分析化学课后习题

第一章：概论P206、用基准物质Na2CO3标定HCl溶液时，下列情况会对HCl的浓度产生何种影响（偏高、偏低或没有影响)?a.滴定时速度太快，附在滴定管壁的HCl来不及流下来就读取滴定体积（偏低）b.称取Na2CO3时，实际质量为0.1834g，记录时误记为0.1824g（偏低）c.在将HCl标准溶液倒入滴定管之前，没有用HCl溶液荡洗滴定管（偏低）d.锥瓶中的Na2CO3用蒸馏水溶解时，多加了50mL蒸馏水（无影响)e.滴定开始之前，忘记调节零点（偏高或偏低）f.滴定管旋塞漏出HCl溶液（偏低）g.称取Na2CO3时，少量Na2CO3撒在天平盘上（偏高）h.配制HCl溶液时没有混匀P211-4：要求在滴定时消耗0.2moL/L-1NaOH溶液25～30mL。问应称取基准物质邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4)多少克？如果改用H2C2O4·2H2O作基准物质，应称取多少克？已知MKHC8H4O4=204.22g/mol-1(1)设滴定消耗0.2moL/L-1NaOH溶液25mL时，对应的基准物质的质量为mmin，滴定消耗0.2moL/L-1NaOH溶液30mL时，对应的基准物质的质量为mmax。mKHC8H4O4=CNaOHVNaOHMKHC8H4O4所以mmin=（0.2×25×10-3×204.22）=1.0gmmax=（0.2×30×10-3×204.22）=1.2g应称取基准物质邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4)1.0～1.2g(2)已知MH2C2O4·2H2O=126.07g/mol-1mH2C2O4·2H2O=1/2CNaOHVNaOHMH2C2O4·2H2O所以mmin=(1/2×0.2×25×10-3×126.07)=0.3gmmax=(1/2×0.2×30×10-3×126.07)=0.4g应称取基准物质H2C2O42H2O的质量为0.3g～0.4g。1-11：已知在酸性溶液中Fe2+与KMnO4反应时，1.00mLKMnO4溶液相当于0.1117gFe，而1.00mLKH2O4·H2C2O4溶液在酸性介质中恰好与0.2mL上述KMnO4溶液完全反应。问需要多少毫升0.2000mol/L-1NaOH溶液才能与上述1.00mLKH2O4·H2C2O4溶液完全中和？KMnO4与Fe2+的反应和KMnO4与KH2O4·H2C2O4的反应分别为：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O5KH2O4·H2C2O4+4KMnO4+17H+=20CO2+4Mn2++16H2O+9K+根据反应可得以下物质的量的关系式nKMnO4=1/5nFe2+nKH2O4·H2C2O4=5/4nKMnO4KH2O4·H2C2O4与NaOH的反应为：KH2O4·H2C2O4+3NaOH=KNaC2O4+Na2C2O4+3H2O所以:nKH2O4·H2C2O4=1/3nNaOH已知MFe=55.845g/mol-1,根据KMnO4溶液对Fe的滴定度，计算出KMnO4溶液的物质的量浓度：cKMnO4=（1/5×0.1117×103）/55.845=0.4000mol/L-1根据KMnO4与KH2O4·H2C2O4反应时的反应计量关系，由KMnO4溶液的浓度、体积和KH2O4·H2C2O4溶液的体积，可计算出KH2O4·H2C2O4溶液的浓度：cKH2O4·H2C2O4=(5/4cKMnO4VKMnO4)/VKH2O4·H2C2O4=(5/4×0.4×0.2)/1.00=0.10mol/L-1根据KH2O4·H2C2O4与NaOH反应时的化学计量关系，由KH2O4·H2C2O4溶液的物质的量的浓度、体积和NaOH溶液的物质的量浓度，可计算出NaOH溶液的体积：VNaOH=(3cKH2O4·H2C2O4VKH2O4·H2C2O4)/cNaOH=(3×0.10×1.00)/0.2000=1.5mL1-13:称取大理石试样0.2303g，溶于酸中，调节酸度后加入过量（NH4)2C2O4溶液，使Ca2+沉淀为CaC2O4。过滤、洗净，将沉淀溶于稀H2SO4中。溶解后的溶液用浓度为c1/5KMnO4=0.2012mol/L-1KMnO4标准溶液滴定，消耗22.30mL，计算大理石中CaCO3的质量分数。已知MCaCO3=100.09g/mol-1。此题为间接滴定法。试样中的CaCO3溶于酸，加入过量（NH4)2C2O4溶液时，Ca2+形成CaC2O4沉淀，过滤、洗净沉淀后，将沉淀重新溶解，再用KMnO4标准溶液滴定沉淀中释放出来的C2O42-，计算钙的含量。滴定反应为：5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2++8H2O根据反应可知;Ca2+～CaCO3～C2O42-～2/5MnO4-所以：nCaCO3=5/2nKMnO4又因为：c1/5KMnO4=5cKMnO4所以：WCaCO3=(5/2×1/5×c1/5KMnO4VKMnO4MCaCO3)/ms=(1/2×0.2012×22.30×10-3×100.09)/0.2303=97.50%1-17:0.200g某含锰试样中的锰的含量被分析如下：加入50.0mL0.100mol/L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液还原MnO2到Mn2+，完全还原后，过量的Fe2+在酸性溶液中被0.02mol/L-1KMnO4标准溶液滴定，需15.0mL。以Mn3O4(M=228.8g/mol-1)的形式计算该试样中锰的含量。5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O2Fe2++MnO2+4H+=Mn2++2Fe3++2H2O假设试样中的锰含量全部以MnO2的形式存在。设加入的Fe2+的总量为nFe2+(总)，则：nFe2+(总)=（0.100×50）mmol=5.00mmol设还原MnO2后过量的Fe2+的量为nFe2+(过)，则nFe2+(过)=5nKMnO4=（5×0.02×15）mmol=1.50mmol与试样中MnO2反应的Fe2+的量为：nFe2+=3.5mmol根据MnO2与的Fe2+反应可知，nMnO2=1/2nFe2+所以：WMn3O4=WMnO2×(MMn3O4/3MMnO2)=(nFe2+MMn3O4)/6ms=(3.50×228.8)/(6×0.200×1000)=66.7%第五章：酸碱滴定法6、用HCl中和NaCO3溶液分别至pH=10.50和pH=6.00时，溶液中各有哪些组份？其中主要成分是什么？当中和至pH4.00时，主要成分是什么？pH=10.50：CO32-、HCO3-pH=6.00:HCO3-、H2CO3pH4.00:H2CO37、增加电解质的浓度，会使酸碱指示剂HIn-的理论变色点pH变大还是变小？（变小）8、以NaOH或HCl溶液滴定下列溶液时，在滴定曲线上会出现几个突跃？a:2个b:1个c:1个d:2个e:1个f:1个5-5、某混合溶液含有0.10mol/LHCl、2.0×10-4mol/LNaHSO4和2.0×10-6mol/LHAc。a.计算此混合溶液的pH值。b.加入等体积0.10mol/LNaOH溶液后，溶液的pH值。a、溶液为强酸与弱酸的混合体系，且弱酸的浓度较低，所以溶液中的[H+]主要由HCl决定，即：[H+]≈CHCl=0.10mol/LpH=1.00b、加入等体积0.10mol/LNaOH溶液后，HCl被中和，溶液为NaHSO4和HAc的混合溶液。[H+]=[SO42-]+[Ac-]+[OH-]≈[SO42-]=CHSO4-(Ka2/Ka2+[H+])[H+]=9.9×10-5mol/LpH=4.005-15、二元弱酸H2B，已知pH=1.92时，δH2B=δHB-；pH=6.22时，δB2-=δHB-。a、计算H2B的Ka1和Ka2。b、若用0.100mol/LNaOH滴定0.100mol/LH2B，滴定至第一和第二化学计量点时，溶液的pH值各为多少？各选用何种指示剂？a、当δH2B=δHB-，[H2B]=[HB-]，所以Ka1=[H+]=10-1.92=1.2×10-2当δB2-=δHB-，[HB-]=[B2-]，所以Ka2=[H+]=10-6.22=6.02×10-7][]][[21BHHBHKa][]2][[2HBBHKab、滴定至第一化学计量点时，溶液中的成分为HB-，CHB-=0.05mol/L。因为cKa210Kw,水的解离可以忽略，又因为CHB-和Ka1比较，不能忽略，所以=7.63×10-5mol/LpH=4.12故第一化学计量点可用甲基橙为指示剂。滴定至第二化学计量点时，溶液中的成分分别为B2-，cB2-=0.1/3mol/L,此为二元弱碱，其pKb1=14.0-6.22=7.78.因为cKb110Kw,c/Kb1100,所以可用最简公式计算。pOH=4.63pH=9.37故第二化学计量点可用酚酞为指示剂。121][KaccKaKaHHBHB272102.105.005.01002.6102.11][bcKH5-18、称取一元弱酸HB0.8150g，溶于适量水中。以酚酞为指示剂，用0.1100mol/LNaOH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。计算该弱酸HB的pKa值。用NaOH溶液滴定HB至终点时:nHB=nNaOH=（0.11×24.60）mmol=2.706mmol加入NaOH溶液11.00mL时，组成HB-B-缓冲溶液，此时nB-=（0.11×11.00）mmol=1.21mmolnHB=2.706-1.21=1.496mmolpKa=4.8980.4lgHBBccpKapH5-21、阿司匹林的有效成分是乙酰水杨酸，现称取阿司匹林试样0.250g，加入50.00mL0.1020mol/LNaOH溶液，煮沸10min，冷却后，以酚酞作指示剂用H2SO4滴定其中过量的碱，消耗0.5050mol/LH2SO4溶液25.00mL。计算试样中乙酰水杨酸的质量分数。已知乙酰水杨酸与NaOH的反应计量关系为1:2所以%8.92100025.0216.180)200.2505050.01020.000.50(乙酰水杨酸W5-25、称取钢样1.000g,溶解后，将其中的磷沉淀为磷钼酸铵。用20mL0.100mol/LNaOH溶液溶解沉淀，过量的NaOH用HNO3溶液反滴定至酚酞刚好褪色，耗去0.2000mol/LHNO3溶液7.50mL。计算钢中P和P2O5的质量分数。测定过程中有关物质的量的关系为：P～(NH4)2HPO4·12MoO3～24NaOH所以%149.0974.30294.141%065.02%065.01000000.124974.30)50.72.0201.0(5252POPPOPPMM第六章：络合滴定法5、10-2mol/L的Zn2+约在pH=6.4开始沉淀，若有以下两种情况：a.在pH4～pH5时，加入等物质的量的EDTA滴定Zn2+至终点,再调节pH=10。b.在pH≈10的氨性缓冲溶液中，用EDTA滴定Zn2+至终点。当两者体积相同时，试问那种情况的lgK’ZnY大？为什么？a情况下lgK’ZnY大，因为b比a多了副反应。13、以HCl溶解水泥试样后，制成一定量试样溶液。试拟定一个以EDTA测定此试样溶液中Fe3+,Al3+,Ca2+,Mg2+含量的滴定方法。2233CaMgAlFe2233CaMgAlFe22CaMg三乙醇胺（Fe3+,Al3+被掩蔽）pH=12～13，Ca指示剂EDTA被滴定）22()(CaCaYOHMgpH=10，EDTA,铬黑TMgY(Mg2+被滴定）YAlYFeY33AlFeZnYAlYFeY过量定量EDTApH=5～6Zn2+,二甲酚橙EDTA(测得Fe3+,Al3+总量）NH4FZnYYAlFFeY3