第六届全国技能大赛-化学分析计算题(3)

2019-04-21 19:24

A 66已知KMnO4的相对分子质量为158.03,其摩尔吸光系数ε=2.2310,在545nm波长下,用浓度为0.02g/L的KMnO4溶液,以3.00cm比色皿测得的透过率应为多少? 解: ∵ A=εbc b=3.00 ε=2.23103

C=0.02÷158.03=1.27310-4mol/L 代入上式得: A=2.231031.27310-433.00=0.838 透过率T与吸光度A的关系式:lgT=2-A ∴ lgT=2-0.838=1.161 T=14.52% 答:透过率应为14.52%。

A 67 下列电池:玻璃电极︱H+(α=χ)‖饱和甘汞电极, 当缓冲溶液PH值=4.00时,测的电池的电动势为0.209V,测量未知液时,电池电动势为0.312V,求未知液的PH值。 解:∵ PHx-PHs=(Ex-Es)/0.059

∴ PHx= (Ex-Es)/0.059+PHs=(0.312-0.209)/0.059+4.00=5.75 答:未知液的PH值为5.75。

A 68 中和30.00mLNaOH溶液,用去38.40mL=0.1000mol/L的酸溶液,试求NaOH溶液的物质的量浓度。

解:根据c1V1=c2V2公式

30.00c1=38.4030.1000

c1=(38.4030.1000)÷30.00mol/L = 0.1280mol/L

答:NaOH溶液的物质的量浓度c(NaOH)= 0.1280mol/L。

B 69 500mLK2Cr2O7溶液中含24.52g K2Cr2O7,求此溶液的物质的量浓度(在酸性溶液中反应)(K2Cr2O7的相对分子质量为294.18)。 解:在酸性溶液中反应时,K2Cr2O7中2Cr6+→2Cr3+得到6个电子,故K2Cr2O7溶液的基本单元为(1/6K2Cr2O7),基本单元的摩尔质量Mt=294.18÷6=49.03(mol/L)。配制的该K2Cr2O7溶液1L中含K2Cr2O7=(24.52÷500)31000g=49.04g

因此,该溶液的物质的量浓度(1/6K2Cr2O7)=49.04÷49.03mol/L=1.0002mol/L 答:该K2Cr2O7溶液的物质的量浓度(1/6K2Cr2O7)为1.0002mol/L。

B 70 称取生铁试样5.0000g,王水溶解后,经色层分离,BaCl2沉淀,过滤、洗涤、灼烧后,得0.0356gBaSO4沉淀,试问生铁试样中S%为多少?

解:S在BaSO4中的质量分数为S/ BaSO4=32.065/233.39=0.1374 S%=0.137430.03563100/5.0000=0.09802%

B 71 1L溶液中含纯的H2SO44.904g,则此溶液的物质的量浓度c(1/2 H2SO4)为多少?(已知M(H2SO4)=98.08)

解 c(1/2 H2SO4 )=m/(M(1/2 H2SO4) 2VH2SO4)=4.904/(49.0431)= 0.1mol/L

C 72 称取含磷矿石0.4530g溶解后,以MgNH4PO4的形式沉淀,经灼烧后得到0.2825g Mg2P2O7。试问该方法中沉淀式是什么?称量式是什么?计算P%和P2O5% 解:沉淀式是MgNH4PO4,称量式是Mg2P2O7。

P在Mg2P2O7 中的质量分数为2P/ Mg2P2O7=2330.97/222.55=0.2783

3

P%=0.282530.27833100/0.4530=17.36%

P在P2O5中的质量分数为2P/ P2O5=2330.97/141.94=0.4364 所得P2O5的质量为0.282530.2783/0.4364=0.1802 P2O5%=0.18023100/0.4530=39.77%

C 73 预使0.3克AgNO3试样中的Ag+完全沉淀需要c(HCL)=0.5mol/L的HCL溶液多少毫升?(M(AgNO3)=169.88)

解:1mol AgNO3→1molAgCl

169.88 1000 mL(c(HCL)=1mol/L) 但由于 169.88 2000 mL(c(HCL)=0.5mol/L)

0.3

x

则x/ mL=0.332000/169.88≈4

因为HCL易挥发,应加过量100%的HCL,所以应加c(HCL)=0.5mol/L的HCL8 mL。

D 75 PH=12.00时,用0.01000mol/L的EDTA溶液滴定20.00mL0.01000mol/L的Ca2+溶液,计算等当点时的钙离子浓度[Ca2+]。已知lgKCaY=10.96,pH=12.00时,lgαY(H)=0.00 解:等当点时,Ca与EDTA几乎全部配位

[CaY2-]=0.01000320.00/(20.00+20.00)=5310-3mol/L

此时由于配合物离解产生的Ca2+与Y4-浓度相等,即[Ca2+]=[Y4-] K’=[CaY]/[Ca][Y]=5310/[Ca][Ca2+]=2.3310-7mol/L

2-2+

4--3

2+2

2+

答:等当点时的钙离子浓度[Ca]为2.3310mol/L。

D 76 称取FeSO427H2O试样1.012克,溶解后用已标定的KMnO4标准溶液滴定到终点,用去35.90 mL;标定KMnO4时称取Na2C2O40.2000g,溶解后用KMnO4溶液滴定到反应终点时用去29.50 mL。求FeSO427H2O的百分含量。(已知M(1/2Na2C2O4)=67.00,M( FeSO427H2O)=278.0)。

解:首先计算KMnO4溶液的物质的量浓度:

c(1/5 KMnO4)=m Na2C2O4/ (V (1/5 KMnO4) 3M(1/2Na2C2O4) /1000)=0.2000/(29.50

30.0670)mol/L=0.1012mol/L。 再计算FeSO427H2O的质量:

由m( FeSO427H2O)/ (M( FeSO427H2O)/1000)= c(1/5 KMnO4) 2v(1/5 KMnO4)

m( FeSO427H2O)= c(1/5 KMnO4) 2v(1/5 KMnO4) 3M( FeSO427H2O)/1000 =0.1012335.9030.2780g=1.009g

FeSO427H2O的含量= m( FeSO427H2O)/G 3100%=1.009/1.0123100%=99.70%

D 77称取硅酸盐试样0.2242g,用KOH熔融后,转化为可溶性硅酸钾:SiO2+2KOH= K2SiO3+H2O,而后在强酸介质中加入过量的KCl和KF,使生成难溶的K2SiF6沉淀。 K2SiO3+HF= K2SiF6↓+ 3H2O,将沉淀过滤,并用KCl-乙醇溶液洗涤后加入沸水,使K2SiF6水解,释放出HF,K2SiF6+ 3H2O=2KF+ H2SiO3+4HF,用0.5000 mol/LNaOH标准溶液滴定HF,NaOH+HF=NaF+ H2O,消耗16.08 mL,求SiO2的含量。(已知M(1/4 SiO2)=15.02)。 解 由反应关系式知,n(1/4 SiO2)= n(1/4 K2SiF6)= n(1/4 HF)= n(1/4 NaOH) m( SiO2)= cNaOH 2VNaOH3M(1/4 SiO2)/1000

所以 SiO2的含量= m( SiO2)/G3100%=(0.5000316.08315.02/1000)/0.22423

2+-7

100%=53.86%。

1. 欲配制C(H3PO4)=0.4mol/L溶液500mL,如何配制?(浓H3PO4密度ρ=1.69,ω=85%)

m(H3PO4)= C(H3PO4) V(H3PO4)3M(H3PO4)/1000=0.43500398.00/1000=19.6g V0= m/ρω=19.6/(1.69385%)mL≈14mL

配制方法:量取14mL浓H3PO4,缓慢加入预先置有400mL水的烧杯中,搅拌。加水至500 mL,混匀。

2. 500mLK2Cr2O7溶液中含24.52g K2Cr2O7,求此溶液的物质的量浓度? 答:1L溶液含K2Cr2O7的质量为:

24.52500?1000= 49.04g 49.04294.181L溶液含K2Cr2O7的物质的量为: = 0.1667mol

此溶液的物质的量的浓度为0.1667mol/L。

3. 用三氯化钛还原重铬酸钾滴定法测定铁矿石全铁含量,称取试样0.2000g,,将还原后Fe,用C(

2+

16 K2Cr2O7) = 0.05000mol/L 的K2Cr2O7标准滴定溶液滴定,消耗了42.65m L,

计算试样中T.Fe的百分含量?(Fe的相对原子质量为55.85)

0.05000?55.8510000.2000?42.65?100

答: T.Fe% = = 59.55

试样中T.Fe 含量为59.55%。

4. 计算以Al2O3为称量式,重量法测定Al含量的换算因素 答:换算因素=(2732)/(2732+1633)=0.5294

5. 称取1.0000克含铁试样,以重铬酸钾法测定铁含量,要使滴定管读出的毫升数刚好等于试样中铁的百分含量,重铬酸钾标准溶液的浓度应为多少?(K2Cr2O7的相对分子质量294.18,Fe的相对原子质量为55.85) 答:Fe%=

C?K2Cr2O7??V?6?55.85?101.0000?3?3?100

V=

C?K2Cr2O7??V?6?55.85?101.0000?100

C(K2Cr2O7)=0.02984mol/L

重铬酸钾标准溶液的浓度应为0.02984mol/L

6. 用重量法分析锰铁中硅的含量,称取试样1.0000g,经过溶解、脱水、洗涤、灼烧后得其沉淀SiO2,称量SiO2沉淀,其质量为0.0423克,问试样中硅的含量是多少?(Si、O的相对原子质量按 28.0855、16计) 答:Si/ SiO2=

Si% =

0.4674?0.04231.0000?100 =1.98

28.085528.0855?16?2= 0.4674

试样中硅含量为1.98%

7. 用基准碳酸钙标定EDTA溶液,称取2.0000克碳酸钙溶于盐酸并稀释至1升。取此溶液10.00mL,需要消耗22.50mlEDTA溶液,计算EDTA溶液物质的量浓度?EDTA溶液对钙离子的滴定度?(Ca、C、O的相对原子质量按:40、12 、16计)

1000

(40?12?16?3)?22.501000= 0.008889 mol/L

1升溶液中含钙离子含量为:2.0000340÷(40+12+1633)=0.8g

2.0000?10答:C(EDTA) =

10ml溶液中含钙离子含量为:0.008000g T EDTA/Ca2+ = 0.008/22.50 = 0.0003556 g/ml

EDTA溶液物质的量浓度为0.008889 mol/L。

EDTA溶液对钙离子的滴定度为0.0003556 g/ml。

3+

8. 0.088毫克Fe ,以硫氰酸盐显色后,用水稀释至50mL,用1cm比色皿,在波长480nm处,测得吸光度A=0.740,求Fe 3+的摩尔吸光系数?(Fe的相对原子质量按 55.85计)

答:[Fe] 物质的量浓度为:[Fe] =

A=ε3L3C ε=

al?c3+

3+

0.088?10?3?100055.85?50=3.15310-5mol/L

=

0.7402?3.25?10?5 = 2.353104

Fe 3+的摩尔吸光系数为2.353104。

9. 把80mlNaOH溶液,加到120ml盐酸中,所得溶液pH=2,如果混合前NaOH溶液和HCl溶液的浓度相同,他们的浓度应是多少? 答:从题意可知,HCl是过量的

∵pH=2 ∴[H]=0.01mol/L ∵[H]=

+

+

C??120?80?120?80=0.01

∴C=0.05mol/l

∴混合前NaOH和HCl的浓度为0.05mol/l

10. 用含有90%CaCO3的石灰石1000t煅烧制取生石灰,已知石灰石的分解率为94.5%,问

可制取生石灰多少吨?(已知CaCO3的相对分子质量为100.09,CaO的相对分子质量为56.08) 答: CaCO3 = CaO + CO2↑

100.09 56.08 100030.930.945 x x=

1000?0.9?0.945?56.08100.09 = 476.5t

11. 计算一组测定值的平均值和标准偏差,测定值为:50.22、50.02、49.89、49.72、50.15、50.28、50.25、49.90、49.86 答:平均值X均=∑Xi/n

=(50.22+50.02+49.89+49.72+50.15+50.28+50.25+49.90+49.86)/9=50.03

20.522标准偏差=(∑(Xi- X均)/(n-1))=((50.22-50.03)+(50.02-50.03)+(49.89-50.03)22

+(49.72-50.03)2+(50.15-50.03)2+(50.28-50.03)2+(49.90-50.03)2+(49.86-50.03)

0.5

)/8)=0.19

12. 称取50g NH4Cl,溶于水中,加入浓度为15mol/L的氨水300mL,用水稀释至1L,求此溶液的pH值。(M (NH4Cl)=53.19 g/ mol;Kb=1.8310) C(NH4+)=50/53.49mol/L=0.94 mol/L C(NH3)=153300/1000mol/L=4.50 mol/L

[OH]= Kb C(NH3) / C(NH4+)=1.831034.50/0.94=8.62310 [H+]= 1.0310-14/ (8.62310-5)=1.16310-10

pH值=-lg[H+]=-lg1.16310-10=9.94

A 1欲配制25%(质量百分浓度)的NaOH溶液200克,需要固体NaOH和水各多少克? 解:25%NaOH溶液是100克溶液里含有25克NaOH,因此200克的NaOH溶液含NaOH的克数为:

25% 3 200 = 50(克) 200 -50 = 150 (克水)

答:需要固体NaOH为50克,水为150克。

A 3在60℃时配制420g饱和硝酸钾溶液用去222g硝酸钾,求60℃时硝酸钾的溶解度。 解:设60℃时硝酸钾的溶解度为Xg

= =

X = 112 g

答:60℃时硝酸钾的溶解度为112g。

B 4 中和1L 0.5M NaOH溶液,需要多少升的1M H2SO4溶液? 解: 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O

+

-5

-5

-5


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