配制成近似于所需浓度的溶液,然后利用该物质与某基准物质或另一种标准之间的反应来确定其准确浓度,这一操作过程称为标定。 化学计量点:当滴入的标准溶液与被测定的物质按照一定的化学计量关系完全反 为止,称反应达到了化学计量点。 滴定终点:滴定进行至指示剂的颜色发生突变时而终,此时称为滴定终点。 滴定误差:滴定终点与化学计量点往往并不相同,由此引起测定结果的误差称为终点误差,又称滴定误差。
指示剂:为了便于观察滴定终点而加入的化学试剂。
基准物质:能用于直接配制标准溶液的化学试剂称为基准物质。 2 答:TBA表示每毫升标准溶液相当于被
6解:H2SO4,KOH用间接配配制法配成标准溶液。邻苯二甲酸氢钾, 无水碳酸钠用直接配制法配成标准溶液。
H2SO4选用无水Na2CO3,KOH选用邻苯二甲酸氢钾。
7解:(1) .B (2). A (3) . B (4) . D (5) . B (6) .C
8
解:(1) 设取其浓溶液
V1mL,
mNH3??1V1NH3%,
CV=
mNH3MNH3,
?V1?
cVMNH3?129%设
取
其
?2.0?0.5?17.03?66mL0.89?29%浓
溶
液
V2mL,
(2)
测物质的质量(g或mg)。 TBA%表示每毫升标准溶液相当于被
?V2? (3)
设
cVMHAc2.0?0.5?60??57mL?2100%1.05?100%取
其
浓
溶
液
V3mL
测物质的质量分数。 3
答:用(1)标定NaOH溶液的浓度时,结果偏高, 用(2)标定HCl溶液的浓度时,结果偏低;用此NaOH溶液测定有机酸时结果偏高, 用此HCl溶液测定有机碱时结果偏低。 4
解:所得残渣为KCl,有
K2CO3+2HCl==2KCl+CO2+H2O KOH+HCl==KCl+H2O
?V3?cVMH2SO4?3?96%?2.0?0.5?98.03?56mL1.84?96%9解:设需称取KMnO4 x克
xMKMnO4?cV
?x?cVMKMnO4?0.020?0.5?158.03?1.6gmKCl?( 2KCO%2K2CO3%KOH%KOH#?(?)MKCl?(CHClVHCl??)MKCl用标定法进行配制。
MK2CO3MKOHMK2CO3MKOH10解:设加入V2 mL NaOH溶液,
2?2.38?.00F.002?2.38?.00%?)?74.55?(1.000???)?74.55cV?cV112138.2156.111000138.21c?56.112 即
V1?V2?3.427g 5 解:因为c?mMV500.0?0.08000?0.5000V2?0.2000500.0?V2,所以m增大(试剂中
解得: V2=200mL
含有少量的水份),引起了结果偏高。
11解:已知 MCaO=56.08g/moL,HCl与CaO的反应:
CaO+2H=Ca+H2O 即:
+
2+
V1C10.1018???1.018 V2C20.1000 当C1b?2 a?0.09999mol/L时,则
稀释后HCl标准溶液的浓度为:
CHCl?
103?THClCaOMCaOC1V10.0999?1.018??0.1017mol/LV211.000?103?0.005000?2 ?2??0.1783mol?L?156.0815解:设HCl 和NaOH溶液的浓度为C1和
C? 设稀释时加入纯水为V ,依题意: ×=×(1+10×V) ∴ V=mL 12解:设应称取x g
Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2+H2O 当V1=V=20mL ,时
x=××20×10×=0.11g
当V2=V=25mL ,时
x=××25×10×=0.13g
此时称量误差不能小于% 13
解
:
-3-3-3
C2
MgCO3+2HCl==MgCl2+CO2+H2O mLNaOH 溶液可以中和mL HCl溶液。即
/ =
即 1mLNaOH相当mL MgCO3
因此,实际与MgCO3反应的HCl为: 由mA?CTMAVT?a1000t得
CNa2CO3
0.5877105.99?0.05544mol?L?1?M?V0.1 mC1?CHCl?mMgCO3?1000?2MMgCO3?VHCl?1.850?100084.32?43.8
Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2+H2O
设HCl的浓度为CHCl ,则可得关系式为 :
在由
V1C1?V2C2得
CNaOH?
36.40?0.001?1.000?1.200mol/L30.33?0.001CHCl?VHCl?2CNa2CO3?VNa2CO3
HCl 和NaOH溶液的浓度分别为
1.000mol/L和1.200mol/L
16解: 根据公式:cB(1) 已
CHCl?21.96?0.05544?20.00?2
CHCl?mBMB?V
知 ,
?0.1010mol/L
mK2Cr2O7?14.709g14解:设NaOH的真实浓度为C 则
和V?500mLMK2Cr2O7?294.2gmoL
18
=0.003361g·mL
解
:
-1
代入上式得:
cK2Cr2O7?3cNaOHVNaOH?MHAc?1?10HAc%=?0.1000moL?L?500mLcHAcVHAc294.2gmoL?1000mL?L?1
14.709g
(2) Cr2O7+6Fe+14H==2Cr+6Fe
3+
2-2+
+
3+
+7H2O
0.3024?20.17?10?3?60.05?100% =
1.055?10
=%
19解: 2HCl+CaCO3==CaCl2+H2O+CO2 HCl+NaOH==NaCl+H2O
CaCO3%=
nCrO2??271?nFe2?6nCrO2??271?nFe2O3 3
?TK2Cr2O7
Fe?cK2Cr2O7?1?6?MFe?11000mL?L(cHClVHCl?cNaOHVNaOH)?MCaCO3?mCaCO3?1000
12?100% =
=1?6?55.845g?moL?1?111000moL?L(0.5100?50.00?0.4900?25.00)?100.09? 2?100% =0.03351g·mL1.000?10000.1000moL?L?1?-1
TK2Cr2O7
Fe2O3?cK2Cr2O7?1?3?MFe2O?131000mL?L =%
20解:2HCl+CaO==CaCl2+H2O 2HCl+CaCO3==CaCl2+H2O+CO2 n
总
=·L
-1
?1?3?159.7g?moL?1?11000mL?L17
解
:
(
1
HCl
=?2.5?10=5?10?3?3mol
=0.04791g·mL
)
-1
设称取混合物试样x克
则
THClNaOH?
cHCl?MNaOH1000x?20%x?75%1?0.00437?2??2?5?10?3 ?40.0056.08100.09?36.46?1000解得 x= 100021解: 2NaOH+H2C2O4 ==Na2C2O4+2H2O
-1
=0.004794g·mL
设H2C2O4的百分含量为x% ,得
(2)
THClCaO
c?MCaO?HCl1000S?1?0.00437?56.0811??36.46?1000? 210002
CNaOH?x%?0.001?MH2C2O4?0.5x%?0.1018?x%?
第五章 18. 已知某金矿中金的含量的标准值为12.2g?t-1
(克·吨-1
),δ=,求测定结果大于的概率。思考题
与习题
1答:H-
2O的共轭碱为OH;;
H-
2C2O4的共轭碱为HC2O4; H-2-2PO4
的共轭碱为HPO4; HCO-2-3的共轭碱为CO3;; C-6H5OH的共轭碱为C6H5O; C+
6H5NH3的共轭碱为C6H5NH3; HS-的共轭碱为S2-;
Fe(H3+
2+
2O)6
的共轭碱为Fe(H2O)5(OH); R-NHCH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COO。 2答:H+
2O的共轭酸为H; NO-3的共轭酸为HNO3; HSO-4的共轭酸为H2SO4; S2
的共轭酸为HS-; C-6H5O的共轭酸为C2H5OH
C+
u(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)2(OH); (CH2)6N4的共轭酸为(CH2)+
6NH; R—NHCH-2COO的共轭酸为R—NHCHCOOH,
COO-COO- 的共轭酸为
COO-COO-H
3
答:(1)MBE:[NH+
4]+[NH3]=2c;
[HCO-2-23]+[HCO3]+[CO3]=c CBE
:
[NH+
+
4]+[H]=[OH-]+[HCO-2-
3]+2[CO3] PBE
:[H+
]+[H2CO3] +[HCO--3]=[NH3]+[OH] (
2
)
MBE
:
[NH+
4]+[NH3]=c;
[H-
2-
2CO3]+[HCO3]+[CO3]=c CBE
:
[NH+
+
--2-
4]+[H]=[OH]+[HCO3]+2[CO3]
PBE
:
[H+
]+[H-2-2CO3]=[NH3]+[OH]+[CO3
]
4 答:(1)MBE:[K+
]=c
-2-
[H2P]+[HP]+[P]=c
CBE:[K+
]+[H+
]=2[P2-]+[OH-]+[HP-] PBE:[H+
]+[H--2P]=[HP]+[OH]
(2)MBE:[Na+
]=c , [NH+
3]+ [NH4]=c
[H-2-3-2PO4]+[H3PO4]+[HPO4]+[PO4]=c CBE
:
[Na+]+[NH++
-2-3-4]+[H]=[OH]+2[HPO4]+[PO4] PBE
:
[H+
]+[H--3-
2PO4]+2[H3PO4]=[OH]+[NH3]+[PO4] (3)MBE:[NH+
3]+ [NH4]=c
[H-2-3-3PO4]+[H2PO4]+[HPO4]+[PO4]=c CBE
:[NH+
+
2-3--4]+[H]=[H2PO4]+2[HPO4]+3[PO4]+[OH] PBE
:
[H+
]+[H-2-3-3PO4]=[OH]+[NH3]+[HPO4]+2[PO4] (4)MBE:[NH+
3]+ [NH4]=c [CN-]+[HCN]=c
CBE:[NH+
4]+[H+
]=[OH-]+[CN-]+[HCN] PBE:[HCN]+[H+
]=[NH-3]+[OH]
5答:(1)设HB1和HB2分别为两种一元弱酸,浓度分别为C-1
HB1和CHB2 mol·L。两种酸的混合液的PBE为
[H+
]=[OH-]+[B--1]+[B2] 混合液是酸性,忽略水的电离,即[OH-]
项可忽略,并代入有关平衡常数式得如下近似式
[H?]?[HB1]KHB12]KHB2[H?]?[HB[H?]
[H?]?[HB1]KHB1?[HB2]KHB2 (1)
当两种都较弱,可忽略其离解的影响,[HB1]≈CHB1 ,[HB2]≈CHB2 。
式(1)简化为
[H?]?CHB1KHB1?CHB2KHB2
(2)
若两种酸都不太弱,先由式(2)近似求得[H],对式(1)进行逐步逼近求解。 (2)
+
9解:因为CspKa≥10,Ka=Kt?Kw,
故:CspKt≥10应为:
6
-8
KNH3?1.8?10?5
?1410答:用强酸或强碱作滴定剂时,其滴定反
H+OH=H2O Kc=
+
-
KNH??KW/KNH3?1.0?104/1.8?10?5?5.6?10?10
1[H?][OH?]=
KH3BO3?5.8?10?10
根
据
公
得:
式
[H?]?CHB1KHB1?CHB2KHB21KW
=×10 (25℃)
14
此类滴定反应的平衡常数Kt相当大,
[H?]?CHB1KHB1?CHB2KHB2?0.1?5.6?10?10?0.1?5.8?10?10?1.07?10mol/L
pH=×10= 6答:范围为±1。 7
答:(1) pKa1= pKa2= 故pH=(pKa1+pKa2)/2=+/2= (2) pKa= (3) pKa= (4)pKa1=
pKa2=
故
pH=( pKa1+pKa2)/2=+/2=
所以配制pH=的溶液须选(2),(3);配制pH=须选(1),(2)。
8答:(1) Ka=×10 ,CspKa=××10=×10>10
(2) Ka2=×10 ,CspKa2=××10=×
10>10
-11-7
-8
-10
-10
-6
-6
-4
-4
-5
-8
-5
反应进行的十分完全。但酸(碱)标准溶液的浓度太浓时,滴定终点时过量的体积一定,因而误差增大;若太稀,终点时指示剂变色不明显,故滴定的体积也会增大,致使误差增大。故酸(碱)标准溶液的浓度均不宜太浓或太稀。
11答:根据CspKa(Kb)≥10,p Csp+pKa(Kb)≥8及Ka1/ Ka2>10,p Ka1-p Ka2>5可直接计算得知是否可进行滴定。
-3
5
-8
?5
-12
(1)H3AsO4 Ka1=×10, pKa1= ;
Ka2=×10 , pKa2=; Ka3=×10, pKa3=.
故可直接滴定一级和二级,三级
不能滴定。
pHsp=(pKa1+pKa2)= 溴甲酚绿; pHsp=(pKa2+pKa3)= 酚酞。 (2)H2C2O4 pKa1= ; pKa2= pHsp=14-pcKb1/2)=14+3-14+=
pKa1-pKa2=
故可直接滴定一、二级氢,酚
酞,由无色变为红色;
(3) mol·L乙二胺 pKb1= ; pKb2=
-1
-7
(3) Ka2=×10 ,CspKa2=××10=×
10<10
(4) Ka1=×10 ,Kb2=Kw/Ka1=×10/×10=
×10,
CspKb1=××10=×10>10
(5) Ka2=×10 , Kb1=Kw/Ka2=×10/×
10=×10,
CspKb1=××10=×10>10
(6) Kb=×10 ,CspKb=××10=×10<10 (7) Kb=×10 , Ka=Kw/Kb=×10/×10=
×10,
CspKa=××10=×10>10
(8) Kb=×10 ,CspKb=××10=×10>10 根据CspKa≥10可直接滴定,查表计算只(3)、(6)不能直接准确滴定,其余可直接滴定。
-8
-4
-4
-5
-8
-6
-7
-8
-6
-9
-14
-9
-9
-9
-10
-8
-4
-5
-8
-11
-4
-11
-14
-7
-8
-8
-7
-8
-14
-8
-8
cKb2=××10>10 pHsp=pcKa1/2=3+/2=
故可同时滴定一、二级,甲基
黄,由红色变为黄色;
(4) NaOH+(CH2)6N4 pKb= pHsp=14-pcKb/2=14+/2=
故可直接滴定NaOH,酚酞,有
无色变为红色;
(5)邻苯二甲酸
= ; pKa2=
pKa1
-8-8