计量点时应选什么作指示剂?假设酸碱标准溶液和各弱酸、弱碱的初始浓度都为0.1 mol·L-1。
(1)酒石酸 (2)柠檬酸 (3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2) (4)Na2C2O4 (5)Na3PO4 (6)Na2S 解:
6-22.蛋白质试样0.2300g经消解后加浓碱蒸馏出的NH3用4%过量H3BO3吸收,然后用21.60mLHCl滴定至终点(已知1.00mL HCl相当于0.02284g的Na2B4O7·10H2O)。计算试样中N的含量。
解:c(HCl)?381.37?0.05989 mol·L-1
0.00121.60?0.05989?10?3?14.01N%??100%?7.88% 蛋白质%=7.88%×6.25=49.25
0.23000.022846-23.称取仅含有Na2CO3和K2CO3的试样1.000g,溶于水后,以甲基橙作指示剂,用
0.5000 mol·L-1HCl标准溶液滴定至终点,用去30.00mL,求Na2CO3和K2CO3的质量分数。
解:
m(Na2CO3)+m(K2CO3)=1.0000 Na2CO3%=12.02% K2CO3%=87.98%
6-24.有一Na3PO4试样,其中含有Na2HPO4。称取0.9974g以酚酞为指示剂,用0.2648 mol·L-1HCl溶液滴至终点,用去16.97mL,再加入甲基红指示剂,继续用HCl溶液滴定至终点,又用去23.36mL。求试样中Na3PO4和Na2HPO4的质量分数。
解:Na3PO4%?m(Na2CO3)m(K2CO3)??0.5000?30.00
M(1/2Na2CO3)M(1/2K2CO3)6-25.称取混合碱试样0.9476g,加酚酞指示剂,用0.2785 mol·LHCl溶液滴定至终点,消耗HCl溶液34.12mL,再加甲基橙指示剂,滴定至终点,又消耗23.66 mLHCl。求试样中各组分的质量分数。
0.2648?16.97?163.94?100%?73.86%
0.9974?10000.2648?(23.36?16.97)?142Na2HPO4%??100%?24.09%
0.9974?1000—1
6-26.设计下列混合液的分析方案。
0.2785?(34.12?23.66)?40解:NaOH%??100%?12.30%
0.9476?10000.2785?23.66?106Na2CO3%??100%?73.71%
0.9476?1000(1) HCl+NH4Cl (2) H2SO4+H3PO4 (3)Na3PO4+Na2HPO4 (4)NaOH+ Na3PO4
解:
6-27.下列情况对分析结果有何影响?
(1)用部分风化的H2C2O4·2H2O标定NaOH溶液。(偏低)
(2)用含有少量不溶性杂质(中性)的H2C2O4·2H2O标定NaOH溶液。(偏高)
(3)将NaHCO3加热至270~300℃来制备Na2CO3基准物质。温度超过300℃,部分Na2CO3分解为Na2O,用此基准物质标定HCl溶液。(偏低)
(4)0.1000mol·L-1 NaOH溶液,因保存不当而吸收了CO2。用此NaOH溶液①以甲基橙指示剂标定HCl;②以酚酞作指示剂测定HAc溶液的浓度。(偏高)
6-28﹡ 某二元弱酸H2A,已知pH=1.92时,c(H2A)=c(HA-);pH=6.22时,c(HA-)= c(A2-)。请计算:(1)H2A的Ka1?和Ka2?;(2)当溶液中HA-型体浓度达最大时,pH是多少?(3)若用0.1000 mol·L的NaOH溶液滴定0.1000 mol·L-1的H2A溶液,有几个化学计量点?各选何种指示剂?
-1
解:(1) pKa1=1.92 pKa2=6.22 Ka1=1.2×10-2 Ka2=6.02×10-7
(2) pH=(1.92+6.22)/2=4.07
(3) 第一计量点甲基橙,第二计量点pOH=4.13 ,pH=9.87 酚酞
第七章 沉淀溶解平衡及沉淀分析
7-1. 解释下列各组名词的异同点。
(1) 溶解度和溶度积 (2) 离子积和溶度积 (3) 同离子效应和盐效应 7-2. 试用溶度积规则解释下列现象:
(1)CaC2O4可溶于盐酸溶液中,但不溶于醋酸溶液中,而CaCO3既可溶于盐酸溶液中,又可溶于醋酸溶液中。
(2)往Mg2+的溶液中滴加NH3·H2O,产生白色沉淀,再滴加NH4Cl溶液,白色沉淀消失;
(3)CuS沉淀不溶于盐酸但可溶于热的HNO3溶液中。 7-3. 往含汞废水中投放FeS固体,利用如下沉淀转化反应:
FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+(aq)
降低废水中Hg2+的含量,达到排放标准(地表水Ⅰ类水质含汞标准为5×10-5mg·L-1),试讨论上述反应的可能性。
2+2+
解:Hg+FeS(s)=HgS(s)+Fe θ2+2+-18-5234K=[Fe]/[Hg]=Ksp(FeS)/Ksp(HgS)=6.3×10/1.6×10=3.9×10
θθ2-2+
由于K(HgS)远远小于K(FeS),使得FeS离解出的微量S与溶液中的Hg结合生成HgS沉
2+
淀,破坏了FeS的解离平衡,促使FeS继续解离,直至Hg浓度降至很低,达到符合国家规
-5
定(2.5×10 mol·L-1)的排放标准。所以该反应完全可行。 7-4. 根据Ksp?数据计算Mg(OH)2在纯水和0.01mol·L-1MgCl2溶液中的溶解度。
?125.61?10解:在纯水中:s?3L-1 ?1.1?10?4mol·
45.61?10?12在0.01mol·LMgCl2溶液中:s?L-1 ?1.2?10?5 mol·
4-1
7-5. 在10mL0.08 mol·L-1FeCl3溶液中,加入30 mL含有0.1 mol·L-1NH3和1.0 mol·L-1 NH4Cl的混和溶液,能否产生Fe(OH)3沉淀?
解:c(Fe3+)=(0.08×10)/40=0.02mol·L-1 c(NH3)=(0.1×30)/40=0.075mol·L-1
-5-6
c(NH4+)=(1×30)/40=0.75mol·L-1 c(OH-)=(1.8×10×0.075)/0.75=1.8×10 mol·L-1
Q=0.02×(1.8×10)=1.2×10>2.79×10, 能产生Fe(OH)3沉淀 7-6. 100mL0.002mol·L-1BaCl2溶液与50mL0.1mol·L-1Na2SO4的溶液混合后,有无BaSO4
沉淀生成?若有沉淀生成,Ba2+是否已定性沉淀完全?
-3
解:c(Ba2+)=(0.002×100)/150=1.33×10mol·L-1 c(SO42-)=(0.1×50)/150=0.033mol·L-1
-3-5-10
Q=1.33×10×0.033=4.4×10>1.08×10, 有BaSO4沉淀生成
-10-9
c(Ba2+)=(1.08×10)/(0.0333-0.0013)=3.4×10mol·L-1 7-7. 废水中含Cd2+的浓度为0.001 mol·L-1,调节溶液pH为多少开始生成Cd(OH)2沉淀。若地表水Ⅰ类水质含镉标准为含Cd2+ 0.001mg·L-1,若达到此排放标准,求此时溶液pH值。
解:开始生成Cd(OH)2沉淀:c(OH?)?(2.5?10?14)/0.001?5.0?10?6 mol·L-1 pOH=5.7 pH=8.3
-3-9
c(Cd2+)=(0.00×10)/112=8.9×10mol·L-1
L-1 c(OH?)?(2.5?10?14)/8.9?10?9?1.7?10?3 mol·
pOH=2.8 pH=11.2
7-8. (1)在0.01L浓度为0.0015 mol·L-1的MnSO4溶液中,加入0.005 mol·L-1浓度为0.15 mol·L-1氨水,能否生成Mn(OH)2沉淀?(2)若在上述溶液中,先加入0.495g的(NH4)2SO4固体,然后加入0.005 L浓度为0.15 mol·L-1的氨水,能否生成Mn(OH)2沉淀(假设加入固体后,溶液体积不变)?
-3
解:(1) c(Mn2+)=(0.0015×0.01)/0.015=1.0×10mol·L-1
c(NH3)=(0.15×0.005)/0.015=0.05mol·L-1 c(OH?)?1.8?10?5?0.05?9.5?10?4 Q=1.0×10×(9.5×10)=9.0×10>1.9×10, 有Mn(OH)2沉淀生成 (2) c(NH4+)=[(0.495/132.13)×2]/0.015=0.50mol·L-1
-5-6
c(OH-)=(1.8×10×0.05)/0.50=1.8×10mol·L-1
-62-15-13
Q=(1.8×10)×0.001=3.24×10<1.9×10, 无Mn(OH)2沉淀生成。 7-9. 向0.1 mol·L-1ZnCl2溶液中通入H2S气体至饱和时(0.1 mol·L-1),溶液中刚好有ZnS沉淀生成和Zn2+沉淀完全时溶液的pH值是多少?
-22-21
解:开始有ZnS沉淀生成时:c(S2-)=(2.5×10)/0.1=2.5×10mol·L-1
-3
-32
-10
-13
-63-19-39
1.2?10?21?0.1L-1 pH=0.7 c(H)??0.22 mol·?212.5?10?Zn2+沉淀完全时:c(S2-)=(2.5×10)/0.00001=2.5×10mol·L-1
-22
-17
1.2?10?21?0.1?3-1
mol·L pH=2.7 c(H)??2.2?10?172.5?10?7-10. 一溶液中含有0.01 mol·L-1Mg2+离子,欲除去混有少量Fe3+的杂质,问溶液的pH值应控制在什么范围?
解:Fe3+沉淀完全时:c(OH?)?32.8?10?39/10?5?6.54?10?12 mol·L-1 pH=2.8
5.6?10?12开始有Mg(OH)2沉淀生成时:c(OH)?L-1 pH=9.4 ?2.37?10?5mol·
0.01-
7-11. 在下述溶液中通入H2S气体维持其浓度为0.1mol·L-1,问这两种溶液中残余的Cu2+
浓度各为多少?(1)0.1mol·L-1CuSO4的溶液;(2)0.1mol·L-1CuSO4与0.1mol·L-1HCl的混合溶液。
解:Cu2+ +H2S =CuS + 2H+
Ka1Ka2c2(H?)c(S2?)1.2?10?21 K?????1.9?1014 2?2??36c(Cu)c(H2S)c(S)Ksp(CuS)6.3?10c2(H?)0.2?0.2?15-1
(1) c(H)≈0.2 mol·L c(Cu)? mol·L ??2.1?1014c(H2S)K0.1?1.9?10+
-1
2?c2(H?)0.3?0.3?15-1
(2) c(H)≈0.3 mol·L c(Cu)? mol·L ??4.7?1014c(H2S)K0.1?1.9?10+
-1
2?7-12. 称取含有NaCl和NaBr的试样0.6280g溶解后用AgNO3溶液处理,得到干燥的AgCl和AgBr沉淀0.5064g。另取相同质量的试样一份,用0.1050 mol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗28.34mL。求试样中NaCl和NaBr的质量分数。
解:设NaCl和NaBr的质量分别为x和y (x/58.44)×143.3+(y/102.9)×187.8=0.5064
-3
x/58.44 +y/102.9=0.1050×28.34×10
NaCl=0.06882/0.6280=10.96%, NaBr=0.1850/0.6280=29.46%
7-13. 为了测定长石中K,Na的含量,称取试样1.500g,经过一定处理,得到质量为0.1800 g的NaCl和KCl混合物,将这些氯化物溶于水,加入50.00mL0.08333 mol·L-1 AgNO3标准溶液,分离沉淀,滤液需16.47mL0.1000 mol·L-1NH4SCN标准溶液滴定。计算试样中K2O和Na2O的质量分数。
解:K2O=6.38% Na2O=1.00%
7-14. 称取纯NaCl0.5805g,溶于水后用AgNO3溶液处理,定量转化后得到AgCl沉淀1.4236 g。求Na的相对原子质量。(已知Ag和Cl的相对原子质量分别为107.868和35.453)
-3
解:0.5805/(x+35.453)=9.9329×10 x=22.989
7-15. 称取含硫的纯有机化合物1.0000g,首先用Na2O2熔融,使其中的硫定量转化为Na2SO4,然后溶于水,用BaCl2溶液定量处理得到BaSO41.0890g,求(1)该有机化合物中硫的质量分数;(2)若该有机化合物的相对分子质量为214.33,该有机化合物分子中有几个硫原子?
解:c(BaSO4)=1.0890/233.39=0.004666 S%=14.96% 7-16. 选择题
(1) 已知Ksp?(AgCl)=1.77×10-10,AgCl在0.01mol·L-1NaCl溶液中的溶解度为( D )mol·L-1。
(A) 1.77×10-10 (B) 1.33×10-5 (C) 0.001 (D) 1.77×10-8
---
(2)在一混合离子的溶液中,c(Cl)=c(Br)=c(I)= 0.0001mol·L-1,若滴加1.0×10-5 mol·L-1AgNO3溶液,则出现沉淀的顺序为( C )。
(A) AgBr > AgCl > AgI (B) AgI > AgCl > AgBr (C) AgI > AgBr > AgCl (D) AgCl > AgBr > AgI
(3)下列各沉淀反应,哪个不属于银量法?( C ) (A) Ag+ + Cl = AgCl(s) (B) Ag+ + SCN = AgSCN(s)
-
-
(C) 2Ag+ + S = Ag2S(s) (D) Ag+ + I = AgI(s)
2--