无机及分析化学第九章答案(2)

2018-12-06 20:35

pH=6时,pH=8时,

?lgK??lg?Y(H)?14.32?4.65?9.672???lgKFeYFeY2?>8, >8,

?lgK??lg?Y(H)?14.32?2.27?12.052???lgKFeYFeY2?又Fe2+的滴定允许的最低pH值为:lg?Y(H)=14.32-8=6.32,pH=5.1;滴定允许的最高

c(OH)?pH值为:

??Kspc(Fe2?)?4.87?10?17?6.98?10?80.01,pH=6.8,

因此,pH=6时能准确滴定,pH=8时不能准确滴定。

16. 若配制EDTA溶液的水中含有Ca2+、Mg2+,在pH=5~6时,以二甲酚橙作指示剂,用Zn2+标定该EDTA溶液,其标定结果是偏高还是偏低?若以此EDTA溶液测定Ca2+、Mg2+,所得结果又如何?

解:(1)pH=5~6时,Ca2+、Mg2+不干扰,c(EDTA)为准确浓度,测定结果无影响;

(2) pH=10时,Ca2+、Mg2+消耗部分EDTA,c(EDTA)的实际浓度小于计算浓度,测定结果偏高。

17.含0.01mol·L-1Pb2+、0.01mol·L-1Ca2+的溶液中,能否用0.01mol·L-1EDTA准确滴定Pb2+?若可以,应在什么pH下滴定而Ca2+不干扰?

?lgKP解:查表得:?lgKCaY2?c(Ca2+)=107.35>106

?lgK-—

PbY2?故可用0.01mol LEDTA准确滴定Pb。由lgαY(H)= 8得lgαY(H)=18.04-8=10.04

-1

2+

bY2?-

?lgKCaY2?=10.69,=18.04,

-

?lgKPbY2?c(Pb2+)/

查表得pH=3.3。

??KK2+2--20-由sp[Pb(OH)]=c(Pb)c(OH)=1.42×10,c(OH)=[sp/ c(Pb2+)]1/2=1.19×10-9 mol L-1

2

pH=14-pOH=5,即滴定溶液的pH在3.3到5之间。

18.在25.00mL含Ni2+、Zn2+的溶液中加入50.00mL 0.01500mol·L-1EDTA溶液,用0.01000mol·L-1Mg2+返滴定过量的EDTA,用去17.52mL,然后加入二巯基丙醇解蔽Zn2+,释放出EDTA,再用去22.00mL Mg2+溶液滴定。计算原试液中Ni2+、Zn2+的浓度。 解: c(Zn 2+)= 0.01000×22.00/25.00 = 0.008800mol·L-1

?c(Ni 2+) =(0.01500×50.00-0.01000×17.52)/25.00=0.01419mol·L-1

19.间接法测定时,称取3.000g试样溶解后,稀释至250.00mL。在25.00mL试液中加入25.00mL0.05000mol·L-1BaC12溶液,过滤BaSO4沉淀后,滴定剩余Ba2+用去

2?SO429.15mL0.02002mol·L-1EDTA。试计算SO4的质量分数。 解:n(SO42-)=[n(Ba2+)-n(EDTA)]×250.00/25.00 ω(SO42-)=[(0.05000×25.00-0.02002×29.15)×10-3×10×M(SO42-)]/3.000 =0.2133

20.称取硫酸镁样品0.2500g,以适当方式溶解后,以0.02115 mol·L-1EDTA标准溶液滴定,用去24.90mL,计算EDTA溶液对MgSO4·7H2O的滴定度及样品中MgSO4的质量分数。

?3?1T?0.02155?246.47?10?0.005203g?LMgSO?7HO/EDTA解: 422?0.02155?24.90?10?3?120.4?(MgSO4)??0.25360.2500

21. 取100 mL水样用浓度为0.02040mol·L EDTA滴定,消耗EDTA溶液12.24 mL,求水

的硬度。

解:水的总硬度(ppmCaCO3)=c(EDTA)V(EDTA)M(CaCO3)×1000/100

-1

=0.02040×12.24×100.09×1000/100=249.9(mg·L-1)

22. 取25.00 mL含Fe3+和Cu2+ 的未知液,用0.05083 mol·L-1 EDTA滴定,消耗EDTA 16.06 mL. A 50.00 mL sample of unknown was treated with NH4F to protect the Fe3+ .Then the Cu2+ was reduced and masked by addition of thiourea.Upon addition of 25.00 mL of 0.05083 mol·L-1 EDTA,the Fe3+ was liberated from is fluoride complex and formed an EDTA complex.The excess EDTA required 19.77mL of 0.01883 mol·L-1 Pb2+ to reach an endpoint using xylenol orange. Find the concentration of Cu2+ in the unknown.

解:与Fe3+反应的EDTA为(25.00×0.05083-19.77×0.01883)mmol 则Cu2+的物质的量浓度

16.06?0.05083?c(Cu2?)? =0.01468mol·L-1

25?(25.00?0.05083?19.77?0.01883)5025

23.在AgNO3的氨溶液中,1/2的Ag+形成了配离子[Ag(NH3)2]+,游离氨的浓度为2×10-4 mol/L,求[Ag(NH3)2]+的稳定常数。

?c(Ag(NH)113 解:K????2.5?107 ?22?42c(Ag)c(NH3)c(NH3)(2?10)θf

--

24 . 当S2O32的平衡浓度为多大时,溶液中99 % Ag+转变为[Ag(S2O3)2]3? 解:K?θf?cAg(S2O3)32?c(Ag)cS2O?2??2?3??99%2?1?S2O3???5.01?1019

2?cS2O3?1.40?10?9mol?L?1

??

25.如果在0.10 mol/L K[Ag(CN)2]溶液中加入KCN固体,使CN的浓度为0.10 mol/L,然后

--

再加入: (1) KI固体,使I的浓度为0.10 mol/L,(2) NaS固体,使S2浓度为0.10 mol/L,是否都产生沉淀? 解:KθfcAg(CN)?2??2cAgcCN-???????0.10?1.58?1021 ?2cAg?(0.10)??c(Ag?)?6.31?10?21mol?L?1θc(Ag?)c(I?)?6.31?10?22?Ksp(AgI)?8.3?10?17 ∴无AgI沉淀生成;

θ?Ag2S??6.3?10?50 ∴ c2(Ag?)c(S2?)?(6.31?10?21)2?0.10?3.98?10?42?Ksp有Ag2S沉淀产生。

26. 考虑酸效应和OH的配位效应,分别计算pH为5.0和10.0时的lgK ' pbY值, 已知Pb(OH)2的lgβ1 = 6.2, lgβ2 = 10.3。

解:解: pH = 5.0时,查表8-1:lg?Y(H)?6.45

--?Pb(OH)2=1+β1c(OH)+β2c(OH)= 1+10×10+10

2

6.2

-9

10.3

×10= 1.0

-18

lgK

PbY

=lgK?PbY?lg?Zn(OH)2?lg?Y(H)= 18.5-0-6.45 = 12.05

pH=10.0时,查表8-1: lg?Y(H)?0.50 ?Pb(OH)2?1?10θ6.2?10?4?1010.3?10?8?102.6

lgKPbY?lgKPbY?lg?Zn(OH)2?lg?Y(H) = 18.5 - 2.6 - 0.5 = 15.4

27.考虑酸效应和NH3的配位效应,计算在含有0.05 mol/L氨和0.1 mol/L NH4Cl的缓冲

'

溶液中的lgKCuY值。

解:NH3?H2O与NH4Cl缓冲溶液:

θ pH?14?pOH?14?pKb?lgc(NH3) = 14 - 4.75 - 0.30 = 9.00

c(NH?)4查表8-1:lg?Y(H)?1.28 ?Cu(NH'2?3)4?1?104.13?0.05?107.16?0.052?1010.48?0.053?1012.59?0.053 = 107。45

θ2?3)4 lgKCuY?lgKCuY?lgaCu(NH

?lg?Y(H)?18.80?7.45?1.28?10.07

28.只考虑酸效应,在pH=5时,用EDTA分别滴定50 mL0.0100 mL的:(1)Fe离子,(2)2+2+Mg离子,(3)Pb离子。计算计量点时的pM值(化学计量点时滴定系统的体积按100 mL计算)。

解:查表 pH?5时,lg?2?3+

Y(H)?6.45

化学计量点时Fe的分析浓度: c(Fe3?)?11c(Fe3?)??0.0100?0.0050mol.L?1 22'θ lgKFeY?lgKFeY?lgaY(H)?25.1?6.45?18.65

11(lgKFeY?pcFe3?)??(18.65?2.30)?10.48 22同理可求得Mg2+,Pb2+化学计量点时的pM值分别是:2.27,6.92。

pFe?

29.在pH值为(1)4.00,(2) 5.00,(3) 6.00,(4) 8.00的四种溶液中各加入5.00 mmol的EDTA

2+

和5.00 mmol的Ca2+离子,总体积都是100 mL,只考虑酸效应,分别计算c(Ca)、c(CaY)的值。

θ解:lgKCaY?10.69 , 查表, pH?4.00时,lg?'θlgKCaY?lgKCar?lg?Y(H)?8.44

Y(H)?10.69?8.44?2.25

5?10?3pc计 (Ca)??lg()?1.30 ?3100?102? pCa计?2?11'(lgKCaY?pc计 (Ca2?))?(2.25?1.30) = 1.78 22?1 c(Ca2?)?0.016mol.L?1 c(CaY)?0.050?0.016?0.034mol.L同理可求得:

pH?5.0时c(Ca2?)?1.70?10?3mol?L?1c(CaY)?0.048mol?L?1pH?6.0时c(Ca2?)?2.13?10?4mol?L?1c(CaY)?0.050mol?L?1 pH?8.0时c(Ca2?)?1.38?10?5mol?L?1c(CaY)?0.050mol?L?1

2+2+

30.在pH=10的氨缓冲溶液中,滴定100 mL含Ca,Mg离子的水样,消耗0.01016mol/L

2+

EDTA 15.28 mL,另取水样100 mL,用NaOH处理,使Mg 离子生成Mg(OH)2沉淀,此后

2+

在pH=8时以相同浓度的EDTA溶液滴定Ca离子,消耗EDTA溶液10.43 mL,计算该水样中CaCO3和MgCO3的含量(用mg/L表示)。

解:用NaOH调节至pH?12时,

Mg2??2OH??Mg(OH)2? EDTA?Ca2??CaEDTA

n(EDTA)?c?EDTA?V?EDTA?2?n(CaCO3)c(CaCO3)?10?3??V水样

M(CaCO3) ?c(CaCO3)?c(E)V(E)2M(CaCO3)?103

V水样0.01016?10.43?10?3?100.0?103 ??106.0mg/L

0.1000在pH?10的氨性缓冲溶液中,

EDTA?Ca2??CaEDTA EDTA?Mg2??MgEDTA

2?2?n(EDTA)?c(EDTA)V(EDTA)1?n(Ca)?n(Mg)

c(MgCO3)?10?3 ?c(EDTA)V(EDTA)?V水样 2?M(MgCO3)?c(MgCO3)?c(EDTA)V(EDTA)1?c(EDTA)V(EDTA)2?M(MgCO3)?10?3

V水样(0.1016?15.28?10?3?10.43?10?3?0.1016)?84.00?103?

0.1000 ?41.39mg/L

31、称取铝矿试样0.2500 g,制备成试液后加入0.025000 mol/L EDTA溶液50.00 mL,在适当的条件下配位形成配合物后,调滴定系统pH值为5-6,以二甲酚橙为指示剂,用0.01000 mol/L Zn(AC)2溶液43.00 mL滴定至红色,计算该试样中铝的重量分数。

解:Al3??EDTA(过量)?AlEDTA

2? EDTA(过量)?Zn ?ZnEDTAn(EDTA)?c(EDTA)V(EDTA)?n(Al3?)?n(Zn2?)

?ms??(Al)M(Al)?c(Zn2?)V(Zn2?)

c(EDTA)V(EDTA)?c(Zn2?)V(Zn2?)?(Al)??M(Al)

ms0.025000?50.00?10?3?0.01000?4.300?10?3)?27.00 ?

0.2500 ?8.86%

32.某试剂厂生产的ZnCl2,作样品分析时,先称取样品0.2500 g,制备成试液后,控制Zn溶液的酸度为pH=6,选用二甲酚橙作指示剂,用0.1024 mol/L EDTA标准溶液滴定溶液中的Zn2+,消耗17.90 mL,求样品中ZnCl2的重量分数。

解:EDTA?Zn2??ZnEDTA

2? n(EDTA)?c(EDTA)V(EDTA)?n(Zn)?ms??(ZnCl2)

M(ZnCl2) ?(ZnCl2)?c(EDTA)V(EDTA)?M(ZnCl2)

ms0.1024?17.90?10?3?136.29?99.92% ?0.2500


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