基础化学第十二章习题解答1. 下列数据各几位有效数字?(1)7.655 (2)6.023×1023 (3)4.8×10-10(4)p K a =7.20 (5)0.01023 (6) 51.14答:(1)4; (2)4; (3)2; (4)2; (5)4;(6)42. 应用有效数字规则计算下列各式。
(1)2.3-0.254+789.10= (2)=--341034.2354.21032.44.5⨯⨯⨯⨯(3)(1.276×4.17×10-4)+(1.7×10-4)-(2.176×10-3×1.30×10-2)= (4) (51.0×4.03×10-4)+(2.512×2.034×10-3)= 解:(1)2.3-0.254+789.10=2.3-0.3+789.1=791.1 (2)=--341034.2354.21032.44.5⨯⨯⨯⨯435.4 4.3102.4 2.310⨯⨯⨯⨯--=4.2×10-1(3)(1.276×4.17×10-4)+(1.7×10-4)-(2.176×10-3×1.30×10-2)= (1.28×4.17×10-4)+(1.7×10-4)-(2.18×10-3×1.30×10-2)=5.3×10-4+1.7×10-4-0.3×10-4=6.7×10-4(4) (51.0×4.03×10-4)+(2.512×2.034×10-3)= (51.0×4.03×10-4)+(2.512×2.034×10-3)=2.06×10-2+0.51×10-2)=2.57×10-23. 在用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH 溶液的浓度时,若在实验过程中发生下列过失的情况,试说明每种情况下NaOH 溶液所测得的浓度是偏大还是偏小。
(1)滴定管中NaOH 溶液的初读数应为1.00mL ,误记为0.10mL 。
(2)称量邻苯二甲酸氢钾的质量应为0.351g ,误记为0.357g 。
答:(1)偏小; (2)偏大4. 由于一级标准物质H 2C 2O 4•2H 2O 部分风化,若用其来标定NaOH 溶液的浓度,结果是偏高还是偏低? 答:偏低5. 设分析一真实值为含50.00% Na 2CO 3的苏打石灰样品0.4238g ,滴定时消耗0.1000mol ·L -1的HCl 溶液40.10mL (以甲基橙为指示剂)。
计算测定结果的绝对误差和相对误差。
解:样品)()CO Na ()HCl ()HCl (21)CO (Na 3232m M V c ⋅⋅=ϖ=0.5015(50.15%)绝对误差 E =50.15%-50.00%=0.15% 相对误差 RE =0.15%100%50.00%⨯=0.30%6. 分析天平的称量误差为±0.0001g ,用减量法称取样品时,两次称量的最大误差可达±0.0002g ,欲使称量的相对误差小于0.1%,应称取样品的最少质量是多少? 解:0.0002g 0.2g 0.1%m ≥=7. 用0.1273gH 2C 2O 4·2H 2O 标定NaOH 溶液,消耗NaOH 溶液20.12mL ,求NaOH 溶液的浓度?解:)O 2H O C H ()NaOH ()O 2H O C H (2)NaOH (24222422⋅⋅⋅=M V m c =0.1003mol ·L -18. 将HCl 和NaOH 标准溶液进行比较滴定,得出NaOH 浓度为HCl 的1.088倍。
用无水Na 2CO 3 0.1590g 为基准物质,以甲基橙为指示剂,标定HCl 溶液的浓度,消耗HCl 溶液25.02mL 时已过终点,用NaOH 溶液反滴定,用去1.00mL 。
求HCl 和NaOH 溶液的浓度。
解:23232(N a C O )(H C l)((H C l)-1.088(N aO H ))(N a C O )m c V V M ⨯==0.1253 mol ·L -19. 测定一不纯的酒石酸(H 2C 4H 4O 6,二元酸,K a1=9.1×10-4,K a2=4.3×10-5)试样时,称取样品5.037g ,配成250.0mL 溶液,取25.00mL 加入酚酞指示剂进行滴定,用去0.1184mol ·L -1的NaOH 溶液35.82mL 。
求试样中酒石酸的质量分数。
解:c r θa1K >10-8,c r θ2K >10-8而θa1K /θa2K <104,故只有一个滴定突跃。
样品)(0.25000.25)O H C (H (NaOH)(NaOH)21)O H C H (64426442m M V c ⋅⋅=ϖ=0.6319(63.19%)10. 某试样中含有Na 2CO 3、NaHCO 3和不与酸反应的杂质,称取该样品0.6839g 溶于水,用0.2000mol ·L -1的HCl 溶液滴定至酚酞的红色褪去,计用去HCl 溶液23.10mL 。
加入甲基橙指示剂后,继续用HCl 标准溶液滴定至由黄色变为橙色,又用去HCl 溶液26.81mL 。
计算样品中两种主要成分的质量分数。
解:酚酞作指示剂时,滴定Na 2CO 3到NaHCO 3:)()CO Na ()HCl ()HCl ()CO Na (32132样品m M V c ⋅⋅=ω=0.7161(71.61%))()NaHCO())HCl ()HCl (()HCl ()NaHCO(3123样品m M V V c ⋅-⋅=ω=0.0911(9.11%)11. 有一试样可能是NaOH 、Na 2CO 3、NaHCO 3中的任何一种或两种混合物,现精确称量后,用HCI 标准溶液滴定,以酚酞为指示剂,消耗HCI 溶液体积为V 1,以甲基橙为指示剂继续滴定,又消耗溶液体积为V 2。
(1)分析下列情况:(a)V 1 > V 2;(b)V 1 = V 2 ; (c)V 1 < V 2 ; (d)V 2=0试样的组成。
(2)若称取样品质量为0.3010 g ,HCl 标准溶液的浓度为0.1060 mol ·L -1,V 1 =20.10mL, V 2 =27.60mL, 求样品中各组分含量。
解:(1)V 1>V 2时,试样为Na 2CO 3和NaOH 。
V 1=V 2时,试样为Na 2CO 3。
V 1<V 2时,试样为Na 2CO 3和NaHCO 3。
V 2=0时试样中只有NaOH (NaOH 与NaHCO 3不能共存)。
(2)试样为Na 2CO 3和NaHCO 3:)()CO Na ()HCl ()HCl ()CO Na (32132样品m M V c ⋅⋅=ω=0.7503(75.03%))()NaHCO())HCl ()HCl (()HCl ()NaHCO(3123样品m M V V c ⋅-⋅=ω=0.2219(22.19%)12. 称取某MnO 2试样0.5000g ,加入0.8500g H 2C 2O 4·2H 2O 及适量稀硫酸,加热至反应完全。
用45.00mL 0.02000mol ·L -1的KMnO 4溶液滴定过量的草酸至终点,求样品中MnO 2的质量分数。
解:反应式为:MnO 2+H 2C 2O 4+2H +=Mn 2++2CO 2↑+2H 2O2MnO 4-+5 H 2C 2O 4+6H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 过量的草酸为:mmol 250.2)KMnO()KMnO(25)O 2H O C (H 442422=⋅=⋅V c n ,过量草酸总量为:mmol 741.6)O 2H O C H (O )2H O C H )O 2H O C (H 242224222422=⋅⋅=⋅M m n (,总量(样品))(,过量,总量m M n n 2242224222MnO )O 2H O C H ()O 2H O C H (()MnO (⋅⋅-⋅=ω =0.7809(78.09%)13. 测定血液中Ca 2+时,常将其沉淀为CaC 2O 4,再溶解于硫酸,并用KMnO 4标准溶液滴定。
设取5.00mL 血液,稀释至50.00mL ,再取10.00mL ,需用0.00200mol ·L -1的KMnO 4标准溶液1.15mL 滴定至终点。
求100mL 血液中Ca 2+的质量(mg)。
解:100(00.5000.10)Ca()KMnO()KMnO(25)Ca(2442⨯⋅⋅=++样品)V M V c ω=23.00mg/100mL14. 精密称取漂白粉试样2.6620g ,加水研磨,定量转入500.0mL 容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。
移取50.00mL 稀释液,加过量KI ,用酸酸化。
析出碘用0.1109mol ·L -1Na 2S 2O 3标准溶液滴定,消耗21.50mL 。
求试样中有效氯的含量。
解:反应式为:Cl 2+2I -=I 2+2Cl -I 2+2Na 2S 2O 3=2NaI +Na 2S 4O 6样品)(0.50000.50)Cl ()O S Na ()O S Na (21)Cl (23223222m M V c ⋅⋅=ω=0.3176(31.76%)15. 一定质量的ZnO ,与20.00mL 0.1000mol ·L -1HCl 溶液恰能完全作用,若滴定相同质量的ZnO ,求需用0.05000mol ·L -1的EDTA 标准溶液的体积。
解:1(ZnO )(H C l)(H C l)=1.000m m ol 2n c V =(Z n O )(E D T A )20.00m L()n V c ==EDTA16. 称取基准物质CaCO 3 0.2100g ,用HCl 溶液溶解后,配成250.0mL 溶液,吸取25.00mL ,在pH=10的体系中,以铬黑T 为指示剂用EDTA 标准溶液滴定,用去标准溶液20.15mL 。
求EDTA 标准溶液的浓度。
解:1333L mol 1041.0)EDTA ()CaCO()CaCO ()EDTA ()CaCO()EDTA (-⋅=⋅==V M m V n c。