16. 20.00mL H2C2O4溶液需20.00mL 0.1000 mol/L NaOH溶液才能完全中和,而同样体积的同一草酸溶液在酸
性介质中恰能与20.00mL KMnO4溶液反应完全,求此KMnO4溶液的物质的量浓度。
解
因为 cNaOHVNaOH=2cH2C2O4VH2C2O4?5cKMnO4VKMnO4
所以
cKMnO4?cNaOHVNaOH0.1000?20.00 = mol/L=0.02000mol/L5VKMnO45?20.00
17. 已知某KMnO4溶液在酸性溶液中对Fe2+的滴定度为0.005585g/mL, 而20.00mL上述KMnO4溶液在酸性介
质中恰好与10.00 mL KHC2O4· H2C2O4溶液完全反应,求等量的KHC2O4· H2C2O4与0.1000 mol/L NaOH溶液反应时,需要NaOH溶液的体积(以mL表示)。
解
cKMnO4?
因为
0.005585?1000mol/L=0.02001mol/L5?55.8
15cNaOHVNaOH?cKMnO4VKMnO4 34
所以 VNaOH
3?5cKMnO4VKMnO43?5?0.02001?20.00?=mL=15mL
4cNaOH4?0.100018. 称取分析纯试剂MgCO31.850g,溶于过量的50.00mL HCl溶液中,然后用3.83mL NaOH溶液滴定至终点。
已知20.22mL NaOH溶液可以中和24.27mL HCl溶液,计算HCl和NaOH溶液的浓度各为多少?
解
50.00cHCl?3.38cNaOH=2?1.850?1000 MMgCO3
24.27cHCl20.22
20.22cNaOH=24.27cHCl cNaOH=
50.0c0HC?l3.3?824.cH2C7l2?1.850=?1000 20.2284.31
cHCl=0.9666mol/L cNaOH=1.160mol/L
19. 取分析纯试剂K2Cr2O7 14. 7090g,在容量瓶中配成500mL溶液,计算:
1) K2Cr2O7溶液的物质的量浓度;
- 20 -
2) K2Cr2O7溶液对Fe2O3和Fe3O4的滴定度。
解
cK2Cr2O7=14.709014.7090?1000=?1000mol/L?0.1000mol/L
MK2Cr2O7?500294.19?500
TK2Cr2O7/Fe2O3?3?0.1000?159.67?g/mL=0.04790g/mL1000
TK2Cr2O7/Fe3O4?
2?0.1000?231.53?g/mL=0.04631g/mL1000
20. 已知1mL某HCl标准溶液中含氯化氢0.004374 g,试计算:①该HCl溶液对NaOH的滴定度;②该HCl
溶液对CaO的滴定度。
解
cHCl=THCl/NaOH?0.004374?1000mol/L=0.1200mol/L 36.46
0.1200?40?g/mL=0.004800g/mL
1000THCl/CaO?
0.1200?56.08?g/mL=0.003365g/mL2?1000
21. 取相同体积的含Ca2+溶液两份,一份用0.02000 mol/L EDTA溶液滴定,耗去25.00mL,另一份沉淀成CaC2O4过滤洗涤,溶于稀H2SO4中,用0.02000 mol/L KMnO4溶液滴定,问需KMnO4溶液多少毫升?
解
2cEDTAVEDTA= 2cCaC2O4VCaC2O4= 5cKMnO4VKMnO4
VKMnO4=
22. 称取0.4278g硼砂( Na2B4O7·10H2O)基准物,用来标定HCl溶液,终点时消耗HCl溶液22.30ml,试求
HCl溶液的物质量浓度。(MNaBO247 10H202cEDTAVEDTA2?0.02000?25.00=mL=10.00mL 5cKMnO45?0.02000
=381.4 )
解
cHCl=
2?0.4278?1000mol/L=0.1006mol/L 381.4?22.30
23. 标定0.10 mol/L NaOH溶液时,用草酸(H2C2O4·2H2O)作基准,欲将NaOH溶液的体积控制在20~25mL
- 21 -
左右,则草酸的称量范围为多少?
解
mH2C2O4?2H2O= cNaOHVNaOHMH2C2O4?2H2O2?1000126.07?0.10?20?g
2?1000= 0.13gMH2C2O4?2H2O2?1000126.07?0.10?25?g
2?1000= 0.16gmH2C2O4?2H2O= cNaOHVNaOH
24. 将0.5500g不纯的CaCO3试样溶于25.00mL0.5020mol/L的HCl溶液中,煮沸除去CO2,过量的HCl用
NaOH溶液返滴定耗去4.20mL,若用NaOH溶液直接滴定20.00mL该HCl溶液,消耗20.67mL,试计算试样中CaCO3的质量分数。( MCaCO=100.1 )
3解
cNaOH=
20.00?0.5020mol/L=0.4857mol/L 20.67
wCaCO= 3(25.00?0.5020?4.20?0.4857)?100.1?100% = 95.6%2?1000?0.5500
25. 有一KMnO4标准溶液,已知其浓度为0.02010mol/L,求其 TKMnO4/Fe和TKMnO4/Fe2O3。如果称取试样
0.2718g溶解后将溶液中的Fe3+还原成Fe2+,然后用KMnO4标准溶液滴定,用去26. 30mL,求试样中Fe,Fe2O3的质量分数。
解
TT/A?
acTMA
t1000TKMnO4/Fe=5?0.02010?55.85 g/mL = 0.005613 g/mL
1000TKMnO4/Fe2O3?5?0.02010?159.67g/mL = 0.01605 g/mL
1000TVwA?T/AT?100%
mS- 22 -
wFe?0.005613?26.30T?100%?54.31%0.2718
wFe2O3
10.01605??26.302??100%?77.64% 0.2718- 23 -
第4章 酸碱平衡与酸碱滴定法
一、内容提要
在化学分析中,酸度是影响溶液中各类化学反应进行的重要因素,因此,酸碱平衡是研究和处理溶液中各类平衡的基础。酸碱滴定法是基于酸碱反应的定量分析方法。本章着重介绍了:溶液中的酸碱平衡,包括酸碱的定义和酸碱反应、平衡常数、酸度的计算及其对弱酸(碱)各型体分布的影响、缓冲溶液的种类及选择;酸碱滴定,包括指示剂的变色原理及选择、滴定曲线、终点误差、滴定分析的应用等。 1、 酸碱质子理论
酸、碱及其强度的判断;共轭酸碱对的概念及Ka、Kb的关系;离子强度、活度系数、浓度常数、活度常数和混合常数。 (1)离子的活度和浓度
离子的浓度(c)和活度(a)的关系为:a??c
??1,中性分子的活度系数为1。对于极稀的溶液,离子活度系数为1,即:?为离子的活度系数,
a?c。稀溶液中离子活度系数可由戴维斯经验公式进行粗略计算。
Ilg?i??0.50Zi2(?0.30I)
1?I1nI??ciZi2
2i?1(2)酸碱平衡常数及其表示方法
酸碱平衡常数有不同的表示方法,如弱酸的解离反应可简略地表示为:
HA活度常数 Ka?H+?A?
aH+aA?aHAKa[H+][A?]aH+aA??HA浓度常数 K? =.=[HA]aHA?H+?A??H+?A?ca- 24 -