分析化学计算

.,例计算1.010-4mol/LNaCN液的pH值。解：CN-在水中的酸碱平衡为：CN-+H2OHCN+OH-查表得Ka=6.210-10，故Kb=KW/Ka=1.610-5。由于CbKb20Kw，Cb/Kb=1.010-4/1.610-5500，故应采用近似式计算：,.,练习：计算0.100mol/LNaAc液的pH值。查表得：Ka=1.810-5,解：Ac-的水解反应：Ac-+H2OHAc+OH-Kb=KW/Ka=5.710-10由于CKb20Kw，C/Kb=0.010/5.710-10500，故可按最简式计算：,.,练习：计算0.10mol/LNH3液的pH值。查表得：Kb=1.810-5,解：由于CKb20Kw，C/Kb=0.010/1.810-5500，故可按最简式计算：,.,例：计算0.10mol/LH3PO4溶液的pH。解：查表：Ka1=7.610-3，Ka2=6.310-8，Ka3=4.410-13知：CaKa120Kw,500,则H3PO4的酸度可根据近似公式来计算：=2.4102mol/L,pH=1.62,.,例：计算0.10mol/LKHC2O4溶液的pH。已知Ka1=6.510-2Ka2=6.110-5解：由于CKa220KW，C/Ka120，故应用近似式求算,.,例：计算0.10mol/LNaHCO3溶液的pH。已知Ka1=4.210-7Ka2=5.610-11解：由于CKa220KW，C/Ka120，故应用最简式求算,.,练习：计算（1）0.10mol/LNaH2PO4液和（2）0.05mol/LNa2HPO4液的pH值。查表得：Ka1=7.610-3Ka2=6.310-8Ka3=4.410-13,解：（1）由于CKa220KW，C/Ka120，故0.10mol/LNaH2PO4应用最简式求算,.,（2）由于CKa320KW，C/Ka220，故0.05mol/LNa2HPO4应用最近似式求算,.,6、缓冲溶液酸度的计算,缓冲溶液：是一种对溶液的酸度起稳定作用的溶液。一般是由弱酸及其共轭碱（如HAc+NaAc），或弱碱及其共轭酸（如NH3+NH4Cl）。,缓冲溶液的pH计算公式：,例：计算0.10MNH4Cl-0.20MNH3缓冲溶液的PH值。解：已知Kb=1.810-5，Ka=Kb/Kw=5.610-10，由于NH4Cl和NH3的浓度均较大，故可按下式计算：,.,已知Zn2+-NH3溶液中，锌的分析浓度0.020mol/l，游离氨NH3的浓度0.10mol/l，计算溶液中锌氨配合物中各型体的浓度。锌氨配合物的lg1lg4分别为2.27、4.61、7.01、9.06解：,.,例：计算pH=5时，EDTA的酸效应系数，若此时EDTA各种型体总浓度为0.02mol/L，求Y4-,解,.,例题,计算pH=9.0,CNH3=0.10mol/L,解,Zn(NH3)42+的lg1lg4分别为2.27,4.61,7.01,9.06,计算pH=11,CNH3=0.1mol/L时lgZn,.,例题：,计算pH=9.0,CNH3=0.10mol/L时的lgKZnY,查表,pH=9.0,查表,pH=9.0,从前面的例题，pH=9.0,CNH3=0.10mol/L,解,.,例题,用0.020mol/LEDTA滴定同浓度的Zn2+。若溶液的pH=9.0,CNH3=0.20，计算化学计量点的pZnsp,pZnsp,pYsp,及pYsp。,解：化学计量点时,查表和根据前面计算知pH=9.0,CNH3=0.10mol/l,.,例：在pH=10.00的氨性缓冲溶液中，以EBT为指示剂，用0.020mol/L的EDTA滴定0.020mol/L的Zn2+，终点时游离氨的浓度为0.20mol/L，计算终点误差。,解：,.,.,例：假设Mg2+和EDTA的浓度皆为0.01mol/L，在pH=6时条件稳定常数KMY为多少？说明此pH值条件下能否用EDTA标液准确滴定Mg2+？若不能滴定，求其允许的最低酸度？,解：,.,例：用0.02mol/L的EDTA滴定的Pb2+溶液，若要求pPb=0.2,TE%=0.1%,计算滴定Pb2+的最高酸度?,解：,.,例：为什么以EDTA滴定Mg2+时，通常在pH=10而不是在pH=5的溶液中进行；但滴定Zn2+时，则可以在pH=5的溶液中进行？,解：,.,例：用210-2mol/L的EDTA滴定210-2mol/L的Fe3+溶液，要求pM=0.2，TE%=0.1%，计算滴定适宜酸度范围?,解：,.,解：,（1）,已知：lgKPbY=18.0,lgKMgY=8.7,Ksp,Pb(OH)2=10-15.7,能准确滴定,（2）,pHL=4.4,pHH=7.0,适宜pH范围为4.47.0,用0.02mol/LEDTA滴定0.02mol/LPb2+和0.2mol/LMg2+混合物中的Pb2+。求：（1）能否准确滴定Pb2+；（2）适宜的酸度范围；（3）最佳酸度；（4）若在pH=5.0进行滴定，以二甲酚橙作指示剂，终点误差为多少？（5）终点时Mg2+被滴定的百分数为多少？（6）终点时MgY=?,例题,.,（3）,查pMep表，pPbep=6.2时,pH0=4.5,（4）,pH=5.0时，,pPbep=7.0,.,（5）,pH=5.0时，,pPbep=7.0,（6）,pH=5.0时，,pYep=10-13.0mol/L,.,三、应用实例,例题：将氟离子选择电极和饱和甘汞电极插入100.00mL水样中,用直接电位法测定水样中的Ca2+。25时，测得氟离子电极电位为0.0619V(对SCE),加入0.0731mol/L的NaF标准溶液1.00mL,搅拌平衡后,测得氟离子电极电位为0.0483V(对SCE)。试计算原水样中氟离子浓度？解：由标准加入法计算公式S=0.059/2c=(Vscs)/Vo=1.000.0731/100试样中氟离子浓度为3.87104mol/L。,.,例题：在0.1000mol/LFe3+溶液中,插入Pt电极(+)和SCE(-),在25时测得电池电动势为0.395V,问有多少Fe3+被还原成Fe2+?解:SCEa(Fe3+),a(Fe2+)Pt=0.77+0.059lg(Fe3+/Fe2+)0.2412lg(Fe3+/Fe2+)=(0.395+0.24120.771)/0.059=2.254设有X%的Fe3+还原为Fe2+，则：lg(Fe3+/Fe2+)=lg（1X）/X=2.254(1-X)/X=0.00557;X=0.557%;即有约0.56%的Fe3+被还原为Fe2+,.,例题：测定下列电池电动势为-0.272v，计算Ag2CrO4的Ksp？已知解：,.,例题：在25时测得下列电池电动势为0.512V,计算丙酸（HPrO）的解离常数?PtH2(100kPa)HPrO(0.01mol/l),NaPrO(0.05mol/l)SCE解：,.,01.05.2020,16章例：已知一色谱柱在某温度下的速率方程的A=0.08cm;B=0.65cm2/s;C=0.003s,求最佳线速度u和最小塔板高H。,解:H=A+B/u+Cu欲求u最佳和H最小,要对速率方程微分,即dH/dud(A+B/u+Cu)/du-B/u2+C0最佳线速:u最佳(B/C)1/2(0.65/0.003)1/214.7cm/s最小板高:H最小A+2(BC)1/20.08+2(0.650.003)1/20.17cm,.,01.05.2020,例：有一气液色谱柱长4m，在不同线速时，相应的理论塔板数如下：u/cms-12.54.57.5n423405325计算（1）最佳线速，（2）在最佳线速时，色谱柱的理论塔板数。解：(1)0.95=A+B/2.5+2.5C0.99=A+B/4.5+4.5C1.24=A+B/7.5+7.5CA=0.24cm，B=1.06cm2s-1，C=0.115sU=3.04cm/s(2)H(最佳)=0.94cm，n=400/0