分析化学计算经典实用

1、分析化学计算 例例 计算计算1.010-4 mol/l nacn液的液的ph值。值。-在水中的酸碱平衡为：在水中的酸碱平衡为： cn-+h2o hcn+oh-a=6.210-10，故，故kb=kw/ ka=1.610-5。由于由于cbkb20kw，cb/kb = 1.010-4 / 1.610-5 500，故应，故应采用近似式计算：采用近似式计算：52. 948. 400.1448. 4/103 . 31000. 1106 . 14)106 . 1 (2106 . 1245452552phpohlmolkckkohbbbb分析化学计算 练习：计算练习：计算0.100mol/l naac液的液的

2、ph值。值。 查表得：查表得：ka=1.810-5解：解：ac-的水解反应：的水解反应： ac-+h2o hac+oh- kb=kw/ ka=5.710-10由于由于ckb20kw，c/kb =0.010/ 5.710-10500，故可按最，故可按最简式计算：简式计算：87. 813. 51413. 5/105 . 7107 . 510. 0610phpohlmolkcohbb分析化学计算练习：计算练习：计算0.10mol/l nh3液的液的ph值。查表得：值。查表得：kb=1.810-5解：由于解：由于ckb20kw，c/kb =0.010/ 1.810-5500，故可按最简式计算：，故可按

3、最简式计算：11.1189. 21489. 2/103 . 1108 . 110. 035phpohlmolkcohbb分析化学计算 例：计算例：计算0.10mol/l h3po4溶液的溶液的ph。解：查表：解：查表：ka1=7.610-3 ， ka2=6.310-8，ka3=4.410-13知：知： caka1 20kw , , 500,则则h3po4的酸度可根据近似公式来计算：的酸度可根据近似公式来计算： =2.4102 mol/l, ph=1.6224106 . 71123aaakckh05. 0212aaakck1aakc分析化学计算 例：计算例：计算0.10mol/l khc2o4溶

4、液的溶液的ph。已知已知 ka1=6.510-2 ka2=6.110-5解：由于解：由于cka220kw，c/ka120，故应用近似式求算，故应用近似式求算 80. 2/106 . 110. 0105 . 6105 . 6101 . 610. 03225121phlmolkckckhaaa分析化学计算 例：计算例：计算0.10mol/l nahco3溶液的溶液的ph。已知已知 ka1=4.210-7 ka2=5.610-11解：由于解：由于cka220kw，c/ka1 20，故应用最简式求算，故应用最简式求算 31. 8/109 . 4106 . 5102 . 4911721phlmolkkh

5、aa分析化学计算 练习：计算（练习：计算（1）0.10mol/l nah2po4液和液和（2）0.05mol/l na2hpo4液的液的ph值。值。查表得：查表得：ka1=7.610-3 ka2=6.310-8 ka3=4.410-13解：解：（1）由于由于cka220kw，c/ka1 20，故，故0.10mol/l nah2po4应用最简式求算应用最简式求算68. 4/1011. 2106 . 71 . 0103 . 6106 . 710. 05383121phlmolkckckhaaa分析化学计算（2）由于由于cka320kw，c/ka2 20，故，故0.05mol/l na2hpo4应用

6、最近似式求算应用最近似式求算70. 9/1001. 205. 0)10104 . 405. 0(103 . 6ckw)(ckaka101413832phlmolh分析化学计算6、缓冲溶液酸度的计算、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。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（如一般是由弱酸及其共轭碱（如hac+naac），或弱碱及其），或弱碱及其共轭酸（如共轭酸（如nh3+nh4cl）。）。缓冲溶液的缓冲溶液的ph计算公式：计算公式： 例：计算例：计算0.10m nh4cl-0.20m nh3缓冲溶液的缓冲溶液的ph值。值。 解：已知解

7、：已知kb=1.810-5，ka=kb/kw=5.610-10，由于，由于nh4cl和和nh3的浓度均较大，故可按下式计算：的浓度均较大，故可按下式计算：56. 910. 020. 0log26. 9log43nhnhpkphahaaaccpkphlg分析化学计算已知已知zn2+-nh3溶液中，锌的分析浓度溶液中，锌的分析浓度0.020mol/l，游离氨，游离氨nh3的浓度的浓度0.10mol/l，计算溶液中锌氨配合物中各型体，计算溶液中锌氨配合物中各型体的浓度。的浓度。锌氨配合物的锌氨配合物的lg1 lg4分别为分别为2.27、4.61、7.01、9.06解：解：)/(10)(101 . 0

8、10101)/(1010020. 0101153. 51383. 327. 210. 5111)(180. 610. 5210. 54433221232lmolcnhznllllmolcznllllznniiinhznmznm分析化学计算例：计算例：计算ph=5时，时，edta的酸效应系数，若此时的酸效应系数，若此时edta各种各种型体总浓度为型体总浓度为0.02mol/l，求，求y4 - 解6 . 69 . 06 . 107. 275. 224. 634.10306 . 107. 275. 224. 634.102507. 275. 224. 634.102075. 224. 634.101

9、524. 634.101034.105)(101010101010101010101010101hylmolyyhy/1071002. 0 960. 6)(分析化学计算例题例题zn2+yznyoh-nh3h+nh4+计算计算ph = 9.0, cnh3 = 0.10mol/l解解zn(nh3)42+ 的的lg 1lg 4分别为分别为2.27, 4.61, 7.01, 9.06 52.037.000.937.9(h)nh10101101h113ak52.152.000.1(h)nhnh31010nh33c08.606.956.401.704.361.452.127.2)zn(nh10101010

10、132 . 3)zn(nh1032 . 3lg)zn(nh3计算计算ph = 11, cnh3 = 0.1mol/l 时时lg zn 10. 5)zn(nh103)(3lgnhzn分析化学计算例题：例题： 计算计算ph = 9.0, cnh3 = 0.10mol/l 时的时的 lgkzny h+nh4+zn2+yznyoh-nh3h+查表查表 ph = 9.0, 28. 1lgy(h)查表查表 ph = 9.0, 2 . 0lgzn(oh)从前面的例题，从前面的例题， ph = 9.0, cnh3 = 0.10 mol/l2 . 3lg)zn(nh3znyyznznyznylglglglglg

11、kky(h)zn(nhzn(oh)znyznylg) 1lg(lglg3kk0 .1228. 1) 11010lg(5 .16lg2 . 32 . 0znyk解解分析化学计算h+n h4+zn2+yznyo h-n h3h+例题例题用用0.020 mol / l edta 滴定同浓度的滴定同浓度的zn 2+。若溶液的。若溶液的ph = 9.0, cnh3 = 0.20，计算化学计量点的，计算化学计量点的pznsp, pznsp, pysp, 及及pysp。解：化学计量点时解：化学计量点时)/(10. 03lmolcnh)/(010. 0lmolcy)/(010. 0lmolczn查表和根据前面

12、计算知查表和根据前面计算知 ph = 9.0, cnh3 = 0.10 mol/l0 .12lgznyk)lg21psp,mmypckmsp（0 . 7) 0 . 20 .1221（spnpz0 . 7spspnpzyp3 . 1lgy(h)2 . 0lgzn(oh)2 . 3lg)zn(nh3znznzn222 .10) 2 . 30 . 7 (lgznspspnpzpznyyy3.8)3.10.7(lgyspspyppyspsppznpy分析化学计算例：在例：在ph=10.00的氨性缓冲溶液中，以的氨性缓冲溶液中，以ebt为指示剂，用为指示剂，用0.020mol/l的的edta滴定滴定0.

13、020mol/l的的zn2+，终点时游离，终点时游离氨的浓度为氨的浓度为0.20mol/l，计算终点误差。，计算终点误差。解：4 . 2lg45. 0lg10)(）（，时，已知ohznhyph68. 65446. 9331. 7261. 437. 2)(101078. 420. 01020. 01020. 01020. 01013nhzn68. 64 . 268. 6)()(101101013ohznnhznzn37. 968. 645. 05 .16lglglglg)(znhyznyznykk69. 5)237. 9(21)(lg21spznznysppckpzn分析化学计算2 .12lg1

14、0ebtznepkpznph时查表可知52. 568. 62 .12lglglgznebtznebtznepkkpzn%02. 0%10010101010%37. 900. 217. 017. 0te17. 069. 552. 5speppznpznpzn分析化学计算例：假设例：假设mg2+和和edta的浓度皆为的浓度皆为0.01mol/l，在，在ph=6时条时条件稳定常数件稳定常数kmy为多少？说明此为多少？说明此ph值条件下能否用值条件下能否用edta标液准确滴定标液准确滴定mg2+？若不能滴定，求其允许的最低酸度？若不能滴定，求其允许的最低酸度？解：69. 8lgmgyk已知63. 4l

15、g6)(hyph2663. 469. 8lgmgkmgy无法准确滴定7 . 969. 08lglg小）（应满足phkmgyhy分析化学计算例：用例：用0.02mol/l的的edta滴定的滴定的pb2 +溶液，若要求溶液，若要求ppb=0.2,te% = 0.1%,计算滴定计算滴定pb2+的最高酸度的最高酸度?解：适用（判别式，6)lg%1 . 0%2 . 0myspmkctepm8202. 0lg6lgpbyk04.10804.18lglglg)(pbypbyhykk2 . 32 . 3phph最高酸度查表，得分析化学计算例：为什么以例：为什么以edta滴定滴定mg2+时，通常在时，通常在ph

16、=10而不是在而不是在ph=5的溶液中进行；但滴定的溶液中进行；但滴定zn2+时，则可以在时，则可以在ph=5的溶的溶液中进行？液中进行？解：50.16lg69. 8lgznymgykk，已知45.0lg1045.6lg5）（）（，时时，hyhyphph)(lglglghymymykk根据可以准确滴定无法准确滴定：滴定824. 845. 069. 8lg10824. 245. 669. 8lg52mgymgykphkphmg可以准确滴定时：滴定805.1045. 650.16lg52znykphzn分析化学计算例：例： 用用210-2mol/l的的edta滴定滴定210-2mol/l的的fe3

17、+溶液，溶液，要求要求pm=0.2，te%=0.1%，计算滴定适宜酸度范围，计算滴定适宜酸度范围?解：适用（判别式，6)lg%1 . 0%2 . 0myspmkctepm8lg/01. 0202. 06lgfeyspfeyfeyspfeyklmolckc，）（由1 .1781 .25lglglg)(feyfeyhykk2 . 1ph最高酸度查表9 .11324 .3733310102103fespspckfekoh水解酸度）( 1 . 29 .1114ph1 . 22 . 1ph适宜酸度范围为分析化学计算解：解：（1）73 . 97 . 80 .18lgk已知：已知：lgkpby = 18.0

18、, lgkmgy = 8.7, ksp,pb(oh)2 = 10-15.7能准确滴定能准确滴定（2）7 . 70 . 17 . 8)()(1010112mgmgymgyhyckphl = 4.40 . 77 .15)(100 . 102. 010oh22pbohsppbckphh = 7.0适宜适宜ph范围为范围为 4.4 7.0用用0.02 mol / l edta滴定滴定 0.02 mol / l pb2+和和0. 2 mol / l mg2+混合物中混合物中的的pb2+ 。求：。求： （1）能否准确滴定）能否准确滴定pb2+ ； （2）适宜的酸度范围；）适宜的酸度范围； （3） 最佳酸度

19、；最佳酸度； （4）若在）若在ph = 5.0 进行滴定，以二进行滴定，以二甲酚橙作指示剂，终点误差为多少？甲酚橙作指示剂，终点误差为多少？ （5） 终点时终点时mg2+被滴定的百分数被滴定的百分数为多少？为多少？ （6）终点时）终点时mgy = ?例题例题分析化学计算（3）3 .107 . 70 .18lglglgy(mg)pbypbykk2 .6)0 .23 .1021)lg21ppbsp,pb（pckpbysp1pbepspppbppb查查pmep 表，表，ppbep = 6.2 时时 ph0 = 4.5（4） ph = 5.0 时，时，ppbep = 7.08 . 02 . 60 .

20、7ppbppbppbspep%044. 010101010103 .1028 . 08 . 0pbypb,spkceppbppbt分析化学计算（5）ph = 5.0 时，时，ppbep = 7.0)/1010100 .130 .180 . 722lmolpbkpbyyeppbyepep（3 .4101epmgyepmgymgyykyk（6）)/(10103 . 50 .130 . 17 . 82lmolymgkmgyspspmgyepph = 5.0 时，时，pyep = 10-13.0 mol / l分析化学计算三、应用实例三、应用实例 例题：例题：将氟离子选择电极和饱和甘汞电极插入将氟离子

21、选择电极和饱和甘汞电极插入100.00ml水样中水样中,用直接电位法测定水样中的用直接电位法测定水样中的ca2+。25时，测得氟离子时，测得氟离子电极电位电极电位为为0.0619v(对对sce),加入加入0.0731mol/l的的naf标准溶液标准溶液1.00ml,搅拌平衡后搅拌平衡后,测测得氟离子得氟离子电极电位电极电位为为0.0483v(对对sce)。试计算原水样中氟离子浓度？。试计算原水样中氟离子浓度？解：由标准加入法计算公式解：由标准加入法计算公式 s=0.059/2 c=(vs cs)/vo=1.000.0731/100 试样中氟离子浓度为试样中氟离子浓度为3.87104mol/l。

22、lmolccvsx/1087. 3529. 01031. 7) 110(1031. 7) 110(0136. 0)0619. 0(0483. 0441461. 041分析化学计算 例题：在例题：在0.1000mol/l fe3+溶液中溶液中,插入插入pt电极电极(+)和和sce(-),在在25时测得电池电动势为时测得电池电动势为0.395v,问有多少问有多少fe3+被还原成被还原成fe2+?解解: scea(fe3+), a(fe2+)pt = 0.77 + 0.059 lg(fe3+/fe2+)0.2412 lg(fe3+/fe2+) = (0.395+0.24120.771) / 0.05

23、9 = 2.254 设有设有 x % 的的 fe3+ 还原为还原为 fe2+，则：，则： lg(fe3+/fe2+) = lg（1x）/x=2.254 (1-x)/x=0.00557; x=0.557%; 即有约即有约0.56%的的fe3+被还原为被还原为fe2+甘汞铂电极e分析化学计算 例题：测定下列电池电动势为例题：测定下列电池电动势为-0.272v，计算，计算ag2cro4的的ksp？已知？已知解：解：)( ) l /mol105 . 2(crocroag -)ag(22442饱和甘汞电极，0.2412v,799. 0/甘汞vagag12-22542sp5ag/agag/agag/aga

24、g/agag/agag/ag-2442100 . 6105 . 2)105656. 1 (croagkl /mol10556. 1ag808v. 4059. 07995. 05158. 0059. 0aglgag059lg. 05158v. 0el /mol105 . 2cro，甘汞croagksp分析化学计算 例题：在例题：在25时测得下列电池电动势为时测得下列电池电动势为0.512v,计算丙酸计算丙酸（hpro）的解离常数）的解离常数? pthh2 2(100kpa)hpro(0.01mol/l),napro(0.05mol/l)(100kpa)hpro(0.01mol/l),napro(0.05mol/l)sce解：解：52/1032. 1lg059. 02lg059. 0270. 02050. 010. 0lg059. 0lg2059. 0270. 012. 02412. 022222aaaaahhhhhhhhhkkkkcckhhpphve丙酸钠丙酸钠的缓冲溶液上述电池是丙酸及丙酸分析化学计算11/2/202116章例：已知一色谱柱在某温度下的速率方程的章例：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, 求最佳线速度求最佳线速