分析化学复习思考题(1-6章) 下载本文

分析化学复习思考题(1-6章)

第一章 思考题

1.分析化学主要任务是什么? 答:

2.分析化学课程的目标是什么? 答:

3.分析化学是怎么分类的?

答:根据分析任务、测量原理、分析工作的性质、分析对象以及试样的量或组分的含量的不同,分析化学可以进行不同的分类。 4.根据分析任务,分析化学分类为? 答:

5.根据被分析的组分在试样中的相对含量的分类方法,将分析方法分为? 答:

分析方法 被测组分分析 常量组分分析 >1% 微量组分分析 0.01%~1% 痕量组分分析 <0.01% 6.为什么说分析化学也是一门信息科学? 答:

第一章 思考题与习题

1.已知用生成AsH3气体的方法鉴定砷时,检出限量为1μg,每次取试液0.05mL。求此鉴定方法的最低浓度(分别以ρB和1:G表示)。 解:

2.取一滴(0.05mL)含Hg2+试液滴在铜片上,立即生成白色斑点(铜汞齐)。经

过实验发现,出现斑点的必要条件是汞的含量应不低于100 μg·mL-1

。求此鉴定方法的检出限量。 解:

3.洗涤银组氯化物沉淀宜用下列哪种洗液?为什么? (1)蒸馏水 (2)1mol·L-1 HCl (3) 1mol·L-1 HNO3 (4) 1mol·L-1 NaCl 答:

4.如何将下列各沉淀分离?

(1)Hg2SO4-PbSO4 (2)Ag2CrO4-Hg2CrO4 (3) Hg2CrO4-PbCrO4

(4)AgCl-PbSO4 (5)Pb(OH)2-AgCl (6) Hg2CrO4-AgCl 解:

5.根据标准电极电位数据说明:

(1) 在酸性溶液中H2O2为什么可将Sn2+氧化为Sn4+? (2) NH4I为什么可将AsO43-还原为AsO33-? 答:

6.为沉淀第二组阳离子,调节酸度时:(1)以HNO3代替HCl;(2)以H2SO4代替HCl;(3)以HAc代替HCl。将各发生什么问题? 答:

7.如何用一种试剂把下列每一组物质分开? (1)As2S3,HgS(2)CuS,HgS(3)Sb2S3,As2S3(4)PbSO4,BaSO4(5)Cd(OH)2,Bi(OH)3(6)Pb(OH)2,Cu(OH)2(7)SnS2,PbS(8)SnS,SnS2(9)ZnS,CuS(10)Ag2S,MnS 答:

8.已知一溶液只有第二组阳离子,将此溶液分成3份,分别得到下述实验结果,试判断哪些离子可能存在?

(1) 用水稀释,得到白色沉淀,加HCl溶液则溶解; (2) 加入SnCl2无沉淀发生;

(3) 与组试剂作用,生成黄色沉淀,此沉淀一部分溶于Na2S,另一部分不溶,仍为黄色。 答:

9.从试液中分离第三组阳离子时为何要采取下列措施? (1) 加NH3-NH4Cl使溶液的pH≈9;

(2) 为什么要使用新配制的(NH4)2S溶液和氨水? 答:

10.加入一种试剂将下列各组氢氧化物中的前一个溶解,使两者分离:

(1)Co(OH)2-Al(OH)3(2)Zn(OH)2-Fe(OH)3(3)Zn(OH)2-Ni(OH)2(4)Cr(OH)3-Co(OH)2(5)Ni(OH)2-Al(OH)3 答:

11.分析第三组阳离子未知物时,在下列各种情况下哪些离子不可能存在? (1) 固体试样是无色晶体混合物;

(2) 从试液中分出第一、二组阳离子沉淀,除去剩余的H2S并加入NH3-NH4Cl后,无沉淀产生;

(3) 继(2)加热试液,并加入组试剂(NH4)2S或TAA后得白色沉淀。 解:

12.一无色溶液中只含有第三组阳离子,将它分为三份,得到以下实验结果: (1) 在NH4Cl存在下加过量氨水,无沉淀;

(2) 在NH3-NH4Cl存在下加(NH4)2S,得淡黄色沉淀;

(3) 加NaOH搅拌,得到淡棕色沉淀;再加过量NaOH,有一部分沉淀溶解,不溶的部分在放置过程中颜色变深。

试判断什么离子存在,什么离子不存在,什么离子存在与否不能确定。 解: 13.在系统分析中,分出第三组阳离子后为什么要立即处理第四组阳离子的试液?怎样处理? 答:

14.用Na3Co(NO2)6法鉴定K+时,如果发生下列错误,其原因可能是什么? (1) 试样中无K+,却鉴定有K+;(2)试样中有K+,却鉴定无K+。 答:

15.如何区别下列各对固体物质:

(1)NH4Cl与NaCl (2) (NH4)2C2O4与(NH4)2SO4 (3) BaCl2与CaCl2 (4) (NH4)2C2O4与NH4Cl 答: 16.有下列七种物质,以两种或更多种混合,然后做(1)~(4)项实验,试判断存在的、不存在的和存在与否不能确定的物质各是什么?

BaCl2,Ca(NO3)2,MgCl2,K2CrO4,NaCl,(NH4)2SO4,(NH4)2C2O4

(1) 加水配制成0.1mol?L-1 溶液,得白色沉淀(A)和无色溶液(B); (2) (A) 全溶于稀HCl溶液;

(3) (B) 中加0.1mol?L-1Ba(NO3)2,得到的白色沉淀不溶于稀HCl溶液; (4) 灼烧除去(B)中的铵盐,加NH3后无沉淀生成。 解: 17.有一阴离子未知溶液,经过本书所叙述的各项初步实验后,都未得到肯定结果,试判断还需要对哪些阴离子进行鉴定? 答:

18.有一阴离未知溶液,在初步试验中得到以下结果,试将应进行分别鉴定的阴离子列出。

(1) 加稀H2SO4时有气泡发生; (2) 在中性时加BaCl2有白色沉淀;

(3) 在稀HNO3存在下加AgNO3得白色沉淀; (4) 在稀H2SO4存在下加KI-淀粉溶液无变化; (5) 在稀H2SO4存在下加I2-淀粉溶液无变化; (6) 在稀H2SO4条件下加KMnO4,紫红色褪去。 答:

19.有一能溶于水的混合物,已经在阳离子分析中鉴定出有Pb2+,问在阴离子分析中哪些离子可不必鉴定? 答:

20.溶解试样的溶剂为什么一般不用H2SO4和HAc?

答:

21.有一固体试样,经过以下各项实验并得出相应的结果,试判断哪些阳离子和阴离子尚需鉴定?

(1) 试样本身无色,易溶于水,溶液亦无色; (2) 焰色试验时火焰为黄色;

(3) 溶于稀HCl溶液,无可觉察的反应; (4) 试样与浓H2SO4不发生反应;

(5) 试样与NaOH溶液一起加热时不产生NH3,得白色胶状沉淀; (6) 进行阴离子初步试验,溶液呈中性时,加BaCl2溶液不生成沉淀。 答:

第三章 思考题与习题

1.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) 容量瓶和移液管不配套;

(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HCl溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2。 答:

2.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左右,称量的相对误差各为多少?这些结果说明了什么问题? 解:

3.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左右,读数的相对误差各是多少?从相对误差的大小说明了什么问题? 解:

4.下列数据各包括了几位有效数字? (1)0.0330 (2) 10.030 (3) 0.01020 (4) 8.7×10-5 (5) pKa=4.74 (6) pH=10.00 答:

5.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/Mg2P2O7)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:

.用返滴定法测定软锰矿中MnO2质量分数,其结果按下式进行计算:

(0.8000?8.00?0.1000?10?3?5)?86.94wMnO2?126.0720.5000?100%

问测定结果应以几位有效数字报出? 答:

7.用加热挥发法测定BaCl2·2H2O中结晶水的质量分数时,使用万分之一的分析天平称样0.5000g,问测定结果应以几位有效数字报出? 答:

8.两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3.5g,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:

9.标定浓度约为0.1mol·L-1的NaOH,欲消耗NaOH溶液20mL左右,应称取基准物质H2C2O4·2H2O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?

解:

10.有两位学生使用相同的分析仪器标定某溶液的浓度(mol·L-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%)。 你如何评价他们的实验结果的准确度和精密度? 答:

11.当置信度为0.95时,测得Al2O3的μ置信区间为(35.21±0.10)%,其意义是( )

A. 在所测定的数据中有95%在此区间内;

B. 若再进行测定,将有95%的数据落入此区间; C. 总体平均值μ落入此区间的概率为95%; D. 在此区间内包含μ值的概率为0.95; 答:

12. 衡量样本平均值的离散程度时,应采用( )

A. 标准偏差 B. 相对标准偏差 C. 极差

D. 平均值的标准偏差 答:

13. 某人测定一个试样结果为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?

解:

14. 测定某铜矿试样,其中铜的质量分数为24.87%。24.93%和24.69%。真值为

25.06%,计算:(1)测得结果的平均值;(2)中位值;(3)绝对误差;(4)相对误差。 解: 15. 测定铁矿石中铁的质量分数(以WFe2O3表示),5次结果分别为:67.48%,67.37%,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。 解:

16. 某铁矿石中铁的质量分数为39.19%,若甲的测定结果(%)是:39.12,39.15,

39.18;乙的测定结果(%)为:39.19,39.24,39.28。试比较甲乙两人测定结果的准确度和精密度(精密度以标准偏差和相对标准偏差表示之)。 解:

由上面|Ea1|<|Ea2|可知甲的准确度比乙高。 S1

综上所述,甲测定结果的准确度和精密度均比乙高。 17. 现有一组平行测定值,符合正态分布(μ=20.40,σ2=0.042)。计算:(1)x=20.30

和x=20.46时的u值;(2)测定值在20.30 -20.46区间出现的概率。 解:

18. 已知某金矿中金的含量的标准值为12.2g?t-1(克·吨-1),δ=0.2,求测定结果

大于11.6的概率。 解:

19. 对某表样中铜的质量分数(%)进行了150次测定,已知测定结果符合正态

分布N(43.15,0.232)。求测定结果大于43.59%时可能出现的次数。 解:

20. 测定钢中铬的质量分数,5次测定结果的平均值为1.13%,标准偏差为0.022%。

计算:(1)平均值的标准偏差;(2)μ的置信区间;(3)如使μ的置信区间为1.13% ±0.01%,问至少应平行测定多少次?置信度均为0.95。

解:

21. 测定试样中蛋白质的质量分数(%),5次测定结果的平均值为:34.92,35.11,

35.01,35.19和34.98。(1)经统计处理后的测定结果应如何表示(报告n,x和s)?(2)计算P=0.95时μ的置信区间。

解:

22. 6次测定某钛矿中TiO2的质量分数,平均值为58.60%,s=0.70%,计算:(1)

的置信区间;(2)若上述数据均为3次测定的结果, 的置信区间又为多少?比较两次计算结果可得出什么结论(P均为0.95)?

解:

23. 测定石灰中铁的质量分数(%),4次测定结果为:1.59,1.53,1.54和1.83。

(1)用Q检验法判断第四个结果应否弃去?(2)如第5次测定结果为1.65,此时情况有如何(Q均为0.90)?

解:

24. 用K2Cr2O7基准试剂标定Na2S2O7溶液的浓度(mol·L-1),4次结果为:0.1029,

0.1056,0.1032和0.1034。(1)用格鲁布斯法检验上述测定值中有无可疑值(P=0.95);(2)比较置信度为0.90和0.95时μ的置信区间,计算结果说明了什么?

解:

25. 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? 解:

26. 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-1):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)? 解:

27. 分别用硼砂和碳酸钠两种基准物标定某HC1溶液的浓度(mol·l-1),结果如下: 用硼砂标定 χ2=0.1017,s1=3.9×10-4,n1=4

用碳酸钠标定 χ2 =0.1020,s2=2.4×10-4

,n2=5

当置信度为0.90时,这两种物质标定的HC1溶液浓度是否存在显著性差异? 解:

28. 根据有效数字的运算规则进行计算:

(1)7.9936÷0.9967-5.02=?

(2)0.0325×5.0103×60.06 ÷139.8=? (3)(1.276×4.17)+1.7×10-1 -(0.0021764×0.0121)=? (4) pH=1.05,[H+]=?

解:

29. 用电位滴定法测定铁精矿中铁的质量分数(%),6次测定结果如下: 60.72 60.81 60.70 60.78 60.56 60.84

(1) 用格鲁布斯法检验有无应舍去的测定值(P=0.95); (2) 已知此标准试样中铁的真实含量为60.75%,问上述测定方法是否准确

可靠(P=0.95)?

解:

第四章 思考题与习题

2. 解释以下名词术语:滴定分析法,滴定,标准溶液(滴定剂),标定,化学计量点,滴定终点,滴定误差,指示剂,基准物质。 答:

3. 滴定度的表示方法TB/A和TB/A%各自的意义如何? 答:

4. 基准试剂(1)H2C2O4 ·2H2O因保存不当而部分分化;(2)Na2CO3因吸潮带有少量湿存水。用(1)标定NaOH[或用(2)标定HC1]溶液的浓度时,结果是偏高还是偏低?用此NaOH(HCl)溶液测定某有机酸(有机碱)的摩尔质量时结果偏高还是偏低? 答:

5. 有一在空气中瀑露过的氢氧化钾,经测定知其含水7.62%,K2CO3 2.38%及KOH 90.00%。将此试样1.000g 加1.000 mol/L HCl溶液46.00mL,过量的酸再用1.070 mol·L-1KOH反滴定至完全反应。将此溶液蒸发至干,问所得残渣是什么?有多少克? 解:

6. 分析纯的NaC1试剂,如不做任何处理,用来标定AgNO3溶液的浓度,结果会偏高。为什么? 解:

6.下列各分析纯物质,用什么方法将它们配制成标准溶液?如需标定,应该选用哪些相应的基准物质?

H2SO4,KOH,邻苯二甲酸氢钾,无水碳酸钠。 解:

7.下列情况将对分析结果产生何种影响:A.正误差,B.负误差,C.无影响,D.结果混乱。

(1) 标定HCl溶液浓度时,使用的基准物Na2CO3中含有少量NaHCO3; (2) 用递减法称量试样时,第一次读数时使用了磨损的砝码; (3) 加热使基准物溶解后,溶液未经冷却即转移至容量瓶中并稀释至刻度,摇匀,马上进行标定;

(4) 配制标准溶液时未将容量瓶内溶液摇匀;

(5) 用移液管移取试样溶液时事先未用待移取溶液润洗移液管; (6) 称量时,承接试样的锥形瓶潮湿。 解: 8.配制浓度为2.0 mol·L-1下列物质溶液各5.0×102 mL,应各取其浓溶液多少毫升? (1) 氨水(密度0.89 g·cm-3,含NH3 29%) (2) 冰乙酸(密度1.84 g·cm-3,含HAc100%)

(3) 浓硫酸(密度1.84 g·cm-3,含H2SO496%) 解:

9.欲配制cKMnO4≈0.020 mol·L-1的溶液5.0×102 mL,须称取KMnO4多少克?如何配制? 解:

10.应在500.0 mL0.08000 mol·L-1NaOH溶液中加入多少毫升0.5000 mol·L-1NaOH溶液,才能使最后得到的溶液浓度为0.2000 mol·L-1? 解:

11.要加多少毫升水到1.000 L 0.2000 moL?L-1HCl溶液里,才能使稀释后的HCl溶液对CaO的滴定度THCl / CaO =0.005000g · mL-1? 解:

12.欲使滴定时消耗0.10mol·L-1HC1溶液20~25 mL,问应称取基准试剂Na2CO3多少克?此时称量误差能否小于0.1%? 解:

13.确称取0.5877 g基准试剂Na2CO3,在100 mL容量瓶中配制成溶液,其浓度为多少?称取该标准溶液20.00mL标定某HC1溶液,滴定中用去HC1溶液21.96mL,计算该HCl溶液的浓度。 解:

14.用标记为0.1000mol·L-1HC1标准溶液标定NaOH溶液48.48 mL,待得其浓度

为0.1018 mol·L-1,已知HC1溶液的真实浓度为0.0999 mol·L-1,

如标定过程中其他误差均可忽略,求NaOH溶液的真实浓度。 解:

15.称取分析纯试剂MgCO31.850g溶解于过量的HC1溶液48.48 mL中,待两者反应完全后,过量的HC1需3.83mLNaOH溶液返滴定。已知30.33mLNaOH溶液可以中和36.40mLHC1溶液。计算该HC1和NaOH溶液的浓度。 解:

16.称取分析纯试剂K2Cr2O714.709g,配成500.0mL溶液,试计算: (1)K2Cr2O7溶液的物质的量浓度;

(2)K2Cr2O7溶液对Fe和Fe2O3的滴定度; 解:

17.已知1.00mL某HCl标准溶液中含氯化氢0.004374g/mL,试计算: (1) 该HCl溶液对NaOH的滴定度THCL/NaOH; (2) 该HC1溶液对CaO的滴定度THCl/CaO。 解:

18. 为了分析食醋中HAC的含量,移取试样10.00ml 用0.3024 mol·L-1NaOH标准溶液滴定,用去20.17 ml。已知食醋的密度为1.055 g·cm-3,计算试样中HAC的质量分数。 解:

19. 在1.000g CaCO3试样中加入0.5100 mol·L-1HC1溶液50.00 mL,待完全反应后再用0.4900mol·L-1NaOH 标准溶液返滴定过量的HC1溶液,用去了NaOH溶液25.00 mL。求CaCO3的纯度。

解: 2HCl+CaCO3==CaCl2+H2O+CO2

HCl+NaOH==NaCl+H2O

20. 用0.2000mol·L-1HC1标准溶液滴定含有20êO、75% CaCO3和5%酸不容物质的混合物,欲使HC1溶液的用量控制在25 mL左右,应称取混合物试样多少克? 解:

21.用0.1018mol·L-1 NaOH标准溶液 测定草酸试样的纯度,为了避免计算,欲直接用所消耗NaOH溶液的体积(单位mL)来表示试样中H2C2O4的质量分数(%),问应称取试样多少克? 解:

第五章 思考题与习题

1.写出下列各酸的共轭碱:H2O,H2C2O4,H2PO4-,HCO3-,C6H5OH,C6H5NH3+,HS-,Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH. 答:

2. 写出下列各碱的共轭酸:H2O,NO3-,HSO4-,S2-,C6H5O-,Cu(H2O)2(OH)2,(CH2)6N4,

COO--R—NHCH2COO-COO,

答:

3.根据物料平衡和电荷平衡写出(1)(NH4)2CO3,(2)NH4HCO3溶液的PBE,浓

度为c(mol·L-1

)。 答:

4.写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE(设定质子参考水准直接写出),浓度为 c(mol·L-1)。

(1)KHP (2)NaNH4HPO4 (3)NH4H2PO4 (4)NH4CN 答:

5. (1)讨论两种一元弱酸混合溶液的酸碱平衡问题,推导其H+浓度计算公式。 (2)0.10 mol·L-1NH4Cl和 0.10 mol·L-1H3BO3混合液的pH值。 答:

6.根据图5—3说明NaH2PO4—Na2HPO4 缓冲溶液适用的pH范围。 答:

7.若要配制(1)pH=3.0,(2)pH=4.0 的缓冲溶液,现有下列物质,问应该选那种缓冲体系?有关常数见附录一之表1。

COO-COO-1)

(2)HCOOH (3)CH2ClCOOH (4)NH3+CH2COOH

(氨基乙酸盐)

答:

8.下列酸碱溶液浓度均为0.20 mol·L-1,能否采用等浓度的滴定剂直接准确进行滴定?

(1)HF (2)KHP (3)NH3+CH2COONa (4)NaHS (5)NaHCO3 (6)(CH2)6N4 (7) (CH2)6N4·HCl (8)CH3NH2 答:

9.强碱(酸)滴定一元弱酸(碱),cspKa(Kb)≥10-8就可以直接准确滴定。如果用Kt表示滴定反应的形成常数,那么该反应的cspKt应为多少? 解:因为cspKa≥10-8,Ka=Kt?Kw,

故:cspKt≥106 (答案不正确,特此说明)

10.为什么一般都用强酸(碱)溶液作酸(碱)标准溶液?为什么酸(碱)标准溶液的浓度不宜太浓或太稀? 答: 11.下列多元酸(碱)、混合酸(碱)溶液中每种酸(碱)的分析浓度均为0.10 mol·L-1(标明的除外),能否用等浓度的滴定剂准确进行分布滴定或分别滴定?如能直接滴定(包括滴总量),根据计算的pHsp选择适宜的指示剂。 (1)H3AsO4 (2) H2C2O4 (3)0.40 mol·L-1乙二胺 (4) NaOH+(CH2)6N4 (5)邻苯二甲酸 (6) 联氨

(7)H2SO4+H3PO4 (8) 乙胺+吡啶 答:

12.HCl与HAc的混合溶液(浓度均为0.10 mol·L-1),能否以甲基橙为指示剂,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液直接滴定其中的HCl?此时有多少HAc参与了反应? 解:

13.今有H2SO4和(NH4)2SO4的混合溶液,浓度均为0.050 mol·L-1,欲用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定,试问:

(1)否准确滴定其中的H2SO4?为什么?采用什么指示剂?

(2)如何用酸碱滴定法测定混合液中(NH4)2SO4的含量?指示剂有时什么? 解:

14.判断下列情况对测定结果的影响:

(1)用混有少量的邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度;

(2)用吸收了CO2的NaOH标准溶液滴定H3PO4至第一计量点;继续滴定至第二计量点时,对测定结果各如何影响?

答:

15.一试液可能是NaOH、NaHCO3、、Na2CO3或它们的固体混合物的溶液。用20.00mL0.1000 mol·L-1HCl标准溶液,以酚酞为指示剂可滴定至终点。问在下列情况下,继以甲基橙作指示剂滴定至终点,还需加入多少毫升HCl溶液?第三种情况试液的组成如何?

(1)试液中所含NaOH与Na2CO3、物质的量比为3:1;

(2)原固体试样中所含NaHCO3和NaOH的物质量比为2:1; (3)加入甲基橙后滴半滴HCl溶液,试液即呈终点颜色。 答:

16.用酸碱滴定法测定下述物质的含量,当它们均按指定的方程式进行反应时,被测物质与H+的物质的量之比各是多少?

(1)Na2CO3,Al2(CO3)3,CaCO3(CO32-+2H+=CO2+H2O)。 (2)Na2B4O7·10H2O,B2O3,NaBO2·4H2O,B(B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3)。 答:

17.酸碱滴定法选择指示剂时可以不考虑的因素:

A.滴定突跃的范围; B.指示剂的变色范围;

C.指示剂的颜色变化; D.指示剂相对分子质量的大小 E.滴定方向 答:

18.计算下列各溶液的pH:

(2.0×10-7 mol·L-1HCl (0.020 mol·L-1 12H2SO4 ) ) (0.10 mol·L-1NH4Cl (0.025 34mol·L-1HCOOH ) ) (1.0×10-4 mol·L-1(1.0×10-4 5 HCN 6mol·L-1NaCN ) ) (0.10 mol·L-1(CH2)6N4 (0.10 78mol·L-1NH4CN ) ) (0.010 mol·L-1KHP (0.10 mol·L-1Na2S 91) 0

)

(0.10 mol·L-1NH3+CH2COOH(氨基乙酸盐)

11)

解:

19.计算0.010 mol·L-1H3PO4溶液中(1)HPO42-,(2)PO43-的浓度 解: 20.(1)250mgNa2C2O4溶解并稀释至500 mL,计算pH=4.00时该溶液中各种型体的浓度。

(2)计算pH=1.00时,0.10 mol·L-1H2S溶液中各型体的浓度。 解:

21.20.0g六亚甲基四胺加12 mol·L-1HCl溶液4.0 mL,最后配制成100 mL溶液,其pH为多少? 解:

22.若配制pH=10.00,cNH3+cNH4+=1.0 mol·L-1的NH3- NH4Cl缓冲溶液1.0L,问需要15 mol·L-1的氨水多少毫升?需要NH4Cl多少克? 解:

23.欲配制100 mL氨基乙酸缓冲溶液,其总浓度c=0.10 mol·L-1,pH=2.00,需氨基乙酸多少克?还需加多少毫升1.0 mol·L-1酸或碱?已知氨基乙酸的摩尔质量M=75.07g·mol-1。 解:

24.(1)在100 mL由1.0mol·L-1HAc和1.0mol·L-1NaAc组成的缓冲溶液中,加入1.0mL6.00.1000mol·L-1NaOH溶液滴定后,溶液的pH有何变化? (2)若在100mLpH=5.00的HAc-NaAc缓冲溶液中加入1.0mL6.0mol·L-1NaOH后,溶液的pH增大0.10单位。问此缓冲溶液中HAc、NaAc的分析浓度各为多少? 解:

25.计算下列标准缓冲溶液的pH(考虑离子强度的影响): (1)0.034 mol·L-1饱和酒石酸氢钾溶液;(2)0.010 mol·L-1硼砂溶液。 解:

26.某一弱酸HA试样1.250 g用水溶液稀释至50.00 mL,可用41.20 mL 0.09000mol·L-1NaOH滴定至计量点。当加入8.24 mLNaOH时溶液的pH=4.30。 求该弱酸的摩尔质量;(2)计算弱酸的解离常数Ka和计量点的pH;选择何种指示剂? 解:

27.取25.00 mL苯甲酸溶液,用20.70 mL0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定至计量点。 (1)计算苯甲酸溶液的浓度;(2)求计量点的pH;(3)应选择那种指示剂。 解:

28.计算用0.1000 mol·L-1HCl溶液滴定20.00 mL0.10 mol·L-1NH3溶液时.(1)计量

2)计量点前后±0.1%相对误差时溶液的pH;(3)选择那种指示剂? 解: 29.计算用0.1000 mol·L-1HCl溶液滴定0.050 mol·L-1Na2B4O7溶液至计量点时的pH(B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3)。选用何种指示剂? 解:

30.二元酸H2B在pH=1.05时,δH2B=δHB-;pH=6.50时,δHB-=δB2-。 (1) 求H2B的Ka1和Ka2; (2) 能否以0.1000mol·L-1NaOH分步滴定0.10mol·L-1的H2B; (3) 计算计量点时溶液的pH; (4) 选择适宜的指示剂。 解:

31.计算下述情况时的终点误差: (1) 用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定0.10 mol·L-1HCl溶液,以甲基红(pHep=5.5)为指示剂; (2) 分别以酚酞(pHep=8.5)、甲基橙(pHep=4.0)作指示剂,用0.1000 mol·L-1HCl溶液滴定0.10 mol·L-1NH3溶液。 解:

32.在一定量甘露醇存在下,以0.02000 mol·L-1NaOH滴定0.020 mol·L-1H3BO3(c此时Ka=4.0×10-6)至pHep=9.00, (1) 计算计量点时的pH (2) 终点误差 解: 33.标定某NaOH溶液得其浓度为0.1026 mol·L-1,后因为暴露于空气中吸收了CO2。取该碱液25.00 mL,用0.1143 mol·L-1HCl溶液滴定至酚酞终点,用去HCl溶液22.31mL。计算:

(1) 每升碱液吸收了多少克CO2?

(2) 用该碱液滴定某一弱酸,若浓度仍以0.1026 mol·L-1计算,会影起多大的误差?: 解: 34.用0.1000 mol·L-1HCl溶液滴定20.00 mL0.10 mol·L-1NaOH。若NaOH溶液中同时含有0.20 mol·L-1NaAC,(1)求计量点时的pH;(2)若滴定到pH=7.00结束,有多少NaAc参加了反应? 解:

35.称取含硼酸及硼砂的试样0.6010g,用0.1000mol·L-1HCl标准溶液滴定,以甲基红为指示剂,消耗HCl20.00 mL;再加甘露醇强化后,以酚酞为指示剂,用0.2000mol·L-1 NaOH标准溶液滴定消耗30.00 mL。计算试样中硼砂和硼酸的质量分数。 解:

36.含有酸不容物的混合碱试样1.100 g,水溶解后用甲基橙为指示剂,滴定终点时用去HCl溶液(THCl/CaO=0.01400g·ml-1)31.40 ml;同样质量的试样该用酚酞做指示剂,用上述HCl标准溶液滴定至终点时用去13.30 ml。计算试样中不与酸反应的杂质的质量分数。 解:

37.某试样中仅含NaOH和Na2CO3。称取0.3720 g试样用水溶解后,以酚酞为指示剂,消耗0.1500mol·L-1HCl溶液40.00 ml,问还需多少毫升HCl溶液达到甲基橙的变色点? 解:

38.干燥的纯NaOH和NaHCO3按2:1的质量比混合后溶于水,并用盐酸标准溶液滴定。使用酚酞指示剂时用去盐酸的体积为V1,继用甲基橙作指示剂,有用去盐酸的体积为V2。求V1/V2(3位有效数字)。 解:

39.某溶液中可能含有H3PO4或NaH2PO4或Na2HPO4,或是它们不同比例的混合溶液。以酚酞为指示剂,用48.36 mL1.000 mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点;接着加入甲基橙,再用33.72 mL1.000 mol·L-1 HCl溶液回滴至甲基橙终点(橙色),问混合后该溶液组成如何?并求出各组分的物质的量(mmol)。 解:

40.称取3.000g磷酸盐试样溶解后,用甲基红作指示剂,以14.10 mL0.5000 mol·L-1HCl溶液滴定至终点;同样质量的试样,以酚酞作指示剂,需5.00 mL0.6000 mol·L-1NaOH溶液滴定至终点。 (1)试样的组成如何?

(2)计算试样中P2O5的质量分数。 解:

41.粗氨盐1.000g,加入过量NaOH溶液并加热,逸出的氨吸收于56.00 mL0.2500 mol·L-1H2SO4中,过量的酸用0.5000 mol·L-1NaOH回滴,用去碱1.56 mL。计算试样中NH3的质量分数。 解:

42.食肉中蛋白质含量的测定,是将按下法测得N的质量分数乘以因数6.25即得结果。称2.000 g干肉片试样用浓硫酸(汞为催化剂)煮解,直至存在的氮完全转化为硫酸氢氨。再用过量的NaOH处理,放出NH3的吸收于50.00 mL H2SO4(1.00 mL相当于0.01860gNa2O)中,过量的酸需要28.80mLNaOH(1.00 mL相当于0.1266g邻苯二甲酸氢钾)反滴定。计算肉片中蛋白质的质量分数。 解:

43.称取不纯的未知的一元弱酸HA(摩尔质量为82.00g·mol-1)试样1.600 g,溶解后稀释至60.00 mL,以0.2500mol·L-1NaOH进行电位滴定。已知HA 被中和一半时溶液的pH=5.00,而中和至计量点时溶液的pH=9.00。计算试样中HA的质量分数。

解:

44.在20.00 mL0.1000 mol·L-1HA(Ka=1.0×10-7)溶液中加入等浓度的NaOH溶液20.02 mL,计算溶液的pH。 解:

第六章 思考题与习题

1. 填空

(1) EDTA是一种氨羧络合剂,名称 ,用符号 表示,其结构式为 。配制标准溶液时一般采用EDTA二钠盐,分子式为 ,其水溶液pH为 ,可通过公式 进行计算,标准溶液常用浓度为 。 (2) 一般情况下水溶液中的EDTA总是以 等 型体存在,其中以 与金属离子形成的络合物最稳定,但仅在 时EDTA才主要以此种型体存在。除个别金属离子外。EDTA与金属离子形成络合物时,络合比都是 。

(3) K'MY称 ,它表示 络合反应进行的程度,其计算式为 。

(4) 络合滴定曲线滴定突跃 的大小取决于 。在金属离子浓度一定的条件下, 越大,突跃 ;在条件常数K'MY一定时, 越大,突跃 。

(5) K'MY值是判断络合滴定误差大小的重要依据。在pM'一定时,K'MY越大,络合滴定的准确度 。影响K'MY的因素有 ,其中酸度愈高 愈大,lg'MY

; 的络合作用常能增大 ,减小 。在K'MY一定时,终点误差的大小由 决定,而误差的正负由 决定。 (6) 在[H+]一定时,EDTA酸效应系数的计算公式为 。 答:

2. 解: Cu2++++

、、Zn2、、Cd2、Ni2等离子均能与NH3形成络合物,为什么不能以氨水为滴定剂用络合滴定法来测定这些离子? 答:

3. 不经具体计算,如何通过络合物MLn的各βi值和络合剂的浓度[L]来估计溶液中络合物的主要存在型体? 答:

4. 已知乙酰丙酮(L)与Al3+

络合物的累积常数lgβ1~lgβ3分别为8.6,15.5和21.3,

AlL3为主要型体时的pL范围是多少?[AlL]与[AlL2]相等时的pL为多少?pL为10.0时铝的主要型体又是多少? 解:

5. 铬蓝黑R(EBR)指示剂的H2In2-是红色,HIn2-是蓝色,In3-是橙色。它的pKa2=7.3,pKa3=13.5。它与金属离子形成的络合物MIn是红色。试问指示剂在不同的pH的范围各呈什么颜色?变化点的pH是多少?它在什么pH范围内能用作金属离子指示剂? 解:

6. Ca2+与PAN不显色,但在pH=10~12时,加入适量的CuY,却可以用PAN作为滴定Ca2+的指示剂,为什么? 解:

7. 用NaOH 标准溶液滴定FeCl3溶液中游离的HCl时,Fe3+将如何干扰?加入下列哪一种化合物可以消除干扰?EDTA,Ca-EDTA,柠檬酸三钠,三乙醇胺。 解:

8. 用EDTA滴定Ca2+、Mg2+时,可以用三乙醇胺、KCN掩蔽Fe3+,但不使用盐酸羟胺和抗坏血酸;在pH=1滴定Bi3+,可采用盐酸羟胺或抗坏血酸掩蔽Fe3+,而三乙醇胺和KCN都不能使用,这是为什么?已知KCN严禁在pH<6的溶液中使用,为什么? 解:

9. 用EDTA连续滴定Fe3+、Al3+时,可以在下述哪个条件下进行? a) pH=2滴定Al3+,pH=4滴定Fe3+; b) pH=1滴定Fe3+,pH=4滴定Al3+; c) pH=2滴定Fe3+,pH=4返滴定Al3+; d) pH=2滴定Fe3+,pH=4间接法测Al3+。 解:

10.如何检验水中是否含有金属离子?如何判断它们是Ca2+、Mg2+, 还是Al3+、Fe3+、Cu2+? 答:

11.若配制EDTA溶液的水中含Ca2+,判断下列情况对测定结果的影响:

(1)以CaCO3为基准物质标定EDTA,并用EDTA滴定试液中的Zn2+ ,二甲酚橙为指示剂;

(2)以金属锌为基准物质,二甲酚橙为指示剂标定EDTA,用EDTA测定试液中的 Ca2+、Mg2+含量;

(3)以CaCO3为基准物质,络黑T为指示剂标定EDTA,用以测定试液中Ca2+、Mg2+ 含量。

并以此例说明络合滴定中为什么标定和测定的条件要尽可能一致。 答:

12.若配制试样溶液的蒸馏水中含有少量Ca2+ ,在pH=5.5或在pH =10(氨性缓

冲溶液)滴定Zn2+ ,所消耗EDTA的体积是否相同?哪种情况产生的误差大? 答:

13. 将100mL0.020mol·L-1 Cu2+ 溶液与100mL0.28mol· L-1 氨水相混后,溶液中浓度最大的型体是哪一种?其平衡浓度为多少? 解: 14. 在0.010mol· L-1 Al3+ 溶液中,加氟化铵至溶液中游离F-的浓度为0.10mol· L-1,问溶液中铝的主要型体是哪一种?浓度为多少? 解:

15. 在含有Ni2+ -NH3络合物的溶液中,若Ni(NH3 )42+ 的浓度10倍于Ni(NH3)32+ 的浓度,问此体系中有利氨的浓度[NH3 ]等于多少? 解:

16. 今由100mL0.010mol·L Zn2+ 溶液,欲使其中Zn2+ 浓度降至10-9 mol· L-1 ,问需向溶液中加入固体KCN多少克?已知Zn2+-CN- 络合物的累积形成常数β4 =1016.7 ,MKCN =65.12g·mol-1. 解:

17. 用CaCO3 基准物质标定EDTA溶液的浓度,称取0.1005g CaCO3 基准物质溶解后定容为100.0mL。移取25.00mL 钙溶液,在pH=12时用钙指示剂指示终点,以待标定EDTA滴定之,用去24.90mL 。(1)计算EDTA的浓度;(2)计算EDTA对ZnO和Fe2O3的滴定度。 解:

18. 计算在pH=1.0时草酸根的lg?C2O24?(H)值.

解: 19. 今有pH=5.5的某溶液,其中Cd2+,Mg2+和EDTA的溶液均为1.0 ×10-2mol·L-1.对于EDTA与Cd2+的主反应,计算其αY 值。 解:

20.以NH3-NH4缓冲剂控制锌溶液的pH =10.0,对于EDTA滴定Zn2+的主反应,(1)计算[NH3]=0.10mol·L-1,[CN-]=1.0×10-3mol·L-1时的αZn和 logK’ZnY值。(2)若cY =cZn=0.2000mol·L-1,求计量点时游离Zn2+的浓度[Zn2+]等于多少? 解:

21.在20题提供的条件下,判断能否用0.02000mol?L-1EDTA准确滴定0.020mol?L-1Zn2+;如能直接滴定,选择EBT作指示剂是否合适? 解:

22.若溶液的 pH= 11.00,游离CN-浓度为1.0×10-2mol·L-1,计算HgY络合物的logK'HgY值。已知Hg2+-CN-络合物的逐级形成常数logK1-logK2分别为:18.00,16.70,3.83和2.98。 解:

23.若将0.020mol·L-1EDTA与0.010mol·L-1Mg(NO3)2(两者体积相等)相混合,问在

pH=9.0时溶液中游离Mg2+的浓度是多少? 解:

24.在pH=2.0时,用20.00mL0.02000mol·L-1EDTA标准溶液滴定20.00mL2.0×10-2mol·L-1Fe3+.问当EDTA加入0.0mL,19.98mL,20.00mL,20.02 mL和 40.00mL 时,溶液中pFe(Ⅲ)如何变化? 解:

25.在一定条件下,用0.01000mol·L-1EDTA滴定20.00 mL,1.0×10-2mol·L-1金属离子M。已知此时反应是完全的,在加入19.98-20.02mL时的pM值改变1个单位,计算MY络合物的K’MY. 解:

26.铬蓝黑R的酸解离常数Ka1=10-7.3,Ka2=10- 13.5,它与镁络合物的稳定常数KMgIn=107.6。(1)计算pH=10.0时的pMg;(2) 以0.02000mol·L-1EDTA滴定2.0×10-2mol·L-1Mg2+,计算终点误差;(3)与例6-6的结果相比,选择那种指示剂更为合适? 解:

27.实验证明,在pH=9.6的氨性溶液中,以铬黑T为指示剂,用0.0020mol?L-1EDTA滴定0.020mol?L-1Mg2+时,准确度很高,试通过计算Et证明之。已知logKMg-EBT=7.0,EBT的pKa1=6.3,pKa2=11.6。 证明: 28.在pH=5.0时,用0.002000mol·L-1EDTA滴定0.002.mol·L-1Pb2+采用(1)HAc-NaAc缓冲剂,中点时cHAc +cAc-=0.31mol·L-1;(2)总浓度与上相同的六亚甲基四胺-HCl缓冲剂(不与Pb2+络合)方便控制溶液 的酸度,选用二甲酚橙为指示剂,计算两种情况时的终点误差,并讨论为什么终点误差不同。已知Pb2+-Ac-络合物的积累形成常数logβ1=1.9, logβ2=3.3;pH=5.0时,logK'Pb-XO=7.0. 解.

29..溶液中有Al3+、 Mg2+ 、Zn2+ 三种离子(浓度均为2.0 ×10-2 mol·L-1),加入NH4F使在终点时的氟离子的浓度[F-]=0.01mol·L-1。问能否在 pH=5.0时选择滴定Zn2+。 解:

30.浓度均为2.0×10-2 mol?L-1的Cd2+、 Hg2+混合溶液,欲在pH=6.0时,用0.02000 mol?L-1EDTA滴定其中的Cd2+,试问:(1)用KI掩蔽混合溶液中的Hg2+ ,使终点时碘离子的浓度[I-]=0.010mol?L-1能否完全掩蔽?logK’CdY为多少?(2)已知二甲酚橙与Cd2- 、Hg2+都显色,在 pH=6.0时logK′Hg-XO=9.0, logK’ Cd-XO=5.5,能否用二甲酚橙作滴定Cd2+的指示剂(即此时Hg2+是否会与指示剂显色)? (3)若能以二甲酚橙作指示剂,终点误差为多少? 解:

31.浓度为2.0×10-2mol·L-1的Th4+、La3+混合溶液,欲用0.02000 mol·L-1 EDTA分别滴定,试问:(1)有无可能分步滴定?(2)若在pH=3时滴定Th4+,能否直接准

3)滴定Th4+后,是否可能滴定La3+?讨论滴定La3+适宜的酸度范围,

已知La(OH)3的KSP=10-18.8.(4)滴定La3+时选择何种指示剂较为适宜?为什么?已知 pH≤2.5时,La3+不与二甲酚橙显色。 解:。

32.溶解4.013g含有镓和铟化合物的试样并稀释至100.0mL。移取10.00mL该试样调节至合适的酸度后,以0.01036mol·L-1EDTA滴定之,用去36.32mL。领取等体积试样用去0.01142 mol·L-1TTHA(三亚乙基四胺六乙酸)18.43mL滴定至终点。计算试样中镓和铟的质量分数。已知镓和铟分别与TTHA形成2:1(Ga2L)和1:1(InL)络合物。 解:

33. 有一矿泉水试样250.0mL,其中K +用下述反应沉淀: K++(C6H5)5B-=KB(C6H5)4↓

沉淀经过滤、洗涤后溶于一种有机溶剂中,然后加入过量的的HɡY2-,则发生如下反应:

4HgY2-+(C6H5)4B-+4H2O=H3BO3+4C6H5Hg++HY3-+OH-

释出的EDTA需29.64mL0.05580mоL?L-1Mg2+溶液大胆至终点,计算矿泉水中K+的浓度,用mg·L-1表示。 解:

34.称取0.5000g煤试样,熔融并使其中硫完全氧化成SO42-。溶解并除取重金属离子后。加入0.05000moL?L-1 BaCl2 20.00mL,使生成BaSO4沉淀。过量的Ba2+用0.02500moL?L-1EDTA滴定,用去20.00mL。计算试样中硫的质量分数。 解:

35.称取0.5000g铜锌镁合金,溶解后配成100.0mL试液。移取25.00mL试液调至pH=6.0,用PAN作指示剂,用37.30mL0.050 00mol?L-1EDTA滴定Cu2+和Zn2+。另取25.00mL试液调至pH=10.0,加KCN掩蔽Cu2+和Zn2+后,用4.10mL等浓度的EDTA溶液滴定Mg2+。然后再滴加甲醛解蔽Zn2+,又用上述EDTA13.40mL滴定至终点。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。 解: 36. 称取含Fe2O3和Al2O3的试样0.2000g,将其溶解,在pH=2.0的热溶液中(50℃左右),以磺基水杨酸为指示剂,用0.020 00mol·L-1EDTA标准溶液滴定试样中的Fe3+,用去18.16mL然后将试样调至pH=3.5,加入上述EDTA标准溶液25.00mL,并加热煮沸。再调试液pH=4.5,以PAN为指示剂,趁热用CuSO4标准溶液(每毫升含CuSO4·5H2O 0.005 000g)反滴定,用去8.12mL。计算 试样中Fe2O3和Al2O3的质量分数。 解: