分析化学第六版课后答案- 下载本文

4.26 一份1.992g纯酯试样,在25.00 mL乙醇—KOH溶液中加热皂化后,需用14.73mL 0.3866mol·L-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34.54mL上述酸溶液。试求酯的摩尔质量。

解:n(酯)=(34.54-14.73)×10×0.3866×2=0.1532 mol?L

-3

-1

M =

1.992-1

=130.1(g·moL)

0.01532

4.27 有机化学家欲求得新合成醇的摩尔质量,取试样55.0mg,以醋酸酐法测定时,需用0.096

90mol·l1NaOH l0.23mL。用相同量醋酸酐作空白试验时,需用同一浓度的NaOH溶液14.71 mL滴定所生成的酸,试计算醇的相对分子质量,设其分子中只有一个一OH。 解:由题义知

2n(醋酸酐)=n(NaOH)空白

2n(醋酸酐)-n(醇)= n(NaOH)样

所以,n(醇)= n(NaOH)空白-n(NaOH)样

M(醇)=

55.0 =126.7

0.09690?(14.71?10.23)

4.28 有一纯的(100%)未知有机酸400mg,用0.09996mol·L-1NaOH溶液滴定,滴定曲线表明该酸为一元酸,加入32.80 mLNaOH溶液时到达终点。当加入16.40 mL NaOH溶液时,pH为4.20。根据上述数据求:(1)酸的pKa;(2)酸的相对分子质量;(3)如酸只含C、H、O,写出符合逻辑的经验式(本题中C二12、H二1、O二16)。

解:(1)M =

0.400?122

0.3280?0.09996当加入16.40mLNaOH时,溶液体积为V mL

c(HA)=

0.09996?0.03280?0.01640?0.09996

v?10?3c(A-)=

0.01640?0.09996

v?10?3c(HA)?ka ?c(A)10

-4.2

=

ka?10?4.2 ,pKa=4.20

(2)该酸为C6H5COOH.

第五章 习题

5.1计算pH=5时EDTA的酸效应系数α0.0200mol·L-1,则[Y4-]为多少?

Y(H)。若此时

EDTA各种存在形式的总浓度为

答案:(1)EDTA的K1~K6:1010.26,106.16,102.67,102.0,101.6,100.9

β1~β6:1010.26,1016.42,1019.09,1021.09,1022.69,1023.59

pH=5.0时:

?Y?H??1?H? β1?H?β2?H?β3?H?β4?H?β5?H?β6

????2??3??4??5??6

4-

=1+105.26+106.42+104.09+101.09+10-2.31+10-6.41 =106.45

-9

-1

(2)[Y]=0.020=7.1×10mol·L

106.45 5.2 pH=5时,锌和EDTA配合物的条件稳定常数是多少?假设Zn2+和EDTA的浓度皆为10-2 mol·L-1(不考虑羟基配位等副反应)。pH=5时,能否用EDTA标准溶液滴定Zn2+?

2+-2-1

答案: 查表5-2: 当pH=5.0时,lgαY(H)=6.45,Zn与EDTA浓度皆为10mol·L, lgK’=lgK稳- lgαY(H)=16.50-6.46=10.05﹥8,可以滴定。

5.3假设Mg2+和EDTA的浓度皆为10-2 mol·L-1,在pH=6时,镁与EDTA配合物的条件稳定常数是多少(不考虑羟基配位等副反应)?并说明在此pH条件下能否用EDTA标准溶液滴定Mg2+。如不能滴定,求其允许的最小pH。 答案: (1)查表5-2: 当pH=6.0时,lgαY(H)=4.65,lgK’=lgK稳- lgαY(H)=8.69-4.65=4.04, lgK’﹤8, ∴不能滴定

(2)lgαY(H)= lgK稳-8=0.69,查表5-2得pH≈9.6。

5.4试求以EDTA滴定浓度各为0.01 mol·L-1的Fe3+和Fe2+溶液时所允许的最小pH。

3+

答案:(1)Fe:lgαY(H)= lgK稳-8=25.1-8=17.1,查表5-2得pH≈1.2

2+

(2)Fe:lgαY(H)= lgK稳-8=14.33-8=6.33,查表5-2得pH≈5.1

5.5计算用0.0200 mol·L-1 EDTA标准溶液滴定同浓度的Cu2+离子溶液时的适宜酸度范围。

18.80

答案:(1)lgαY(H)= lgcK稳-6=lg(0.0200×10)-6=11.1,查表5-2得pH≈2.8 (2)[OH]=

-

Ksp[Cu2?]?20-9

=2.2?10=1.1×10, pH=5.0,∴pH范围:2.8~5.0

0.0200

5.6称取0.1005g纯CaCO3溶解后,用容量瓶配成100mL溶液。吸取25mL,在pH﹥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溶液相当于多少克ZnO和Fe2O3。 答案:(1)c(EDTA)=

.00m?25250.0?3MCaCO3V?10-3

= 100.1?24.90?10?3=0.01008mol·L

-3

-1

25.000.1005?100..0-1

(2)TZnO/EDTA=c(EDTA)×MZnO×10=0.01008×81.04×10=0.008204g·mL

-3

-3

TFe2O3/EDTA=1c(EDTA)×M Fe2O3×10=1×0.01008×159.7×10=0.008048 g·mL

-1

22

5.7用配位滴定法测定氯化锌(ZnCl2)的含量。称取0.2500g试样,溶于水后,稀释至250mL,吸取25.00mL,在pH=5~6时,用二甲酚橙作指示剂,用0.01024 mol·L-1 EDTA标准溶液滴定,用去17.61mL。试计算试样中含ZnCl2的质量分数。 答案:

ωZnCl2=

.0cV?10?3?MZnCl2?25025.00ms.00.01024?17.61?10?3?136.3?25025.00×100%=×100%=98.31%

0.2500

5.8称取1.032g氧化铝试样,溶解后移入250mL容量瓶,稀释至刻度。吸取25.00mL,加入TAl2O3=1.505mg/mL的EDTA标准溶液10.00mL,以二甲酚橙为指示剂,用Zn(OAc)2标准溶液进行返滴定,至红紫色终点,消耗Zn(OAc)2标准溶液12.20mL。已知1mL Zn(OAc)2溶液相当于0.6812mL EDTA溶液。求试样中Al2O3的质量分数。

答案:25.00mL溶液中Al2O3的质量为m=1.505×(10.00-0.6812×12.20)=2.542mg,

ωAl2O3=

.0m?250?10?325.00ms×100%=

.02.542?250?10?325.001.032×100%=2.46%

5.9用0.01060 mol·L-1 EDTA标准溶液滴定水中钙和镁的含量,取100.0mL水样,以铬黑T为指示剂,在pH=10时滴定,消耗EDTA 31.30mL。另取一份100.0mL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19.20mL。计算:

(1)水的总硬度(以CaCO3 mg·L-1表示)

(2)水中钙和镁的含量(以CaCO3 mg·L-1和MgCO3 mg·L-1表示) 答案:(1)总硬=(2)钙含量=

cVEDTAMCaCO3V水?10?3?100.1=0.01060?31.30=332.1mg·L ?3-1

100.0?10cVEDTAMCaCO3V水?10?3V水?10?3100.1=0.01060?19.20??=203.7 mg·L 3-1

100.0?10镁含量=

cVEDTAMMgCO3=

0.01060?(31.30?19.20)?84.32100.0?10?3=108.1 mg·L

-1

5.10分析含铜、锌、镁合金时,称取0.5000g试样,溶解后用容量瓶配成100mL试液。吸取25.00mL,调至pH=6,用PAN作指示剂,用0.05000mol·L-1 EDTA标准溶液滴定铜和锌,用去37.30mL。另外又吸取25.00mL试液,调至pH=10,加KCN以掩蔽铜和锌,用同浓度EDTA溶液滴定Mg2+,用取4.10mL,然后再滴加甲醛以解蔽锌,又用同浓度EDTA溶液滴定,用去13.40mL。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。 答案:(1)ωMg=

cV?10?3?MMg25.00Ms?100.0?24.30×100%=3.99% ×100%=0.05000?4.10?1025.000.5000?100.0?3cV?10?3?MZn0.05000?13.40?10?3?65.39×100%=35.05% (2)ωZn=×100%=25.0025.00Ms?1000.5000?100.0.0(3)ωCu=

cV?10?3?MCu25.00Ms?100.00.05000?(37.30?13.40)?10?3?63.55×100%=×100%=60.75% 25.000.5000?100.0

5.11称取含Fe2O3和Al2O3试样0.2015g,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0.02008 mol·L-1的EDTA滴定至红色消失,消耗EDTA15.20mL。然后加入上述EDTA标准溶液25.00mL,加热煮沸,调节pH=4.5,以PAN为指示剂,趁热用0.02112 mol·L-1 Cu2+标准溶液返滴定,用去8.16mL。计算试样中Fe2O3和Al2O3的质量分数。 答案:(1)ωFe2O3=(2)ωAl2O3=

=

1cV?10?3?MFe2O32ms?cVCu2?Cu2?ms×100%=

1?0.02008?15.20?10?3?159.6920.2015×100%=12.09%

1(cEDTAVEDTA2)?10?3?MAl2O3×100%

×100%=8.34%

1?(0.02008?25.00?0.02112?8.16)?10?3?101.9620.2015

5.12分析含铅、铋和镉的合金试样时,称取试样1.936g,溶于HNO3溶液后,用容量瓶配成100.0mL试液。吸取该试液25.00mL,调至pH为1,以二甲酚橙为指示剂,用0.02479 mol·L-1 EDTA溶液滴定,消耗25.67mL,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EDTA24.76mL。加入邻二氮菲,置换出EDTA配合物中的Cd2+,然后用0.02174mol·L-1 Pb(NO3)2标准溶液滴定游离EDTA,消耗6.76mL。计算合金中铅、铋和镉的质量分数。 答案:(1)ωBi=(2)ωCd=

cV?10?3?MBi25.00ms?100.010?3?209.0×100%=27.48% ×100%=0.02479?25.67?25.001.936?100.0cV?10?3?MCd25.00ms?100.010?3?112.4×100%=3.41% ×100%=0.02174?6.76?25.001.936?100.0V)?10?3?MPb(3)ωPb=

(cEDTAVEDTA?cPb2?25.00ms?100.0Pb2?×100%

(0.02479?24.76?0.02174?6.76)?10?3?207.2=×100%=19.98% 25.001.936?100.0

5.13称取含锌、铝的试样0.1200g,溶解后调至pH为3.5,加入50.00mL0.02500mol·L-1 EDTA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0.02000mol·L-1标准锌溶液滴定至红色,用去5.08mL。加足量NH4F,煮沸,在用上述锌标准溶液滴定,用去20.70mL。计算试样中锌、铝的质量分数。

?3答案:ωAl=0.02000?20.70?10?26.98×100%=9.31%

0.1200[(0.02500?50.00?0.02000?(20.70?5.08)]?10?3?65.39ωPb=×100%=40.02%

0.1200

5.14称取苯巴比妥钠(C12H11N2O3Na,摩尔质量为254.2g·mol-1)试样0.2014g,溶于稀碱溶液中并加热(60℃)使之溶解,冷却后,加入醋酸酸化并移入250mL容量瓶中,加入0.03000mol·L-1 Hg(ClO4)2标准溶液25.00mL,稀释至刻度,放置待下述反应发生: