分析化学例题

  • 格式:doc
  • 大小:122.00 KB
  • 文档页数:7

1、今由某弱酸HB 及 其盐配成的缓冲溶液,其中HB 的浓度为0.25M ,于此100mL 缓冲溶液中加入200mg NaOH (忽略溶液体积的变化),所得溶液的pH 值为5.60,求原溶液的pH 为多少?(设HB 的ka 为5.0×10-6) 解:加入NaOH 的浓度c(NaOH) =200/(40×100)=0.050mol .L -1已知pKa=5.30,pH=5.60。

设原缓冲溶液中盐的浓度为x(mol .L -1),故5.60=5.30+lg(0.050+ x)/(0.25-0.05)x=0.35mol .L -1原来所配制的缓冲溶液的pH 值为:pH=5.30+lg(0.35/0.25)=5.45Na 2CO 3与NaHCO 3,称取0.3010g ,用酚酞做指示剂,滴定时用去0.1060M 的HCl 20.10mL ,继续用甲基橙做指示剂,共用去HCl 47.70mL ,计算试样中Na 2CO 3与NaHCO 3质量分数. 解:2231332)(l a ,a CO O H NaCl HClNaHCOV HC HCON CO N ++甲基橙酚酞%03.75%1003010.00.1061010.201060.0%10022131l 3232=⨯⨯⨯⨯=⨯=-sCONa HC CO Na m MV c W%19.22%1003010.001.8410)210.2070.47(1060.0%100m )2(3s aHCO10l 33=⨯⨯⨯⨯-⨯=⨯-=-N HC NaHCO MV V c WNa 2CO 3与NaHCO 3,混合试样0.6850g ,溶于适量的水中,以甲基橙为指示剂,用0.200M 的HCl 溶液滴定至终点,消耗50.00mL ,如果改用酚酞做指示剂,则需要消耗HCl 多少mL ? 解:以甲基橙为指示剂时的滴定反应为Na 2CO 3+2 HCl=2NaCl+CO 2+H 2O NaHCO 3+HCl=NaCl+CO2+H 2O设混合试样中NaHCO 3为x(g),Na 2CO 3为y(g),则 x+y=0.685x/84.0+2y/106.0=0.200×50.0/1000解得: x=m (NaHCO 3) =0.4200g ,y=m (Na 2CO 3) =0.2650g 以酚酞为指示剂时的滴定反应为 Na 2CO 3+HCl=NaHCO 3+NaCl设HCl用量为V(HCl)(mL) ,根据滴定反应,可得0.2650/106.0×1000=0.200×V(HCl)V(HCl)=12.5mL4、称取一元弱酸HB 0.8150g,溶于适量水中。

以酚酞为指示剂,用0.1100M的NaOH溶液滴定至终点时,消耗24.60mL,在滴定过程中,当加入NaOH溶液11.00mL时,溶液的pH=4.80,计算弱酸HB的pKa?解:HB+ OH--= B-+ H2O当加入NaOH 11.00mL 时,溶液中HB、B-的物质的量分别为:n(HB)= cNaOH(V1-V2)=0.1100×(24.60-11.00)=1.496mmoln(B-)= cNaOHV2=0.1100×11.00=1.21mmol据pH=pK a+lgn(HB))(n-B得1.214.80lg1.496apK=+p K a=4.890.10M的HCl滴定同样浓度的NaOH,突跃范围为9.7~4.3,那么用0.010M的HCl滴定同样浓度的NaOH溶液,突跃范围是?说明理由。

6、H2O2能与TiOY形成三元配合物,试问它使TiOY条件稳定常数加大还是减小了,为什么?答:KTiOY′=KTiOYαTiOY/(αTiαY),H2O2对αTi、αY影响不大;αTiOY=[TiOY′]/[TiOY],因TiO(H2O2)Y的形成,使TiOY的浓度大大降低,αTiOY 变大,故使得KTiOY′变大。

答:增大了。

由于形成了TiO(H2O2)Y,使溶液中的[TiOY]降低使平衡向生成TiOY 的方向移动,相当于生成物TiOY有一个副反应αTiOY>1lgK’TiOY=lgK TiOY-lgαY-lgαTiOY+lgαTiOY (H2O2)7、0.01M的Zn2+大约在pH=6.4开始沉淀,若有以下两种情况:a.在pH4-5加入等物质量的EDTA后再调制pH=10;b.在pH≈10的氨性缓冲溶液溶液中滴定至Zn2+终点。

当两者体积相同时,试问哪种情况的lg K、ZnY大?为什么?答:K ZnY′=K ZnYαZnY/(αZnαY),pH=4~5时,lgαY)为8.44~6.45,pH=10时,lgαY)为0.45。

在pH4~5时,加入EDTA后,Zn2+已形成稳定的ZnY络合物,其受溶液的酸度影响较小,当调至pH≈10时,其KZnY′变化较小;但在pH≈10的氨性缓冲溶液时,Zn2+已形成Zn(OH)2沉淀,αZn很大,使得lgKZnY′变得很小,故lgKZnY′是在a的情况时较大。

答:(1)情况的lgKZnY大。

因为在情况(2)里Zn2+多了一个副反应,即由于Zn2+与NH3生成络合物而产生了络合效应,从而使lgK’ZnY值减小。

8、Ca2+与PAN不显色,但在pH为10-12时,加入适量的CuY,却可用作Ca2+滴定的指示剂,简述其原理。

解:pH10-12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Cu 2+定量络合后,稍过量的滴定剂就会夺取Cu-PAN 中的Cu 2+,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)的H 3PO 4与30.0mL0.50M Na 3PO 4溶液相混合,然后稀释至100.0mL ,若准确移取上述混合溶液25.0mL,需加入多少毫升1.00M 的NaOH 溶液后,才能使溶液的pH 值等于9.00? 解:(1)溶液形成H 2PO 4-.HPO 42-体系:[][]80.74lg 20.7)lg(p p NaH HPO4Na PO3Na PO23200.30500.000.25400.0n n 4224242424343PO Na 0H 4343=+=+=+=+∴=⨯⨯=--PO H HPO K H PO H a P(2)设需加入xmlNaOH ,加入NaOH 后,则发生反应[][][]ml15.1x 016.01010x0.5x 25.1x0.2525.08.0x 0.2525.02.020.700.9a244224224====+-=+⨯⨯-⨯⨯=+=+--+-----解得K H HPO PO H OH PO HOHHPOHA 试样1.000g ,溶于60.0mL 水中,用0.2500M NaOH 溶液滴定,已知中和 HA 至50%时,溶液的pH 为5.00,;当滴定至化学计量点时,pH 为9.00,计算试样中HA 的质量分数为多少?(假设HA 摩尔质量为82.00g·mol -1). 解:中和到一半时,设中和到计量点时用去Vml NaOH ,则VV A N +⨯=602500.0C a[]%00.82%1001000000.100.8200.402500.0%00.401000.010)10(][925b2NaA a b =⨯⨯⨯⨯=====----HA mlV K OHC C K OHA N 代入上式,解得得,由Pb-Sn 合金中Pb 、Sn 的含量,称取试样0.2000g 用HCl 溶解后,准确加入50.00mL0.03000M 的EDTA ,50mL 水,加热煮沸2min ,冷却后用六亚甲基四胺将溶液调成pH=5.5,加入少量的1,10-邻二氮菲,以二甲酚橙做指示剂,用0.0300M 的Pb 2+标准溶液滴定,用去3.00mL 。

然后加入足量的NH 4F ,加热至40℃,再用上述Pb 2+标准溶液滴定,用去35.00mL 。

计算试样中Pb 、Sn 的含量。

(已知/mol 69.118g M Sn =)解:此为置换滴定法,加入 3.00ml0.03000mol/L 的Pb 2+标准溶液除去过量的EDTA 后,加入足量的NH 4F 可选择性地将SnY 中的Y 置换出来,再用0.03000mol/L 的Pb 2+标准溶液滴定。

共有EDTA=0.05×0.03=0.0015 mol 剩余EDTA=0.03×0.003=0.00009 mol nSn4+=0.03000×0.035=0.00105mol%31.62%10010002000.059.11800.3503000.0%10010002000.0Sn%22=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯==+SnPb Pb MV C1:1:1::42=++Sn EDTA Pb n n nm Pb =0.0015-0.00009-0.00105=0.00036 mol=0.00036×207.2=0.074592 g Pb%=0.074592/0.2=37.30%EDTA 滴定金属离子M ,有时需要加入掩蔽剂X 来掩蔽干扰离子N ,通常要求掩蔽剂必须符合K NX (>)K NY 与K MX (<)K MY ,掩蔽剂本身要(溶于水)。

Ca 2+,Mg 2+以及少量的Fe 3+与Al 3+,如今加入三乙醇胺并调制pH 值为10,以EBT 为指示剂,用EDTA 滴定,此时滴定的是? 答:滴定的是Ca 2+、Mg 2+,Fe 3+、Al 3+被三乙醇胺掩蔽。

0.020M )的Zn 2+与的Al 3+溶液,问:1、有无可能用0.020M 的EDTA 溶液分别滴定的可能。

2、若以KF 掩蔽Al 3+,并调节pH=5.5,已知终点时候【F -】=0.10M ,则可否掩蔽Al 3+而滴定Zn 2+?(相关数据:logK ZNY =16.5,logK AlY =16.3,pH=5.5,logαY (H )=5.5,Al-F 配合物的logβ1~ logβ6为6.13,11.15,15.00,17.75,19.37,19.84.)15、在EDTA 配位滴定过程中,下列说法中错误的是(B )A 、被滴定物M 的浓度随着滴定反应的进行,其负对数值增大;B 、被滴定物M 的浓度随着滴定反应的进行,其负对数值减小;C 、A 项中的负对数值,在其化学计量点附近有突跃;D 、滴定剂的浓度随着滴定的进行而增大。

16、某金属指示剂在pH=1~6时显黄色,在pH=6~12时显橙色,pH 大于13时显红色,它与金属离子配合物的颜色为红色,则其适用的酸度范围是( A ) A 、弱酸性;B 、弱碱性; C 、强碱性;D 、中性17、用氧化还原法测定钛铁矿时,若用金属锌为预还原剂,用重铬酸钾滴定的是( Fe3+,ti3+ );如果选用SnCl2为预还原剂,则重铬酸钾滴定的是( fe3+ )。