高中、大学分析化学、环境监测资料及试卷 下载本文

1. 计算AgCl 在纯水和0.01mol·l HNO3溶液中的溶解度。(Ksp(AgCl))=1.8×10-10,忽略离子强度的影响)

2. 计算PbSO

3. 在100ml PH =10.0,[PO43+]=0.0010 mol·L-1 的磷酸盐溶液中能溶解多少克Ca3(PO4)2 。(Ca3(PO4)2的溶度积Ksp=2.0×10-29 ,

在PH=2.0的溶液中的溶解度。(K

=1.6×10-8 ,H2SO

的离解常数Ka2 =1.0×10-2)

=310.18

4. 计算CaC2O4 沉淀在PH=3.0,C C2O42- =0.010mol·L-1的溶液中的溶解度。(K 为:Ka1=5.9×10-2,Ka2 =6.4×10-5)

=2.0×10-9,H2C2O4的离解常数

5. 往0.010 mol·L-1的ZnCl2溶液中通H2S至饱和,欲使溶液中不产生ZnS沉淀,溶液中的H+浓度不应低于多少。(H2S饱和溶液中,[H+]2[S2-]=6.8×10-24 ,Ksp(ZnS)=2×10-22)

1.解:设AgCl在纯水中的溶解度为s,因溶解的AgCl基本上都以离解形式存在,因此可以忽略固有溶解度。一般情况下都不考虑固有溶解度,除非微溶化合物的固有溶解度较大,或是有特别说明。 故 [Ag+]=s ,[Cl -]=s Ksp(AgCl)=[Ag+] [Cl -]=s2 s=

=

=1.3×10 (mol·L )

因AgCl为强酸盐,若不计离子强度等的影响,其溶解度将不受酸的影响,所以AgCl在0.01 mol·L 的HN03溶液中的溶解度与其在纯水中的溶解度相同,为1.3×10 mol· L 。

2.解:溶液的PH较低,SO 2-会发生质子化,因此应考虑酸效应。设PbSO 的溶解度为s,依据其溶解平衡可知 [Pb2+]=s ,[ SO 2-]+[ HSO -]+[ H2SO ] = s

[ SO 2-]= 2×s= 又K

故s=1.7×10-4(mol-1)。

×s= ×s=0.5s

=[Pb2+][ SO 2-]=s×0.5s=0.5s =1.6×10-8,

3.解:因题中已指定[PO43+]为0.0010mol·L-1,故不需考虑酸效应和PO43+的存在形式等.而只需考虑同离子效应。设其溶解度为s,在100ml溶液中能溶解则m g Ca3(PO4)2,则由其溶解平衡可知,在Ca3(PO4)2饱和的上述溶液中 [Ca2+]=3s,[PO43+]=0.0010 + 2s

而 Ksp = [Ca2+]3[PO43+]2 =2.0×10-29 故 (3s)3 ×(0.0010+2s)2=2.0×10-29 s=9.0×10-9 mol·L-1 m=s×

×100×10-3

=9.0×10-9×310.18×0.1 =2.8×10-7(g)

4.解:溶液中存在有C2O42-,因此要考虑同离子效应。另外,H2C2O4为弱酸,而溶液中的酸度又较大,因此还需考虑酸效应。 设CaC2O4的溶解度为s,根据溶解平衡可知:

[Ca2+] = s , [ C2O42-] = 2×(C C2O42-+s)= 2×(0.010+s) K

= [Ca2+][ C2O42-]= s× 2×(0.10+s) 0.010× 2×s(s相对0.010来说很小)

即 s=

而 2=

=5.9×10-2

故 s=

=3.4×10-6(mol·L-1)

5.解:欲使溶液中不产生ZnS沉淀,则要求 [Zn2+][S2-] Ksp(ZnS) 而 [H+]2[S2-]=6.8×10-24

故 [H+] = =1.8×10-2 mol·L-1

1. 对含铁的试样进行150次分析,己知结果符合正态分布N(55.20,0.202),求分析结果大于55.60%的最可能出现的次数。 2. 某炼铁厂生产的铁水,从长期经验知道,它的碳含量服从正态分布,μ为4.55%,σ为0.08%,现又测了5炉铁水,其碳含量分别为4.28%,4.40%,4.42%,4.35%,4.37%。试问均值有无变化(а=0.05)。

3. 已知某铜样中铅含量为0.105%,用一种光谱分析法测定结果为0.109%,标准偏差为0.008%, (1)若此结果为四次测定结果的平均值,置信度95%时,能否认为此方法有系统误差存在? (2)若此结果是大于20次测定的平均值,能否认为有系统误差存在?已知t0.95,3=3.18; t0.95,20=2.09

4. 称取贪氮试样0.2g,经消化后转化为NH3,用10ml0.05mol·L-1HCl吸收,返滴定时耗去0.05mol·L-1,NaOH 9.5m1。若想提高测定的准确度,可采取什么方法?

5 测定试样中CaO的质量分数时,得到如下结果:2..01%,20.03%,2004%,20.05%。问: (1)统计后处理后的分析结果应如何表示? (2)比较95%和90%时的置信区间。

6. 已知某清洁剂有效成分的质量分数标准值为 54.46% ,测定 4 次所得的平均值为 54.26% ,标准偏差为 0.05% 。问置信度为 0.95 时,平均值与标准值之间是否存在显著性差异?

7. 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 ) : 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 )?

1. 解: 分析化学中测量结果的数据一般都符合正态分布的规律。这种分布表明随机误差的出现是有规律的,即小误差出现的概率大,大误差出现的概率小,出现很大误差的概率极小,正负误差出现的概率相同。使用正态分布表时,通常要先将测量值的分布转换为标准正态

分布,即以σ为单位来表示随机误差 u=(x—μ)/σ

然后计算随机误差的区间概率。本题中光特数据变换为标准正态分布,即计算: u=(x—μ)/σ=(55.60-55.20)/0.20=2

查正态分布表得到u=2时的正态分布概率为0.4773,故150次中分析结果大于55.60%的概率为0.5—0.4773=2.27%,则可能出现的次数为 150×2.27%=3.405

3次。

本题是单侧区间概率问题,对于双侧问题,如u= 2时,即测量值落在该区间的概率为0.4773×2,则测量值落在该区间外的概率p=1—0.4773×2=0.0454,概率乘以总的测量次数就可得到落在区间外的次数。

2. 解:本题中总体标准偏差σ已知,检验总体平均值与真值之间是否有显著性差异可用u检验法。计算一定显著性水平а下的u计算与标准正态分布表中的uа比较,若u计算>uа,则

与μ之间存在显著性差异,表明铁水中碳含量出现了变化。

5次测定的平均值 =4.36%

u计算= = =3.9>u0.0=1.96

所以测定的平均含碳量与真值之间存在显著性差异。

3. 解: 检验测定结果与真值之间是否存在系统误差,用t检验法。 当n=4时

t= · = · =1.00

t0.95,3=3.18>1.00 所以

与μ之间的差异不显著,表明无系统误差存在

当n=20时

t= · = · =2.24

t0.95,20=2.09<2.24 所以

与μ之间的差异显著,表明有系统误差存在。

4. 解: 滴定分析通常滴定剂的体积应在20ml左右才能保证滴定误差在0.1%左右。滴定剂体积太小滴定的相对误差增大。NH3的测定是用返滴定法,即用HCl的量减去NaOH的量得到。若增加HCl溶液的体积相应NaOH溶液的量也增加,二者的差值变化不大,误差仍然很大,若使用更稀NaOH溶液,滴定剂体积会增加,但是滴定突越减小,对准确度也不利,因此最佳的方法是增加试样量,使生成更多的氨,从而增加滴定剂体积,提高分折结果的准确度。 5. 解: (1)统计处理后的结果表示为: =20.03% s=0.017% n=4

(2)n=4,95%置信度时f=3.182,其置信区间为:

μ= =20.03 =20.03 0.027(%)

n=4,90%置信度时f=32.353,其置信区间为:

μ= =20.03 =20.03 0.020(%)

由以上计算可知,置信度为95%时的置信区间比置信度为 90%时的置信区间宽,置信度越高,置信区间越宽。

6. 解:已知: =54.26 %, T=54.46% s=0.05%, n=4

s = = = 0.025%

t =

查表 3-2 , t

=

=3.18

= 8

所以平均值与标准值间存在显著性差异。

7. 解: = = 47.89

s= = = 0.27

t=

查表 3-2 , t

= = 0.91

=2.78>t. 所以这批产品合格。

1. 指出下列情况各引起什么误差,若是系统误差,应如何消除? (1)称量时试样吸收了空气中的水分 (2)所用砝码被腐蚀 (3)天平零点稍有变动 (4)试样未经充分混匀

(5)读取滴定管读数时,最后一位数字估计不准 (6)蒸馏水或试剂中,含有微量被测定的离子 (7)滴定时,操作者不小心从锥形瓶中溅失少量试剂

2. 某铁矿石中含铁39.16%,若甲分析结果为39.12%,39.15%,39.18%;乙分析结果为39.19%,39.24%,39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。

3. 如果要求分析结果达到0.2%或1%的准确度,问至少应用分析天平称取多少克试样?滴定时所用溶液体积至少要多少毫升?

4. 甲、乙二人同时分析一样品中的蛋白质含量,每次称取2.6g,进行两次平行测定,分析结果分别报告为 甲: 5.654% 5.646% 乙: 5.7% 5.6%

试问哪一份报告合理?为什么?

5. 下列物质中哪些可以用直接法配制成标准溶液?哪些只能用间接法配制成标准溶液? FeSO4 H2C2O4·2H2O KOH KMnO4 K2Cr2O7 KBrO3 Na2S2O3·5H2O SnCl2

6. 有一NaOH溶液,其浓度为0.5450mol·L-1,取该溶液100.0ml,需加水多少毫升才能配制成0.5000mol·L-1的溶液?

7. 计算0.2015mol·L-1HCl溶液对Ca(OH)2和NaOH的滴定度。

8. 称取基准物质草酸(H2C2O4·2H2O)0.5987溶解后,转入100ml容量瓶中定容,移取25.00ml标定NaOH标准溶液,用去NaOH溶液21.10ml。计算NaOH溶液的量浓度。

9. 标定0.20mol·L-1HCl溶液,试计算需要Na2CO3基准物质的质量范围。

10. 分析不纯CaCO3(其中不含干扰物质)。称取试样0.3000g,加入浓度为0.2500 mol·L-1HCl溶液25.00ml,煮沸除去CO2,用浓度为0.2012 mol·L-1的NaOH溶液返滴定过量的酸,消耗5.84ml,试计算试样中CaCO3的质量分数。

11. 用开氏法测定蛋白质的含氮量,称取粗蛋白试样1.658g,将试样中的氮转变为NH3并以25.00ml,0.2018 mol·L-1的HCl标准溶液吸收,剩余的HCl以0.1600 mol·L-1NaOH标准溶液返滴定,用去NaOH溶液9.15ml,计算此粗蛋白试样中氮的质量分数。

12. 怎样溶解下列试样

锡青铜,高钨钢,纯铝,银币,玻璃(不测硅)

13. 常量滴定管的读数误差为±0.01mL,如果要求滴定的相对误差分别小于0.5% 和0.05% ,问滴定时至少消耗标准溶液的量是多少毫升(mL)?这些结果说明了什么问题?

14. 万分之一分析天平,可准确称至±0.0001g,如果分别称取试样30.0mg和10.0mg ,相对误差是多少?滴定时消耗标准溶液的量至少多少毫升(mL)?

15. 求重铬酸钾标准溶液(1/6 K2Cr2O7 = 0.1000mol /L)以K2CrO7及其Fe2+、FeO和Fe2O3表示的滴定度(g/mL)

16. 测定某废水中的COD,十次测定结果分别为50.0,49.2,51.2,48.9,50.5,49.7,51.2,48.8,49.7和49.5mgO2 / L,问测定结果的相对平均偏差和相对标准偏差各多少?

17. 为标定硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液的准确浓度,准确取5.00mol / L重铬酸钾标准溶液(1/6K2Cr2O7 = 0.2500 mol / L ),用(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定消耗12.50,问该溶液的量浓度((NH4)2Fe(SO4)2,mol / L)是多少?

18. 水中Ca2+为20.04 ppm,令其比重=1.0,求其量浓度是多少(Ca2+,mol /L, nmol /L表示)?

1. 解:(1)系统(2)系统(3)偶然(4)过失(5)偶然(6)系统(7)过失 2. 解:甲:

Er=-0.03% S=0.03%

乙:

Er=0.2%? S=0.04%

甲的准确度和精密度比乙高。 3. 解:0.2%的准确度: m=

V=

1%的准确度:

m=

V=

4. 解:乙报告合理。因为有效数字是仪器能测到的数字,其中最后一位是不确定的数字,它反映了仪器的精度,根据题中所述每次称取2.6g进行测定,只有两位有效数字,故乙报告正确反映了仪器的精度是合理的。

5. 解:直接法:H2C2O4·2H2O,K2Cr2O7,KBrO3 间接法:FeSO4,KOH,KMnO4,Na2S2O3·5H2O,SnCl2

6. 解:V=

7. 解:2HCl~Ca(OH)2 HCl~NaOH

加水109.0-100.0=9.0(ml)

8. 解:cNaOH=

9. 解:当HCl体积为20ml时,

当HCl体积为30ml时,

Na2CO3的质量范围在0.21至0.32(g)之间 10. 解:

11. 解:

1. 酸碱滴定中,指示剂选择的原则是什么? 2. 某酸碱指示剂的pK(HIn)=9,推算其变色范围。

3. 借助指示剂的变色确定终点,下列各物质能否用酸碱滴定法直接准确滴定?如果能,计算计量点时的pH值,并选择合适的指示剂。①0.10mol·L-1NaF,②0.10mol·L-1HCN,③0.10 mol·L-1CH2ClCOOH。

4. 下列多元酸能否分步滴定?若能,有几个pH突跃,能滴至第几级?①0.10mol L-1草酸,②0.10mol L-1H2SO3,③0.10mol L-1H2SO4。 5. 计算用0.10 mol L-1NaOH滴定0.10 mol L-1HCOOH溶液至计量点时,溶液的pH值,并选择合适的指示剂。

6. 某一元弱酸(HA)纯试样1.250g,溶于50.00ml水中,需41.20ml0.09000 mol·L-1NaOH滴至终点。已知加入8.24mlNaOH时,溶液的pH=4.30,(1)求弱酸的摩尔质量M,(2)计算弱酸的电解常数Ka,(3)求计量点时的pH值,并选择合适的指示剂指示终点。 7. 以0.2000mol·L-1NaOH标准溶液滴定0.2000mol·L-1邻苯二甲酸氢钾溶液,近似计算滴定前及滴定剂加入至50%和100%时溶液的

pH值。(已知 Ka1=1.3×10-3 Ka2=3.9×10-6)

8. 有一浓度为0.1000mol·L-1的三元酸,其pKa1=2, pKa2=6,pKa3=12,能否用NaOH标准溶液分步滴定?如能,能滴至第几级,并计算计量点时的pH值,选择合适的指示剂。

9. 用因保存不当失去部分结晶水的草酸(H2C2O4·2H2O)作基准物质来标定NaOH的浓度,问标定结果是偏高、偏低还是无影响。 10. 某标准NaOH溶液保存不当吸收了空气中的CO2,用此溶液来滴定HCl,分别以甲基橙和酚酞作指示剂,测得的结果是否一致? 11. 有工业硼砂1.000g,用0.1988mol·L-1HCl24.52ml恰好滴至终点,计算试样中Na2B4O7·10H2O, Na2B4O7和B的质量分数。(B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3)

12. 称取纯碱试样(含NaHCO3及惰性杂质)1.000g溶于水后,以酚酞为指示剂滴至终点,需0.2500mol·L-1HCl20.40ml;再以甲基橙作指示剂继续以HCl滴定,到终点时消耗同浓度HCl28.46ml,求试样中Na2CO3和NaHCO3的质量分数。

13. 取含惰性杂质的混合碱(含NaOH,NaCO3,NaHCO3或它们的混合物)试样一份,溶解后,以酚酞为指示剂,滴至终点消耗标准酸液V1ml;

另取相同质量的试样一份,溶解后以甲基橙为指示剂,用相同的标准溶液滴至终点,消耗酸液V2ml,(1)如果滴定中发现2V1=V2,则试样组成如何?(2)如果试样仅含等摩尔NaOH和Na2CO3,则V1与V2有何数量关系?

14. 称取含NaH2PO4和Na2HPO4及其他惰性杂质的试样1.000g,溶于适量水后,以百里酚酞作指示剂,用0.1000mol·L-1NaOH标准溶液滴至溶液刚好变蓝,消耗NaOH标准溶液20.00ml,而后加入溴甲酚绿指示剂,改用0.1000 mol·L-1HCl标准溶液滴至终点时,消耗HCl溶液30.00ml,试计算:(1)W(NaH2PO4),(2)W(Na2HPO4),(3)该NaOH标准溶液在甲醛法中对氮的滴定度。

15. 称取粗铵盐1.000g,加过量NaOH溶液,加热逸出的氨吸收于56.00ml 0.2500mol·L-1H2SO4中,过量的酸用0.5000 mol·L-1 NaOH回滴,用去碱21.56ml,计算试样中NH3的质量分数。

16. 蛋白质试样0.2320g经克氏法处理后,加浓碱蒸馏,用过量硼酸吸收蒸出的氨,然后用0.1200 mol·L-1HCl21.00ml滴至终点,计算试样中氮的质量分数。

17. 含有H3PO4和H2SO4的混合液50.00ml两份,用0.1000mol·L-1NaOH滴定。第一份用甲基橙作指示剂,需26.15ml NaOH到达终点;第二份用酚酞作指示剂需36.03ml NaOH到达终点,计算试样中两种酸的浓度。

18. 称取土样1.000g溶解后,将其中的磷沉淀为磷钼酸铵,用20.00ml 0.1000mol·L-1NaOH溶解沉淀,过量的NaOH用0.2000mol·L-1HNO37.50ml滴至酚酞终点,计算土样中w(P)、w(P2O5)。已知: H3PO4+12MoO42-+2NH4++22H+=(NH4)2HPO4·12MoO3·H2O+11H2O (NH4)2HPO4·12MoO3·H2O+24OH-=12 MoO42-+ HPO42-+2NH4++13H2O 1. 解:指示剂的变色范围应全部或部分落在突跃范围之内。 2. 解:变色范围pH=pK HIn±1=9±1 即为8~10范围之内。

3. 解:①KHF=3.53×10-4 cKF-=(1.0×10-14)/(0.10×3.53×10-4) < 10-8 即NaF不能被强酸直接滴定

②KHCN=4.93×10-10 cKHCN=0.10×4.93×10-10<10-8 即HCN不能被强碱直接滴定

③KCH2ClCOOH=1.4×10-3 cKCH2ClCOOH=0.10×1.4×10-3>10-8 可被强碱直接滴定

=,pOH=6.23, pH=7.77,中性红为指示剂

4. 解:①H2C2O4 Ka1=5.90×10-2 Ka2=6.40×10-5 cKa1>10-8 cKa2>10-8 Ka1/Ka2<104 只能滴定到第二终点,有一个pH突跃。

②H2SO3 Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7 cKa1>10-8 cKa2<10-8 有一个突跃,一级电离的H+可被准确滴定。

③H2SO4可视为二元强酸,只有一个突跃,只能滴定到第二终点

5. 解:pOH=5.77 pH=8.23 酚酞指示剂

6. 解:①

②依题意形成缓冲溶液。pH=4.30=pKa-lgpKa=4.90 Ka=1.3×10-5

pOH=5.24 pH=8.76 酚酞指示剂

7. 解:滴定前:

50%: pH=pKa2-lg1=5.41

pH=4.18

100%: =4.80 pH=9.2 酚酞指示剂

8. 解:cKa1=0.1000×10-2>10-8 第一级:

cKa2=0.05000×10-6>10-8

pH=4.67 甲基橙指示剂

>104

第二级:

∵cKa3=0.033×10-12<10-8

pH=8.8 酚酞或百里酚蓝指示剂。

∴ 三元酸第一、二级电离的H+可被准确滴定,亦可分步滴定,而第三级电离的H+不能直接滴定。 9. 解:偏低

10. 解:吸收了CO2气体的标准NaOH溶液,用甲基橙和酚酞作指示剂测定HCl溶液,其结果不一致。 11. 解:w(硼砂)=

w(Na2B4O7)=w(B)=

12. 解:w(Na2CO3)=

w(NaHCO3)=

13. 解:(1)Na2CO3 (2)3V1=2V2

14. 解:w(NaH2PO4)=

w(Na2HPO4)=

15. 解:w(NH3)=

16. 解:w(N)=

17. 解:c(H3PO4)= 36.03-26.15=9.88

c(H2SO4)=

18. 解:P%=

P2O5%=

1. pH=4.0时,能否用EDTA准确滴定0.01mol/LFe2+?pH=6.0,8.0时呢?

2. 若配制EDTA溶液的水中含有Ca2+、Mg2+,在pH=5-6时,以二甲酚橙作指示剂,用Zn2+标定该EDTA溶液,其标定结果是偏高还是偏低?若以此EDTA测定Ca2+、Mg2+,所得结果如何?

3. 含0.01mol/L Pb2+、0.01mol/LCa2+的HNO3溶液中,能否用0.01mol/LEDTA准确滴定Pb2+?若可以,应在什么pH下滴定而Ca2+不干扰?

4. 用返滴定法测定Al3+含量时,首先在pH=3左右加入过量的EDTA并加热,使Al3+完全配位。试问为何选择此pH值?

5. 量取含Bi3+、Pb2+、Cd2+的试液25.00ml,以二甲酚橙为指示剂,在pH=1时用0.02015mol/LEDTA溶液滴定,用去20.28ml。调节pH至5.5,用此EDTA滴定时又消耗28.86ml。加入邻二氮菲,破坏CdY2-,释放出的EDTA用0.01202mol/L的 Pb2+溶液滴定,用去18.05ml。计算溶液中的Bi3+、Pb2+、Cd2+的浓度。

6. 在25.00ml含Ni2+、Zn2+的溶液中加入50.00ml,0.01500mol/L EDTA溶液,用0.01000mol/LMg2+返滴定过量的EDTA,用去17.52ml,然后加入二巯基丙醇解蔽Zn2+,释放出EDTA,再用去22.00mlMg2+溶液滴定。计算原试液中Ni2+、Zn2+的浓度。

7. 间接法测定SO42-时,称取3.000g试样溶解后,稀释至250.00ml。在25.00ml试液中加入25.00ml,0.05000mol/LBaCl2溶液,过滤BaSO4沉淀后,滴定剩余Ba2+用去29.15ml0.02002mol/LEDTA。试计算SO42-的质量分数。

8. 称取硫酸镁样品0.2500g,以适当方式溶解后,以0.02115mol/LEDTA标准溶液滴定,用去24.90ml,计算EDTA溶液对MgSO4·7H2O的滴定度及样品中MgSO4的质量分数。

9. 分析铜、锌、镁合金时,称取试样0.5000g,溶解后稀释至200.00ml。取25.00ml调至pH=6,用PAN作指示剂,用0.03080mol/L EDTA溶液滴定,用去30.30ml。另取25.00ml试液,调至pH=10,加入KCN掩蔽铜、锌,用同浓度EDTA滴定,用去3.40ml,然后滴加甲醛解蔽剂,再用该EDTA溶液滴定,用去8.85ml。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。 1. 解:用配位滴定法准确滴定单一金属离子的条件是:

lgc(M)K′MY≥6 (相对误差≤0.1%)根据题意滴定的最高酸度为:

查表得pH=5.1

最低酸度为: 可根据Fe(OH)2

Fe2++2OH-

2. 解:根据酸效应曲线可查出准确滴定某一金属离子的最低pH值,因此,在pH=5-6时,Zn2+能被EDTA准确滴定,而Ca2+、Mg2+不能被滴定,所以Ca2+、Mg2+的存在无干扰,标定结果是准确的。

若以此EDTA溶液测定Ca2+、Mg2+时,所得结果偏高。因为测定Ca2+、Mg2+时,一般是在pH=10的条件下,此时,EDTA溶液中含有的Ca2+、Mg2+也要与EDTA形成配合物,从而多消耗EDTA溶液。因此,所得结果偏高。

准确滴定Fe2+的pH范围为5.1~6.8

∴在pH=4.0 ,pH=8.0时,不能准确滴定Fe2+。 而在pH=6.0时可以准确滴定Fe2+。

,pOH=7.2, pH=14-7.2=6.8

3. 解:M、N两种金属离子同时存在,选择性滴定M离子而N离子不干扰的条件是:

∵只考虑酸效应而无其他副反应,

所以,Pb2+可被准确滴定而Ca2+不干扰。

即lg0.01+18.04 - lgAy(H) ≥6 lgAy(H)≤10.04 据此查表得pH≥3.2

Pb2+不生成Pb(OH)2沉淀时,pOH≥8.9, pH≤14-8.9=5.1

故确定Pb2+的pH应控制在3.2~5.1范围内。

4. 解:因为Al3+与EDTA的反应很慢;酸度低时,Al3+易水解形成一系列多羟基配合物;同时Al3+对二甲酚橙指示剂有封闭作用,所以,在pH=3左右,加入过量的EDTA加热,使Al3+完全配位,剩余的EDTA溶液再用Zn2+的标准溶液滴定,以二甲酚橙作指示剂。 5. 解:在pH=1时,滴定Bi3+ pH=5.5时,滴定Pb2+、Cd2+ 解蔽Cd2+后,滴定Cd2+。

由于EDTA与金属离子的螯合比为1∶1

所以,

解蔽后,Cd2+=

c(Pb2+)样·V样+c(Cd2+)·V样=cEDTA·VEDTA

6. 解:

解蔽Zn2+后,

故 c(Ni2+)=0.02299-0.008800=0.01419(mol/L) 7. 解:25.00ml试样中:

n(SO42-)=n(Ba2+)-n(EDTA)=0.05000×25.00-0.02002×29.15 =0.666mmol=6.66×10-4mol 样品中SO42-的质量:

=6.66×10-3×96.06=0.640(g)

8. 解:MgSO4·7H2O ~ Mg2+ ~ EDTA

= =0.02115×24.90×10-3×246.5=0.1298g

9. 解:据酸效应曲线,在pH=6时,Cu2+、Zn2+被滴定,Mg2+不被滴定。 25.00ml试液中:

nCu+nZn=cEDTAV1 (V1=30.30ml) pH=10时,KCN掩蔽Cu、Zn,Mg被滴定。 nMg= cEDTAV2 (V2=3.40ml)

=

甲醛解蔽Zn2+,反应式为:

Zn(CN)42-+4HCHO+4H2O=Zn2++4HOCH2CN+4OH- ∴nZn=cEDTAV3 (V3=8.85ml)

1. 一定质量的H2C2O4需用21.26ml的0.2384mol/L的NaOH标准溶液滴定,同样质量的H2C2O4需用25.28ml的KMnO4标准溶液滴定,计算KMnO4标准溶液的量浓度。

2. 在酸性溶液中用高锰酸钾测定铁。KMnO4溶液的浓度是0.02484mol/L,求此溶液对 (1)Fe;(2)Fe2O3;(3) FeSO4·7H2O的滴定度。

3. 以K2Cr2O7标准溶液滴定0.4000g褐铁矿,若用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。

4. 称取软锰矿试样0.4012g,以0.4488gNa2C2O4处理,滴定剩余的Na2C2O4需消耗0.01012mol/L的KMnO4标准溶液30.20ml,计算式样中MnO2的质量分数。

5. 用KMnO4法测定硅酸盐样品中Ca2+的含量,称取试样0.5863g,在一定条件下,将钙沉淀为CaC2O4,过滤、洗淀沉淀,将洗净的CaC2O4溶解于稀H2SO4中,用0.05052mol/L的KMnO4标准溶液滴定,消耗25.64ml,计算硅酸盐中Ca的质量分数。

6. 将1.000g钢样中的铬氧化为Cr2O72-,加入25.00ml 0.1000mol/L FeSO4标准溶液,然后用0.01800mol/L的KMnO4标准溶液7.00ml回滴过量的FeSO4,计算钢中铬的质量分数。

7. 称取KI试样0.3507g溶解后,用分析纯K2CrO40.1942g处理,将处理后的溶液煮沸,逐出释出的碘。再加过量的碘化钾与剩余的K2CrO4作用,最后用0.1053mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定,消耗Na2S2O310.00m l。试计算试样中KI的质量分数。

8. 用KIO3作基准物质标定Na2S2O3溶液。称取0.1500gKIO3与过量的KI作用,析出的碘用Na2S2O3溶液滴定,用去24.00ml,此Na2S2O3溶液浓度为多少?每毫升Na2S2O3相当于多少克的碘?

9. 抗坏血酸(摩尔质量为176.1g/mol)是一个还原剂,它的半反应为: C6H6O6+2H++2e=C6H8O6

它能被I2氧化,如果10.00ml 柠檬水果汁样品用HAc酸化,并加20.00ml0.02500mol/LI2溶液,待反应完全后,过量的I2用10.00ml 0.01000mol/L Na2S2O3滴定,计算每毫升柠檬水果汁中抗坏血酸的质量。 10. 测定铜的分析方法为间接碘量法: 2Cu2++4I-=2CuI+I2 I2+2 S2O32-=2I-+ S4O62-

用此方法分析铜矿样中铜的含量,为了使1.00ml 0.1050mol/LNa2S2O3标准溶液能准确表示1.00%的Cu,问应称取铜矿样多少克? 11. 称取含铜试样0.6000g,溶解后加入过量的KI,析出的I2用Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗了20.00ml .已知Na2S2O3对KBrO3的滴定度为T Na2S2O3/ KBrO3=0.004175g/ml,计算试样中CuO的质量分数。 1. 解:H2C2O4的Ka1=5.90×10-2, Ka2=6.40×10-5 而Ka1/Ka2<104, ∴H2C2O4的两个H+一起被滴定,形成一个滴定突跃 反应式为:H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O (1)

据题有:5 H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O(2)

由(1)式得:

由(2)式得:

2. 解: 0.5Fe2O3 ~ Fe ~ FeSO4·7H2O MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

=5×0.02484×55.85×10-3=6.937×10-3(g/ml)

同理,

==5×0.02484×(g/ml)

=5×0.02484×278.0×10-3 =3.453×10-2(g/ml)

3. 解:

因为

所以,

=2.798×10-4(g/ml)

4. 解:软锰矿的主要成分是MnO2 MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+8H2O

=

2 MnO4-+5 C2O42-+16H+= 2Mn2++10 CO2↑+8H2O

=

5. 解:CaC2O4+H2SO4(稀)=H2C2O4+CaSO4 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

=

MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5 Fe3++4H2O Cr2O72- ~ 2Cr3+

6. 解:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6 Fe3++7H2O

=6.233×10-4

=1/3[0.1000×25.00-5×0.01800×7.00)]×10-3

=

7. 解:2CrO42-+6I-+16H+=2Cr3++3I2+8H2O I2+2S2O32-=S4O62-+2I-

由方程式知:2CrO42- ~ 3I2 ~ 6 S2O32-

nKI==3(n总CrO42--n余CrO42-)=3()

8. 解:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O

=0.9231

I2+2S2O32-=2I-+ S2O62- IO3- ~ 3I2 ~ 6S2O32-

(mol/L)

=2.223×10-2(g/ml)

9. 解:C6H8O6+ I2=C6H6O6+2HI I2+2 S2O32-=2I-+ S4O62- n抗=n(I2) 总-n(I2) 余

=0.02500×20.00×10-3-0.5×0.01000×10.00×10-3 =4.5×10-4(mol)

(g/ml)

10. 解:2Cu2+ ~ I2 ~ 2 S2O32-

m样=cV×10-3MCu×100=0.1050×1.00×10-3×63.55×100=0.6673g 11. 解:2Cu2++4I-=2 CuI↓+ I2 I2+2 S2O32-=2I-+ S4O62-

BrO3-+6I-+6H+=Br-+3I2+3H2O ∵BrO3- ~ 3I2 ~ 6S2O32-

∴c(Na2S2O3)=0.1500mol/L

1. Lamber-Beer定律的物理意义是什么? 2. 何谓吸光度?何谓透光度?二者间有何关系? 3. 摩尔吸光系数ε的物理意义是什么?它和哪些因素有关? 4. 什么是吸收曲线?有何实际意义? 5. 将下列透光度换算成吸光度 (1)10% (2)60% (3)100% 6. 某试液用2cm的比色皿测量时,T=60%,若改用1cm或3cm比色皿,T%及A等于多少? 7.(1)计算吸光系数a和摩尔吸光系数ε; (2)若仪器透光度绝对误差ΔT=0.4%,计算浓度的相对误差。 8. 某钢样含镍约0.12%,用丁二酮肟比色法(ε=1.3×104)进行测定。试样溶解后,显色、定容至100ml。取部分试液于波长470nm处用1cm比色皿进行测量,如希望此时测量误差最小,应称取试样多少克? 9. 5.00×10-5mol·L-1的KMnO4溶液在520nm波长处用2cm比色皿测得吸光度A=0.224。称取钢样1.00g,溶于酸后,将其中的Mn氧化成MnO4-定容100.00ml后,在上述相同条件下测得吸光度为0.314。求钢样中锰的含量。 10. 普通光度法分别测定0.5×10-4,1.0×10-4mol·L-1Zn2+标液和试液得吸光度A为0.600,1.200,0.800。 (1)若以0.5×10-4mol·L-1Zn2+标准溶液作为参比溶液,调节T%→100,用示差法测定第二标液和试液的吸光度各位多少? (2)用两种方法中标液和试液的透光度各为多少? (3)示差法与普通光度法比较,标尺扩展了多少倍? (4)根据(1)中所得有关数据,用示差法计算试液中Zn的含量(mg·L-1)。 11. 用分光光度法测定含有两种配合物x和y的溶液的吸光度(b=1.0cm),获得下列数据: 溶液 X Y X+y 浓度c/mol·L-1 5.0×10-4 1.0×10-4 未知 吸光度A1 λ=285nm 吸光度A2 λ=365nm 0.053 0.950 0.640 0.430 0.050 0.370 计算未知液中x和y的浓度。 1. 答:Lamber-Beer定律:A=Kbc,它表明:当一束平行单色光通过某有色溶液时,溶液的吸光度A与液层厚度b和溶液浓度c的乘积成正比。

2. 答:吸光度表示物质对光的吸收程度,用A表示;透光度也是用于表示物质对光的吸收程度,用T表示。二者之间有以下关系:

3. 答:摩尔吸光系数ε是吸光物质在特定波长下的特征常数,是表征显色反应灵敏度的重要参数。ε越大,表示吸光物质对此波长的光的吸收程度越大,显色反应越灵敏。它表示物质的浓度为1mol·L-1液层厚度为1cm时,溶液的吸光度。ε和入射光源的波长以及溶液本身的物理或化学因素都有关系。

4. 答:若将不同波长的单色光依次通过某浓度一定的有色溶液,测出相应波长下物质对光的吸光度A,以波长λ为横坐标,吸光度A为纵坐标作图即为A-λ吸收曲线。从吸收曲线可以看出以下关系:(1)被测溶液对不同波长的光的吸收具有选择性;(2)不同浓度的溶液的吸收曲线形状相似,最大波长不变,说明物质的吸收曲线是一种特征曲线,可以定性的判断物质;(3)在最大吸收峰附近,吸光度测量的灵敏度最高。这一特征可作为物质定量分析选择入射光波长的依据。

5. 解:用A表示吸光度,T表示透光度,由公式可得:

(1);

(2);

(3)

6. 解:由公式。

由,当T=60%时,A=0.22。

故当b=1cm时,;

同理可得,当b=3cm时,。

7. 解:(1)

(2)

8. 解:当A=0.434时,测量浓度的相对误差最小。称取试样

∵A=εbc 0.434=1.3×104c ∴c=0.434/(1.3×104)=3.3×10-5(mol·L) 称取试样 m=3.3×10-5×0.1×59÷0.12%=0.16(g)

9. 解:。故

所以钢样中锰得含量

10. 解:(1)根据题目已知条件,由A1= Kˊc1,则

由A试= Kˊc试,得

由Ar=ΔA=KˊΔc得 ΔA2=Kˊ(c2-c1)=1.2×104(1.0×10-4-0.50×10-4)=0.60 同理,ΔA试=Kˊ(c试-c1)=1.2×104(0.67×10-4-0.50×10-4)=0.20 (2)由

可得,在普通光度法中,标液1,2及试液的透光度分别为

T1=10-0.600=0.251, T2=10-1.200=0.0631, T试=10-0.800=0.158;

在示差法中,标液及试液的透光度分别为: T1*=100=1.000

T2*=10-ΔA(2)= 10-0.600 =0.251 T试*=10-ΔA(试)= 10-0.200 =0.631

(3)由T 1=0.251调至T1*=100%,则标尺扩大的倍数为: T1*/ T 1=1.000/0.251=4

(4) cZn=c试·MZn=0.67×10-4×65.38×1000=4.4(mg·L-1)

11. 解:根据题目已知条件(b=1cm),可以列出以下方程:

分别解(1)(2)(3)(4)得

代入(4)、(5)联立求解,可得习题

1.0.020 mol·L-1Fe2+溶液,加NaOH进行沉淀时,要使其沉淀达99.99%以上。试问溶液中的pH至少应为多少?若考虑溶液中除剩余Fe2+外,尚有少量FeOH+(β=1×104),溶液的pH又至少应该为多少?已知Ksp=8×10-16。 (9.30,9.34)

2.若以分子状存在在99%以上时可通过蒸馏分离完全,而允许误差以分子状态存在在1%以下,试通过计算说明在什么酸度下可挥发分离甲酸与苯酚? (pH5.74-7.96)

3.某纯的二元有机酸H2A,制备为纯的钡盐,称取0.346 0g盐样,溶于100.0ml水中,将溶液通过强酸性阳离子交换树脂,并水洗,流出液以0.099 60mol·L-1NaOH溶液20.20ml滴至终点,求有机酸的摩尔质量。 (208.64g·mol-1)

4.某溶液含Fe3+10mg,将它萃取如入某有机溶剂中时,分配比=99。问用等体积溶剂萃取1次和2次,剩余Fe3+量各是多少?若在萃取2次后,分出有机层,用等体积水洗一次,会损失Fe3+多少毫克? (0.1mg,0.001mg,0.1mg)

5. 100mL含钒40μg的试液,用10mL钽试剂-CHCl3溶液萃取、萃取率为90%。以1cm比色皿于530nm波长下,测得吸光度为0.384,求分配比及吸光物质得摩尔吸收系数。(90,5.4×103L·mol-1·cm-1)

6.有一金属螯合物在pH=3时从水相萃入甲基异丁基酮中,其分配比为5.96,现取50.0mL含该金属离子的试液,每次用25.0mL甲基异丁基酮于pH=3萃取,若萃取率达99.9%。问一共要萃取多少次?(5次)

7. 试剂(HR)与某金属离子M形成MR2后而被有机溶剂萃取,反应的平衡常数即为萃取平衡常数,已知K=KD=0.15。若20.0mL金属离子的水溶液被含有HR为2.0×10-2mol·L-1的10.0 mL有机溶剂萃取,计算pH=3.50时,金属离子的萃取率。(99.7%)

8. 现有0.100 0 mol·L-1某有机一元弱酸(HA)100mL,用25.00mL苯萃取后,取水相25.00mL,用0.020 0 0 mol·L-1NaOH溶液滴定至终点,消耗20.00mL,计算一元弱酸在两相中的分配系数KD。(21.00)

9. 含有纯NaCl和KBr混合物0.256 7 g,溶解后使之通过H-型离子交换树脂,流出液需要用0.102 3 mol·L-1NaOH溶液滴定至终点,需要34.56 mL,问混合物中各种盐的质量分数是多少? (NaCl 61.70% , KBr 38.30%)

10. 用有机溶剂从100 mL某溶质的水溶液中萃取两次,每次用20 mL,萃取率达89%,计算萃取体系的分配系数。假定这种溶质在两相中均只有一种存在形式,且无其他副反应。(10.0)

11. 螯合物萃取体系的萃取常数,与螯合物的分配系数KD(MRn),螯合物的分配系数KD(HR)和螯合物稳定数常有密切关系。试根据下列反应,推导出K萃与这几个常数的关系式。 (Mn+)w + n(HR)o == (MRn)o + n(H+)w

12. 某含铜试样用二苯硫腙-CHCl3光度法测定铜,称取试样0.200 0 g溶解后定容为100 mL,取出10 mL显色并定容25 mL,用等体积的CHCl3萃取一次,有机相在最大吸收波长处以1cm比色皿测得吸光度为0.380,在该波长下ε=3.8×104mol·L-1·cm-1,若分配比D=10,试计算:a.萃取百分率E,b。试样中铜的质量分数。[已知Mr(Cu)=63.55](90.9% , 0.087%)

13. 称取1.5g H-型阳离子交换树脂作成交换柱,净化后用氯化钠溶液冲洗,至甲基橙呈橙色为止。收集流出液,有甲基橙为指示剂,以0.100 0 mol·L-1NaOH标准溶液滴定,用去24.51mL,计算该树脂的交换容量(mmol·g-1)。(1.6mmol·g-1)

14. 将100mL水样通过强酸型阳离子交换树脂,流出液用0.104 2 mol·L-1的NaOH滴定,用去41.25mL,若水样中金属离子含量以钙离子含量表示,求水样中含钙的质量浓度(mg·L-1)?(8.6×102mg·L-1)

15. 设一含有A,B两组分的混合溶液,已知Rf(A)=0.40,Rf(B)=0.60,如果色层用的滤纸条长度为20cm,则A,B组分色层分离后的斑点中心相距最大距离为多少?(4.0cm) 习题参考答案

1. 解:沉淀完全时[Fe2+]=0.020×0.01%=2×10-6mol·L-1

pH=9.30

若考虑到Fe(OH)+存在,则[Fe(II)’] =2×10-6mol·L-1 [Fe(II)’] [OH-]2 = Ksp’(1+[OH-]β) 2×10-6 [OH-]2 = 8×10-16 (1+1×104 [OH-]) [OH-]2 - 4×10-6 [OH-] - 4×10-10 = 0 [OH-] = 2.21×10-5 mol·L-1 pH=9.34

2. 答:查表得甲酸和苯酚的pKa值分别为3.74和9.95,可见苯酚先从酸性水溶液中挥发分离。 苯酚完全蒸馏的最低酸度:

pH = 7.96

而甲酸开始蒸馏的最低酸度:

pH = 5.74

因此,溶液酸度控制在pH5.74-7.96下可挥发分离苯酚。 3. 解: H2A + Ba2+ == BaA + 2H+ nH+ = 0.09960×20.20 = 2.012 mmol

4. 解:等体积萃取,n次萃取后剩余量为:

萃取1次后剩余Fe3+量:

萃取2次后剩余Fe3+量:

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:

5. 解: 分配比: D = 90

有机相中,

由于钒和钽试剂形成1:1螯合物,所以

6. 解:对于多次萃取,

n = 5次

7. 解: M + 2HR有 == MR2有 + 2H+

萃取平衡常数为

分配比为

萃取率:

8. 解:水相中有机弱酸的平衡浓度为:

有机相中中有机弱酸的平衡浓度为:

有机弱酸在两相中的分配系数:

9. 解:交换在H-型离子交换树脂的M+总量:

mNaCl = 0.1583g

wKBr = 38.33%

10. 解:根据假设 KD = D

对于多次萃取,

因此 D = 10

11. 解:∵

12. 解:有机相中铜浓度为

等体积萃取

试样中铜的质量分数为

13. 解:

14. 解:水样中含钙的质量浓度为

15. 解: A组分色层分离后的斑点中心相距原点的长度为:x = 0.40×20 = 8.0cm B组分色层分离后的斑点中心相距原点的长度为:y = 0.60×20 = 12.0cm A,B组分色层分离后的斑点中心相距最大距离为:y – x = 4.0cm