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定量分析化学习题课

定量分析化学习题课. 一、溶液的组成 1、溶液为 H 3 PO 4 -NaH 2 PO 4 缓冲溶液 ( 0.033 mol/L-0.033 mol/L)。 发生以下电离: H 3 PO 4 H + +H 2 PO 4 - H 2 PO 4 - + H 2 O H 3 PO 4 + OH - 精确式: 溶液呈酸性,∴[ OH - ] 可忽略。

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定量分析化学习题课

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Presentation Transcript


  1. 定量分析化学习题课

  2. 一、溶液的组成 1、溶液为H3PO4-NaH2PO4缓冲溶液 (0.033 mol/L-0.033 mol/L)。 发生以下电离: H3PO4 H++H2PO4- H2PO4- + H2O H3PO4 + OH- 精确式: 溶液呈酸性,∴[OH-]可忽略。 (近似式)

  3. 20[H+]=20×7.6×10-3=0.15>0.033 mol/L ∴要用近似式计算,而不能用最简式 计算。

  4. 2、反应产物为NaH2PO4(两性物质),CH2PO4- =0.1/2=0.05 mol/L Ka2C=6.3×10-8×0.05=3.5×10-9>20Kw=2×10-13 上述公式化简为 在近似式中,由于20Ka1=20×7.6×10-3=0.15>C=0.05 mol/L ∴不能用最简式,只能用上述近似式

  5. 3、NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液(0.02mol/L-0.02mol/L) 先按最简式计算: (按照最简式计算)

  6. 二.答:1、计量点时,有NH4Cl的存在, pH=5.28 2、此时质子条件:[H+]=[OH-]+[NH3]+CHCl 由于NH4+离解出的[H+]及H2O离解出的[H+]很小, ([H+]HCl>20[H+]NH4+,[H+]NH4+可忽略) 所以溶液的[H+]≈CHCl pH=4.60

  7. 3、计量点后过量的NaOH使NH4+变成NH3,组成NH4+-NH3缓冲溶液。3、计量点后过量的NaOH使NH4+变成NH3,组成NH4+-NH3缓冲溶液。 CNH3=0.050×0.1%/2=2.5×10-5mol/L(V增加一倍,∴除2) pH=5.96 4、可用甲基红作指示剂。(不能用酚酞,甲基橙则变色过早) 5、pH=4时,滴定终点在等量点之前,∴TE为负值。

  8. ∵[OH-]和[NH3] 在pH=4时很小,∴可忽略 6、加入过量的浓碱将NH4Cl中NH3赶出来,然后用HCl的标准溶液回滴剩余的碱。 具体的步骤和表达式在第二章思考题第11题中已经详述过,这里不在鳌述 。

  9. 三. 设计方案 设计原理:Na3PO4的 Na3PO4的第一、二步可以分别被HCl滴定,第一步可与NaOH同时滴定。

  10. 分析步骤: 或另一分析步骤:

  11. 能封闭的离子包括:Fe3+、Al3+、TiⅣ、Cu2+、Co2+和Ni2+。可取数毫升的水,加pH≈10的缓冲溶液,加EBT。能封闭的离子包括:Fe3+、Al3+、TiⅣ、Cu2+、Co2+和Ni2+。可取数毫升的水,加pH≈10的缓冲溶液,加EBT。 • 若呈纯蓝色则没有干扰离子的存在。 • 若呈红紫色,可加入EDTA溶液。若红紫色溶液变为纯蓝色,则没有能封闭指示剂的干扰离子存在;若溶液仍为红紫色,则有能封闭指示剂的干扰离子存在。

  12. 五、络合滴定法拟定分析方案 1、测定Mg-EDTA 设计原理:①lgKZnY=16.50, lgKMgY=8.7, lgKZnY-lgKMgY=7.80>6。在pH≈5~5.5时,以Zn2+标准溶液滴定可以置换出Mg-EDTA中的Mg,同时可标定混合液中EDTA的量。 ②在pH≈10时,以铬黑T指示剂检查是EDTA或是Mg2+过量,用标准Zn或EDTA溶液滴定过量的部分,由此求得Mg2+的含量。

  13. 分析步骤: ①取一定量的试液,调pH≈5,加入一定量的pH≈5~5.5的六次甲基四胺缓冲溶液,以X.O.为指示剂,用Zn2+标准溶液滴定至溶液由黄→红紫色,由此可得EDTA浓度。 ②另取同样量的试液,调节pH≈10,加入一定量pH≈10的NH3-NH4Cl缓冲溶液及2~3滴EBT指示剂。如溶液呈酒红色,表示[Mg2+]>[EDTA],此时可用EDTA标准溶液滴定溶液由酒红色至纯蓝色。由此可测得过剩的Mg2+浓度。 [Mg2+]=[EDTA]+[Mg2+]过剩 若加入铬黑T后,溶液呈蓝色,表示[EDTA]>[Mg2+]。此时可用Mg2+的标准溶液滴定溶液由蓝色变成酒红色, 由此测得过剩的EDTA浓度并求得[Mg2+]。 [Mg2+]=[EDTA]-[EDTA]过剩

  14. 测定Mg2+和Zn2+ • 设计原理: • 在碱性条件下,CN-可以掩蔽混合液中的Zn2+,用EDTA标液可以滴定出Mg2+的浓度,接着使用甲醛解蔽Zn2+,此时用EDTA标液可以滴定出Zn2+的浓度。 • 分析步骤: • ①取一定量的试液,以NaOH调溶液至pH≈10(或为碱性),加入适量的pH=10的NH3-NH4Cl缓冲溶液,加10%KCN溶液1mL,及2~3滴EBT指示剂,以EDTA标准溶液滴定溶液由红色变为纯蓝色为终点。 • 这一步滴定了溶液中Mg2+浓度 • ②加入过量的甲醛溶液,再以EDTA标准溶液滴定溶液由红色变为纯蓝色为终点。 • 这一步滴定了溶液中Zn2+浓度

  15. 六、分析步骤中的错误: ①在酸性溶液中加入KCN,会生成挥发性剧毒的HCN。 ②使用不具有缓冲性质的NaOH控制pH值,这样在滴定过程中 [H+]浓度升高,EDTA与Mg2+不能定量络合。 ③三乙醇胺溶液应在酸性下加入,不应在pH10时加入。 ④X.O只能在pH≤6时使用,pH>6指示剂本身是红色,不能指示终点。应用EBT指示剂。 ⑤用EBT作指示剂时,终点不是由红紫色变亮黄色,而是由酒红色(或红紫色)变为纯蓝色。

  16. 改正后的分析步骤为: 吸取25.00 mL的试液于三角锥瓶中,加入1:3三乙醇胺溶液15 mL,以NaOH调溶液至pH≈10(或为碱性),加入适量的pH=10的NH3-NH4Cl缓冲溶液,加 10% KCN溶液1mL 及2~3滴EBT指示剂,以EDTA标准溶液滴定溶液由红色变为纯蓝色为终点。

  17. 七、解:由反应式2Fe3+ + H2S 2Fe2+ + S↓+2H+, 可知反应中生成与Fe3+等物质的量的H+,故 [H+]=0.100+0.250=0.350 mol/L ES/H2S = =0.144V 设溶液中[Fe3+]x mol/L,因为此时反应平衡,ES/H2S=EFe3+/Fe2+则 = =0.71 =0.144V x=2.55×10-11 mol/L

  18. 八、解:设CaCO3的溶解度为s, 则 [Ca2+]=[HCO3-]=[OH-]=s CaCO3 Ca2+ +CO32- Ksp CO32-+H2O HCO3- + OH- Kb1=Kw/Ka2 由CaCO3沉淀的解离平衡,得其平衡常数的两个关系式: K平=[Ca2+][HCO3-][OH-]=s3 (1) K平=(2) 由(1)=(2)得: s= = =8.03×10-5mol/L

  19. 九、解:BaCrO4=Ba2++CrO42- A1=εbc1 A2=εbc2 A1/A2 = c1/c2 上层清液中Cr(Ⅵ)的浓度为: mg/L 物质的量的浓度为: [Ba2+]=[CrO42-]= mol/L Ksp= [Ba2+]=[CrO42-]= (1.75×10-5)2 =3.06×10-10

  20. 十 、解: A=εbc L.mol-1.cm-1

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