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分析化学第三版课后习题答案

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(3)32解:(1)

[H?]?: 则 pH= 二

Ka1Ka2Cep1Cep!?Ka1?7.827?10?5?CKa?25KW,C?500 Ka?[H]?CKa?10?8.7

?pH?8.7

(2)

[H?]?

则 pH= (4)?Ka1(CKa2?KW)?3.1?10?10Cep23?HBOpH?(4.10~9.51)

?8.53[H?]??0.004988[H?]?Ka[OH?]ep?[H?]epCepa?Et%??(?H3BO3?

(3)选用何种指示剂

)?100%?0.0 ?分别选择选用甲基橙和酚酞。 31

1

Et%?? (

10?5.5?100.05)

解:pH=时应变色,所以选择酚酞为指示

?100%??0.006%剂。

33解:(1)设每升碱液吸收x克CO2

因为以酚酞为指示剂,所以Na2CO3被滴定

2

为NaHCO3 . 则可知:

?NH

3mCO2Ka10?8.5 (cNaOH?)?VNaOH?cHClVHCl ???8.5?0.15??10M[H]?Ka10?5.6?10CO2

??

x)?0.025?0.1143?0.02231 44-1

Et%?(

[H]?[OH]??NH3)?100%epCa x=0.0264g?L

(2)

10?5.5?(??0.15)?100%??15%0.05

过量的NaOH的物质的量总的NaOH的物质的量0.1026?0.025?0.1143?0.02231??100%?0.6%0.1026?0.025Et?

34(1)?

?NH3Ka??5.6?10?6 ?[H]?KaCKb?25KW,C?500Kb

KW??6?[OH]?0.1??7.41?10Ka[H?]?[OH?]Et%?(??)?100%?0.2%NH3epCapOH?5.13

pH?8.87 (2)

epepepepepnHAc?CHAcVHAc?CNaAc?HAcVHAc

用于滴定NaHCO3的量为: ×=

w%?m总?(cHClVHCl1MNaHCO3?cHClVHCl2MNa2CO3)m总?10.20?20.001.0?10?71.?100?(0.4993?0.00480?84.01?0.4993?0.0133???40.00?10?40.001.0?10?7?1.8?10?51.100?17.71%?2.22?10?5mol 35

解:根据 5H2O+Na2B4O7?

H2O+2HCl=4H3BO3+2NaCl+10H2O 可得:

37解:设NaOH为X mol,NaCO3为Y mol, 则 X+Y=×= 40X==

=

得 X= Y= 故

wNa2B4O7?H2O0.002CHCl?VHClVHCl??1000?13.33ml

?MNa2B4O7?10H2O0.152?100%?63.468解:

m总2m2m

MNaOHV1??40?4.20 =

mmV20.1000?0.02000?381.42MNaCO384.012?100%?63.469解:由题意得,混合液由HPO和NaHPO0.60102

4

4

组成,设其体积分别为X ml,Y ml。

由2V1+V2= V1+V2= 得 V1= ml V2= ml 故 C1== C2==

=

40解:(1)同样质量的磷酸盐试样,以甲基红作指示剂时,酸的用量

wH3BO3?

(cHCLCV?4?HClHCl)2?MH3BO3?100%m总(0.2000?0.030000?

0.1000?0.02000?4)nHCl?14.10?0.5000?7.050(mmol)2?61.83?100%?20.58%;以酚酞作指示剂时的碱用量,0.6010nNaOH?3.000(mmol);

36解:解:由滴定过程可知,试样可能含有NaOH﹑NaHCO3﹑Na2CO3 ∵>2×

∴试样中含有NaHCO3﹑Na2CO3 于是

nHCl?nNaOH。此处磷酸盐试样由可溶

性H2PO组成。

?4与HPO42?的钠盐或钾盐

cHCl?THClCaO?2?1000MCaO0.01400?2?1000??0.4993mol?L?1(2)试样用酚酞或甲基橙作指示剂

56.08分别滴定时

P2O5?2H2PO4?2HPO4,

则试样中P2O5的含量为:

?2?∴

VNaOH?

cHAVHA0.3252A?0.0600??0.07805AcNaOH0.25001[(CV)HCl?(CV)NaOH}?10?3?M则 P2O52P2O5%??100%cV0.3252A?0.06003.00HAHAcA???VHA?VNaOH0.0600?0.07805A

(7.050?3.000)?10?3?141.95 ??0?23.78%2?3.000 41解:

[OH?]?cA?Kb

10?5.00?0.3252A?0.0600?10?9.000.0600?0.07805AA=

A%=×100%=51%

NH3%?2(VH2SO4?cH2SO4cV?NaOHNaOH)?MNH322(0.056?0.25??

42

0.5?0.06156)?17.032 ?100 %?故使用最简式计算是合理的。46.27%1.00044解:设过量的NaOH的浓度为c,则此

溶液的PBE为:

c + [H] + [HA] = [OH]

-+

-

因为 cKa>>20Kw

c??400 KaN%? 蛋质%?2(0.05C1?因此溶液显碱性,故上式可简化为:c + 0.0288C2)?14[HA] = [OH] 2?100%?8.5%2.000epVNaOH?VHAKw[H?]cHAcNaOH????VNaOH?VHA[H]?K[H]a白

N%?6.25?53.13%

43解:解:设试样中HA的质量分数为A 。 (1)当HA被中和一半时溶液的pH= , 有:

pH?pKa?lg?cHA

cA?cHAKw20.02?20.00[H?]?0.1000/2?0.1000??20.02?20.00[H?]?1.0?10?7[H?]

解之:[H]=×10 mol/L pH=

+

-10

∵cA?∴pH = pKa 即 Ka=

第六章 思考题与习题

(2)当HA被中和至计量点时,可得:

cHA?

m?A1.600A1解:(1) EDTA??0.3252Amol?L?1是一种氨羧络合剂,名称 乙二

M?V82.00?0.0600胺四乙酸 ,用符号 HY 表示,其结构式为

4

∵ cHAVHA?cNaOHVNaOH

HOOCCH2-OOCCH2+HNCH2CH2+NH学计量关系定量完成,无法判断滴定终点。 CH2COOH3答:各型体分布分数:

定反应进行的完全程度不高。不能按照确定的化CH2COO- 。配制标准溶液时一般采用EDTA二钠盐,分子式为Na2H2Y通过公式[H??2H2O,其水溶液pH为 ,可

进行计算,标准

?0??M?

]?Ka4?Ka5-1

[M]1?CM1??1[L]??2[L]2??????n[L]n溶液常用浓度为 ?L 。

(2) 一般情况下水溶液中的EDTA总是以 H6Y、H5Y、H4Y、H3Y、H2Y、HY和Y等 七种 型体存在,其中以 Y 与金属离子形成的络合物最稳定,但仅在pH?10时EDTA才主要以此种型体存在。除个别金属离子外。EDTA与金属离子形成络合物时,络合比都是1∶1。 (3) KMY称 条件形成常数 ,它表示 一定条件下 络合反应进行的程度,其计算式为

/

4-2+

+

-2-3-4-

?1??ML?

?1[L][ML]?CM1??1[L]??2[L]2?????lgK/MY?lgKMY?lg?M?lg?Y。

(4) 络合滴定曲线滴定突跃的大小取决 金属离子的分析浓度CM和络合物的条件形成常数K/MY[MLn]?n[L]n?n????o2nCM1??1[L]??2[L]??????n[L]

再由[MLi]=δiCM 得,溶液中络合物的主要存在型体由δi决定。故只要那个?i[L]越大,就以配位数为i的型体存在。

4解:由

i。在金属离子浓度一定的条件下,K/MY值 越大,突跃 也越大 ;在条件常数

KMY一定时, CM 越大,突跃 也越大 . (5) KMY值是判断络合滴定误差大小的重要依据。在△pM一定时,KMY越大,络合滴定的准确度 越高 。影响KMY的因素有 酸度的影响、干扰离子的影响、配位剂的影响、OH的影响 ,其中酸度愈高, H浓度 愈大,lgMY 值越小 ; 螯合 的络合作用常能增大 K稳 ,减小 K离 。在KMY一定时,终点误差的大小由△pM、CM、KMY决定,而误差的正负由△pM 决定。

(6) 在[H]一定时,EDTA酸效应系数的计算

+

/、

/

/

/

+

/

-/

/

/

/

/

?1?K1?[ML][M][L] ,

?2?K1K2?[ML2][M][L]2[ML3][M][L]3

?3?K1K2K3?由相邻两级络合物分布曲线的交点处有 pL=lgKi

① AlL3

为主要型体时

pL?lgK3,lgK3?lg?3?lg?2?5.8

∴在pL<时,AlL3为主要型体。

?Y(H)。

[Y'][Y]?[HY]?[H2Y]??????[H6Y]1???[Y][Y]?Y2

2答;由于多数金属离子的配位数为四和六。Cu

2+

2+

2+

[AlL]?[AlL2] 时,

、Zn、Cd、Ni等离子均能与NH3形成络合物,

络合速度慢,且络合比复杂,以氨水为滴定剂滴

pL?lgK2?lg?2?lg?1?6.9

③的pH=~,,再继续滴定Al。由于Al与EDTA的配位反应速度缓慢,加入过量EDTA,然后用标准溶2+

3+

3+3+

pL?lg?1?lgK1?8.6,pL?10.0?pL?8.6

∴ Al3+

为主要型体。

5

题HpKa2?7.4HIn2?pKa3?13.52InIn3?

(红色) (蓝色) (橙色)

pKa?7.4,Ka?822?4.0?10pKa13.5,Ka

3?3?3.2?10?14 ①pH<6时呈紫红色,pH=8~11时呈蓝色,pH>12时呈橙色;

②变色点的pH=10:

③铬蓝黑R与Ca2+2+2+

2+、Mg、Zn和Cd等金属离子形成红色的络合物,适宜的酸度范围

在pH=8~11之间。

6解:pH=10~12在PAN中加入适量的CuY,可以发生如下反应

CuY(蓝色)+PAN(黄色)+M = MY

+ Cu—PAN (黄绿色) (紫红色)

Cu—PAN是一种间接指示剂,加入的EDTA与Cu2+

定量络合后,稍过量的滴定剂就会夺取Cu—PAN中的Cu2+

,而使PAN游离出来。

Cu—PAN+Y= CuY +PAN 表明滴定达终点 (紫红色)(黄绿色)

7解:由于Fe3+

和NaOH溶液生成Fe(OH)3沉淀,导致游离的HCl的浓度偏小,可以用EDTA消除干扰,EDTA和Fe3+形成络合物,稳定性大,减少了溶液中的有利的Fe3+。

8解:由于用EDTA滴定Ca2+

、Mg2+

时,pH=10,用三乙醇胺和KCN来消除,若使用盐酸羟胺和抗坏血酸,则会降低pH值,影响Ca2+

、Mg2+

滴定;三乙醇胺是在溶液呈微酸性时来掩蔽Fe3+

,如果pH越低,则达不到掩蔽的目的;pH<6的溶液中,KCN会形成HCN是弱酸,难以电离出CN-来掩蔽Fe3+

。所以在pH<6溶液中严禁使用。

9解:可以在(c)的条件下进行。调节 pH=2~,用先滴定Fe3+

,此时Al3+

不干扰。然后,调节溶液

液Zn回滴过量的Al。

10 答:由于Ca2+

、Mg2+

、Al3+

、Fe3+

、Cu2+

都为有

色的金属离子,在溶液中加入EDTA则形成颜色更

深的络合物。可以检验水中含有金属离子。在pH=10时,加入EBT,则Ca2+

、Mg2+

形成红色的络合物;CuY2-为深蓝色,FeY-为黄色,可分别判断是Fe3+

、Cu2+。

11答:(1)由于EDTA水溶液中含有Ca2+

Ca2+

与EDTA形成络合物,标定出来的EDTA

浓度偏低,用EDTA滴定试液中的Zn2+

,则

Zn2+

浓度偏低。

(2)由于水溶液中含有Ca2+

,部分Ca

2+

与EDTA形成络合物,标定出来的EDTA浓度偏低,用EDTA滴定试液中的Ca2+

、Mg2+

,则合量偏低。

(3)用CaCO3为基准物质标定EDTA ,则CaCO2+

3中的Ca被EDTA夺取,还有水中的Ca

2+

都与EDTA形成络合物,标定出来的EDTA浓度偏低,标定试液中Ca2+

、Mg2+

合量偏低。 12

pH=

,logK'ZnY?logKZnY?p?Zn?p?Y(H)=

在pH =10(氨性缓冲溶液)滴定Zn2+

,由于溶液

中部分游离的NH2+

2+

3与Zn络合,致使滴定Zn不准确,消耗EDTA的量少,偏差大。

13解:假设溶液中Cu2+

与NH3形成的配合物主要是以Cu(NH2+

2+

3)4形式存在。等体积相混合后,Cu和NH3的浓度分别为:

c0.020Cu2???0.010mol?L?12 c0.28?1NH3?2?0.14mol?L 溶液中游氨的浓度为:

cNH3?0.14?0.010?4?0.10mol?L?1

查附录表五知Cu(NH2+

3)4配离子的:β1=×104

β2=×107

β3=×1010

分析化学第三版课后习题答案

(3)32解:(1)[H?]?:则pH=二Ka1Ka2Cep1Cep!?Ka1?7.827?10?5?CKa?25KW,C?500Ka?[H]?CKa?10?8.7级电离?pH?8.7(2)[H?]?则pH=(4)?Ka1(CKa2?K
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