1、分析化学习题详解蔡明招主编 杭义萍 余倩 副主编分析化学教材配套作者: 本教材全体作者校核 整理:吕玄文 2009 年 8 月分析化学习题解第 3 章 定量分析中的误差及数据处理 思考题指出在下列情况下,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?(1) 砝码被腐蚀;(2) 天平的两臂不等长;(3) 容量瓶和移液管体积不准确;(4) 试剂中含有微量的被测组分;(5) 天平的零点有微小变动;(6) 读取滴定体积时最后一位数字估计不准;(7) 滴定时不慎从锥形瓶中溅出一滴溶液;(8) 标定盐酸溶液用的 NaOH 标准溶液中吸收了 CO2。答:(1)系统误差,校正或更换砝码;(2)系统误
2、差,校正或更换天平;(3)系统误差,校正或更换容量瓶和移液管;(4)系统误差,做对照实验校正;(5)随机误差;(6)随机误差;(7)过失,重做;(8)系统误差,做空白实验校正。习题1如果分析天平的称量误差为0.2mg ,拟分别称取试样 0.1g 和 1g,称量的相对误差各为多少?这些结果说明了什么问题?答: ;%2.01.0231rE.2r以上结果说明:同样的称量误差,当称取的试样量较大时,称量的相对误差较小。2滴定管的读数误差为0.02mL。如果滴定中用去标准溶液的体积分别为 2mL 和20mL,读数的相对误差各是多少?相对误差的大小说明了什么问题?答: %102.1rEr以上结果说明:同样
3、的滴定管读数误差,当滴定体积较大时,读数的相对误差较小。3下列数据各有几位有效数字?(1)0.0340 (2)20.030 (3)0.02020 (4)9.710 -5 (5)pK a = 6.74 (6)pH = 14.00答:(1)3 (2)5 (3)4 (4)2 (5)2 (6)24将 0.089g Mg2P2O7 沉淀换算为 MgO 的质量,问计算时在下列换算因数(2MgO/Mg 2P2O7)中哪个数值较为合适:0.3623,0.362,0.36?计算结果应以几位有效数字报出?答:(1)0.362 较合适;2 位有效数字。5用返滴定法测定软锰矿中 MnO2 的质量分数,其结果按下式进行
4、计算:%1050. 94.8621.07.12653MnO2 w问测定结果应以几位有效数字报出?答:4 位有效数字。6用加热挥发法测定 BaCl22H2O 中结晶水的质量分数时,使用万分之一的分析天平称样 0.2000g,问测定结果应以几位有效数字报出?答:4 位有效数字。7两位分析者同时测定某一试样中硫的质量分数,称取试样均为 2.0g,分别报告结果如下:甲:0.042%,0.041%;乙:0.04099%,0.04201%。问哪一份报告是合理的,为什么?答:甲合理,因为试样的称取量为 2.0g,是两位有效数字,报告应保留两位有效数字。8标定浓度约为 0.1molL-1 的 NaOH 溶液,
5、欲消耗 NaOH 溶液 20mL 左右,应称取基准物H2C2O42H2O 多少克?其称量的相对误差能否达到 0.1%?若不能,可以用什么方法予以改善?若改用邻苯二甲酸氢钾为基准物,结果又如何?答: gMVcmOHCNaOHHC 13.07.2610.21 32 424 %1.0.03. rE可用称大样的方法来解决:称取计算值 10 倍量的基准物 H2C2O42H2O 配成 250mL 溶液,用 25mL 移液管移取 25.00mL 溶液,这样可以使称量误差小于 0.1%。 gMVcmNaOH 1.0.10.3邻 苯 二 甲 酸 氢 钾邻 苯 二 甲 酸 氢 钾 %1.05.104.23rE9有
6、两位学生使用相同的分析仪器标定某溶液的浓度(molL -1) ,结果如下:甲:0.12,0.12,0.12(相对平均偏差 0.00 %) ;乙:0.1243,0.1237,0.1240(相对平均偏差 0.16 %) 。你如何评价他们实验结果的准确度和精密度?答:乙的准确度和精密度高。10某人测定一个试样的结果为 30.68%,相对标准偏差为 0.5 %。后来发现计算公式的分子误乘以 2,因此正确的结果应为 15.34%,问正确的相对标准偏差应为多少?答:0.5 %。11测定某铜矿试样,测得铜的质量分数分别为 24.87%,24.77% ,24.93%和 24.69%,真值为 25.06%,计算
7、:(1)测得结果的平均值;( 2)绝对误差;(3)相对误差。答: (1) (%)8.44.692.3.72.8x(2)E a = 24.83 25.06 = -0.23(%)(3) 92.0%106.523r12测定铁矿石中铁的质量分数(以 表示) ,6 次结果分别为:32OFew67.48%,67.37%,67.40% ,67.47%,67.43% 和 67.40%。计算:(1)平均偏差;(2)相对平均偏差;(3)标准偏差;(4)相对标准偏差;(5)极差。答: (%)4.676.07.43.7.406.37.8 x(1) ()035.2.15221 ndd(2) 06.%14.67035xr
8、(3) (%)04.12.0.5.2.1222 ndsi(4) 7.04.670xCV(5) (%)1.3.8minaR13测定某铜矿石中铜的质量分数,真值为 29.26%,若甲的测定结果(% )是:29.22,29.25,29.26,29.28;乙的测定结果(%)为:29.29,29.34,29.38,29.35。试比较甲乙两人测定结果的准确度和精密度。答: (%)25.94.829.6.529. 甲x 34.3乙 0.126.95甲rE2834乙rEr 甲 T0.05,4 ,0.1056 应舍去;(2)舍去 0.1056 后,n = 3,(molL -1) ,s0.00026(molL -
9、1) ;0.132.0.12.9xP=90%,t 0.10,2 = 2.92, (molL -1)05.132.06.9. P=95%,t 0.05,2 =4.30, (molL -1)73.4102.以上计算说明:提高置信度时,置信区间变宽。21已知某药物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?答: 8405.624nsxtn = 4,P = 0.95, t0.05,3 = 3.18, t t0.05,3 ,所以测定值 与标准值 之间存在显著性差异。x22两种方法
10、测定鱼肉中的 Zn 含量(ppm) ,测得数据如下:方法 1: 0.44,0.45,0.47,0.48,0. 43;方法 2:0.39,0.40,0.36,0.44,0.42,0.45;问这两种方法的精密度是否存在显著性差异?答: ppm,s 12 =0.00045,f 1 = 51 = 4; 45.01xppm,s 2 2=0.00112,f 2 = 6 - 1 = 5;.22小大sF49.0.1查表得 F 表 = 6.26,可见 F 12 时,用钙指示剂指示终点,用 EDTA 标准溶液滴定,用去 24.90mL。试计算(1) EDTA 溶液的浓度;(2) 每毫升 EDTA 相当于多少克 。
11、32FOeZn、(分子量: )69.15M9.8109.1M323 eOCaO;解:(1))/(08400V.253O LmolmEDTACaEDTA mLgMCTOFeEDTAEAOFe ZnZn /084.169.508.21021 23)( 3232/ 5. 氯碱工厂为了检查碱 NaOH(M=40.00g.mol )质量,称取试样溶液 0.2800g,以HCl 标准溶液滴定,耗用 HCl 溶液 20.36mL。计算碱液中 NaOH 含量。Lmol.1034.1(MrNaOH40.00)解: %07.31028436 NaOHW6. 称取 0.5000g 煤试样,熔融并使其中硫完全氧化成
12、SO42-。溶解并除去重金属离子后。加入 0.05000moLL-1BaCl220.00mL,使生成 BaSO4沉淀。过量的 Ba2+用 0.02500moLL-1EDTA滴定,用去 20.00mL。计算试样中硫的质量分数。(M (S)32.07)解:所加 BaCl2 物质的量 10.205.1mLol消耗去 BaCl2 物质的量 用来沉淀 所消耗去 BaCl2 物质的量 4SO10.05.1mLol 10.25.1mLol此量即为 物质的量24故 煤样中硫的百分含量为: %1050. )0.21.05.(%( sMS. 7.32)2.(=3.21%7. 称取银合金试样 0.3000g,溶解后
13、加入铁铵矾指示剂,用 0.1000mol/L NH4SCN 标准溶液滴定,用去 23.80mL,计算银的质量分数。解:由题意可知 = =0.10000.0238=0.00238molAgnSCNH4AgNO3=(nAgMAg)/ms=(0.00238107.8682)/0.3000=85.588. 称取可溶性氯化物试样 0.2266g 用水溶解后,加入 0.1121mol/L AgNO3 标准溶液30.00mL。过量的 Ag+用 0.1185 mol/L NH4SCN 标准溶液滴定,用去 6.50mL,计算试样中氯的质量分数。解:据题意:与可溶性氯化物试样作用的 AgNO3 的物质的量为: m
14、olnnSCNHAgNOCl 02593.15.68.01.12.0 343 %.46.45.9%slllmMW9. 10.00mL 市售的 H2O2(相对密度 1.010)需用 36.82mL0.02400 KMnO4溶液滴定,1Lmol计算试液中的 H2O2质量分数。【解】反应式为: OHMnHMn 2224 85654K2O所以有 245HMn所以 的质量分数为:2OH%10%102222 sOHsOHmm%74.0%100.1. 2.34823625244sOHKMnOVc10. 试剂厂的试剂 FeCl36H2O,根据国家标准 GB16211979 规定其一级品含量不少于96.0,二级
15、品含量不少于 92.0。为了检查质量,称取 0.5000g 试样,溶于水,加浓HCl 溶液 3mL 和 KI 2g,最后用 0.1000 Na2S2O3标准溶液 18.17mL 滴定至终点。计1Lmol算说明该试样符合哪级标准?【解】 32231OSNaIFe故试样中 的含量为HCl363232610%FeFelOlOsm %23.981050.3.2711.06233232sHFeClSNaMVc因为 98.2396.0,所以该试样属于一级品。326FeClHO第五章酸碱滴定法思考题1根据酸碱质子理论,判断下面各物质中哪个是酸?哪个是碱?试按强弱顺序排列起来。HAc , Ac- ; NH3
16、, NH4+ ; HCN, CN- ; HF, F- (CH2)6N4H+ , (CH2)6N4 ; HCO3-, CO3 2- ; H3PO4 , H2PO4-答:根据各共轭酸的离解常数排列 : H3PO4 HF HAc(CH2)6N4H+ HCN NH4+ HCO3- 根据各共轭碱的离解常数排列: CO3 2- NH3 CN- (CH2)6N4 Ac- F- H2PO4-2什么叫质子条件式?写出下列物质的质子条件式。(1) NH3H2O;(2) Na2CO3;(3) (NH 4)2HPO4;(4) NH 4H2PO4。答:(1)H + + NH4+ = OH-(2) HCO3- + H+
17、+ 2H2CO3 = OH-(3) H+ + H2PO4- + 2H3PO4 = NH3 + PO43- + OH-(4) H+ + H3PO4 = NH3 + 2PO43- + OH- + HPO42-3什么叫缓冲溶液?其组成和作用如何?4弱酸(碱)能被强碱(酸)直接目视准确滴定的依据是什么?指示剂如何选择,其依据是什么?5. 判断多元酸(碱)能否分步滴定的依据是什么? 6某物质可能含有 NaOH、Na 2CO3 、NaHCO 3 或它们的混合物,现用 HCl 标准溶液滴定至酚酞变色耗去 HCl V1 mL;溶液加入甲基橙指示剂,继续以 HCl 标准溶液滴定耗去 HCl V2 mL。根据消耗
18、 HCl 的体积,判断下列各情况下物质的组成?(1)V 10,V2=0; ()V 1=0,V20; ()V 1=V2;()V 1V2, V2; ()V 10,V 2=0 NaOH (4) V1V2, V 2 Na2CO3+NaOH(2) V1=0,V20 NaHCO3 (5) V1V1=21.76mL, 所以,混合碱中含有 NaHCO3 和 Na2CO3,其含量为:Na2CO3% = % = 70.42%106524.09.7.3NaHCO3% = % =13.83%8)71(19.0315. 称纯 CaCO30.5000g,溶于 50.00mL 过量的 HCl 中,多余酸用 NaOH 回滴,
19、用去6.20mL。9.000mLNaOH 相当于 1.010mLHCl 溶液,求这两种溶液的浓度。解.设 HCl 溶液的浓度为 CHCI,NaOH 溶液的浓度为 CNaOH。依题意有9.00CNaOH=1.010 CHCI 310)9.260.5(.023 HIaOM解之得:C HCI=0.2026molL-1 CNaOH=0.02273 molL-116. 在细菌作用下土壤释放 C02 的速度,往往采用酸碱滴定的方法测量。实验过程为:准确称取 20.00g 土壤试样置于玻璃钟罩的密闭空间内,同时也放人盛有 100.0mLNaOH 溶液以吸收 C02,48h 后吸取 25.00mLNaOH 溶
20、液,用 11.86mL 0.102 8 molL-1HCl 溶液滴定至酚酞终点。同样实验条件下做空白试验,25.00mLNaOH 溶液需 23.24 mL 上述酸溶液。计算在细菌作用下土壤释放 C02 的速度,可以 mg C02gh表示。解:n(CO 32-) = n(NaOH),n(NaOH) = n(HCl)1 132 1946.0480.251.61)86.4.3( hgmCO的 速 度释 放17. 生产实际中多采用氟硅酸钾法测定硅酸盐中 Si02 的含量。称取硅酸盐试样 0.1500g,经熔融转化为 K2SiO3,再在强酸溶液中生成沉淀 K2SiF6,然后过滤、洗净,加沸水使 K2Si
21、F6水解,产生的 HF 用 0.2258 molL-1NaOH 标准溶液滴定,以酚酞作指示剂,耗去标准溶液24.46 mL。计算试样中 Si02 的质量分数。解: K2SiF62H 2O = 2KFSiO 24HF NaOHHF = NaFH 2O n (SiO2) = n (NaOH)41% 30.51150.8.648.0%32 Si18. 酸碱滴定法可用来测定阿司匹林药片中乙酰水杨酸的含量。将阿司匹林药片碾碎,准确称取 0.2500 g,准确加入 50.00mL 0.1020molL-1 的 NaOH 溶液,煮沸,冷却后,以0.05264molL-1 的 H2SO4 溶液回滴过量的 Na
22、OH,以酚酞指示终点,消耗 H2SO4 溶液23.75mL。求试样中乙酰水杨酸的质量分数。 (乙酰水杨酸的摩尔质量为 180.16gmol-1,已知反应式为:HOOCC6H4OCOCH3 NaOOCC 6H40Na )解:n (乙酰水扬酸) = n (NaOH) = n (H2SO4)21乙酰水扬酸% = % = 93.67%10250. 6.82)17.360.5.( 33 19. 多数酯类与过量的碱共热 1-2 小时后,可完成皂化反应,转化生成有机酸的共轭碱可被标准酸溶液滴定。现称取纯酯试样 2.000g,在 25.00 mL 乙醇KOH 溶液中加热皂化后,需用 15.25mL 0.394
23、1molL-1H2SO4 溶液滴定至溴甲酚绿终点。 25.00 mL 乙醇KOH 溶液空白试验需用 35.00mL 上述酸溶液。试求酯的摩尔质量。解: n (酯) = (35.0015.25) 10 -3 0.3941 2 = 0.01557 (molL-1)M = =128.4( gmoL-1 )0157.220. 有纯度为 100的一元未知有机酸 400mg,当用 0.09996molL-1NaOH 溶液滴定到达终点时,消耗 32.80 mLNaOH 溶液。当加入 16.40 mL NaOH 溶液时,pH 为 4.20。由上述数据求:(1)该有机酸的相对分子质量;(2)该有机酸的 pKa。
24、解:(1) M = 12096.328.4(2) 当加入 16.40mLNaOH 时,溶液体积为 V mLc (HA) = c (A-)=3096.4. 3109664V代入下式10-4. 2 = akc)A(H得 , 该有机弱酸的 pKa = 4.202.410ak第六章配位滴定法习 题1试求 EDTA 滴定 Fe3+的最低 pH。 解:由 ()+6滴定 Fe3+, 。=25.1设 EDTA 的浓度为 0.01 ,1所以 Fe3+的 ()+6=0.01+25.16=2+25.16=17.1所以 pH 大约为 1.0 左右。2计算在 pH=10 的 NH3H2O-NH4Cl 缓冲溶液中 ZnY
25、 配合物的条件稳定常数。(已知NH 3=0.5 molL) (8.20)解:查表得:K ZnY=1016.5 ,氨配合物的 lg 1=2.27,lg 2=4.61, lg 3=7.01,lg 4=9.06.计算得: M(L)=1+ 1NH3+ 4NH347.3010 7.00,由 PH=10 查表得到 M(L)=102.4 M=M(L)+ M(OH)-17.3010 7.00 由 PH=10 得到 Y(H)=100.45KMY=KMY/( M Y(H)=1016.5/(7.30107.00100.45)=108.203在 pH=2 和 pH=3.8 时,能否用 EDTA 滴定 Cu2+?( 设
26、Cu 2+离子浓度为 1.0molL, ,没有其他配合剂存在) (pH=2 时,不能被滴定; pH=3.8 时,能被滴定)解:(酸效应; 能否用配位法测定单一金属离子的条件: lg c KMY6)lg KCuY=18.80查表:pH=2 lg aY(H)=13.51 ; pH=3.8 lg aY(H)=8.85所以 pH=2 时 lg c KCuY=0+18.80-13.51=5.296pH=3.8 时 lg c KCuY=0+18.80-8.85=9.956pH=2 时,不能被滴定;pH=3.8 时,能被滴定。4称取干燥 Al(OH)3 凝胶 0.398 6 g 于 250 mL 容量瓶中,
27、溶解后吸取 25.00 mL,精密加入0.050 00 molLEDTA 溶液 25.00 mL,过量的 EDTA 溶液用 0.050 molL 标准锌溶液返滴定,用去 15.02 mL,求样品中 Al2O3 的百分含量 A12O3 的摩尔质量为 101.94 gmol-1)。 (63.81)解:(此法是返滴定)=63.81 23315.0.210.9410986AlOw( )5精密称取 MgSO4 样品 0.250 0 g,用 0.050 00 molL EDTA 溶液滴定,消耗 20.00 mL,试计算 0.05000 molL EDTA 对:MgSO 47H20 的滴定度和样品的纯度。(
28、12.32 mg/mL, 98.59)解: 0.56.7.13/1gmL30.524.0%98.5.0W6称取 0.100 5 g 纯 CaCO3,溶解后,置于 100 mL 容量瓶中,稀释至刻度。吸取 25.00 mL,在 pH12 时,用钙指示剂指示终点,用 EDTA 标准溶液滴定,用去 24.90 mL,试计算:(1)EDTA 溶液的摩尔浓度; (0.010 08 molL)(2)每毫升 EDTA 溶液相当于多少克 ZnO、Fe 2O3。 (0.000 8203g/ mL; 0.000 8048g/ mL)解:CaCO 3 的深度 MCaCO3=100.09 gmol-1(1)24.90
29、1000=0.1005100.0925100 =0.010081(2)每毫升 EDTA 溶液相当于 ZnO 的质量=0.01008/81.391000=8.2041041每毫升 EDTA 溶液相当于 Fe2O3 的质量,1mol 的 EDTA 相当于二分之一的 Fe2O3 物质的量。=0.01008 =2O3/159.69210008.04810417称取 1.032 g 氧化铝试样,溶解后移入 250 mL,容量瓶,稀释至刻度。吸取 25.00mL,加入 TAl2O3=1.05 mgmL 的 EDTA 标准溶液 10.00 mL。 ,以二甲酚橙为指示剂,用 Zn(OAc)2,标准溶液进行返滴
30、定,至红紫色终点,消耗 Zn(OAc)2 标准溶液 12.20mL。已知 1 mLZn(OAc)2,溶液相当于 0.68l 2 mL,EDTA 溶液。求试样中 Al2O3 的质量分数。(2.46) 解:加入的 10.00mLEDTA 的量相当于 Al2O3 的质量为: 1.50510.00=15.05返滴消耗的锌盐相当于 Al2O3 的质量为: 12.200.68121.505=12.51所以 25.00mL 试液中 Al2O3 量为: 15.0512.51=2.54样品中 Al2O3 的质量分数为:23=2.54250.025.001.0321000100%=2.46% 试样中 Al2O3
31、的质量分数为 。2.46%8用 0.010 60 molL -1 叫 EDTA 标准溶液滴定水中钙和镁的含量,取 100.0 mL 水样,以铬黑 T 为指示剂,在 pH=10 时滴定,消耗 EDTA 31.30 mL, 。另取一份 100.0 mL 水样,加NaOH 使呈强碱性,使 Mg2 成 Mg(OH)2 沉淀,用钙指示剂指示终点,继续用 EDTA 滴定,消耗 19.20 mL,计算:(1)水的总硬度(以 CaCO3 molL -1 表示) ;(2)水中钙和镁的含量(以 CaCO3 molL -1 和 MgCO3 molL -1 表示)。解:水中钙和镁的含量分别为:Ca2 的含量=2310
32、00水 样=19.200.01060100.091000100.0=203.71Mg2 的含量=(12)3水 样=0.01060(31.3019.20)84.311000100.0=108.11水的总硬度为13水 样 1000=0.0106031.30100.091000100.0=332.119分析含铜、锌、镁合金时,称取 0.500 0 g 试样,溶解后用容量瓶配成 100 mL 试液。吸取 25.00 mL,调至 pH=6,用 PAN 作指示剂,用 0.050 00 molL -1EDTA 标准溶液滴定铜和锌,用去 37.30 mL。另外又吸取 25.00 mL 试液,调至 pH=10,
33、加 KCN 以掩蔽铜和锌,用同浓度 EDTA 溶液滴定 Mg2+,用去 4.10 mL,然后再滴加甲醛以解蔽锌,又用同浓度EDTA 溶液滴定,用去 13.40 mL。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。 解:25mL 合金溶液中含铜和锌的总物质的量为:0.0500037.301000=0.00186525mL 合金溶液中含镁的物质的量为:0.050004.101000=0.00020525mL 合金溶液中含锌的物质的量为:0.0500013.401000=0.0006725mL 合金溶液中含铜的物质的量为:0.0018650.00067=0.001195试液中镁的质量为:0.00020524.30
34、10025=0.01992其质量分数为 0.01992/0.5000=3.98试液中锌的质量为 0.0006765.39=0.04381其质量分数为 0.04381/0.5000=8.76试液中铜的质量为 0.00119563.54=0.07593其质量分数为 0.07593/0.5000=1.5210称取含 Fe2O3 和 Al2O3 试样 0.201 5 g,溶解后,在 pH=2.0 时以磺基水杨酸为指示剂,加热至 50左右,以 0.020 08 molL -1 的 EDTA 滴定至红色消失,消耗 EDTA 15.20mL。然后加入上述 EDTA 标准溶液 25.00 mL,加热煮沸,调节
35、 pH=4.5,以 PAN 为指示剂,趁热用 0.02112 molL -1Cu2+标准溶液返滴定,用去 8.16 mL。计算试样中 Fe2O3 和 Al2O3 的质量分数。 解:pH=2.0 时,以磺基水杨酸为指示剂滴定,测定的离子为 ,消耗 EDTA 的物质的3+量为 0.0200815.20/1000=0.0003052mol再加入的 EDTA 要消耗溶液中的 ,用去的 EDTA 的物质的量为3+/1000=0.00033mol(0.0200825.000.021128.16)试样中三氧化二铁的含量为 0.000305159.692 =0.02437其质量分数为 0.02437/0.20
36、15=12.09试样中三氧化铝的含量 0.00033101.962 =0.01682其质量分数 0.01682/0.2015=8.347试样中 Fe2O3 的质量分数为 12.09,Al 2O3 的质量分数为 8.3511分析含铅、铋和镉的合金试样时,称取试样 1.936 g,溶于 HNO3 溶液后,用容量瓶配成 100.0 mL 试液。吸取该试液 25.00 mL,调至 pH 为 1,以二甲酚橙为指示剂,用 0.024 79 molL -1EDTA 溶液滴定,消耗 25.67 mL ,然后加六亚甲基四胺缓冲溶液调节 pH=5,继续用上述 EDTA 滴定,又消耗 EDTA 24.76 mL。加
37、入邻二氮菲,置换出 EDTA 配合物中的 Cd2+,然后用 0.021 74 molL -1 Pb(N03)2 标准溶液滴定游离 EDTA,消耗 6.76 mL。计算合金中铅、铋和镉的质量分数。解:pH=1 时,用二甲酚橙为指示剂,滴定铋,所以 25mL 混合试液中,铋的物质的量为:0.02479mol/L(25.67/1000)L=0.0006364molpH=5 时,滴定的是铅和镉两种离子。这两种离子的总物质的量为:0.02479mol/L(24.76/1000)L=0.0006138mol镉的物质的量为:0.02174mol/L(6.76/1000)L=0.0001470mol因此,铅的
38、物质的量为:0.00061380.0001470=0.0004668mol试液中铋的含量为 0.0006364mol208.98g/mol100/25=0.5320g试液中镉的含量为 0.0001470mol112.41g/mol100/25=0.06610g试液中铅的含量为 0.0004668mol207.2g/mol100/25=0.3869g铋的质量分数为 0.5320/1.936=27.48%镉的质量分数为 0.06610/1.936=3.41%铅的质量分数为 0.3869/1.936=19.98%12 称取含锌、铝的试样 0.120 0 g,溶解后调至 pH 为 3.5,加入 500
39、0 mL 0.025 00 molL -1EDTA 溶液,加热煮沸,冷却后,加醋酸缓冲溶液,此时 pH 为 5.5,以二甲酚橙为指示剂,用 0.020 00 mol.L -1 叫标准锌溶液滴定至红色,用去 5.08 mL,加足量,煮沸,再用 NH4F 上述锌标准溶液滴定,用去 20.70 mL。计算试样中锌、铝的质量分数。解:用 EDTA 返滴定法测定的是锌和铝的总量。加 NH4F 后,配合物 AlY 被破坏, 与3+络合,又释放出的 EDTA 可计算铝的含量,用差减法可以算出锌的含量=(0.0200020.7026.981)0.12001000 100%=9.31%=(0.0250050.0
40、00.020005.080.0200020.70)1000 65.390.1200=0.4002=40.02%13称取苯巴比妥钠 C12H11N2O3Na 摩尔质量为 254.2 gmol-1 试样 0.201 4 g,溶于稀碱溶液中并加热(60)使之溶解,冷却后,加醋酸酸化并移入 250 mL 容量瓶中,加入 0.030 00 molL -1Hg(ClO4)2 标准溶液 25.00 mL,稀释至刻度,放置待下述反应发生:Hg2+2C12H11N2O3-=Hg(C12H11N2O3)2过滤弃去沉淀,滤液用干烧杯接收。吸取 25.00 mL 滤液,加入 10 mL 0.01 molL -1MgY
41、 溶液,释放出的 Mg2+在 pH=10 时以铬黑 T 为指示剂,用 0.010 0 molL -1EDTA滴定至终点,消耗 360 mL。计算试样中苯巴比妥钠的质量分数。 解:加入的汞的总量: 总 汞 =0.0300025.00=0.7500 沉淀后溶液中剩余的汞的量为:过 量汞 =0.010003.60250.025.00= 0.360 mmol沉淀苯巴比妥时消耗的汞的量为: =总 汞 过 量汞 =( 0.75000.360)=0.390 mmol=3.90104根据 与苯巴比妥形成沉淀的反应可知 : 苯巴比妥 =1 :2苯巴比妥 钠 =3.90104 2254.20.2014 100%=
42、98.45%试样中苯巴比妥钠的质量分数为 98.45。第七章氧化还原滴定法思 考 题1.条件电极电位和标准电位有什么不同?影响条件电极电位的外界因素有哪些?答:标准电极电位 是指在一定温度条件下(通常为 25)半反应中各物质都处于E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 1.013105Pa,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( )是当半反应中氧化型和还原型的浓度都为 1 或浓度比为,E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
43、实际电极电位,它在条件不变时为一常数) 。由上可知,显然条件电极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。影响条件电极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在 Cl-、Br -和 I-三种离子的混合物溶液中,欲将 I-氧化为 I2,而又不使 Br-和 Cl-氧化在常用的氧化剂 Fe2(SO4)3 和 KMnO4 中应选择哪一种?答:选用 Fe2(SO4)3 氧化剂即能满足上述要求,因为:MnO4-/Mn2+=1.51VEFe3+/Fe2+=0.771VCl2/2Cl-=1.395VBr2/Br-=
44、1.087VI2/I-=0.621VE又标准电极电位可知: Fe3+/Fe2+的电位低于 Cl2/2Cl 而 Br2/Br-高于 I2/I-故只能EEE将氧化为 I2,而不能将 Cl-和 Br-氧化。如果选用 KMnO4 时则能将其氧化。3已知在 1molL-1H2SO4 介质中, = 0.68V。1 ,10- 邻二氮菲与 Fe3+,Fe 2+均能形32/Fe成络合物,加入 1,10-邻二氯菲后,体系的条件电极电位变为 1.06 V。试问 Fe3+,Fe 2+和1,10-邻二氮菲形成的络合物中,哪一种更稳定?答: 23232323/0.59lg1.06.8FeeFFeFeE因此: ,即 Fe2
45、+的副反应系数更大,也就是 Fe2+形成的络合物更稳定23Fe4影响氧化还原反应速率的主要有哪些因素?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。5是否平衡常数大的氧化还原反应就能应用于氧化还原中?为什么?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
46、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。6解释下列现象。(1)将氯水慢慢加入到含有 Br 和 I 的酸性溶液中,以 CCl4 萃取,CCl 4 层变为紫色。答:酸性条件下氯水中 HClO 可将 Br 和 I 氧化为单质 Br2 和 I2。由于 32IeI3/0.54IEVBrr2/1Br12HClOelHO 2/.6HCl所以 I 更易被氧化为 I2,I 2 被 CCl4 所萃取,使 CCl4 层变为紫色。(2). ( 0.534V ) (0.159V),但是 Cu2+却能将 I 氧化为 I2。IE/2CuE/2答:这是由于生成了溶解度很小的 CuI 沉淀(pK sp=11.96) ,溶液中Cu 2+极小,Cu2+