分析化学第五版第五章习题答案
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1 第五章习题
5.1计算pH=5时EDTA的酸效应系数α
Y(H)。若此时EDTA各种存在形式的总浓度为
0.0200mol·L-1
,则[Y4-
]为多少?
答案:(1)EDTA的
61~KK:1010.26
,106.16
,102.67
,102.0
,101.6
,100.9
61~ββ:1010.26
,1016.42
,1019.09
,1021.09
,1022.69
,1023.59
pH=5.0时:
()[][][][][][]
66
55
44
33
22
1HYHHHHHH1ββββββ++++++
++++++=a
=1+105.26
+106.42
+104.09
+101.09
+10-2.31
+10-6.41
=106.45
(2)[Y4-
]=
45.6
10020.0
=7.1=7.1××10-9
molmol··L-1
5.2 pH=5时,锌和EDTA配合物的条件稳定常数是多少?假设Zn2+
和EDTA的浓度皆为10-2
mol·L-1
(不考虑羟基配位等副反应)。pH=5时,能否用EDTA标准溶液滴定Zn2+
?
答案:查表5-2: 5-2: 当当pH=5.0时,时,lglgα
Y(H)=6.45=6.45,,Zn2+
与EDTA浓度皆为10-2
molmol··L-1
,
lgKlgK’’=lgK
稳- lgα
Y(H)=16.50-6.46=10.05=16.50-6.46=10.05﹥﹥8,可以滴定。
5.3假设Mg2+
和EDTA的浓度皆为10-2
mol·L-1
,在pH=6时,镁与EDTA配合物的条件稳
定常数是多少定常数是多少(不考虑羟基配位等副反应)(不考虑羟基配位等副反应)(不考虑羟基配位等副反应)?并说明在此?并说明在此pH条件下能否用EDTA标准溶液
滴定Mg2+
。如不能滴定,求其允许的最小pH。
答案:答案:((1)查表5-2: 当pH=6.0时,lgα
Y(H)=4.65=4.65,,lgKlgK’’=lgK
稳- lgα
Y(H)=8.69-4.65=4.04=8.69-4.65=4.04,,
lgKlgK’﹤’﹤’﹤88,∴不能滴定
(2)lgα
Y(H)= lgK
稳-8=0.69-8=0.69,查表,查表5-2得pHpH≈≈9.69.6。。
5.4试求以EDTA滴定浓度各为0.01mol·L-1
的Fe3+
和Fe2+
溶液时所允许的最小pH。
答案:(1)Fe3+
:lgα
Y(H)= lgK
稳-8=25.1-8=17.1-8=25.1-8=17.1,查表,查表5-2得pHpH≈≈1.2
(2)Fe2+
:lgα
Y(H)= lgK
稳-8=14.33-8=6.33-8=14.33-8=6.33,查表,查表5-2得pHpH≈≈5.1
5.5计算用0.0200mol·L-1
EDTA标准溶液滴定同浓度的Cu2+
离子溶液时的适宜酸度范围。
答案:(1)lgα
Y(H)= lgcK
稳-6=lg(0.0200-6=lg(0.0200××1018.80
)-6=11.1)-6=11.1,查表,查表5-2得pHpH≈≈2.8
(2)[OH
-
]=
][2+
CuK
sp=
0200.0102.220-
´=1.1=1.1××10-9
, pH=5.0 pH=5.0,∴,∴,∴pHpH范围:范围:2.82.82.8~~5.0
5.6称取0.1005g纯CaCO
3溶解后,用容量瓶配成100mL溶液。吸取25mL,在pH﹥12时,
用钙指示剂指示终点,用EDTA标准溶液滴定,用去24.90mL。试计算:
(1)EDTA溶液的浓度;
(2)每毫升EDTA溶液相当于多少克ZnO和Fe
2O
3。
答案:(1)c(EDTA)=
3
30.25000.25
10-
´´
VMm
CaCO=
30..10000.25
1090.241.1001005.0
-
´´´
=0.01008mol=0.01008mol··L-1
2
(2)TZnO/EDTA=c(EDTA)=c(EDTA)××MZnO×10-3
=0.01008=0.01008××81.0481.04××10-3
=0.008204g=0.008204g··mL-1
T
Fe2O3/EDTA=
21
c(EDTA)c(EDTA)××M Fe2O3×10-3
=
21
×0.010080.01008××159.7159.7××10-3
=0.008048 g=0.008048 g··mL-1
5.7用配位滴定法测定氯化锌(ZnCl
2)的含量。称取0.2500g试样,溶于水后,稀释至250mL,
吸取25.00mL,在pH=5~6时,用二甲酚橙作指示剂,用0.01024 mol·L-1
EDTA标准溶液
滴定,用去17.61mL。试计算试样中含ZnCl
2的质量分数。的质量分数。
答案:答案:
ω
ZnCl2=
sZnCl
mMcV
00.250.250
23
10´´´-
×100%=
2500.03.1361061.1701024.0
00.250.2503
´´´´-
×100%=98.31%
5.8称取1.032g氧化铝试样,溶解后移入250mL容量瓶,稀释至刻度。吸取25.00mL,加
入T
Al2O3=1.505mg/mL的EDTA标准溶液10.00mL,以二甲酚橙为指示剂,用Zn(OAc)
2标准
溶液进行返滴定,至红紫色终点,消耗Zn(OAc)
2标准溶液12.20mL。已知1mL 1mL Zn(OAc)Zn(OAc)
2
溶液相当于0.6812mL EDTA溶液。求试样中Al
2O
3的质量分数。的质量分数。
答案:答案:25.00mL25.00mL溶液中Al2O3的质量为m=1.505=1.505××(10.00-0.6812(10.00-0.6812××12.20)=2.542mg12.20)=2.542mg,,
ω
Al2O3=
smm3
00.250.250
10-
´´
×100%=
032.110542.23
00.250.250-
´´
×100%=2.46%
5.9用0.01060 0.01060 molmol·L-1
EDTA标准溶液滴定水中钙和镁的含量,取100.0mL水样,以铬黑
T为指示剂,在pH=10时滴定,消耗EDTA EDTA 31.30mL31.30mL。另取一份100.0mL水样,加NaOH
使呈强碱性,使Mg2+
成Mg(OH)
2沉淀,用钙指示剂指示终点,继续用EDTA滴定,消耗
19.20mL。计算:。计算:
(1)水的总硬度(以CaCO
3 mg·L-1
表示)表示)
(2)水中钙和镁的含量(以CaCO
3 mg·L-1
和MgCO
3 mg·L-1
表示)表示)
答案:(1)总硬
)总硬==
33
10-
´
水VMcV
CaCOEDTA
=
3
10100.0100.131.300.01060
-
´´´
=332.1mg=332.1mg··L-1
(2)钙含量
)钙含量==33
10-
´
水VMcV
CaCOEDTA
=3
10100.0100.120.190.01060
-
´´´
=203.7 mg=203.7 mg··L-1
镁含量
镁含量==
33
10-
´
水VMcV
MgCOEDTA
=
3
10100.032.84)20.1930.31(0.01060
-
´´-´
=108.1 mg=108.1 mg··L-1
5.10分析含铜、锌、镁合金时,称取0.5000g试样,溶解后用容量瓶配成100mL试液。吸
取25.00mL,调至pH=6,用PAN作指示剂,用0.05000mol·L-1
EDTA标准溶液滴定铜和
锌,用去37.30mL。另外又吸取25.00mL试液,调至pH=10,加KCN以掩蔽铜和锌,用同
浓度EDTA溶液滴定Mg2+
,用取4.10mL,然后再滴加甲醛以解蔽锌,,然后再滴加甲醛以解蔽锌,又用同浓度又用同浓度EDTA溶
液滴定,用去13.40mL。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。
答案:(1)ω
Mg=
0.10000.253
10
´´´-
sMg
MMcV
×100%=
0.10000.253
0.500030.241010.40.05000
´´´´-
×100%=3.99%
(2)ω
Zn=
0.10000.253
10
´´´-
sZn
MMcV
×100%=
0.10000.253
0.500039.651040.130.05000
´´´´-
×100%=35.05%100%=35.05%
(3)ω
Cu=
0.10000.253
10
´´´-
sCu
MMcV
×100%=
0.10000.253
0.500055.6310)40.1330.37(0.05000
´´´-´-
×100%=60.75%