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文檔簡介

1、第2章2、為了了解磷肥對水稻生長的影響,若果從某稻田中取一小鏟泥樣進行測定,試問由此試樣所得分析結(jié)果有無意義?為什么?答:無意義,這樣的分析結(jié)果沒有代表性。了解磷肥對水稻生長的影響因素需要對土壤進行分析,土壤的分析內(nèi)容十分豐富,包括成分分析,肥力分析和污染物分析等。土壤的組成具有不均勻性,且影響因素十分復(fù)雜,為了采得具有代表性的試樣,必須多方面考慮。比如:采樣點的布設(shè),采樣時間,采樣深度,采樣量等。5、已知鋁鋅礦的K=0.1,a=2。(1)采取的原始試樣最大顆粒直徑為30mm,問最少應(yīng)采取多少千克試樣才具有代表性?(2)將原始試樣破碎并通過直徑為3.36mm的篩孔,再用四分法進行縮分,最多應(yīng)縮

2、分幾次?(3)如果要求最后所得分析試樣不超過100克, 問試樣通過篩孔的直徑應(yīng)為多少毫米?解:(1)K=0.1 a=2 m =Kda=0.1×(30)2=0.1×900=90kg (2) K=0.1 a=2 m= Kda=0.1×(3.36)2=1.13kg (90/2n)<1.13 n=6.33 故最少縮分6次。(3) Kd20.1 d=1mm第4章2.指出下列情況下,各會引起哪種誤差?如果是系統(tǒng)誤差,應(yīng)該采取什么方法減免?(1)電子天平未經(jīng)校準;(2)容量瓶何以業(yè)管部配套;(3)試劑中含有微量的被測組分;(4)天平的零點有微小波動;(5)滴定時從錐形瓶中

3、濺出一滴溶液;(6)標定HCl溶液用的NaOH標準溶液中吸收了CO2。答:(1)系統(tǒng)誤差中的儀器誤差。減免的方法:校準儀器或更換儀器。(2)系統(tǒng)誤差中的儀器誤差。減免的方法:校準儀器或更換儀器。(3)系統(tǒng)誤差中的試劑誤差。減免的方法:做空白實驗。(4)隨機誤差。 (5)過失誤差。(6)系統(tǒng)誤差中的試劑誤差。減免的方法:做空白實驗。8.下列數(shù)據(jù)中包括極為有效數(shù)字?(1)0.0083 (2)27.160 (3)700.0 (4)7.80 (5) pKa=4.74 (6)pH=10.00答:(1)2 (2)5 (3)4 (4)3 (5)2 (6)210兩位分析者同時測定某一合金中鉻的質(zhì)量分數(shù),每次稱

4、取試樣均為2.00g,分別報告結(jié)果如下: 甲:1.02%,1.03%;乙:1.018%,1.024%。問哪一份報告是和合理的,為什么?解:甲是合理的,因為試樣為三位有效數(shù)字,結(jié)果應(yīng)和試樣保持一致。11.測得某鐵礦中鐵的質(zhì)量分數(shù)為26.27%,26.36%,26.35%和26.33%。若鐵的真實含量為26.30%,試計算測定結(jié)果的絕對誤差和相對誤差。解:13.利用冷光子熒光光譜法測定某環(huán)境試樣中總汞的含量。用標準法測得總汞含量為916 ng g-1,而甲的測定結(jié)果(ng g-1)為912,915和918,乙的測定結(jié)果(ng g-1)為920,911和920.試比較甲乙兩人測定結(jié)果的準確度和精密度

5、(準確度用絕對誤差和相對誤差表示,精密度以標準偏差和相對標準偏差表示)。解: 甲乙兩人測量結(jié)果具有相同的準確度,但是甲的精密度要高于乙。14白藜蘆醇是一種天然的抗氧化劑,可見的血液粘稠度,抑制血小板凝結(jié)和血管舒張,保持血液暢通,可預(yù)防癌癥的發(fā)生和發(fā)展,對動脈粥樣硬化和冠心病、缺血性心臟病、高血脂有一樣的防治作用。利用高效液相色譜對某地葡萄皮中白藜蘆醇的含量進行140次分析,已知分析結(jié)果符合正態(tài)分布N(55.60,0.212).試計算試樣值落在(50.1656.04)ng g-1區(qū)間之內(nèi)和之外的概率。解:(1)根據(jù)得 u1= 由表42查得相應(yīng)的概率分別為0.5和0.4821 所以測定值落在(55

6、.1656.04)ug·g-1區(qū)間之內(nèi)的概率P=0.4821+0.5=0.9821; 測定值落在(55.1656.04)ug·g-1區(qū)間之外的概率P=1-0.9821=0.017918.9次測定某礦樣中鐵的質(zhì)量分數(shù),平均值為28.50%,s=0.5%,計算(1)的置信區(qū)間(2)若上述數(shù)據(jù)為5次測定的結(jié)果,的置信區(qū)間又為多少?比較兩次計算結(jié)果可得出什么結(jié)論(P均為95%),并解釋其原因?解:(1)f=n-1=9-1=8,查表得,t0.95,8=2.31根據(jù)得(2)f=n-1=5-1=4,查表得,t0.95,4=2.78根據(jù) 得比較兩次計算結(jié)果得知:增加平行測定的次數(shù),可以縮小

7、置信區(qū)間的范圍,小的置信區(qū)間說明測定的準確性越高!21.用某新方法測定分析純NaCl中氯的質(zhì)量分數(shù),10次測定結(jié)果的平均值x=60.68%,平均值的標準偏差s=0.02%。已知試樣中氯的真實值為60.66%,試以95%的置信度判斷這種新方法是否準確可靠?解:根據(jù) 得 查表得95%置信度時t0.95,9=2.26 所以tt0.95,9 即這種新方法是準確可靠的。25.用Q檢驗法,判斷下列數(shù)據(jù)中,有無可以舍去的數(shù)據(jù)?P=90%(1)24.26,24.50,24.73,24.63;(2)6.400,6.416,6.222,6.408解:將數(shù)據(jù)由小到大排列:6.222, 6.400,6.408,6.4

8、16 所以6.222和6.416為可疑值。 (1)查表4-5Q0.90,4=0.76,因Q>Q0.90,4 , 故6.222這一數(shù)據(jù)應(yīng)棄去。 (2)查表4-5得Q0.90,4=0.76,因QQ0.90,4 , 故6.416這一數(shù)據(jù)應(yīng)保留。第5章9、基準試劑(1)H2C2O4 ·2H2O 因保存不當而部分風化;(2)Na2CO3因吸潮帶有少量濕存水。用(1)標定NaOH或用(2)標定HCl溶液的濃度時,結(jié)果是偏高還是偏低?用此NaOH(HCl)溶液測定某有機酸(有機堿)的摩爾質(zhì)量是偏高還是偏低?解:用(1)標定NaOH結(jié)果偏低,用此NaOH標定某有機酸的摩爾質(zhì)量偏高。用(2)標定

9、HCl結(jié)果偏高,用此HCl標定某有機酸的摩爾質(zhì)量偏低。13、下列情況將對分析結(jié)果產(chǎn)生何種影響:A正誤差,B負誤差,C無影響,D結(jié)果混亂。(1)標定HCl溶液濃度時,使用的基準物Na2CO3中含有少量的NaHCO3;(2)未按操作規(guī)程等待,剛滴定完,附在管壁的滴定劑還沒流下來就讀數(shù)了;(3)配置滴定劑時經(jīng)過加熱溶解,在進行標定的過程中,滴定劑未經(jīng)完全冷卻就中裝入滴定管中(已經(jīng)潤洗)開始滴定;(4)配置標準溶液時未將容量瓶內(nèi)溶液搖均;(5)用移液管移取試樣溶液時,事先未用待移取溶液潤洗移液管;(6)稱量時,承接試樣的錐形瓶潮濕;(7)溶解稱量于錐形瓶中的基準物質(zhì)時,加水的體積有多有少;(8)用酸式

10、滴定管進行滴定中,發(fā)現(xiàn)旋塞出漏液;(9)滴定過程中不慎在滴定管中引入了氣泡讀數(shù)時未發(fā)現(xiàn);(10)滴定管內(nèi)壁有油污,滴定結(jié)束后管內(nèi)壁掛有液注。解:(1)A;(2)A;(3)A;(4)D;(5)B;(6)C;(7)C;(8)A;(9)B;(10)A第六章1.寫出下列各酸的共軛堿。H2OOH-, H2C2O4HC2O4-, H2PO4-HPO42-, HCO3-CO32-, C6H5OHC6H5O-, C6H5NH3+C6H5NH2+, HS-S2-, Fe(H2O)63+Fe(H2O)5(OH)2+, R-NH2+CH2COOHR-NH2+CH2COO-2.寫出下列各堿的共軛酸。H2OH3O+,

11、NO3-HNO3, HSO4H2SO4, S2HS-, C6H5O-C6H5OH, Cu(H2O)2(OH)2Cu(H2O)3(OH)+, (CH2)6N(CH2)6NH+, R-NHCH2COO-R-NH2+CH2COO-(此處強調(diào)的是:氨基酸是兩性物質(zhì)正常情況下是以偶極離子的形式存在的比如R-NH2+CH2COO-,所以它的共軛酸為R-NH2+CH2COOH,共軛堿為R-NHCH2COO-,作業(yè)批改的時候可能有錯誤,大家下去再核實下?。?.通過物料平衡和電荷平衡寫出(1)(NH4)2CO3,(2) NH4HCO3溶液的PBE,濃度為c(mol L-1)。(1)(NH4)2CO3 MBE:

12、NH4+NH3=c H2CO3+HCO3-+CO32-=cCBE: NH4+H3O+=OH-+HCO3-+2CO32-將NH4+=c-NH3和CO32-=c-(H2CO3+HCO3-)代入CBE,得出PBEPBE H3O+HCO3-+2CO32-=NH3+OH-(2) NH4HCO3MBE: NH4+NH3=c H2CO3+HCO3-+CO32-=cCBE: NH4+H3O+=OH-+HCO3-+2CO32-將NH4+=c-NH3和H2CO3=c-( CO32-+HCO3-)代入CBE,得出PBEPBE H3O+H2CO3=NH3+OH-+CO32-4.寫出下列酸堿組分的MBE、CBE和PBE

13、(設(shè)定質(zhì)子參考水準直接寫出),設(shè)定濃度為c(mol L-1)。(1)KHP(鄰苯二甲酸氫鉀)MBE: K+=c H2P+HP-+P2-=cCBE: NH4+H3O+=OH-+HP-+2P2-PBE H3O+H2P= OH-+P2-(2)NaNH4HPO4MBE: Na+NH4+NH3=2c H3PO4+H2PO4-+HPO42-+PO43-=cCBE: Na+NH4+H3O+=OH-+H2PO4-+2HPO42-+3PO43-PBE H3O+H2PO4-+2H3PO4 =OH- PO43-+NH3(3)NH4H2PO4MBE: NH4+NH3=c H3PO4+H2PO4-+HPO42-+PO4

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

15、,(2) pH=4.0的緩沖溶液,現(xiàn)有下列物質(zhì),問應(yīng)該選擇那種緩沖體系?有關(guān)常數(shù)見附錄一之表一。 其中已知的 Pka1=2.95 Pka2=5.14 HCOOH 的 Pka=3.74 CH2ClCOOH 的 Pka=2.86 NH4+CH2COOH的 Pka1=2.35 Pka2=9.60(1)pH=3.0最佳應(yīng)該選擇,用到的緩沖體系為-HCl或者-,即保證緩沖體系中有共軛酸堿對-的存在。選擇CH2ClCOOH也可以,但不是最佳的!(2)pH=4.0最佳應(yīng)該選HCOOH,用到的緩沖體系為HCOOH-NaOH,即保證緩沖體系內(nèi)有共軛酸堿對HCOOH- HCOO-的存在。注:首先一定要弄清楚緩沖溶

16、液的概念,要求是有共軛酸堿對的存在,所以不能用不是共軛體系的物質(zhì)來組成緩沖溶液!9.強堿(酸)滴定一元強酸(堿),CspKa(Kb)10-8就可以直接滴定。如果用Kt表示滴定反應(yīng)的形成常數(shù),那么該反應(yīng)的CspKt應(yīng)為多少? Kt=Ka/Kw CspKt10618.計算下列各溶液的pH值 :(1)2.0×10mol·LHCl (2) 0.020mol·LHSO (3) 0.10mol·LNHCl (4) 0.025mol·LHCOOH (5)1.0×10mol·LHCN (6) 1.0×10mol·LNaC

17、N (7) 0.10mol·L(CH)N (8) 0.10mol·LNHCN (9) 0.010mol·LKHP (10) 0.10mol·LNaS (11)0.10mol·LNHCHCOOH(氨基乙酸鹽)解(1) HCl為一元強酸堿,c2.0×101×10,不能忽略水的解離。 H 2.4×10 pH6.62(2) HSO可以看成一元強酸和一元弱酸的混合液,因兩者的濃度相等Ka1.0×10不是很小??梢愿鶕?jù)下列式子進行計算 H =2.6×10 pH1.59(3) NHCl為一元弱堿的強酸弱堿鹽,

18、可以按照一元弱酸處理, Ka 5.6×10 cKa20Kw c/Ka400可忽略水的解離,也能忽略弱酸解離對酸濃度的影響 H7.48×10pH5.13(4) HCOOH為一元弱酸, Ka1.8×10 cKa20Kw c/Ka400可忽略水的解離,但是不能忽略弱酸解離對酸濃度的影響。H2.03×10pH2.69(5) HCN為一元弱酸,Ka7.2×10 cKa7.2×1020Kw c/Ka400不可忽略水的解離,但是可以忽略弱酸解離對酸濃度的影響。H 2.86×10 pH6.54(6) NaCN為一元弱酸的強堿弱酸鹽,可以按照

19、一元弱堿處理 K1.4×10 cK20Kw c/K400可忽略水的解離,但是不可以忽略弱酸解離對酸濃度的影響。OH =3.1×10(mol·L)pOH4.51 pH9.49(7)(CH)N為一元弱酸 K1.4×10 cK20Kw c/K400可忽略水的解離,也可以忽略弱酸解離對酸濃度的影響。OH1.2×10 pOH4.93 pH9.07(8) NHCN弱酸弱堿鹽按照兩性物質(zhì)來求pH已知K7.2×10 K5.6×10 HcK20 Kw c20K(水的酸式解離,堿性解離可以忽略)H6.35×10 pH9.20(9) (

20、KHP為多元弱酸的酸式鹽,可以按照兩性物質(zhì)來求pH)已知 Ka1.1×10 Ka 3.9×10 cKa2 20Kw c20Ka ( 水的酸式解離可以忽略,但是不能忽略其堿性)H6.2×10 pH4.20(10) (NaS為多元弱酸的強堿弱酸鹽,可以按照多元弱堿來求pH) 已知Ka5.7×10 Ka1.2×10 故K8.3 K1.8×10 cK20 Kw c/K400 40K (水的解離可以忽略,堿的第二步解離可以忽略,但是第一級解離對堿濃度的影響不能忽略。) OH0.10 pOH1.00 pH13.00(11) NHCHCOOH(氨基

21、乙酸鹽) 可以按照多元弱酸來求pH已知Ka4.5×10 Ka2.5×10 cKa20 Kw c/Ka 400 40Ka水的解離可以忽略,酸的第二步解離可以忽略,但是第一級解離對酸濃度的影響不能忽略。H 1.9×10 pH1.7222. 若配制pH=10.00,C+C=1.0mol·L的NH-NHCl緩沖溶液1.0L,問需要15mol·L氨水多少毫升?需要NHCl多少克?第一種解法:解: pH=pKa+lg=9.26+lg10.00 c0.85mol·L C0.15mol·L需15mol·L氨水VmL,則V=56.7

22、(mL)需要NHCl質(zhì)量m0.15×1×53.498.0(g)第二種解法解:已知pH和PKa的情況下,可以得出兩種型體的分布分數(shù),又知道c+C=1.0mol·L= =1-=0.85c0.85mol·L C0.15mol·L需15mol·L氨水VmL,則V=56.7(mL)需要NHCl質(zhì)量m0.15×1×53.498.0(g)23. 欲配制100mL氨基乙酸緩沖溶液,其總濃度c = 0.10mol·L,pH=2.00,需氨基乙酸多少克?還需加多少毫升1.0mol·L的酸或堿?已知氨基乙酸的摩爾質(zhì)量

23、M=75.07g·moL。解:pKa=2.35 氨基乙酸與其鹽組成緩沖溶液 pHpKalg 2.02.35lg 得0.447而cc0.10 得c0.069(mol·L) c0.031mol·L需要氨基乙酸質(zhì)量m0.10×100×10×75.070.75(g)需要加入HCl的體積v6.9(mL)第二種解法根據(jù)分布分數(shù)求解,自己下去想想!26.某一元弱酸HA試樣1.250g用水溶解后稀釋至50.00mL,可用41.20 mL 0.09000mol.L NaOH滴定至計量點。當加入8.24mL NaOH時溶液的pH=4.30。(1)求該弱酸

24、的摩爾質(zhì)量;(2)計算弱酸的解離常數(shù)Ka和計量點的pH;(3)選擇何種指示劑?解(1)設(shè)該弱酸的摩爾質(zhì)量為M g. mol. 依題意 c×V= 即 0.09000×41.20×10= M=337.1(g.mol) (2) cc= c×0.09000pH=pKa+lg 4.30= pKa+ lg 得pKa = 4.90Ka=1.3×10 Kb=7.8×10 ck20KW 400 計量點時,OH= = =5.6×10 (mol.L-1)pOH=5.25 pH=8.75(3) 選酚酞為指示劑.28. 計算用0.1000mol.LH

25、Cl溶液滴定20.00mL0.10mol.LNH溶液時,(1)計量點;(2)計量點前后±0.1相對誤時溶液的pH值 ;(3)應(yīng)選擇哪種指示劑?解: NHHClNHClHO(1) 計量點時 生成的產(chǎn)物為強酸弱堿鹽,所以根據(jù)一元弱酸的公式求解。 cmol·L Ka5.6×10 cKa20Kw c/Ka400 H5.29×10mol·L pH5.28(2) 計量點前為NHNHCl緩沖溶液,根絕兩性物質(zhì)求解。 -1%相對誤差 pH9.26lg9.26lg6.26計量點后溶液的酸度由過量的HCl決定,所以根據(jù)一元強酸求解pH+1%相對誤差 H×

26、0.10005.0×10(mol·L) pH4.30(3)選甲基紅為指示劑。30. 二元弱酸HB在pH=1.50時,=;PH=6.50時,=。(1)求HB的Ka和Ka;(2)能否以0.1000mol.LNaOH溶液分步滴定0.10mol.L的HB;(3)計算計量點時溶液的PH;(4)選擇適宜的指示劑。解:(1) 由題意知pH1.50時時,HKa 故Ka10pH6.50時 HKa Ka 10(2)Ka/Ka10 ,cKa10 , cKa×10×10 故可以0.1000mol·LNaOH溶液分步滴定HB(3)第一計量點 產(chǎn)物為多元弱酸的酸式鹽,故根

27、據(jù)兩性物質(zhì)求pH cKa20 Kw c20Ka H7.8×10(mol·L) pH4.11 甲基紅為指示劑第二計量點產(chǎn)物為多元弱酸的強堿弱酸鹽,故根據(jù)多元弱堿求pHB K10 K10cK20Kw c/K400 40KOH3.2×10(4)pOH4.49 pH9.51 選酚酞為指示劑。36. 含有酸不溶物的混合堿試樣1.100 g,水溶解后用甲基橙為指示劑,滴至終點時用去HCl溶液(THCl/CaO=0.01400 g·mL-1)31.40 mL;同樣質(zhì)量的試樣改用酚酞作指示劑,用上述HCl標準溶液滴定至終點時用去13.30 mL。計算試樣中不與酸反應(yīng)雜物

28、的質(zhì)量分數(shù)。解:由THCl/CaO=0.01400 g·mL-1可求出:cHCl2×THCl/CaO×103/MCaO0.4993(mol·L-1)由題知道:到達第一終點時V113.30 mL 到達第二終點時V231.4013.3018.10 mL V2V1 混合堿為Na2CO3,NaHCO3 則試樣中不與酸反應(yīng)的雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為雜163.99%18.30%17.71%38. 干燥的純NaOH和NaHCO3按21的質(zhì)量比混合后溶于水,并用鹽酸標準溶液滴定。使用酚酞作指示劑時用去鹽酸的體積為V1;繼用甲基橙作指示劑,又用去鹽酸的體積為V2。求V1V2(3位

29、有效數(shù)字)。第一種解法:解:干燥的純NaOH和NaHCO3按21的質(zhì)量比混合后溶于水后的反應(yīng)為 NaOHNaHCO3Na2CO3NaOH和NaHCO3按21的質(zhì)量比混合, 即NaOH相對于NaHCO3過量混合后溶于水為NaOH,Na2CO3混合堿 設(shè)原混合堿中NaHCO3為m(g),NaOH為2m(g)則混合后 故 V14.20 V2 V1/V24.20第二種解法:干燥的純NaOH和NaHCO3按21的質(zhì)量比混合后溶于水后的反應(yīng)為 NaOHNaHCO3Na2CO3設(shè)原混合堿中NaHCO3為m(g),NaOH為2m(g)第一滴定終點相當于NaOH與HCl進行了1:1的反應(yīng)。2m/MNaOH=cH

30、ClV1HCl第二滴定終點相當于NaHCO3與HCl進行了1:1的反應(yīng)。m/MNaHCO3=cHClV2HClV1/V2=2MNaHCO3/MNaOH=4.2046.人體血液中有H2CO3-HCO3-平衡起緩沖作用,今測得血液的pH=7.20,且血液中;HCO3-=2.3×10-2mol L-1。已知在血液中的pKa1=6.10,求血液中H2CO3和HCO3-/H2CO3。解: 已知HCO3-=2.3×10-2mol L-1 pKa1=6.10代入上式 H2CO3= 1.8×10-2mol L-1 HCO3-/H2CO3=13。第七章4.已知乙酰丙酮(L)與Al3

31、絡(luò)合物的累積常數(shù)lg1lg3分別為8.6,15.5和21.3,AlL3為主要型體時的pL范圍是多少?AlL與AlL2相等時的pL為多少?pL為10.0時鋁的主要型體又是多少?解:由 ,由相鄰兩級絡(luò)合物分布曲線的交點處有 pL=lgKi(1).AlL3為主要型體時在pL<5.8時,AlL3為主要型體。(2)時, (3) Al3+為主要型體。13.將100 mL 0.020 mol.L-1 Cu2+溶液與100 mL 0.28 mol.L-1氨水相混后,溶液中濃度最大的型體是哪一種?其平衡濃度為多少?解:由題意知:cCu2+=0.020/2=0.010(mol.L-1)c NH3=0.28/

32、2=0.14(mol.L-1)已知銅氨絡(luò)合物的各累積形成常數(shù)lg1lg4分別為4.15,7.63,10.53,12.67可知lgk1lgk4分別為4.15,3.5,2.8,2.1又pNH3=-lgNH3=-lg0.28/2=0.85<2.1溶液中Cu2+與NH3形成的配合物重要是以Cu(NH3)42+為主溶液中游離氨的濃度為:cNH3= 0.14-4×0.010 = 0.10(mol.L-1)可得出:故濃度最大的型體是Cu(NH3)42+19.今有pH5.5的某溶液,其中Cd2+、Mg2+和EDTA的濃度均為1.0×10-2 mol·L-1。對于EDTA與C

33、d2+的主要反應(yīng),計算其Y值。解:EDTA與Cd2+為主要反應(yīng),受到酸效應(yīng)和共存離子效應(yīng)的影響pH5.5時,查表知道Y(H)105.51Y(Mg)1KMgYMg1108.7×1.0×10-2106.7YY(H)Y(Mg)-1105.51106.7-1106.7322.若溶液的pH11.00,游離CN的濃度為1.0×10-2 mol·L-1,計算HgY絡(luò)合物的lgKHgY值。已知Hg2+CN-絡(luò)合物的逐級形成常數(shù)lgK1lgK4分別為:18.00,16.70,3.83和2.98。解:查表得lgKHgY=21.80 主反應(yīng)為HgY的生成反應(yīng)pH=11.00時

34、,酸效應(yīng)Y(H)=100.07 ,共存離子效應(yīng)不存在YY(H)+ Y(N)=100.07pH=11.00時,水解效應(yīng)Hg(OH) =1015.9Hg與CN的絡(luò)合效應(yīng):=1+1018×10-2+1018×1016.70×10-4+1018×1016.70×103.83×10-6+1018×1016.70×103.83×102.98×10-8= 1033.55YHg(CN)+Hg(OH)= 1033.55lgKHgY=lgKHgYlgYHg=21.8033.550.07=-11.8225.在一定的條

35、件下,用0.01000mol·L-1EDTA滴定20.00ml 1.0×10-2 mol·L-1金屬離子M。已知此時反應(yīng)是完全的,在加入19.98 20.02 ml EDTA時的pM值改變1個單位,計算MY絡(luò)合物的K'MY。解:當加入19.98 ml EDTA時:已知在加入19.98 20.02 ml EDTA時的pM值改變1個單位,故當加入20.02 ml EDTA時:26.鉻藍黑R的酸解離常數(shù)Ka1=10-7.3,Ka2=10-13.5,它與鎂絡(luò)和物的穩(wěn)定常數(shù)KMgIn=107.6(1)計算pH=10.0時的pMgt;(2)以0.02000 molL-

36、1EDTA滴定2.0×10-2molL-1Mg2+,計算終點誤差;(3)與例7-6的結(jié)果相比,選擇那種指示劑更為合適?解: 鉻藍黑R的積累質(zhì)子化常數(shù)為: (1) pH=10.0時, (2)由(1) pH=10.0時, 查表可知 , pH=10.0時, 。Mg2+ 無副反應(yīng) , cMg , sp=10-2.00 molL-1所以 (3)pH=10.0時,用EBT為指示劑時,由例76知道 為了減小終點誤差,應(yīng)該使指示劑變色時的盡量與計量點的接近。與例76的結(jié)果相比,當pH=10.0時,用EBT為指示劑,與計算的很接近,而且在此酸度下變色敏銳,因此選擇EBT為指示劑是適宜的。28.在pH5

37、.0時,用0.002000mol·L-1EDTA滴定0.0020mol·L-1pb2+溶液時,采用(1)HAcNaAc緩沖劑(不與pb2+絡(luò)合)分別控制溶液的酸度,選用二甲酚橙為指示劑,計算兩種情況時的終點誤差,并計論為什么終點誤差不同。已知Pb2+AC-絡(luò)合物的累積形成常數(shù)lg11.9,lg23.3;PH=5.0時,lgKPb-XO7.0。解: (1)HAcNaAc 緩沖溶液pH=5.0已知pH,由分不分數(shù)可求的Ac-(也可以由緩沖溶液的pH計算求得) 金屬離子的副反應(yīng)Pb(AC)=11(Ac-)+2(Ac-)2=1101.9×0.2103.3×(0.

38、2)296.7=101.985Y的酸效應(yīng):pH5.0時,lgY(H)6.45lgKPbYlgKPbYlgPb(AC)lgY(H)18.041.9856.459.6計量點時,pPbsp1/2(lgKPbY +pMPb,sp)1/2(9.6+3)6.3XO作指示劑。pH=5.0時,lgKPb-XO7.0,又因為,金屬離子存在副反應(yīng)滴定終點時:pPb'eppPbtlgPb(AC)lgKPb-XOlgPb(AC)=7.01.985.02pM5.026.3-1.28(2)以六次甲基四胺-HCl為緩沖溶液,pH=5.0. lgY(H)=6.45lgPbYlgKPbYlgY(H)18.046.451

39、1.59計量點時:pPbsp1/2 (11.59+3)7.30滴定終點時:pPbepLgKPb-XO7.0pM-0.3終點誤差不同時主要因為金屬離子Pb2+與AC-的絡(luò)合效應(yīng)引起滴定終點改變,避免Pb2+與AC-的絡(luò)合反應(yīng)就可以減小終點誤差。29.溶液中有Al3+、Mg2+、Zn2+三種離子(濃度均為2.0×10-2mol·L-1),加入NH4F使在終點時氟離子的濃度F-0.10mol·L-1。問能否在pH5.0時選擇滴定Zn2+?解: AlY Al3+ AlF2+AlF63- Zn2+ Y ZnY Mg2+ H+ MgY HY H6Y 已知:lgKMgY8.7,

40、 lgKZnY=16.50 lgKAlY = 16.30且滴定Zn2+的反應(yīng)為主反應(yīng)。因為F-對Al3+的絡(luò)合Al(F)1+1F-+2F-2+3F-3+6F-63.59×1014Al3+=cAl3+,sp/Al(F)=2.0×10-2/3.59×1014對于Al3+的同離子效應(yīng)Y(Al)1KAlYAl3+11016.3×2.0×10-2/3.59×1014=1.56對于Mg2+的同離子效應(yīng)Y(Mg)1KMgYMg2+1108.7×2.0×10-2=106.70pH5.0時,酸效應(yīng)lgY(H)6.45YY(H)Y(A

41、l)Y(Mg)2106.45106.701.562106.89lgKZnYlgKZnYlgZnlgY16.5006.899.61lgcZn,spKZnY -2.00+10.05=7.616故Zn2+可被準確滴定31.濃度均為2.0×10-2mol·L-1的Th4+、La3+混合溶液,欲用0.0200 mol·L-1 EDTA分別滴定,試問:(1)有無可能分步滴定?(2)若在pH3.0時滴定Th4+,能否直接準確滴定?(3)滴定Th4+后,是否有可能滴定La3+適宜的酸度范圍,已知La(OH3的Ksp =10-18.8(4)滴定La3+時選擇何種指示劑較為適宜?為什

42、么?已知pH2.5時,La3+不與二甲酚橙顯色。解:(1)lgKLaY =15.50 lgKThY=23.2lgK=23.215.50 =7.76 故可以分步滴定。(2)pH =3.0時 lgTh(OH)=0.8由題意知道:滴定終點cLa3+=0.01 mol·L-1Y(La)=1+KLaYcLa3+=1013.50Y(H)=1010.60Y=Y(La)+Y(H)-21013.50 lgKThY =23.20.813.50=8.9 lgcTh,SPKThY=6.96 故可以直接準滴定(3)滴定最高酸度 lgY(H=lgKLaY8=15.508=7.50 查表知道 pHmin=4.5最

43、低酸度La(OH)3生成 Ksp =10-18.8 pOH =5.6 pH = 8.4適宜酸度范圍 4.58.4(4) 選二甲酚橙為指示劑.因為二甲酚橙在pH6時與金屬絡(luò)合顯紫紅色,自身單獨為黃色。且已知pH2.5時,La3+不與二甲酚橙顯色,所以并不影響Th4+的滴定。33 有一礦泉水試樣250.0mL,其中K +用下述反應(yīng)沉淀: K+(C6H5)5B-=KB(C6H5 4沉淀經(jīng)過濾、洗滌后溶于一種有機溶劑中,然后加入過量的的HY2-,則發(fā)生如下反應(yīng): 4HgY2-+(C6H5)4B-+4H2O=H3BO3+4C6H5Hg+HY3-+OH-釋出的EDTA需29.64 mL 0.05580mL

44、L-1Mg2+溶液大膽至終點,計算礦泉水中K+的濃度,用mgL-1表示。解:由K+(C6H5)4B-=KB(C6H5)4 4HgY2-+(C6H5)4B-+4H2O=H3BO3+4C6H5Hg+4HY3-+OH-知. K+:(C6H5)4B-:HY3-=1:1:4 Mg:Y=1:1則nY=nMg=則nK+=第八章1.條件電位和標準電位有什么不同?影響電位的外界因素有哪些?答:標準電極電位E指在一定溫度條件下(通常為25)半反應(yīng)中各物質(zhì)都處于標準狀態(tài),即離子、分子的濃度(嚴格講應(yīng)該是活度)都是1mol/l(或其比值為1)(如反應(yīng)中有氣體物質(zhì),則其分壓等于1.013×105Pa,固體物質(zhì)

45、的活度為1)時相對于標準氫電極的電極電位。電對的條件電極電位(E)是當半反應(yīng)中氧化型和還原型的濃度都為1或濃度比為,并且溶液中其它組分的濃度都已確知時,該電對相對于標準氫電極電位(且校正了各種外界因素影響后的實際電極電位,它在條件不變時為一常數(shù))。由上可知,顯然條件電位是考慮了外界的各種影響,進行了校正。而標準電極電位則沒有校正外界的各種外界的各種因素。影響條件電位的外界因素有以下幾個方面;(1) 配位效應(yīng);(2)沉淀效應(yīng);(3)酸濃度 (4)離子強度等。17. 計算pH=10.0,NH4+NH3=0.20mol.L-1時Zn2+/Zn電對的條 18. 分別計算H+=2.0mol.L-1和pH

46、=2.00時MnO4-/Mn2+的條件電位。 解:MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O (1) H+=2.0mol.L-1時的條件電位 MnO4-=Mn2+=1mol.L-1 (2) pH=2.0時的條件電位 MnO4-=Mn2+=1mol.L-120. 已知在1 mol.L-1HCl介質(zhì)中,F(xiàn)e()/Fe()電對的E=0.70V,Sn()/Sn()電對的E=0.14V。求在此條件下,反應(yīng)2 Fe3+ Sn2+= Sn4+2 Fe2+的條件平衡常數(shù)。解: Fe3+ + e Fe2+ E=0.70V Sn4+ + 2e Sn2+ E=0.14V K= 1018.98=9.

47、55×101823. 在1 mol.L-1HclO4介質(zhì)中,用0.02000 mol.L-1KMnO4滴定0.10 mol.L-1 Fe2+,試計算滴定分數(shù)分別為0.50,1.00和2.00時體系的電位。已知在此條件下,MnO4-/Mn2+電對的E=1.45V,F(xiàn)e3+/Fe2+電對的E=0.73V。解:MnO4- + 5 Fe2+ + 8H+ = Mn2 + 5 Fe3+ + 4H2O (1) f = 0.50時, Fe3+=Fe2+ (2) 化學(xué)計量點 f = 1.0 (3) f = 2.00時,MnO4-=Mn2+ 24. 在0.10mol.L-1HCl介質(zhì)中,用0.2000m

48、ol.L-1Fe3+滴定0.10mol.L-1Sn2+,試計算在化學(xué)計量點時的電位及其突躍范圍。在此滴定中選什么指示劑,滴定終點與化學(xué)計量點是否一致?已知在此條件下,F(xiàn)e3+/Fe2+電對的E=0.73V,Sn4+/Sn2+電對的E=0.07V. 解: Fe3+ + e- = Fe2+ E= 0.73V Sn4+ + 2e- = Sn2+ E= 0.07V2Fe3+ + Sn2+= Sn4+ 2Fe2+ 計量點前,滴定分數(shù)為f=19.98/20.00=0.999時計量點后,滴定分數(shù)f=20.02/20.00=1.001時 突躍范圍為0.16V0.55V。根據(jù)指示劑的選擇條件,使得指示劑的條件電

49、勢Ein處于體系的突躍范圍之內(nèi),并盡量使之接近化學(xué)計量點電勢Esp接近,以減少終點誤差。查表知道,次甲基藍的E=0.36,符合條件所以選次甲基藍作指示劑。但是化學(xué)計量點Esp=0.29V,所以滴定終點與化學(xué)計量點不一致。26. 用30.00mL某KMnO4溶液恰能氧化一定質(zhì)量的KHC2O4·H2O,同樣質(zhì)量的KHC2O4·H2O又恰能與25.20 mL濃度為0.2012mol.L-1的KOH溶液反應(yīng)。計算此KMnO溶液的濃度。解:2 MnO4-+ 5 C2O42-+16H+ = 2Mn2+10CO2 +8H2OKOH+KHC2O4·H2O= K2C2O4+H2O

50、由上述反應(yīng)可知:5 mol C2O42-2mol MnO4- 1 mol KOH1 mol KHC2O4·H2O 由題意可得出:29. 準確稱取鐵礦石試樣0.5000g,用酸溶解后加SnCl2使Fe3+還原為Fe2+,然后用24.50 mL KMnO4標準溶液滴定。已知1 ml KMnO4相當于0.01260 g H2C2O4·2H2O。試問:(1)礦樣中Fe及Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)各為多少?(2)取市售雙氧水3.00ml稀釋定容至250.0 mL,從中取出20.00 mL試液,需用上述KMnO4標準溶液21.18 mL滴定至終點。計算每100.0 mL市售雙氧水中所含H2O

51、2的質(zhì)量。解:5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O 5 Fe2+ MnO4-+8H+= Mn2+5 Fe3+4H2O 5H2O2+2MnO4-+6 H+=2Mn2+5O2 +8H2O 由上述反應(yīng)可知: 5 mol C2O42-2mol MnO4-,1mol MnO4-5mol Fe2+,2mol MnO4-5mol H2O2已知1 ml KMnO4相當于0.01260 g H2C2O4·2H2O 可知: (1) 1mol MnO4-5mol Fe2 (2) 2mol MnO4-5mol H2O234. 0.4897g鉻鐵礦試樣經(jīng)Na2O2熔融后,使其

52、中的Cr3+氧化為Cr2O72-,然后加入10 ml 3mol·L-1 H2SO4及50.00mL 0.1202mol·L硫酸亞鐵銨溶液處理。過量的Fe 需用15.05 mL K2Cr2O7標準溶液滴定,而1.00 mLK2Cr2O7標準溶液相當于0.006023g Fe。試求試樣中鉻的質(zhì)量分數(shù)。若以Cr2O3表示時又為多少?解:4Cr3+ 7Na2O2= 2Cr2O72-+14Na+6Fe2+Cr2O72-+14H+=6Fe+2Cr3+7H2O由上述反應(yīng)可知: 6mol Fe2+-1mol Cr2O72-1mol Cr2O32molCr由1.00 mLK2Cr2O7標準溶液相當于0.006023g Fe 可知: 與鉻鐵礦反應(yīng)生成Cr2O72-反應(yīng)的Fe2+的物質(zhì)的量為 50.00×0.1202×10-3-15.05×0.01797=0.004387(mol) 36. 稱取含有Na2HAsO3和As2O5及惰性物質(zhì)的試樣0.2500g,溶解后在NaHC

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