分析化学第三版答案(10)

2019-08-29 19:59

F-Al = AlF62+ Zn + Y = ZnYMg2+H+MgYHY,H2Y, ...H6Y

3+AlYpH=5.0时,lgαZn(OH)=0.0

对于Al3+ lgK'MY?lgKMY?lg?M?lg?Y

?Al(F)?1??1[F]??2[F]2??3[F]3??4[F]4??5[F]5??6[F]6?1?106.13(10?1)?1011.15(10?1)2?1015.0(10?1)3?1017.75(10?1)4?1019..37(10?1)5?1019..84(10?1)6?3.59?1014?1014.56 故得 lgK'AlY?16.3?6.45?14.56??4.71

对于Mg2+ lgK'MY?lgKMY?lg?Y

lgK'MgY?8.7?6.45?2.25

对于Zn2+ lgK'MY?lgKMY?lg?Y ?Y(Mg)?1?cMg,spK'MgY?1?1.00?10?2?102.25?2.78

[Al]?3?cAl,sp?Al3?1.0?10?2??2.78?10?17mol/L 143.59?10?Y(Al)?1?[Al3?]K'AlY?1?2.78?10?17?10?4.71?5.42?10?22

?Y(Zn)??Y(Al)??Y(Mg)??Y(H)?2?5.42?10?22?2.78?106.45?2?106.45

lgK'ZnY?16.50?6.45?10.05

故可以在pH=5.0时选择滴定Zn2+。 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?lgK’cdY为多少?(2)已知二甲酚橙与Cd2- 、Hg2+

2+

都显色,在 pH=6.0时lgK ′HG-XO=9.0, lgK’ Cd-XO=5.5,能否用二甲酚橙作滴定Cd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:查附录—之表2 ,Hg—I络合物的各级积累形成常数lgβ1~lgβ4分别为:

12.87, 23.82 , 27.60 和29.83

Cd—I络合物的各级积累形成常数lgβ1~lgβ4分别为: 2.10;3.43;4.49;5.41

[I-]=10-2.00 mol?L-1, cHg2??10

?1.70mol?L?1

根据式得:

?0??Hg?2??11??1[I?]??2[I?]2??3[I?]3??4[I?]41 12.87?2.0023.82?2.00227.60?2.00329.83?2.0041?10(10)?10?(10)?10?(10)?10?(10)2??10?22.03则 [Hg]sp??0?cHg2??10?22.03?10?1.70?10?23.73mol?L?1

可以完全掩蔽。

查附录—之表3 ,lgKCdY?16.46 ,

?Cd(I)?1???i[I]i?1?102.10?0.01?103.43?0.012?104.49?0.013?105.41?0.014?101.43i查附录—之表4 ,pH=6.0时,lg?Y(H)?4.65

lgK'CdY?lgKCdY?lg?Cd(I)?lg?Y(H)?16.46?1.43?4.65?10.38 (2) 在 pH=6.0时, 用二甲酚橙做指示剂

lgcHg,spK’HgIn=lg10-23.73×109.00=-14.73<<-1

所以在此酸度下可以用二甲酚橙作滴定Cd2+的指示剂。 (3)由(1)得 lgK'CdY?10.38 pH=6.0时,

pCdsp?11(pcCd,sp?lgK'CdY)?(2.00?10.38)?6.19 22pCdep?pCdt?5.5

?pCd?pCdep?pCdsp?5.5?6.19??0.69 代入式(6—26b)得:

Et?10?pCd?10??pCdcCd,sp?K'CdY?100%?10?0.69?100.6910?2.00?1010.38?100%??0.03%

31.浓度为2.0×10-2mol?L-1的Th4+、La3+混合溶液,欲用0.02000时mol?L-1 EDTA分别滴定,

试问:(1)有无可能分步滴定?(2)若在pH=3.0时滴定Th4+,能否直接准确滴定?(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:(1)查附录—之表3 ,lgKThY?23.2 , lgKLaY?15.50

?lgK?lgKThY?lgKLaY?7.7?6。

由于络合物的形成常数相差很大,可以分步滴定。

(2)pH=3.0时 ,lg?Y(H)?10.60 由于络合物的形成常数相差很大,所以滴定Th4+时, [La3+]≈0.010 mol?L-1=10-2.00 mol?L-1 ?Y(La)?1?KLaY[La]?1?10 ?Y??Y(H)??Y(La)?1?10 lg?Y?13.50

lgK'ThY?lgKThY?lg?Y?23.2?13.50?9.7 lgcTh,spK'ThY?7.7?6

可以在pH=3.0时直接准确滴定Th4+。

(3)已知lgKLaY?15.50 ,La(OH)3的Ksp=10-18.8 , cLa=10-1.70 mol?L-1,cLa , sp=10-2.00 mol?L-1

根据式(6—28a)得: lg?Y(H)(max)?lgcLa,spKLaY?6??2.00?15.50?6?7.50 查附录—之表4 ,pH=4.5时,lg?Y(H)?7.44这是滴定La3+的最高酸度。

?18.810?3?2.00?10?5.60mol?L?1 若[La]=cLa ,最低酸度[OH]=[OH]?33?[La]103?15.50?10?2.00?1013.50

10.60?1013.50?1?1013.50

3+-?KsppOH=5.60 pH=8.40

滴定Th4+后,有可能滴定La3+,滴定La3+适宜的酸度范围为pH=5~8 。

(4)由(3)知,滴定La3+适宜的酸度范围为pH=5~8。二甲酚橙指示剂在pH=5~6时达到终点溶液由紫红色变为亮黄色十分敏锐。而在pH≤2.5时,La3+不与二甲酚橙显色。 32.溶解4.013g含有镓和铟化合物的试样并稀释至100.0 mL。移取10.00mL该试样调节至合适的酸度后,以0.01036 mol?L-1 EDTA滴定之,用去36.32mL。另取等体积试样用去0.01142一方面mol/L TTHA(三亚乙基四胺六乙酸)18.43 mL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:由题意 Ga : Y =1 : 1 In : Y = 1 : 1 (1) Ga : L =2 : 1 In : L= 1 : 1 (2) 即形成Ga2L和InL络合物, nY总=0.01036×36.32×10-3=0.0003763 mol nL总=0.01142×18.43×10-3=0.0002105mol

故 nY总- nL总=0.0003763-0.0002105=0.0001658 mol 则与镓络合的物质的量为 nGa=2(nY总- nL总)=0.0001658×2=0.0003316mol Ca%=Ga%?0.0003316?MGa?4.01310010?100%?5.76%

由公式A%=[(VT?

1?100%?MA)/S]?100% 1000得络合用去的的量: VT=

5.76%?S?1000CT?MA

10?1000100=?32.00ml

0.01036?69.7231VT??CT?MA1000In%??100%

S1(36.62?32.00)??0.01036?114.8181000 =?100%

104.013?1005.76%?4.013? =1.28%

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+溶液滴定至终点,计算矿泉水中K+的浓度,用mg?L-1表示。

解:由K++(C6H5)4B-==KB(C6H5)4

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

知. K+:(C6H5)4B-:HY3-=1:1:4 Mg:Y=1:1

则nY=nMg=

则 nK?cK?1?29.64?0.05580mol 10001?29.64?0.055801000 ?mol41?29.64?0.05580?1000?39.101000?4??64.7mg?L?1

0.2534.称取0.5000g煤试样,熔融并使其中硫完全氧化成SO42-。溶解并除去重金属离子后。加入0.05000moL?L-1BaCl220.00mL,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:所加BaCl2物质的量 0.05000mol?L?20.00ml?1 10001?1消耗去BaCl2物质的量 0.02500mol?L?20.00ml?

1000?1用来沉淀SO42?所消耗去BaCl2物质的量

?1 0.05000mol?L?20.00ml?

11 ?0.02500mol?L?1?20.00ml?10001000此量即为SO42?物质的量

故 煤样中硫的百分含量为:

11?0.02500?20.00?)Ms10001000S%??100%

0.500011(0.05000?20.00??0.02500?20.00?)?32.0710001000??100%

0.5000(0.05000?20.00?=3.21%

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:已知 滴定Cu2+ 、Zn2+ 和Mg2+时,所消耗去EDTA溶液的体积分别为: (37.30-13.40)mL、13.40mL和4.10mL

由教材P355表十四查得:MMg=24.30 g·mol-1、MZn=65.39 g·mol-1和MCu=63.55g·mol-1

试样的质量:m?0.5000g?25.00 100.014.10?0.05000??MMg1000Mg%??100% 25.000.5000?100.014.10?0.05000??24.311000??100%?3.99% 25.000.5000?100.0113.40?0.05000??MZn1000Zn%??100% 25.000.5000?100.0113.40?0.05000??65.391000 ??100%?35.05% 25.000.5000?100.01(37.30?13.40)?0.05000??MCu1000Cu%??100% 25.000.5000?100.01(37.30?13.40)?0.05000??63.551000 ??100%?60.75% 25.000.5000?100.0


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