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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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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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