分析化学第五版上册练习题(3)

2019-04-09 15:58

6.佛尔哈德法是以为指示剂,为滴定剂的银量法;使用佛尔哈德时,滴定体系的酸度不能太低,目的是。

答案: NH4Fe(SO4)2; SCN-;酸度太低时,Fe3+会发生水解。

7.在pH=13.0时,以0.020mol/L EDTA滴定同浓度的Ca2+,今知lgKCaY=10.7,lg?Y(H)=0。在化学计量点时,pY'=,pY=。其中Y'表示未与Pb2+络合的EDTA的总浓度,Y表示游离EDTA的浓度。 答案: 6.4;6.4

8.EDTA与金属离子络合时,形成的络合物的稳定性随溶液pH的降低而。这是因为。

答案:降低; EDTA的酸效应随溶液pH的降低而增加

9.要降低电对的电极电位,可以加入能与态形成稳定络合物的络合剂;要提高电对的电极电位,可以加入能与态形成稳定络合物的络合剂。 答案:氧化;还原

10.用Ce4+标液滴定等浓度的Fe2+至200%时,体系的电位为(已知E?ceE?Fe3?4?/ce3?=1.44,

/Fe2?=0.68)。

答案: 1.44

三、简答题(共10分)

1.简述在EDTA滴定中,金属离子指示剂应具备的条件。(本题4分) 答案:(1)指示剂的游离态(In)的颜色要与显色配合物(MIn)的颜色有明显不同;

(2) 显色配合物MIn的稳定性要恰当(KMIn′应略小于KMY′),且应易溶于水;

(3)指示剂反应要灵敏、迅速,有良好的变色可逆性 (4)指示剂应该比较稳定

2.写出标定KMnO4溶液的基准物、标定反应的离子方程式、使用的指示剂和KMnO4溶液浓度的计算式。设称取的基准物的质量为m (g),基准物的分子量为M(g/mol),滴定到终点时加入的KMnO4的体积为V(ml)。(本题6分) 答案:

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基准物为Na2C2O4;(1分)

滴定反应为;2MnO4- + 5C2O42- + 16H+= 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O(2分) 指示剂为:KMnO4(1分)

2 KMnO4浓度计算公式为:C

?5?mM?3V?10(mol/L)(2分)

四、计算题(本大题共4小题,共40分)

1.某学生标定一NaOH溶液,测得其浓度为0.1005mol/L,标定完后,误将其暴露于空气中,致使吸收了CO2。为测定CO2的吸收量,取该碱液50.00mL,用0.1250mol/L的HCl滴定至酚酞变色,用去HCl溶液40.00mL。(1)计算每升碱溶液吸收的CO2的质量数。(2)用该碱液去测定弱酸浓度仍以0.1005mol/L计算,则因CO2的影响引起的相对误差是多少?(已知CO2的分子量为44.00)。(10分) 答案:

吸收反应为:2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O(1分)

滴定反应为:NaOH + HCl= NaCl + H2O(1分) Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + H2O (酚酞变色) (1分) (1)吸收CO2后的碱液浓度(以NaOH计算)为:

CNaOH = CHClVHCl/V碱=0.1250?40.00/50.00 = 0.1000mol/L (3分) 所以每升碱液中吸收的CO2的量为:

mCO2 = (0.1005-0.1000)?44.00 = 0.022 (g/L) (2分)

0.1005?0.10000.1000?100%?0.5%(2)相对误差为:RE =

(2分)

2.测定锆英石中ZrO2和Fe2O3的含量时,称取1.0000g试样,采取适当的方法将样品配制成250.0mL的样品溶液。移取50.00mL该样品溶液,调节溶液pH到1.0,加盐酸羟胺还原Fe3+后,以二甲酚橙为指示剂,用0.02000mol/L的EDTA滴定,消耗12.50mL;然后在溶液中加浓HNO3,加热,使Fe2+氧化到Fe3+,再调节溶液pH到1.0,以磺基水杨酸为指示剂,继续用上述EDTA滴定,消耗

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25.00mL。(1)用计算说明在第一步和第二步滴定中分别测定的是哪一个离子?(2)计算试样中ZrO2和Fe2O3的含量。已知lgKZrY = 29.5,lgKFe(III)Y = 25.1,lgKFe(II)Y = 14.32;pH1.0时,lg?Y(H)=18.10;ZrO2和Fe2O3的相对分子量分别为123.2和159.7。(本题10分) 答案:

因为加盐酸羟胺可以还原Fe3+到Fe2+,而lgKZrY-lgKFe(II)Y = 29.5-14.32>>6,而且此时:lgKFe(II)Y/=14.32-18.10<0,所以加盐酸羟胺后滴定的是Zr,Fe不会被滴定。(2分) ZrO2的含量为:

?ZrO?20.02?12.50?123.2?101.0?50?3?250?100%?15.4%(3分)

加浓HNO3使Fe2+氧化到Fe3+后,由于是Zr已经滴定完全,而lgKFe(III)Y/=25.10-18.10>>6,所以在此情况下滴定的是Fe。(2分) Fe2O3的含量为:

?Fe2O3?0.02?25.00?159.7?101.0?50?2?3?250?100%?19.96%(3分)

3.计算CaF2在下列溶液中的溶解度:(1)pH3.0的HCl溶液中;(2)0.010mol/L的NaF溶液中。已知HF的解离常数分别为Ka = 6.6?10-4,CaF2的Ksp=2.7?10-11。(本题10分) 答案:

(1)pH=3.0的HCl溶液中: [C2O42-]??C2?cC2?2O42O4?Ka1Ka2[H?]?Ka1[H2?]?Ka1Ka2?S

?5.9?6.4?1010?6?7?7?5.9?10?5?5.9?6.4?10?S?0.0592S(3分)

[Ca2+] = S(1分)

所以:Ksp = 2.0?10-9 = [Ca2+]? [C2O42-] = 0.0592S2(1分)

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即:S?Ksp0.0592?1.84?10?4 (mol/L)(1分)

(2)在0.010mol/L的C2O42-溶液中: CCa= [Ca2+] = S(1分)

CC2O42-= [C2O42-] = 0.010 + S ? 0.01(1分)

所以:Ksp = 2.0?10-9 = [Ca2+]? [C2O42-] = 0.010S(1分) 即:S = 2.0?10-7 (mol/L)(1分)

4.(1)计算在1 mol·L-1H2SO4+0.5 mol.L-1H3PO4介质中,Ce4+与Fe2+的反应的平衡常数;(2)计算在该反应介质中,以Ce4+滴定Fe2+到化学计量点时体系的电

?/位;(3)说明在二苯胺碘酸钠(EIn??/0.84V)、邻二氮菲-亚铁(EIn?1.06V)、

?/硝基邻二氮菲-亚铁(EIn??/1.25V)和邻氨基苯甲酸(EIn?0.89V)这四种指示V, E?Fe3?/Fe2?剂中,以何种指示剂指示终点最合适?已知E?Ce=0.68V,Fe3+与H2PO4-络合物的稳定化常数为?络合物的稳定化常数为?答案:

因为:EFe3?/Fe2??E/Fe2?4?Ce3??1.44Fe3?(H2PO4)=103.5,Fe2+与H2PO4-

(H2PO4)=102.3。(本题10分)

?Fe3?/Fe2?+

0.0591lg?Fe?Fe2?

[H2PO4][H2PO4]??3?=0.68+0.059lg

1??Fe2?(H1??Fe3?(H10102.33.52PO4)2)2

2PO4=0.68+0.059lg=0.61(V)(4分)

(1.44?0.61)?10.059?14.07所以,Ce4+与Fe2+反应的平衡常数为:lgK?

化学计量点的电位为:Esp=

1.44?0.612(2分)

?1.02(V)(2分)

应该选择邻二氮菲-亚铁作为指示剂。(2分)

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