第三章 滴定分析课后习题及 答案

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第三章滴定分析
3.1 已知浓硝酸的相对密度1.42,其中含HNO3约为70%,求其浓度。

如欲配制1L 0.25mol·L-1HNO3溶液,应取这种浓硝酸多少毫升?
答: ==×70%×1000mol/L=16 mol/L
欲配制1.0L 0.25 mol/L的HNO3溶液,需取浓硝酸的体积
V==0.016L=16mL
3.2. 已知浓硫酸的相对密度为1.84,其中H2SO4含量约为96% 。

如欲配制1L 0.20mol·L-1H2SO4溶液,应取这种浓硫酸多少毫升?
答:C H2SO4===18 mol/L
再计算配制浓度C2=0.20 mol/L溶液1L时所需要的硫酸体积:
V H2SO4===11mL
3.3. 有一NaOH溶液,其浓度为0.5450mol·L-1,取该溶液100.0mL,需加水多少毫升方能配成0.5000mol·L-1的溶液?
解:设需加水x mL,根据题意可得方程
(100.0mL+x mL)×0.5000 mol·L-1=0.5450 mol·L-1×100.0mL
解方程,得 x =9.0 mL
3.4. 欲配制0.2500 mol· L-1HCl溶液,现有 0.2120 mol·L-1HCl溶液
1000mL,应加入1.121mol·L-1HCl溶液多少毫升?
解:设应加入1.121mol·L-1的盐酸x mL,根据题意可得方程
0.2500 mol· L-1×(1000mL+x mL) = 0.2120 mol·L-1×1000mL+1.121mol·L-1×xmL
解方程,得 x = 43.63mL
3.5. 中和下列酸溶液,需要多少毫升0.2150mol·L-1NaOH溶液?
(1)22.53 mL 0.1250 mol·L-1H2SO4溶液;(2)20.52 mL 0.2040 mol·L-1HCl 溶液
解:设需要的氢氧化钠溶液体积为x mL
(1) NaOH与 H2SO4的反应式为
2NaOH+ H2SO4= Na2SO4 +2H2O
NaOH与 H2SO4的物质的量的关系为
n NaOH=2 n H2SO4
所以 x==26.20 mL
(2) NaOH与HCl的反应式为
NaOH + HCl = NaCl + H2O
NaOH与HCl的物质的量的关系为
n NaOH= n HCl
所以 x ==19.47 mL
3.6. 假如有一邻苯二甲酸氢钾试样,其中邻苯二甲酸氢钾含量约为90%,余为不与碱作用的杂质,今用酸碱滴定法测定其含量。

若采用浓度为1.000 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定之,欲控制滴定时碱溶液体积在25mL左右,则:
(1). 需称取上述试样多少克?
(2). 以浓度为0.0100 mol·L-1的碱溶液代替1.000 mol·L-1的碱溶液滴
定,重复上述计算。

(3). 通过上述(1) (2)计算结果,说明为什么在滴定分析中常采用的滴
定剂浓度为0.1~0.2 mol·L-1。

解:邻苯二甲酸氢钾与氢氧化钠的反应式为
KHC8H4O4 + NaOH = KNaC8H4O4 + H2O
两反应物物质的量之比是1:1,即
(1) m=n NaOH M÷90%
=c NaOH V NaOH M÷90%
=1.000 mol·L-1×25×10-3 L×204.2 g·mol-1÷90%
=5.7g
(2) m=n NaOH M÷90%
=c NaOH V NaOH M÷90%
=0.0100 mol·L-1×25×10-3 L×204.2 g·mol-1 ÷ 90%
=0.057g
(3) 滴定剂浓度过高,则滴定剂消耗的体积过少,会增大测量的相对误差;
滴定剂浓度过低,则称样量较小,会增大称量的相对误差。

3.7. 计算下列溶液滴定度,以g·mL-1表示:
(1) 以0.2015 mol·L-1HCl溶液,用来测定Na2CO3,NH3
(2) 以0.1896 mol·L-1NaOH溶液,用来测定HNO3,CH3COOH
解: (1) 根据反应式
Na2CO3 + 2HCl = H2CO3 + NaCl
NH3·H2O + HCl = H2O + NH4 Cl
可以得到关系式
n Na2CO3 = ,,
所以
==0.01068g/mL
==0.003432g/mL
(2) 根据NaOH与HNO3的反应可知 n NaOH=n HNO3
根据NaOH与CH3COOH的反应可知 n NaOH=n CH3COOH
所以
= = 0.01195g/mL;
== 0.01138g/mL
3.8. 计算0.01135 mol·L-1HCl溶液对CaO的滴定度。

解:根据CaO和HCl的反应可知
n CaO=n HCl
所以T CaO/HCl== 0.0003183g/mL
3.9. 已知高锰酸钾溶液浓度为
,求此高锰酸钾溶液的浓度及它对铁的滴定度。

解:用KMnO4滴定法测定CaCO3是通过间接滴定法完成的,包括以下主要反应:
Ca2+ + C2O42- → CaC2O4↓
CaC2O4 + 2H+ → H2C2O4 + Ca2+
5C2O42- + 2 KMnO4 + 16 H+ → Mn2+ +10CO2 + 8H2O + 2K+
所以n KMnO4 = n CaCO3
c KMnO4=× = 0.02000mol/L
KMnO4滴定法测定铁的基本反应是
KMnO4 +5Fe2+ + 8 H+ → Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O + K+
所以n Fe = 5 n KMnO4
= = 0.005585g/mL
3.10.将30.0mL 0.150 mol·L-1 HCl溶液和20.0mL0.150 mol·L-1Ba(OH)2溶液相混合,所得溶液是酸性,中性,还是碱性?计算过量反应物的浓度。

解:溶液混合时发生的反应是
Ba(OH)2 + 2HCl = BaCl2 + 2H2O
所以n Ba(OH)2 =
混合前各物质的量分别为
= 30.0m L×0.150 mol·L-1=4.50 mmoL
n Ba(OH)2=20.0m L×0.150 mol·L-1=3.30 mmoL
所以,混合后Ba(OH)2过量,溶液呈碱性。

根据过量的Ba(OH)2量和溶液体积,可计算其浓度c Ba(OH)2==0.0150 moL/L
3.11. 滴定0.1560g草酸的试样,用去0.1011 mol·L-1NaOH 22.60mL.求草酸试样中 H2C2O4·2H2O的质量分数。

解:根据草酸和NaOH的反应可知
n H2C2O4·2H2O='
所以
==92.32%
3.12. 分析不纯CaCO3(其中不含干扰物质)时,称取试样0.3000g,加入浓度为0.2500 mol·L-1的HCl标准溶液25.00mL。

煮沸除去CO2,用浓度为0.2012 mol·L-1的NaOH溶液返滴过量酸,消耗了5.84mL。

计算试样中CaCO3的质量分数。

解:本题为返滴定法,先加入过量的HCl标准溶液,将CaCO3中的CO2除去后,再用NaOH标准溶液返滴剩余的HCl,由此计算CaCO3的质量分数。

因为n CaCO3=n HCl
= 84.66%
3.13. 在500mL溶液中,含有9.21克K4Fe(CN)6。

计算该溶液的浓度及在以下反应中对Zn
的滴定度:3Zn
+2[Fe(CN)6]4-+2K
=K2Zn3[Fe(CN)6]2
解:首先计算K4Fe(CN)6的物质的量浓度:
c K4Fe(CN)6== 0.0500 mol·L-1
根据反应式可知
n Zn=n K4Fe(CN)6
所以T Zn/K4Fe(CN)6 == 0.004905g/mL
3.1
4. 相对密度为1.01的含3.00%的H2O2溶液2.50mL,与=0.200 mol·L-1的KMnO4溶液完全作用,需此浓度的KMnO4溶液多少毫升?已知滴定反应为
5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ ═ 2Mn2+ + 5O2 +8H2O
解:首先计算H2O2的物质的量浓度
c H2O2== 0.8907 mol·L-1
根据反应可知 =
所以 = 22.3mL。