~2.5,用先滴定Fe3+,此时Al3+
不干扰。然后,调节溶液的pH=4.0~4.2,,再继续滴定Al3+。由于Al3+与EDTA
的配位反应速度缓慢,加入过量EDTA,然后用标准溶液Zn2+回滴过量的Al3+。
10答:由于Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Cu2+都为有色的金属离子,在溶液中加
入EDTA则形成颜色更深的络合物。可以检验水中含有金属离子。在pH=10时,
加入EBT,则Ca2+、Mg2+形成红色的络合物;CuY2-为深蓝色,FeY-为黄色,可
分别判断是Fe3+、Cu2+。
11答:(1)由于EDTA水溶液中含有Ca2+,Ca2+与EDTA形成络合物,标
定出来的EDTA浓度偏低,用EDTA滴定试液中的Zn2+,则Zn2+浓度偏低。
(2)由于水溶液中含有Ca2+,部分Ca2+与EDTA形成络合物,标定出来
的EDTA浓度偏低,用EDTA滴定试液中的Ca2+、Mg2+,则合量偏低。
(3)用CaCO
3
为基准物质标定EDTA,则CaCO
3
中的Ca2+被EDTA夺
取,还有水中的Ca2+都与EDTA形成络合物,标定出来的EDTA浓度偏低,
标定试液中Ca2+、Mg2+合量偏低。
12答:在pH=5.5时,ZnYK'log
)(
log
HYZnZnY
ppK=16.50-5.1-1.04=10.36
在pH=10(氨性缓冲溶液)滴定Zn2+,由于溶液中部分游离的NH
3
与Zn2+
络合,致使滴定Zn2+不准确,消耗EDTA的量少,偏差大。
13解:假设溶液中Cu2+与NH
3
形成的配合物主要是以Cu(NH
3
)
4
2+形式存在。等
体积相混合后,Cu2+和NH
3
的浓度分别为:
1010.0
2
020.0
2
Lmolc
Cu
114.0
2
28.0
3
Lmolc
NH
溶液中游氨的浓度为:
110.04010.014.0
3
Lmolc
NH
查附录表五知Cu(NH
3
)
4
2+配离子的:β
1
=1.4×104β
2
=4.3×107β
3
=3.4×1010
β
4
=4.7×1012
根据式(6-15a)4
4
3
3
2
21)(
][][][][1LLLL
LM
第29页共55页-29-
29
29
)(
4
4
3
3
2
21
0
1
][][][][1
1
]'[
][
LM
MLLLL
M
M
412310274
0)14.0(107.4)14.0(104.3)14.0(103.4)14.0(104.11
1
Cu
=5.26×10-10
β
1
[L]=1.4×104×0.14=1.96×104
β
2
[L]2=4.3×107×0.142=8.43×105
β
3
[L]3=3.4×1010×0.143=9.33×107
β
4
[L]4=4.7×1012×0.144=1.81×109
故溶液中主要型体为[Cu(NH
3
)
4
2+]:
13109
)(
2
43
1052.9010.01026.51081.1])([22
43
LmolcNHCu
Cu
NHCu
14解:由教材344页知AlF3-配离子
61
lg~lg
分别为:
6.13;11.15;15.00;17.75;19.37;19.84
故β
1
~β
6
分别为:
61035.1;111041.1;151000.1;171062.5;191034.2;191092.6。
设11100.0,010.03
LmolCLmolC
FAl
根据
6
6
2
21
][][][1
1
3
FFFAl
179.2
35.11
再有式
101516
1
)(
1017.31079.2101035.1][32
lcAlF
F
6152112
2
)(
1093.31079.2101041.1][3
2
Al
AlF
F
3153153
3
)(
1079.21079.2101000.1][3
3
lc
AlF
F
1154174
)(
1057.11079.2101062.5][3
4
4
Al
AlF
F
1155195
5
)(
1053.61079.2101034.2][3
2
5
Al
AlF
F
第30页共55页-30-
30
30
1156196
6
)6(
1093.11079.2101092.6][33
3
AlAlF
F
故3122
5
2
5
1053.61053.610][2][3
AlFCAlF
Ac
所以,由上可知溶液中存在的主要型体为
2
5
][AlF,其浓度为131053.6Lmol
。
15解:Ni(NH
3
)
6
2+配离子的lgβ
1
-lgβ
6
分别为:2.80;5.04;6.77;7.96;8.71;8.74。
得β
1
-β
6
分别为:β
1
=6.31×102β
2
=1.09×105β
3
=5.89×106
β
4
=9.12×107β
5
=5.13×108β
6
=5.50×108
因
22
33
3
33
)(
][
Ni
NHNi
NH(A)
22
43
4
33
)(
][
Ni
NHNi
NH(B)
根据
2
2
][2
Ni
NiC
Ni
得
[Ni(NH
3
)
3
2+]=
22
33
)(
Ni
NHNi
C(C)
[Ni(NH
3
)
4
2+]=
22
43
)(
Ni
NHNi
C(D)
由式(A)和(C)得
[Ni(NH
3
)
3
2+]=
22
3
33
][
NiNi
CNH(E)
由(B)和(D)得
[Ni(NH
3
)
4
2+]=
22
4
34
][
NiNi
CNH(F)
根据式(E)和(F)并由题意得
10[Ni(NH
3
)
3
2+]=
])([
,42
43
NHNi
10
22
3
33
][
NiNi
CNH=
22
4
34
][
NiNi
CNH
[NH
3
]=10β
3
/β
4
=10×5.89×106/9.12×107≈0.646mol·L-1
16解:由题Zn2+的分析浓度101.02
Lmolc
Zn
平衡浓度19210][LmolZn
设需向溶液中加入固体KCNxg
则1
1.012.65
][
Lmol
x
CN
92
00
21010][2
Zn
cZn7
0
10
Zn2+与CN-一次络合,则
1
2
4
01.0])([2
LmolcCNZn
Zn
第31页共55页-31-
31
31
7.16
42
4
4
10
]][[
])([
CNZn
CNZn
则
7.9
7.169
2
7.162
4
410
1010
10
10][
])([
][
Zn
CNZn
CN
[CN-]=3.76×10-3mol·L-1c
CN-
=0.01×4+3.76×10-3=4.38×10-2
mol·L-1
x=[CN-]×65.12×0.1=0.29g
17解:(1)根据共反应关系应为1:1,则
EDTACaCO
nn
3
EDTA
C
9.24251000
10009.100
1005.0
∴C
EDTA
=0.01008mol•L-1.
(2)根据滴定度定义,得:
1410203.8
1000
38.8101008.0
1000
mlg
MC
TZnOEDTA
ZnOEDTA
1410048.8
10002
69.15901008.0
10002
32
32
mlg
MC
TOFeEDTA
OFeEDTA
18.计算在pH=1.0时草酸根的
)(2
42
lg
HOC值.
解:由教材P
343
表一查得5
2
2
1
104.6,109.5
aa
KK
根据公式
2
42
OC
221
2
21
][][KaKaKaHH
KK
aa
4
5222
52
10455.2
104.6109.5109.51.01.0
104.6109.5
则
61.310455.2lglg4
)(2
42
HOC
19解:以EDTA与Cd2+的主反应,受到酸效应和共存离子的影响。
查附录一之表4,pH=5.5时,lg
Y(H)
=5.51;
由附录一之表3可知,K
CdY
=1016.46,K
MgY
=108.7,
由于络合物的形成常数相差很大,可认为EDTA与Cd2+的反应完成时,溶
液中的浓度非常低,[Mg2+]≈0.010mol•L-1
由式(6—13)有:7.627.82
)(
1010101][1MgK
MgYMgY
再由式(6—14)可以得出:73.67.651.5
)()(
10110101
MgYHYY
20解:(1)pH=10.0,查表4.2lg
)(
OHZn
,NH
3
的质子化常数KH=109.26
第32页共55页-32-
32
32
188.0
43
1020.010.010.0][][
3
LmolNHNHc
nh
根据式(6—11)和式(6—16)得:
07.01026.9
)(
1010101][1
3
HKH
HNH
95.0
07.0
88.0
)(
3
10
10
10
][
3
3
HNH
NH
c
NH
8.306.985.201.79.161.495.027.2
)(
10101
3
NHZn
=105.25
此时,25.5
)(
10
3
NHZnZn
当溶液pH=10.0时,25.5lg,lg45.0lg
)(
ZnYHY
,故此时
80.1045.025.550.16'lg
ZnY
K
(2)由
)(
4
4
3
3
2
21
0
1
][][][][1
1
]'[
][
LM
MLLLL
M
M
所以
)(
]'[
]'[][
LM
M
M
MM
计量点时c
Zn,Sp
=c
Zn/2
∵c
M
=[M’]
则[Zn2+]=[M’]/α
M(L)
=c
Zn,sp
/α
M(L)
=0.01000/105.25=10-11.65=2.2×10-12mol•L-1
21解:查表50.16lg
ZnY
K,c
Zn,Sp
=c
Zn/2
.
pH=10.0,45.0lg
)(
HY
,4.2lg
)(
OHZn
25.5lg,
Zn
(由20题知)
80.1045.025.550.16'lg
ZnY
K
lgc
Zn,sp
K’
ZnY
=8.80>6
结果表明,在pH=10.0时,可以准确滴定Zn2+.
由20题知25.5
)(
10
3
NHZnZn
pZn’
sp
=0.5(pc
Zn,sp
+lgK’
ZnY
)=0.5(2.00+10.80)=6.40
由附录一之表7可知,用EBT作指示剂,当pH=10.0时,
pZnt=12.2因为Zn2+此时有副反应,
根据公式有:95.625.52.12lg'
Zntep
pZnpZn
由于
ep
pZn'与pZn’
sp
相近,可见此条件下选择EBT作指示剂是合适的
∆pZn’=pZn’
ep
-pZn’
sp
=6.95-6.40=0.55
第33页共55页-33-
33
33
故能进行直接滴淀。
且%01.0%100
1010
1010
%100
'
1010
80.1000.2
55.055.0
,
''
ZnYspZn
pZnpZn
Kc
Et
22解:根据Hg(CN)
4
2-配离子的各级logK值求得,Hg(CN)
4
2-配离子的各级积累形
成常数分别为:
β
1
=K
1
=1018β
2
=K
1
·K
2
=5.01×1034
β
3
=K
1
·K
2
·K
3
=340×1038β
2
=K
1
·K
2
·K
3
·K
4
=3.20×1041
根据公式
34
4248
4
4
3
3
2
21
)(
1082.2
)10(1020.3)10(1040.3)10(1001.5)10(101
1
][][][][1
1
CNCNCNCNCNHg
故55.33
)(
CNHg
p
得当pH=11.0时07.0
)(
HY
p
将55.33
)(
CNHg
p
和07.0
)(
HY
p
值及
8.21log2
'HgYK值代入公式
2
'logHgYK
)()(
2log
HYLM
HgYppK
=21.8-33.55-0.07
=-11.82
23解:当EDTA溶液与Mg2+溶液等体积相混合之后,EDTA和Mg2+的浓度分
别为:
LmolC
EDTA
/01.0
2
02.0
LmolC
MgH
/005.0
2
01.0
查表4得,当溶液pH=9.0时,28.1
)(
HY
p
再由表3得,7.8log
2MgY
K
故由2
'logMgYK
)(2log
HY
MgY
pK
=8.7-1.28
=7.42
故7'1063.22MgYK
当EDTA与Mg2+混合后,发生如下配位反应:
Mg2++Y4-==MgY2-
反应前:0.005mol•L-1,0.01mol•L-10
反应后:xmol•L-1,(0.01-0.05)mol•L-10.005mol•L-1
第34页共55页-34-
34
34
当反应达平衡时:
18
7
7
'
2
2
1080.3
1063.2
1
1063.2
005.0
005.0
][
][
2
Lmolx
x
K
cMg
MgY
MgY
Y
24解:当.pH=2.0时10.25log,51.13
)(
FeYHY
Kp
根据公式59.1151.1310.25log'log
)(
HYFeYFeY
PKK
得1159.111089.310'
FeY
K
现分四个阶段计算溶液中pFe的变化情况。
1)滴定前溶液中Fe3+的浓度为:1302000.0][LmolFe
pFe=-log[Fe]=1.70
2)滴定开始至化学计量点前:
加入19.98mLEDTA时,溶液游离Fe3+的浓度为:
1531000.102000.0
1000
1
)98.1900.20(
1000
1
00.2
][
LmolFe
pFe=5.00
3)化学计量点:
由于FeY配位化合物比较稳定,所以到化学计量点时,Fe3+与加入的
EDTA标准溶液几乎全部配位成FeY配合物。
于是:121000.102000.0
1000
1
)00.2000.20(
1000
1
00.20
][
LmolFeY
溶液中游离Fe3+和C
Y
的浓度相等,故
11
3
1089.3
][
][
Y
CFe
FeY
11
23
2
1089.3
][
100.1
Fe
故1731060.1][LmolFepFe=6.80
4)化学计量点以后各点的计算:
①加入20.02mLEDTA时,此时EDTA过量,其浓度为:
第35页共55页-35-
35
35
151000.102000.0
1000
1
)02.2000.20(
1000
1
02.0
LmolC
Y
在根据FeY
Y
K
CFe
FeY
'
3][
][
或
19
115
2
31057.2
1089.31000.1
1000.1
'
][
][
Lmol
KC
FeY
Fe
FeYY
故pFe=8.59
②加入40.00mLEDTA时,此时EDTA过量,其浓度为:
131067.602000.0
1000
1
)00.4000.20(
1000
1
02.0
LmolC
Y
故112
113
2
31086.3
1089.31067.6
1000.1
'
][
][
Lmol
KC
FeY
Fe
FeYY
pFe=11.41
25解:在络合滴定中,终点误差的意义如下:
金属离子的物质的量
过量或不足的物质的量滴定剂Y
E
t
即
epM
epep
epepM
epepMepepY
tc
MY
Vc
VcVc
E
,,
,,
]'[]'[
用0.01000mol•L-1EDTA滴定20.00mL,1.0×10-2mol•L-1金属离子M,加入
EDTA为20.02mL时,终点误差:
%1.0
00.20
00.2002.20
02.40
00.2001.0
02.40
00.2001.0
02.40
02.2001.0
t
E
又
1.0pM
由公式(6—26b)得
%1.0%100
'10
2
1
1010
%100
'
1010
2
1.01.0
,
MY
MYspM
pMpM
t
K
Kc
E
则K’
MY
=107.63
26解:5.13
5.13
1
10
10
11
2
a
K
K3.7
3.7
2
10
10
11
1
a
K
K
第36页共55页-36-
36
36
铬蓝黑R的积累质子化常数为:
5.13
11
10KH8.203.75.13
212
101010KKH
(1)pH=10.0时,
5.30.208.200.105.132
21)(
1][][1HHHH
Hm
1.45.36.7lglg'lg
)(
HInMgInMgIn
KKpMg
(2)由(1)pH=10.0时,1.4
tep
pMgpMg
查表可知7.8lg
MgY
K,pH=10.0时,45.0lg
)(
HY
。
Mg2+无副反应,45.0
)(
10
HYY
c
Mg,sp
=10-2.00mol•L-1
所以25.845.07.8lglg'lg
YMgYMgY
KK
13.5
2
25.800.2
2
'lg
,
MgYspMg
sp
Kpc
pMg
03.113.51.4
spep
pMgpMgpMg
%8.0%100
1010
1010
%100
'
1010
25.800.2
03.103.1
,
MgYspMg
pMgpMg
tKc
E
(3)pH=10.0时,用EBT为指示剂时,%1.0
t
E
为了减小终点误差,应该使指示剂变色时的
ep
pM尽量与计量点的
sp
pM接
近。与例6—6的结果相比,当pH=10.0时,用EBT为指示剂,4.5
tep
pMgpMg,
与计算的
sp
pMg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。
27证明:由题意铬黑T的逐级质子化常数:
6.11
6.11
1
10
10
11
2
a
K
K3.6
3.6
2
10
10
11
1
a
K
K
则铬黑的累积质子化常数:
6.11
11
10KH9.173.66.11
212
101010KKH
pH=9.6时,
22.199.176.96.112
21)(
1][][1HHHH
HEBT
故520.7lglg'lg
)(
HEBTEBTMgEBTMgt
KKpMg
第37页共55页-37-
37
37
查表可知7.8lg
MgY
K,pH=9.6时,75.0lg
)(
HY
。
Mg2+无副反应,75.0
)(
10
HYY
c
Mg,sp
=10-2.00mol•L-1
95.775.07.8lglg'lg
YMgYMgY
KK所以
975.4
2
95.700.2
2
'lg
,
MgYspMg
sp
Kpc
pMg
025.0975.45
spep
pMgpMgpMg
代入式(6—26b)得:
%01.0%100
1010
1010
%100
'
1010
95.700.2
025.0025.0
,
MgYspMg
pMgpMg
tKc
E
28解.(1)∵31.0HAc
Ac
cc
00.5
31.0
lg74.4
][
][
lg
Ac
Ac
c
c
HAc
Ac
pKapH
26.0
31.0
lg
Ac
Ac
c
c
12.0Lmolc
Ac
根据式(6—15a)得:
98.127.05.37.09.12
21
)(
10)10(10)10(101][][1
AcAc
AcPb
pH=5.0时,45.6lg
)(
HY
04.18lg
PbY
K
61.998.145.604.18lglglg'lg
YPbPbYPbY
KK
305.6
2
61.93
2
'lg
,
PbYspPb
sp
Kpc
pPb
0.7'lg
0
xPb
t
KpPb
因为Pb2+此时有副反应,根据式(6—25)得:
02.598.10.7lg
Pbtep
pPbpPb
285.1305.602.5
spep
pPbpPbpPb
代入式(6--26b)得:
%1%100
1010
1010
%100
'
1010
61.900.3
285.1285.1
,
PbYspPb
pPbpPb
Kc
Et
第38页共55页-38-
38
38
(2)pH=5.0时,45.6lg
)(
HY
04.18lg
PbY
K
59.1145.604.18lglg'lg
YPbYPbY
KK
30.7
2
59.113
2
'lg
,
PbYspPb
sp
Kpc
pPb
0.7'lg
0
xPbtep
KpPbpPb
30.030.70.7
spep
pPbpPbpPb
%007.0%100
1010
1010
%100
'
1010
59.1100.3
30.030.0
,
PbYspPb
pPbpPb
Kc
Et
29解:查附录—之表4,pH=5.0时,45.6lg
)(
HY
由附录—之表3可知,K
ZnY
=16.59K
AlY
=16.3K
MgY
=8.7
溶液中的平衡关系可表示如下:
Zn2++Y=ZnY
MgY
HY,H
2
Y,...H
6
Y
H+Mg2+
AlY
Al3+=AlF
6
F-
根据式(6—22b)得:
YMMYMY
KKlglglg'lg
25.245.67.8'lg
MgY
K
05.1045.650.16'lg
ZnY
K
而
)(
45.63.16'lg
FAlAlY
pK
根据式(6—15a)和Al(F)
6
3-配离子的各级积累形成常数得α
Al(F)
值为:
14
6134.195137.194175.17310.152115.11113.6
6
6
5
5
4
4
3
3
2
21)(
1059.3
)10(10)10(10)10(10)10(10)10(10)10(101
][][][][][][1
FFFFFF
FAl
则55.14lg
)(
FAl
故得70.455.1445.63.16'lg
AlY
K
通过计算说明,再上述条件下,三种离子的条件形成常数分别为:
25.2'lg
MgY
K;05.10'lg
ZnY
K;70.4'lg
AlY
K
第39页共55页-39-
39
39
据此,而05.8'lg
,
ZnYspZn
Kc>6
故可以在pH=5.0时选择滴定Zn2+。
30解:查附录—之表2,Hg—I络合物的各级积累形成常数lgβ
1
~lgβ
4
分别为:
12.87,23.82,27.60和29.83
[I-]=10-2.00mol•L-1,170.1102
Lmolc
Hg
根据式得:
33.22
400.283.29300.260.27200.282.2300.287.12
4
4
3
3
2
21
0
10
)10(10)10(10)10(10)10(101
1
][][][][1
1
2
IIIIHg
则103.2470.133.22
0
2101010][2
LmolcHg
Hg
sp
可以完全掩蔽。
查附录—之表3,46.16lg
CdY
K,
查附录—之表4,pH=6.0时,65.4lg
)(
HY
81.11lglg'lg
)(
HYCdYCdY
KK
(2)9.6
2
81.1100.2
2
'lg
,
CdYspCd
sp
Kpc
pCd
在pH=6.0时,用二甲酚橙做指示剂5.5'lg
0
xCdtep
KpCdpCd
pHg
sp
=24.03>>0.9'lg
00
xHg
t
KpHg
在此酸度下不变色,所以可以用二甲酚橙作滴定Cd2+的指示剂。
(3)由(1)得40.11'lg
CdY
KpH=6.0时,9.6
sp
pCd5.5
tep
pCdpCd
4.19.65.5
spep
pCdpCdpCd
代入式(6—26b)得:
%03.0%100
1010
1010
%100
'
1010
81.1100.2
4.14.1
,
CdYspCd
pCdpCd
tKc
E
31解:(1)查附录—之表3,2.23lg
ThY
K,50.15lg
LaY
K
67.7lglglg
LaYThY
KKK。
由于络合物的形成常数相差很大,可以分步滴定。
(2)pH=3.0时,60.10lg
)(
HY
由于络合物的形成常数相差很大,所以滴定
第40页共55页-40-
40
40
Th4+时,
[La3+]≈0.010mol•L-1=10-2.00mol•L-1
50.1300.250.153
)(
1010101][1LaK
LaYLaY
50.1350.1360.10
)()(
10110101
LaYHYY
50.13lg
Y
7.950.132.23lglg'lg
YThYThY
KK
67.7'lg
,
ThYspTh
Kc
可以在pH=3.0时直接准确滴定Th4+。
(3)已知50.15lg
LaY
K,La(OH)
3
的K
sp
=10-18.8,c
La
=10-1.70mol•L-1,c
La,sp
=10-2.00
mol•L-1根据式(6—28a)得:
50.7650.1500.26lglg
,)(max)(
LaYspLaHY
Kc
查附录—之表4,pH=4.5时,44.7lg
)(
HY
这是滴定La3+的最高酸度。
若[La3+]=c
La
,最低酸度[OH-]=155.8
70.1
8.18
3
10
10
10
][
Lmol
La
K
sp
pOH=8.55pH=5.45
滴定Th4+后,有可能滴定La3+,滴定La3+适宜的酸度范围为pH=4.5~5.45。
(4)由(3)知,滴定La3+适宜的酸度范围为pH=4.5~5.45。二甲酚橙指示剂在
pH=5~6时达到终点溶液由紫红色变为亮黄色十分敏锐。而在pH≤2.5时,La3+
不与二甲酚橙显色。
32解:由题意Ga:Y=1:1In:Y=1:1(1)
Ga:L=2:1In:L=1:1(2)
即形成Ga
2
L和InL络合物,
n
Y总=0.01142×36.32×10-3=0.0003763mol
n
L总=0.01142×18.43×10-3=0.00021047mol
则n
Y总-n
L总=0.000376
为与络合的的量的一半
则Ga=2(n
Y总-n
L总)=0.0001658×2=0.0003316mol
Ca%=
%76.5%100
013.4
10
100
00033161.0
Ga
M
由公式A%=
%100]/)%100
1000
1
[(SMV
AT
得络合用去的的量:
V
T
=
AT
MC
S
1000%76.5
第41页共55页-41-
41
41
=
ml32
723.6901036.0
1000
100
10
013.4%76.5
m%=
%100
1000
1
S
MCV
ATT
=
%100
100
10
013.4
818.11401036.0
1000
1
)3262.36(
=1.28%
33解:由K++(C
6
H
5
)
4
B-==KB(C
6
H
5
)
4
4HgY2-+(C
6
H
5
)
4
B-+4H
2
O==H
3
BO
3
+4C
6
H
5
Hg++4HY3-+OH-
知.K+:(C
6
H
5
)
4
B-:HY3-=1:1:4
Mg:Y=1:1
则n
Y
=n
Mg
=
mol05580.069.29
1000
1
则n
K
+=
mol
4
05580.064.29
1000
1
17.64
25.0
100005580.064.29
41000
1
][
LmgH
34解:所加物质的量
1000
1
00.2005000.01mlLmol
消耗去物质的量
1000
1
00.2002500.01mlLmol
用来沉淀2
4
SO所消耗去BaCl
2
物质的量
1000
1
00.2005000.01mlLmol
1000
1
00.2002500.01mlLmol
此量也即为2
4
SO物质的量
故煤样中硫的百分含量为:
%100
5000.0
)
1000
1
00.2002500.0
1000
1
00.2005000.0(
%
Ms
S
%100
5000.0
07.32)
1000
1
00.2002500.0
1000
1
00.2005000.0(
=3.21%
35解:已知滴定Cu2+、Zn2+和Mg2+时,所消耗去EDTA溶液的体积分别为:
(37.30-13.40)mL、13.40mL和4.10mL
由教材P
355
表十四查得:M
Mg
=24.30g·mol-1、M
Zn
=65.39g·mol-1和
第42页共55页-42-
42
42
M
Cu
=63.55g·mol-1
试样的质量:
100
25
5000.0gm
%100
100
25
5000.0
1000
1
05000.010.4
%
Mg
M
Mg
%99.3%100
100
25
5000.0
31.24
1000
1
05000.010.4
%100
100
25
5000.0
1000
1
05000.040.13
%
Zn
M
Zn
%05.35%100
100
25
5000.0
39.65
1000
1
05000.040.13
%100
100
25
5000.0
1000
1
05000.0)40.1330.37(
%
Cu
M
Cu
75.60%100
100
25
5000.0
55.63
1000
1
05000.0)40.1330.37(
36解:设试样中含Fe
2
O
3
为xg。
根据
EDTAOFe
nn
2
1
32
2
3
10905.2
1016.1802.0
2
1
96.159
2
1
x
x
VC
M
x
EDTAEDTA
Fe
得
%50.14%100
2000.0
10905.2
%
2
32
OFe
又因为Y4-与Cu2+和Al3+同时配合存在
故根据关系式
4
32
4
32
24
2
2~~~
Y
OAl
CuSO
OAl
CuYAlY
nnn
nnnn
第43页共55页-43-
43
43
得2
3
1002.0252
68.249
10005.012.8
32
OAl
n
则moln
OAl
410687.1
32
gm
OAl
0172.096.10110687.14
32
%60.8%100
2000.0
0172.0
%
32
OAl
第七章氧化还原滴定
1答:标准电极电位E′是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
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(E0f)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3个方面;
(1)配位效应;
(2)沉淀效应;
(3)酸浓度。
2答:一般讲,两电对的标准电位大于0.4V(K>106),这样的氧化还原反应,
可以用于滴定分析。
实际上,当外界条件(例如介质浓度变化、酸度等)改变时,电对的标准电
位是要改变的,因此,只要能创造一个适当的外界条件,使两电对的电极电位超
过0.4V,那么这样的氧化还原反应也能应用于滴定分析。但是并不是平衡常数
大的氧化还原反应都能应用于氧化还原滴定中。因为有的反应K虽然很大,但
反应速度太慢,亦不符合滴定分析的要求。
3答:影响氧化还原反应速度的主要因素有以下几个方面:1)反应物的浓度;2)
温度;3)催化反应和诱导反应。
4答:1)高锰酸钾法.2MnO
4
+5H
2
O
2
+6H+==2Mn2++5O
2
↑+8H
2
O.
MnO
2
+H
2
C
2
O
4
+2H
+
==Mn2++2CO
2
+2H
2
O
2)重铬酸甲法.Cr
2
O
7
2-+14H++Fe2+===2Cr3++Fe3++7H
2
O
CH
3
OH+Cr
2
O
7
2-+8H+===CO
2
↑+2Cr3++6H
2
O
3)碘量法3I2+6HO-===IO
3
-+3H
2
O,
2S
2
O
3
2-+I
2
===2I-+2H
2
O
Cr
2
O
7
2-+6I-+14H+===3I2+3Cr3++7H
2
O
5答:应用于氧化还原滴定法的反应,必须具备以下几个主要条件:
(1)反应平衡常数必须大于106,即△E>0.4V。
(2)反应迅速,且没有副反应发生,反应要完全,且有一定的计量关系。
(3)参加反应的物质必须具有氧化性和还原性或能与还原剂或氧化剂生成
第44页共55页-44-
44
44
沉淀的物质。
(4)应有适当的指示剂确定终点。
6答:氧化还原滴定曲线中突跃范围的长短和氧化剂与还原剂两电对的条件电位
(或标准电位)相差的大小有关。电位差△E较大,突跃较长,一般讲,两个电
对的条件电位或标准电位之差大于0.20V时,突跃范围才明显,才有可能进行滴
定,△E值大于0.40V时,可选用氧化还原指示剂(当然也可以用电位法)指示
滴定终点。
当氧化剂和还原剂两个半电池反应中,转移的电子数相等,即n
1
=n
2
时,则
化学计量点的位置恰好在滴定突跃的中(间)点。如果n
1
≠n
2
,则化学计量点的
位置偏向电子转移数较多(即n值较大)的电对一方;n
1
和n
2
相差越大,化学
计量点偏向越多。
7答:酸碱滴定、配位滴定和氧化还原滴定的滴定曲线共性是:
1)在滴定剂不足0.1%和过量0.1%时,三种滴定曲线均能形成突跃;
2)均是利用滴定曲线的突跃,提供选择指示剂的依据。其特性是:酸碱
滴定曲线是溶液的pH值为纵坐标,配位滴定的滴定曲线以pM为纵
坐标,而氧化还原滴定曲线是以E值为纵坐标,其横坐标均是加入的
标准溶液。
8答:氧化还原滴定中指示剂分为三类:
(1)氧化还原指示剂。是一类本身具有氧化还原性质的有机试剂,其氧化
型与还原型具有不同的颜色。进行氧化还原滴定时,在化学计量点附近,指示剂
或者由氧化型转变为还原型,或者由还原型转变为氧化型,从而引起溶液颜色突
变,指示终点。
(2)自身指示剂。利用滴定剂或被滴定液本身的颜色变化来指示终点。
(3)专属指示剂。其本身并无氧化还原性质,但它能与滴定体系中的氧化
剂或还原剂结合而显示出与其本身不同的颜色。
9答:氧化还原滴定所用的指示剂分为两个类型:氧化还原指示剂和其
他指示剂。后者的变色原理和选择与酸碱指示剂无有任何异同点。而前者——氧
化还原指示剂的变色原理和选择与酸碱指示剂的异同点如下:
①酸碱指示剂的变色主要与溶液的酸度(pH值)有关;而氧化还原指示剂
的变色主要是决定于其氧化型和还原型(两型的颜色不同)的颜色。
②酸碱指示剂变色和氧化还原指示剂变色均有变色点;两者均有变色范围。
③酸碱指示剂和氧化还原指示剂的选择均与滴定曲线的突跃范围有关。酸碱
指示剂是范围,而氧化还原指示剂则是电位范围。其颜色强度的变化均是从10
变到0.1的关系。
④酸碱指示剂的变色除与溶液的值有关外,而指示剂本身也有结构变化;氧
化还原指示剂则只与电位有关。
10答:在进行氧化还原滴定之前,为了能成功的完成氧化还原滴定,时常需要
将被测定的组分处理成能与滴定剂迅速、完全并按照一定计量关系起反应的状
态,或者处理成高价后用还原剂进行滴定,或者处理成低价后用氧化剂滴定。滴
定前使被测组分转变为一定价态的步骤称为滴定前的预处理。预处理时对所用的
氧化剂或还原剂有以下几点要求:
(1)反应进行完全而且速度要快;
(2)反应应该具有一定的选择性。
(3)过量的氧化剂或还原剂应易于除去;
第45页共55页-45-
45
45
11答;碘量法的主要误差来源有以下几个方面:
(1)标准溶液的遇酸分解;
(2)碘标准溶液的挥发和被滴定碘的挥发;
(3)空气对KI的氧化作用:
(4)滴定条件的不适当。
由于碘量法使用的标准溶液和它们间的反应必须在中性或弱酸性溶液中进
行。因为在碱性溶液中,将会发生副反应:
S
2
O
3
2-+4I
2
+10OH-=2SO
4
2-+8I-+5H
2
O
而且在碱性溶液中还会发生歧化反应:
3I
2
+6OH-=IO
3
-+5I-+3H
2
O
如果在强碱性溶液中,溶液会发生分解:
S
2
O
3
2-+2H+=SO
2
↑+S↓+H
2
O
同时,在酸性溶液中也容易被空气中的氧所氧化:
4I-+4H++O2=2I
2
+2H
2
O
基于以上原因,所以碘量法不适宜在高酸度或高碱度介质进行。
12
KMnO
4
K
2
Cr
2
O
7
C
e
(SO
4
)
2
优点
酸性条件下氧化性
强,可以直接或间接
滴定许多有机物和无
机物,应用广泛,且
可作为自身指示剂
易提纯且稳定,可直
接配制,可长期保存
和使用,在HCl中可
直接滴定Fe2+
易提纯,可直接配制,
稳定可长期放置,可在
HCl用Ce2+滴定Fe2+而
不受影响,反应简单,
副反应少。
缺点
其中常含有少量杂
质,其易与水和是空
气等还原性物质反
应,标准溶液不稳定,
标定后不易长期使
用,不能用还原剂直
接滴定来测MnO
4
-
本身显橙色,指示灵
敏度差,且还原后显
绿色掩盖橙色,不能
作为自身指示剂
价钱昂贵
13答:分别测定AsO
3
3-和AsO
4
3-碘量法分析方案如下:
(1)于AsO
4
3-﹑AsO
3
3-的混合溶液中,在酸性条件下,加过量KI,此时
AsO
4
3-与I-反应:
AsO
4
3-+2I-+2H+=AsO
3
3+-I
2
+H
2
O
析出的I
2
用Na
2
S
2
O
3
标准溶液滴定:
I
2
+2S
2
O
3
2-=2I-+S
4
O
6
2-
由Na
2
S
2
O
3
溶液的浓度(C
Na2S2O3
)和用去的体积(V
Na2S2O3
)即可求得AsO
4
3-的
含量。
另外,在取一定量的AsO
4
3-和AsO
3
3-混合溶液,加NaHCO
3,
在pH=8.0的条
件下,用I
2
标准溶液滴定溶液的AsO
3
3-:
AsO
3
3-+I
2
+2HCO
3
-=====AsO
4
3-+2I-+2CO
2
↑+H
2
O(PH=8.0)
根据I
2
溶液的浓度(C
I2
)和消耗的体积(V
I2
)即可求AsO
3
3-的量。
(2)测定步骤
①AsO
4
3-的测定
第46页共55页-46-
46
46
移取混合试液25.00ml于锥形瓶中,加酸和过量KI,析出的I
2
,用Na
2
S
2
O
3
标准溶液滴定,快到终点时加入淀粉指示剂,继续Na
2
S
2
O
3
用滴定,终点时溶液
由蓝色变为无色。由下式计算AsO
4
3-的含量(以g/ml表示):
AsO
4
3-=
00.25
2
1
100
1
4
3
32322
2
AsO
OSNOSNa
MVC
a
(2)AsO
3
3-的测定
量取AsO
3
3-和AsO
4
3-混合溶液25.00ml,若试液为碱性,可取酸调至微酸性
后,加一定量NaHCO
3
,用I
2
标准溶液滴定AsO
3
3-,用淀粉作指示剂,终点时溶
液由无色变为蓝色,然后由下式计算AsO
3
3-的含量(以g/ml表示):
AsO
3
3-=
00.25
100
1
3
3
22
AsOII
MVC
14答:选用Fe
2
(SO
4
)
3
氧化剂即能满足上述要求,因为:
E0
MnO4-/Mn2+
=1.51V
E0
Fe3+/Fe2+
=0.771V
E0
Cl2/2Cl-
=1.395V
E0
Br2/Br-
=1.087V
E0
I2/I-
=0.621V
又标准电极电位可知:E0
Fe3+/Fe2+
的电位低于E0
Cl2/2Cl
而E0
Br2/Br-
高于E0
I2/I-
故只能将氧化为I
2
,而不能将Cl-和Br-氧化。如果选用KMnO
4
时则能将其氧化。
15解:经查表在1mol/l的溶液中,E0`
Ag+/Ag
=0.7994V
∵E=E0
Ag+/Ag
+0.0592×lg
Ag
Ag=0.7994+0.0592×lg[Ag+]
又∵[Cl-]=1mol/lKsp
[AgCl]
=
8.1
1×1010
∴E=0.7994+0.0592×lg
8.1
1×1010=0.22V
16解:附录中没有该电对相应的条件电位值,采用相近1mol/L的介质中
E0=1.00V代替
Cr
2
O
7
2-+14H++6e-==2Cr3++7H
2
O
当C
Cr(VI)
=0.10mol/LC
Cr(III)
=0.020mol/L
E=E0
Cr(VI)/Cr(III)
+
6
059.0
lg
)(
)(
IIICr
VICr
C
C
1.02V
=1.01V
17解:已知E0
Zn2+/Zn
=-0.763V,Zn-NH
3
络合物的lg1
-lg4
分别为
2.27,4.61,7.01,9.06.[HO-]=10-4
,
pKa=9.26
1)pH=pKa+lg[NH
3
]/[NH
4
+]
10.0=9.26+lg[NH
3
]/[NH
4
+](1)
C
NH3
=[NH
4
+]+[NH
3
]=0.20(2)
第47页共55页-47-
47
47
(1)、(2)联立解得[NH
3
]=0.169mol/L
∵4
34
3
33
2
3231
][][][][1NHNHNHNH
Zn
=27.21014
06.9
3
01.7
2
61.4169.010169.010169.010169.0
=9.41×105
∴E=E0+
Zn
1
lg
2
059.0
=-0.763+
51041.9
1
lg
2
059.0
=-0.94V
2)若[Zn2+]=0.020mol/l,则E=-0.94+
V99.002.0lg
2
059.0
18解:在酸性溶液中的反应为,MnO
4
-+4H++5e-==Mn2++4H
2
O,经查表E0=1.51V
当[H+]=2.0mol/l,E=E0+8]lg[
5
059.0
H
=1.54V
当[H+]=0.01mol/l,E=E0+
VH32.1]lg[
2
059.0
8.
19解:已知[Fe3+]=0.10mol/l,[Fe2+]=1.0×10-5mol/l。EDTA=0.10mol/l。查表知:
pH=2.0时,
lgα
(H)
=13.51,lgK
FeY-
=25.1,lgK
FeY2-
=14.32
∵
)(
'
HYMYMY
KK故:
lgK’
FeY-
=lgK
FeY-
-lgα
(H)
=25.1-13.51=11.59
lgK’
FeY2-
=lgK
FeY2-
-lgα
(H)
=14.32-13.51=-0.19
根据:Fe+Y=FeY得:
[Fe3+]=0.1/0.1×10-11.59=10-11.59mol/L;[Fe2+]=1.0×10-5/0.1×10-0.19=10-4.81
mol/L;
V
Fe
Fe
E
FeFe
37.0
][
][
lg059.077.0
2
3
/23
0.37V
I2/I-
=0.54V
∴能排除。
20.解:已知E0Fe3+/Fe2+=0.70V,E0Sn4+/Sn2+=0.14V
对于反应2Fe3++Sn4+=2Fe2++Sn2+
.则,
5
0
2
0
1
105.9`
98.18
059.0
14.070.02
059.0
`lg
K
EEn
K
21解:1)与此有关的两个半电池反应为
VEBreBr
VEOHBreHBrO
087.1,
2
1
52.1,3
2
1
56
2
0
2
1
0
223
液体
第48页共55页-48-
48
48
根据式(9-18)可得:
36
2
0
0
1
108.2
44.36
059.0
09.152.15
059.0
lg
K
EEn
K
2)
lmolBrOlmolBrlmolH
HBrBrO
Br
K
/1000.0][,/70.0][,/10][
][][][
][
3
7
65
3
3
2
将K值及其他有关数据带入,
lmolBr
Br
/106.3
1070.010.0
108.2
3
2
6
7
5
3
2
36
22解:附录中没有与之相应的电位值,可用1mol/LH
2
SO
4
代替。
VEVE68.0,44.10
2
0
1
lmolClmolC/1.0,/3.02
0
1
0
因为是等体积混合,
其反应为:3342CeFeCeFe
当体系达到平衡,E为定值
1.0
lg059.044.1,66.0
1.03.0
1.0
lg059.068.04
Ce
C
EVE
lmolC
Ce
/1002.615
4
23解:1)MnO
4
-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H
2
O
当f=0.5时
2
3
3
4lg059.0,lg059.00
2
0
1
Fe
Fe
Ce
Ce
C
C
EE
C
C
EE
第49页共55页-49-
49
49
VE
VE
VE
Felmol
VV
VV
Fe
VV
VV
Fe
lmol
VV
V
MnFe
VE
Fe
Fe
EE
VV
V
V
Fe
MnO
f
45.13
,33.12:
.73.0
103.3
103.3
lg059.073.0
][/103.3
50.0
02.05.0510.0
][
50.0
02.0510.0
][
/103.3
50.0
50.002000.0
5][5][
73.0
][
]
[
lg059.0
50.0
50.0
][
][5
2
2
32
00
00
2
00
0
2
2
00
0
23
0
2
3
/FeFe
0
0
0
2
4
23
)
)同理可得
又因为,
24解:用Fe3+标准溶液滴定Sn2+的反应如下;
2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+
查附表十一可知,在1mol/LHCl介质中
Eof
Sn4+/Sn2+
=0.14VEof
Fe3+/Fe2+
=0.70V
化学计量点Sn2+前剩余0.1%时:
E=Eof
Sn4+/Sn2+
+(0.059/2)lg
2
4
Sn
Sn
C
C
=0.14+(0.059/2)lg99.9/0.1
=0.23V
当Fe3+过量0.1%时,
E=Eof
Fe3+/Fe2+
+0.059㏒
2
3
Fe
Fe
C
C
=0.70+0.059㏒
9.99
1.0
=0.52V
故其电位的突跃范围为0.23—0.52V
化学计量点时的电位可由式(9-22)
E
sp
=(n
1
E1of+n
2
E
2
of)/(n
1
+n
2
)
=(0.70+2×0.14)/3
=0.33V
在此滴定中应选用次甲基蓝作指示剂,E
In
of=0.36V,由于E
sp
≠E
In
of故滴定终
点和化学计量点不一致。
25解;
第50页共55页-50-
50
50
反应:
VE
POlHmollHClmol
VE
lHClmol
lmolCr
Cr
H
EE
Cr
H
EE
E
OHFeCrFeHOCr
sp
sp
FeFe
of
Cr
OCr
of
FeFe
Cr
OCr
sp
94.0
1000.02
1
log059.051.01600.1
7
1
/5.0/1)2
96.0
1000.02
1
log059.070.0100.16
7
1
/1)1
/1000.0][
][2
][
log
7
059.0
7
16
][2
][
log
7
059.0
7
16
762614
43
3
3
14
/
/
3
14
/
0
/
0
2
332
2
72
23
3
2
72
23
3
2
72
中,在
在化学计量点时,
,又
26解:n
KHC2O4H2O
=0.2012×25.20×10-3
C
KMnO4
V
KMnO4
×5=n
KHC2O4H2O
×2
C
KMnO4Lmol/06760.0
51000.30
21020.252012.0
3
3
27解:MnO
4
-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe+4H
2
O
(1)T=c×M/1000×b/a
T=0.02484×55.85×5×10-5=0.06937g/mol
(2)T=0.02484×10-3×2.5×159.69=0.009917g/mol
(3)T=0.02484×10-3×1×5×278.03g/mol=0.03453g/mol
28解:
C31046.40522
84.197
2643.0
C=0.02641mol/L
29解:Fe
2
O
3
~2Fe3+~2Fe2+
MnO
4
-+5Fe2++8H+=Mn2-+5Fe3++4H
2
O
2MnO
4
-+5C
2
O
4
2-+6H+=2Mn2-+10CO
2
↑+8H
2
O
2MnO
4
-+5H
2
O
2
+6H+=2Mn2-+5O
2
↑+8H
2
O
5Fe
2
O
3
~10Fe2+~2MnO
4
-
(1)求KMnO
4
的浓度C
C=0.04000mol/L
%25.78%100]5000.0/)69.159
1000
1
04000.050.245.2[(
e
32
OFe
Fe
=%73.53%100]5000.0/)85.55
1000
1
04.050.245[(
(2)先求的浓度
442222
KMnOKMnO
52VCVC
OHOH
2
07.126
01260.0
1000
1
51C
第51页共55页-51-
51
51
18.2104000.0500.202
22
OH
C
mol/L1059.0
22
OH
C
100.0ml市售双氧水所含H
2
O
2
的质量=100
3
02.341025010595.03
=30.00g/100ml
30解:n总
=mol331.0n过
=
mol33101
2
5
101004.0
n沉
=
mol33105
2
5
103004.0
n还
=mol33331
n
PbO2
=10-3mol3102/2
PbO
2
%=%38.19%100
234.1
2.239103
n
pb
=mol3102
Pb%=%18.36%100
234.1
2.2231023
31解:Pb
3
O
4
+2Fe2++8H+=3Pb2++2Fe3++4H
2
O
MnO
4
-+5Fe2++8H+=Mn2-+5Fe3++4H
2
O
5Pb
3
O
4
~10Fe2+~2MnO
4
-
Pb3O4
=
s
m
MCVV3
21
10
2
5
)(
Pb3O4
=
500.3
6.6851004000.005.305.48
2
5
3)(
=88.15%
32解:n过
=31047.3002160.0
2
5
n总
=
134
7049.0
(n总
-n
过
)2=2nn=3.615310
MnO
2
%=
%74.59%100
5261.0
94.8610615.33
第52页共55页-52-
52
52
33解:Cr
2
O
7
2-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++14H
2
O
c
m
18.294
cV
nFe6
1000
1
A%=
1
85.556
1000
1
cV
A=V
c=
02984.0/
85.556
10
Lmol
=0.02984
g778.818.294
34解:n过=mol310623.1
85.55
006023.005.15
n总
=mol331001.61202.01050
n沉
=4.387mol
n=
mol7312.0
6
387.4
Cr%=
%53.15%100
4897.0
99.5127312.0
Cr
2
O
3
%=
%69.22%100
4897.0
99.1517312.0
35解:Cr
2
O
7
2-+6I-+14H+=2Cr3++3I
2
+7H
2
O
2S
2
O
3
2-+I
2
=2I-+S
4
O
6
2-
Cr
2
O
7
2-~3I
2
~6S
2
O
3
2-
6
18.294
1963.0
31061.33c
c=0.1191mol/L
36解:
52
OAsAsO
4
3-
AsO
3
3-+I
2
→As+5As+5+I-→As3+
nAs3+=0..15
%30.55%100
25.0
91.1691080.1505150.0
%
3
3
NaHAsO
5138.0)1080.1505150.0105.070.201300.0(5.033
52
OAs
n
%45.24%100
25.0
1084.2295138.0
2
1
%
3
52
OAs
37解:2CrO
4
2-+2H+=Cr
2
O
7
2-+H
2
O
Cr
2
O
7
2-+6I-+14H+=2Cr3++3I
2
+7H
2
O
2S
2
O
3
2-+I
2
=2I-+S
4
O
6
2-
2CrO
4
2-~Cr
2
O
7
2-~6I-~3I
2
~6S
2
O
3
2-
第53页共55页-53-
53
53
CrO
4
2-~3I-CrO
4
2-~3S
2
O
3
2-
剩余K
2
CrO
4
的物质的量n
K2CrO4
=0.1020310
3
1
23.10
=3.478×10-4
K
2
CrO
4
的总物质的量n=
mol310
19.194
194.0
0.1020
与试样作用的K
2
CrO
4
的物质的量n=6.522×10-4
KI
=%70.92%100
3504.0
00.1663106522.03
38解:
MnO2
=
%32.89%100
025.1
94.86101052.002.20
2
1
2
39解:有关的反应式为
BrO
3
-+5Br-+6H+=3Br
2
+3H
2
O
3Br
2
+C
6
H
5
OH=C
6
H
2
Br
3
OH+3HBr
Br
2
+2I-=I
2
+2Br-
2S
2
O
3
2-+I
2
=2I-+S
4
O
6
2-
可知:BrO
3
-~C
6
H
5
OH~6S
2
O
3
2-,
则
322322336
1
OSNaOSNaKBrOKBrO
VcVc
得:103006.0
00.256
1084.060.41
3
Lmolc
KBrO
故苯酚在试样中的含量为
%100
)
6
1
(
563223223
56
s
OHHCOSNaOSNaKBrO
OHHCm
MVcc
%100
4082.0
14.94)04.241084.0
6
1
00.2503006.0(
=89.80%
40解:n
Fe3+
=n
Fe2+
=21.20501985.0103
2
2
3SO
Fe
nn
3
22
1
Fe
SO
nn
Sb
2
S
3
%=
%14.71%100
1675.0
81.339501985.01020.21
2
1
3
1
3
第八章思考题与习题
1答:沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。
沉淀滴定法所应的沉淀反应,必须具备下列条件:
(1)沉淀的溶解度必须很小,即反应能定量进行。
(2)反应快速,不易形成过饱和溶液。
第54页共55页-54-
54
54
(3)有确定终点的简便方法。
2答:(1)莫尔法
主要反应:Cl-+Ag+=AgCl↓
指示剂:铬酸钾
酸度条件:pH=6.0∽10.5
(2)佛尔哈德法
主要反应:Cl-+Ag+
(过量)
=AgCl↓
Ag+
(剩余)
+SCN-=AgSCN↓
指示剂:铁铵矾。
酸度条件:酸性。
(3)发扬司法
主要反应:Cl-+Ag+=AgCl↓
指示剂:荧光黄
酸度条件:pH=7∽10
3答:(1)BaCl
2
用佛尔哈德法。因为莫尔法能生成BaCrO
4
沉淀。
(2)Cl-用摩尔法。此法最简便。
(3)NH
4
Cl用佛尔哈德法或发扬司法。因为当、[NH
4
+]大了不能用摩尔
法测定,即使[NH
4
+]不大酸度也难以控制。
(4)SCN-用佛尔哈德法最简便。
(5)NaCO
3
+NaCl用佛尔哈德法。如用摩尔法、发扬司法时生成Ag
2
CO
3
沉淀造成误差。
(6)NaBr用佛尔哈德法最好。用莫尔法在终点时必须剧烈摇动,以减
少AgBr吸附Br-而使终点过早出现。用发扬司法必须采用书光红作指示剂。
4答:(1)偏高。因部分CrO
4
2-转变成Cr
2
O
7
2-,指示剂剂浓度降低,则终点推
迟出现。
(2)偏低。因有部分AgCl转化成AgSCN沉淀,反滴定时,多消耗硫氰酸
盐标准溶液。
(3)无影响。因AgBr的溶解度小于AgSCN,则不会发生沉淀的转化作用。
(4)偏低。因AgCl强烈吸附曙红指示剂,使终点过早出现。
(5)无影响。因AgI吸附I-的能力较曙红阴离子强,只有当[I-]降低到终点
时才吸附曙红阴离子而改变颜色。
5解:设AgNO
3
和NH
4
SCN溶液的浓度分别为C
AgNO3
和C
NH4SCN
由题意可知:
20
21
4
3
SCNNH
AgNO
C
C
则过量的Ag+体积为:(3.20×20)/21=3.0476ml
则与NaCl反应的AgNO
3
的体积为30-3.0476=26.9524ml
因为n
Cl-
=n
Ag+
=
mol002.0
44.58
1173.0
故C
AgNO3
=n
Cl-
/V
AgNO3
=
Lmol/07447.0
1000
1
9524.26
002.0
C
NH4SCN
=
21
20
C
AgNO3
=0.07092mol/L
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55
55
6解:题意可知n
NaCl
=nA
gNO3
=0.1023×27×10-3=0.0027621
Cl-+Ag+=AgCl
Cl-物质的量=0.1023×0.027=0.00276mol
Cl的浓度c=n/v=.00276/0.02=0.1381mol/L
每升溶液中含的质量=0.1381×58.5=8.079g/L
7解:由题意可知n
Ag
=n
NH4SCN
=0.1000×0.0238=0.00238mol
AgNO
3
﹪=(n
Ag
×M
Ag
)/m
s
(0.00238×107.8682)/0.3000=85.56﹪
8解:据题意:
与可溶性氯化物试样作用的AgNO3的物质的量为:
n
Cl-
=n
AgNO3
-n
NH4SCN
=0.1121×30×10-3-0.1185×6.5×10-3=0.00259275mol
s
Cl﹪=n
Cl-
×M
Cl-
/m
s
=
%100
2266.0
4527.3500259275.0
=40.56%
9解:分析题意,加入食盐后用去溶液的体积与原用去溶液的体积之差,即为滴
定加入
4.50g食盐溶液的体积.
设液槽中食盐溶液的体积V,据题意:
44.58
1000500.4%61.96
=
25
)36.2542.28(1013.0
V
解之得V=6000L
10解:依题意:n
KIOX
=n
I-
=n
AgNO3
=0.1000×0.02336=0.002336mol
即:
x1612739
5.0
=0.002336
解之得x=3
11解:滴定误差等于
TE=[Ag+]+[Ag+]
Ag2CrO4
-[Cl-](1)
式中[Ag+]
Ag2CrO4
表示形成Ag
2
CrO
4
所消耗的Ag+浓度,它等于消耗的Ag+
的物质的量除以溶液的体积。
[Ag+]
Ag2CrO4
=2.6×10-6/0.1=2.6×10-5mol/L(2)
[Ag+]=(K
spAg2CrO4
/[CrO
4
2-])1/2=(2.0×10-12/5.0×10-3)1/2=2.0×10-5mol/L(3)
[Cl-]=K
spAgCl
/[Ag+]=1.8×10-10/2.0×10-5=9.0×10-6mol/L(4)
将(2)(3)(4)式之值代入(1)式。
TE=2.0×10-5+2.6×10-5-9.0×10-6=3.7×10-5mol.L-1
TE%=3.7×10-5×100/0.1000×50.00=0.07
12解滴定误差等于
TE=[Ag+]-[SCN-]-[FeSCN2+]-[Cl-](1)
[SCN-]=
][
][
3
2
Fe
FeSCNK
=
015.0
104.61025.763
=3.1×10mol.L-1(2)
[Ag+]
][
.
SCN
K
AgSCNSP=
6
12
101.3
100.1
=3.2×10-7mol.L-1(3)
[Cl-]=
][
.
Ag
K
AgClSP
7
10
102.3
108.1
5.6×10-4mol.L-1(4)
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