无机及分析化学题解(16-20章).ppt

孟凡德mengfan1224 无机及分析化学题解 第16 20章 题号 1 2 6 7 9 10 第十七章习题答案 326页 2 设下列数值中最后一位是不定值 请用正确的有效数字表示下列各数的答案 6 用标准HCl溶液标定NaOH溶液的浓度时 经5次滴定 所用HCl溶液的体积 mL 分别为 27 34 27 36 27 35 27 37 27 40 请计算分析结果 平均值 平均偏差和相对平均偏差 标准偏差和相对标准偏差 解 7 测定NaCl试样中氯的质量分数 多次测定结果w Cl 为 0 6012 0 6018 0 6030 0 6045 0 6020 0 6037 请计算分析结果 平均值 平均偏差和相对平均偏差 标准偏差和相对标准偏差 解 9 有一甘氨酸试样 需分析其中氮的质量分数 分送至5个单位所得分析结果w N 为 0 1844 0 1851 0 1872 0 1880和0 1882 请计算分析结果 平均值 平均偏差 标准偏差 4 置信水平为95 的置信区间 解 置信水平为95 n 5 f 3 查表知 t 2 78 10 标定NaOH溶液的浓度时获得以下分析结果 单位为 mol L 1 为 0 1021 0 1022 0 1023和0 1030 问 对于最后一个分析结果0 1030 按照Q检验法是否可以弃舍 溶液准确浓度应该怎样表示 计算平均值在置信水平为95 的置信区间 解 置信水平为95 n 3 f 2 查表知 t 4 30 置信水平为90 n 4 查表知 Q表 0 76 Q计算 0 78 该数值弃舍 题号 1 3 5 第十八章习题答案 333页 1 忽略离子强度的影响 计算下列难溶化合物的溶解度 1 CaF2在pH 2 F 0 10mol L 1溶液中 2 AgBr在2 0mol L 1的氨水溶液中 设CaF2在pH 2 0 F 0 10mol L 1溶液中溶解度为x mol L 1 2 写出重量分析计算中换算因数的表示式 沉淀形式称量形式含量表示形式aF Ag3AsO4AgClAs2O31 6 KB C6H5 4KB C6H5 4KO21 MgNH4PO4Mg2P2O7P2O51 Ni C4H7N2O2 2Ni C4H7N2O2 2Ni1 3 用硫酸钡重量法测定试样中钡的含量 灼烧时因部BaSO4还原为BaS 使钡的测定值标准结果的98 0 求BaSO4沉淀中含有BaS多少 解 5 植物试样中磷的定量测定方法是 先处理试样 使磷转化为PO43 然后将其沉淀为 磷钼酸铵 NH4 3PO4 12MoO3 并称量其质量 如果由0 2711g试样中得到1 1682g沉淀 计算试样中P和P2O5的质量分数 解 题号 1 3 8 9 11 14 16 17 19 第十九章习题答案 392页 1 写出下列各酸碱水溶液的质子条件式 NH4Cl c NH3 c OH c H NH4Ac c NH3 c OH c H c HAc HAc H3BO3 c H c OH c Ac c H4BO4 H2SO4 HCOOH c H c OH c HCOO c HSO4 2c SO42 NaH2PO4 Na2HPO4c1c2 以NaH2PO4为零水准 c H c H3PO4 c OH c HPO42 2c PO42 c2以Na2HPO4为零水准 c H c H2PO4 2c H3PO4 c1 c OH c PO43 NaNH4HPO4c H c H2PO4 2c H3PO4 c OH c PO43 c NH3 2 计算下列溶液的pH值 50mL0 10mol L 1H3PO4c H Ka1 c c H c2 H Ka1c H cKa1 0c H Ka1 Ka12 4cKa1 2 6 9 10 3 6 9 10 3 2 4 0 10 6 9 10 3 2c H 0 023mol L 1pH 1 64 50mL0 10mol L 1H3PO4 25mL0 10mol L 1NaOH为缓冲溶液 H3PO4 H2PO4 pH pKa1 2 16 生成浓度为0 050mol L 1的NaH2PO4溶液 c H Ka2c 1 cKa1 1 6 2 10 8 0 050 1 0 050 6 9 10 3 1 1 9 10 5mol L 1pH 4 72 50mL0 10mol L 1H3PO4 75mL0 10mol L 1NaOH为缓冲溶液 H2PO4 HPO42 pH pKa2 7 21 3 讨论下列物质能否用酸碱滴定法直接滴定滴定 NH4Cl不能 因Ka NH4 10 9 25太小 NaF不能 因Kb F 10 10 5太小 乙胺Kb 5 6 10 4 Ka 1 8 10 11 终点突跃约为10 7左右 用HCl标准溶液 百里酚酞指示剂 H3BO3不能 因Ka 6 10 10太小 硼砂滴至H3BO3 终点突跃约为4 3 5 1 用HCl标准溶液 甲基红指示剂 柠檬酸Ka1 10 3 03 Ka3 10 6 4用NaOH标准溶液 酚酞 7 4左右 指示剂 4 某一含有Na2CO3 NaHCO3及杂质的试样0 6020g 加水溶解 用0 2120mol L 1HCl溶液滴定至酚酞终点 用20 50mL 继续滴定至甲基橙终点 又用去24 08mL 求Na2CO3NaHCO3的质量分数 解 Na2CO3 0 2120 20 50 10 3 106 0 0 6020 76 52 NaHCO3 0 2120 24 08 20 50 10 3 84 01 0 6020 10 59 5 已知某试样可能含有Na3PO4 Na2HPO4 NaH2PO4和惰性物质 称取该试样的1 0000g 用水溶解 试样溶液以甲基橙作指示剂 用0 2500mol L 1HCl溶液滴定 用去12 00mL 含同样质量的试样溶液以百里酚酞作指示剂 需上述HCl溶液12 00mL 求试样组成和含量 解 Na3PO4 0 2500 12 00 10 3 I63 94 1 0000 49 18 Na2HPO4 0 2500 20 00 12 00 10 3 141 96 1 0000 28 39 6 用克氏定氮法处理0 300g某食物试样 生成的NH3收集在硼酸溶液中 滴定消耗0 100mol L 1HCl溶液25 0mL 计算试样中蛋白质的质量分数 将氮的质量分数乘以6 25即得蛋白质的质量分数 解 0 100 25 0 10 3 14 0 6 25 0 300 0 729 HCl和NH4ClKa NH4 10 9 25HCl用NaOH标准溶液 甲基橙指示剂 NH4Cl 加NaOH NH3 用H3BO3吸收 然后用HCl标准溶液 甲基红指示剂滴定 硼酸和硼砂根据溶液pH值用缓冲公式计算硼酸和硼砂比值 硼砂 用HCl标准溶液 甲基红指示剂滴至H3BO3 Na2CO3和NaHCO3 用HCl标准溶液 双指示剂 NaOH和Na3PO4 用HCl标准溶液 双指示剂 7 试设计下列混合液的分析方法 8 在铜氨配合物的水溶液中 若Cu NH3 42 的浓度是Cu NH3 32 浓度的100倍 问水溶液中氨的平衡浓度 解 Cu NH3 3 2 NH3 Cu NH3 4 2 K4 c Cu NH3 4 2 c Cu NH3 3 2 c NH3 100 c NH3 102 14c NH3 0 72mol L 1 9 将20 00mL0 100mol L 1AgNO3溶液加到20 00mL0 250mol L 1NaCN溶液中 所得混合液pH为11 0 计算溶液c Ag c CN 和c Ag CN 2 解 Ag 2CN Ag CN 2 c始 mol L 10 05000 1250 000c平 mol L 1c Ag 0 025 0 0500c Ag 0 0500 0 025 2 1 3 1021 6 2 10 20mol L 1 10 计算lgK MY pH 5 0lgK ZnY lgKZnY lg Zn OH lg Y H 16 5 0 6 6 9 9 pH 10 0lgK AlY lgKAlY lg Al OH lg Y H lg AlY lg AlY 4 1 数字较大 应考虑 lgK AlY 16 1 17 3 0 5 4 1 2 4 pH 5 0 c NH3 NH4 0 20mol L 1 c CN 10 5mol L 1 Ni 103 81 1011 3 100 1 1011 3lg Y H 1 4lgK NiY lgKNiY lg Ni lg Y H 18 6 11 3 1 4 5 9 解 Kb 1 8 10 5 Ka 5 6 10 10 缓冲公式 pH pKa lg c NH3 0 20 c NH3 9 0lg c NH3 0 20 c NH3 9 0 9 25 0 25c NH3 0 072 10 1 14mol L 1 Ni NH3 1 10 1 14 102 80 10 2 28 105 04 10 3 42 106 77 10 4 56 107 96 10 5 70 108 71 10 6 84 108 74 103 81 11 以0 02mol L 1EDTA溶液滴定同浓度的含Pb2 试液 且含酒石酸分析浓度为0 2mol L 1 溶液pH值为10 0 求化学计量点时的lgK PbY c Pb 和酒石酸铅配合物 lgK 3 8 浓度 解 Pb Pb OH PbL 102 7 1 0 1 103 8 103 1lgK PbY lgKPbY lg Pb lg Y H 18 0 3 1 0 5 14 4c Pb 0 01 1014 4 10 8 2mol L 1设酒石酸铅的浓度为c PbL 则K稳 c PbL c Pb c L 103 8 c PbL 10 8 2 103 1 0 1 c PbL 10 8 5mol L 1 吸取含Bi3 Pb2 Cd2 的试液25 00mL 以二甲酚橙作指示剂 在pH 1 0时用0 02015mol L 1EDTA溶液滴定 用去20 28mL 然后调pH至5 5 继续用EDTA溶液滴定 又用去30 16mL 再加入邻二氮菲 用0 02002mol L 1Pb2 标准溶液滴定 用去10 15mL 计算溶液中Bi3 Pb2 Cd2 的浓度 解pH 1 0时 滴定Bi3 c Bi3 0 02015 20 28 25 00 0 01635mol L 1pH 5 5时 滴定Pb2 Cd2 总量c总 0 02015 30 16 25 00 0 02431mol L 1c Cd2 0 02002 10 15 25 00 0 008128mol L 1加入Pb2 使CdY转化为PbY 终点时邻二氮菲合铅有颜色变化c Pb2 0 02431 0 00813 0 01618mol L 1 13 请为下列测定拟定分析方案 Ca2 与EDTA混合液中两者的测定调pH 4 用Zn2 滴定EDTA pH 7 6 用EDTA滴定Ca2 Mg2 Zn2 混合液中两者的测定调pH 4 用EDTA滴定Zn2 pH 9 7 用EDTA滴定Mg2 加过量NaOH或NH3 Fe3 Al3 Ca2 Mg2 混合液中各组分的测定依次调pH 1 5 4 5 8 10 分别滴定 14 用一定体积 mL 的KMnO4溶液恰能氧化一定质量的KHC2O4 H2C2O4 2H2O 同样质量KHC2O4 H2C2O4 2H2O恰能被所需KMnO4体积 mL 一半的0 2000mol L 1NaOH溶液所中和 计算KMnO4溶液的浓度 解 设KHC2O4 H2C2O4 2H2O的物质的量为n KMnO4的浓度为c 体积为V 2MnO4 5C2O42 16H 2Mn2 10CO2 8H2OH2C2O4 2OH C2O42 2H2OHC2O4 OH C2O42 H2OMnO4 2 5C2O42 OH HC2O4 0 5H2C2O4 2 5cV 2n0 2000 0 5V 3n2 5cV 2 0 2000 0 5V 3c 0 2000 0 5 2 3 2 5 0 02667mol L 1 解 PbO2 H2C2O4 2H Pb2 2CO2 2H2OPb2 C2O42 PbC2O42MnO4 5C2O42 16H 2Mn2 10CO2 8H2On H2C2O4 总 0 2500 20 00 5 000mmoln Pb 总 0 04000 30 00 2 5 3 000mmol 15 称取含Pb2O3试样1 2340g 用20 00mL0 2500mol L 1H2C2O4溶液处理 Pb 还原至Pb 调节溶液pH 使Pb 定量沉淀为PbC2O4 过滤 滤液酸化后 用0 04000mol L 1KMnO4溶液滴定 用去10 00mL 沉淀用酸溶解后 用同浓度KMnO4溶液滴定 用去30 00mL 计算试样中PbO和PbO2的浓度 n H2C2O4 余 0 04000 10 00 2 5 1 000mmoln PbO2 5 000 3 000 1 000 1 000mmoln PbO 3 000 1 000 2 000mmol PbO2 239 19 1 000 10 3 1 2340 19 38 PbO 223 19 2 000 10 3 1 2340 36 18 称取含有苯酚试样0 5000g 溶解后加入0 1000mol L 1 KBrO3 其中含有过量KBr 25 00ml 加酸酸化 放置待反应完全后 加入过量KI 用0 1003mol L 1Na2S2O3溶液滴定析出的I2 用去29 91ml 求苯酚含量 解 BrO3 5Br 6H 3Br2 3H2OC6H5OH 3Br2 C6H2Br3OH 3HBrBr2 2I 2Br I2I2 2S2O32 S4O62 2I 苯酚 3Br2 BrO3 3I2 6S2O32 n BrO3 0 1000 25 00 2 500mmoln Br2 总 2 500 3 7 500mmol n S2O32 0 1003 29 91 3 000mmol与I 反应的n Br2 3 000 2 1 500mmol与苯酚反应的n Br2 7 500 1 500 6 000mmoln 苯酚 6 000 3 2 000mmol 94 11 2 000 10 3 0 5000 37 64 17 称取1 0000g卤化物的混合物 溶解后配制在500ml容量瓶中 吸取50 00ml 加入过量溴水将I 氧化至IO3 煮沸除去过量溴 冷却后加入过量KI 然后用了19 26ml0 05000mol L 1Na2S2O3溶液滴定 计算KI的含量 解5Br2 2I 6H2O 2IO3 10Br 12H IO3 5I 6H 3I2 3H2OI2 2S2O32 S4O62 2I KI IO3 3I2 6S2O32 n S2O32 0 0500 19 26 0 9630mmoln KI 0 9630 6 0 1605mmol 166 0 0 1605 10 3 1 0000 0 1 26 64 18 药典规定测定CuSO4 H2O含量的方法是 去本品0 5g 精确称量 置于碘瓶中加蒸馏水50ml 溶解后加HAc4ml KI2g 用约0 1mol L 1Na2S2O3溶液滴定 近终点时加淀粉指示剂2mL 继续滴定至蓝色消失 写出上述测定反应的主要方程式 取样为什么0 5g左右 为什么在近终点时才加入淀粉指示剂 写出CuSO4 H2O含量的计算公式 解2Cu2 4I I2 2CuII2 2S2O32 S4O62 2I Cu2 I2 S2O32 取样0 5g左右主要考虑误差 解IO3 5I 6H 3I2 3H2OI2 2S2O32 S4O62 2I 5KI IO3 3I2 6S2O32 n IO3 0 0500 10 00 0 5000mmoln S2O32 0 1008 21 14 2 131mmoln KI 0 5000 2 131 6 5 0 7242mmolc KI 0 7242 25 00 0 02897mol L 1 含KI的试液25 00mL 用10 00mL0 051mol L 1KIO3溶液处理后 煮沸溶液除去I2 冷却后加入过量KI使其与剩余的KIO3反应 然后将溶液调至中性 最后以0 1008mol L 1Na2S2O3溶液滴定 用去21 14ml 求KI试液的浓度 称取一定量的乙二醇溶液 用50 00mlKIO4溶液处理 待反应完全后 将溶液调至pH 8 0 加入过量KI释放出的I2用去14 00ml0 05000mol L 1Na3AsO3溶液滴定 另取上述KIO4溶液50 00ml 调至pH 8 0 加过量KI 用去40 00ml同浓度Na3AsO3溶液滴定 求试液中乙二醇的含量 mg 解4HOCH2 CH2OH IO4 4H 8HCHO 4H2OIO4 7I 8H 4I2 4H2OI2 AsO33 2OH AsO43 2I H2O4HOCH2 CH2OH IO4 4I2 4AsO33 第一次 n AsO33 0 0500 14 00 0 7000mmol需 n IO4 0 7000 4 0 1750mmol第二次 n AsO33 0 0500 40 00 2 000mmol需 n IO4 2 000 4 0 5000mmoln 乙二醇 0 5000 0 1750 4 1 300mmolm 乙二醇 1 300 62 07 80 69mg 21 吸取50 00mL含有用IO3 和IO4 的试液 用硼砂调溶液pH 并用过量KI溶液处理 使IO4 转变为IO3 同时形成的I2用去18 40mL0 1000mol L 1Na2S2O3溶液 另取10 00mL试液 用强酸酸化后 加入过量KI 用同浓度Na2S2O3溶液完全滴定 用去48 70mL 计算试液中IO3 和IO4 浓度 解 IO4 2I H2O IO3 I2 2OH IO4 7I 8H 4I2 4H2OIO3 5I 8H 3I2 3H2O由第一次滴定 IO4 I2 2S2O32 n IO4 n S2O32 2 0 1000 18 40 2 0 9200mmol第二次滴定 IO4 4I2 8S2O32 IO3 3I2 6S2O32 n S2O32 0 1000 48 70 4 870mmol滴定IO4 需 n S2O32 0 9200 8 5 1 472mmoln IO3 4 870 1 472 6 0 5663mmol c IO4 0 9200 50 00 0 01840mol L 1c IO3 0 5663 10 00 0 05663mol L 1 22 称取含有H2C2O4 2H2O KHC2O4和K2SO4的混合物2 7612g 溶于水后转移至100mL容量瓶 吸取试液10 00mL 以酚酞作指示剂 用去16 25mL0 1920mol L 1NaOH溶液滴定 另取一份试液10 00mL 以硫酸酸化后 加热 用0 03950mol L 1KMnO4溶液滴定 消耗KMnO4溶液19 95mL 求固体混合物中各组分的含量 若在酸碱滴定中 用甲基橙指示剂代替酚酞 对测定结果有何影响 解n NaOH 0 1920 16 25 3 120mmoln KMnO4 0 03950 19 95 0 7880mmoln C2O42 2 5 0 7880 1 970mmol设H2C2O4 2H2O为 mmol KHC2O4为 1 970 mmol 2 1 970 3 120 1 150mmoln KHC2O4 1 970 1 150 0 820mmol H2C2O4 2H2O 126 1 1 150 10 3 10 2 7612 52 52 KHC2O4 128 12 0 820 10 3 10 2 7612 38 04 K2SO4 1 0000 0 5252 0 3804 9 44 23 设计用氧化还原滴定法测定各组分含量的分析方案 Fe3 和Cr3 的混合液用KMnO4法滴定Cr3 用碘量法滴定Fe3 As2O3和As2O5的混合物调pH 8 I2 As2O3 酸化后 I As2O5 24 称取一含银废液2 075g 加适量硝酸 以铁铵矾作指示剂 用0 04634mol L 1NH4SCN溶液滴定 用去25 50ml 求试液中银的含量 解 Ag 0 04634 25 50 10 3 107 9 2 075 6 14 称取某含砷农药0 2000g 溶于硝酸后转化为H3AsO4 调至中性 加AgNO3使其沉淀为Ag3AsO4 沉淀经过滤 洗涤后再溶解于稀HNO3中 以铁铵矾作指示剂 用0 1180mol L 1NH4SCN溶液滴定 用去33 85mL 求农药中As2O3的含量 解As2O3 6Ag As2O3 0 1180 33 85 103 197 84 0 2000 6 65 84 26 称取含有NaCl和NaBr的试样0 376g 溶解后用去21 11mL0 1043mol L 1AgNO3溶液滴定 另取同样质量的试样 溶解后 加过量AgNO3溶液 得到的沉淀经过滤 洗涤 干燥后称重为0 4020g 计算试样中NaCl和NaBr的质量分数 解n总 0 1043 21 11 2 202mmol设NaCl为 mmol NaBr为 2 202 mmol 143 32 187 78 2 202 0 4020 103 0 2585mmol即 n NaCl 0 2585mmoln NaBr 2 202 0 2585 1 9435mmol NaCl 58 44 0 2585 10 3 0 3760 0 04018 NaBr 102 9 1 9435 10 3 0 3760 0 5319 27 某试样含有KBrO3 KBr和惰性物质 称取1 000g溶解后配制于100mL容量瓶中 吸取25 00mL 于H2SO4介质中用Na2SO3将BrO3 还原至Br 然后调至中性 用莫尔法测定Br 用去0 1010mol L 1AgNO310 51mL 另吸取25 00mL用H2SO4酸化后加热除去Br2 再调至中性 用上述AgNO3溶液滴定过剩Br 时用去3 25mL 计算试样中KBrO3和KBr的含量 解n KBrO3 KBr 0 1010 10 51 1 0615mmolBrO3 5Br 6H 3Br2 3H2OBrO3 5Br 5Ag n Ag 第2次 0 1010 3 25 0 3283mmol滴定前已反应掉 1份KBrO3 5份KBr 设KBrO3为 mmol 则KBr为 5 0 3283 mmol 5 0 3283 1 0615n KBrO3 1 0615 0 3283 6 0 1222mmoln KBr 1 0615 0 1222 0 9393mmol KBrO3 167 0 0 1222 10 3 4 1 000 8 16 KBr 119 0 0 9393 10 3 4 1 000 44 71 28 请设计测定下列试样中氯含量的分析方案 NH4Cl BaCl2 FeCl3NH4Cl 加碱 加热 NH3 用酸吸收后滴定 BaCl2 用佛尔哈德法 FeCl3 用莫尔法 NaCl和Na2SO4的混合物加Ba2 除去2 用重量法测Na2SO4 NaCl 用莫尔法 用0 1245mol LAgNO3标准溶液滴定25 00mlKCN 1 以K2Cr2O7做指示剂 生成Ag2CrO4砖红色沉淀时 消耗去AgNO318 56ml 计算KCN的浓度 已知Ksp Ag Ag CN 2 5 0 10 12Ksp AgCrO4 5 0 10 12Ag 2CN Ag CN 2 Ag A