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第八章习题答案

9. 以KBrO3基准物标定Na2S2O3溶液的浓度,试问KBrO3与Na2S2O3的化学计量关系解:测定过程为:KBrO3在酸性介质中与过量的KI反应析出I2, 析出的I2用Na2S2O3溶液滴定。

相关反应方程式如下:BrO3-+I-+6H+ =3I2+3H2O+ Br-I2+ 2S2O32- =2 I-+ S4O62-综合两个反应可知:KBrO3~3I2~6Na2S2O3n KBrO3:n Na2S2O3=1:610.用同一KMnO4标准溶液分别滴定体积相等的FeSO4和H2C2O4溶液,消耗的KMnO4标准溶液体积相等,试问FeSO4和H2C2O4两种溶液浓度的比例关系为多少解:相关反应方程式如下:MnO4-+5Fe2++8H+ = Mn2++5 Fe3++4H2O2 MnO4-+5 C2O42-+16H+ = 2 Mn2++10CO2+8H2On MnO4-:n Fe2+=1:5n MnO4-:n C2O42-=2:5c(FeSO4):c(H2C2O4)=2:111.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%,其余为不与酸反应的惰性杂质,现用浓度为mol·L-1的NaOH标准溶液滴定,欲使滴定时碱液消耗体枳在25mL 左右,则:(1)需称取上述试样多少克(2)若以mol·L-1的NaOH标准溶液滴定,情况又如何(3)通过(1)、(2)计算结果说明为什么在滴定分析中滴定剂的浓度常采用~0. 2 mol·L-1解:(1) M邻苯二甲酸氢钾=n NaOH=×25×10-3=×10-2molm邻苯二甲酸氢钾=M邻苯二甲酸氢钾×n NaOH/90%=≈(2) n NaOH=×25×10-3=×10-4molm邻苯二甲酸氢钾=M邻苯二甲酸氢钾×n NaOH/90%≈(3) 浓度常采用~0. 2 mol·L-1之间:m邻苯二甲酸氢钾≈~之间相对误差<%。

(1) 浓度太大浪费药品,(2) 浓度太小相对误差大。

12.下列酸或碱能否准确进行滴定(1) molL1HF;(2) molL1HCN;(3) molL1 NH4Cl;(4) molL1 C5H5N(吡啶);(5) molL1NaAc;解:(1) K a(HF)= 104c a = molL1c a K a = 105>108 故可准确进行滴定;(2) K a(HCN)=1010 c a = molL1 cK a = 1011<108 不可准确进行滴定;(3) K b(NH3)=105 K a =K w/K b=1014/105 = 1010c a= molL1c a K a =1011<108不可准确进行滴定;(4) 吡啶K b=109 c b=L1c b K b =1010<108不可准确进行滴定;(5) K a(HAc)=105 K b = 1014/105 = 1010 c b= L1c b K b = 1011<108 故不可准确进行滴定。

12.下列多元酸或混合酸的溶液能否被准确进行分步滴定或分别滴定(1)L1 H2C2O4;(2) molL1 H2S;(3) molL1柠檬酸;(4) molL1酒石酸;(5) molL1氯乙酸+molL1乙酸;(6) molL1 H2SO4+molL1 H3BO3;解:(1) H2C2O4K a1=102K a2=105c a= molL1cK a1>108c a K a2>108K a1/K a2=102/105<104故不可准确进行分步滴定;(2) H2S K a1=107K a2=1013 c a = molL1c a K a1>108 c a K a2<108故不可准确进行分步滴定,但可滴定至HS-;(3) 柠檬酸K a1=104K a2=105 c a= molL1c a K a1>108 c a K a2>108但K a1/K a2=104/105<104 故不可准确进行分步滴定;(4) 酒石酸K a1=104 K a2=105 c= molL1cK a1>108 cK a2>108但K a1/K a2 =104/105<10 4故不可准确进行分步滴定;(5) CH3COOCl的K a=103CH3COOH的K a=105K a/K a = 103/105 <104故不可准确进行分别滴定;(6)H2SO4 的第一级离解可认为完全离解K a2=102H3BO3的K a1=1010K a2、K a3很小,忽略。

H2SO4的二级离解常数很大,故产生一个终点,H3BO3不干扰。

而H3BO3的K a很小,故不可直接滴定。

14.已知某试样可能含有Na3PO4,Na2HPO4和惰性物质。

称取该试样,用水溶解。

试样溶液以甲基橙作指示剂,用L1 HCl溶液滴定,用去了。

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。

求试样中Na3PO4和Na2HPO4的质量分数。

解:由题意可得:试样中含Na3PO4和Na2HPO4(不可能含NaH2PO4)Na3PO4 + HCl = Na2HPO4 + NaCl (百里酚酞)Na2HPO4 + HCl = NaH2PO4 + NaCl (甲基橙)w(Na3PO4) = 103L molL1mol1/ =w(Na2HPO4) = 2)103L molL1mol1/ =15.称取干肉片试样,用浓H2SO4煮解(以汞为催化剂)直至其中的氮素完全转化为硫酸氢铵。

用过量NaOH处理,放出的NH3吸收于H2SO4相当于中。

过量酸需要的NaOH相当于邻苯二甲酸氢钾)返滴定。

试计算肉片中蛋白质的质量分数。

(N的质量分数乘以因数得蛋白质的质量分数)。

解:Na2O的物质的量n(Na2O) = mol1 = 104mol邻苯二甲酸氢钾的物质的量n(邻)= mol1 = 104molH2SO4的物质的量n(H2SO4) = 104molmL1 = 102mol的物质的量n(NaOH) = 104molmL1= 102mol1mol H2SO4~2molNaOH N~NH4+~1/2H2SO4~NaOHn(NaOH) = 2n(H2SO4) ;n(NH3)=2n(H2SO4)w(蛋白质)= [ 102mol 10 2mol/2)2]/ =16.称取混合碱试样,加酚酞指示剂,用molL1HCl溶液滴定至终点,计耗去酸溶液。

再加甲基橙指示剂,滴定至终点,又耗去酸。

求试样中各组分的质量分数。

解:分析:用酚酞耗去盐酸,再用甲基橙耗去盐酸,可知试样由NaOH和Na2CO3组成。

w(Na2CO3) = 103 =w (NaOH)=[103]/ =18.有一纯的有机酸400mg ,用 mol·L -1NaOH 溶液滴定,滴定曲线表明该酸为一元酸,加入32. 80mL NaOH 溶液时达终点。

当加入16. 40mL NaOH 溶液时,pH 值为,根据上述数据求:(1)酸的pK θa ;(2)酸的相对分子质量;(3)如酸只含C 、H 、O ,写出符合逻辑的经验式(本题中, C=12、H=l 、O=16)。

解:(1) 加入32. 80mL NaOH 溶液时达终点,当加入16. 40mL NaOH 溶液时生成了等量的HA-A 缓冲溶液。

所以pH= pK θa =(2) n (HA) = c (NaOH)×V (NaOH) = m (HA) /M (HA)M (HA)= m (HA) /( c (NaOH)×V (NaOH))=400×10-3/(32. 80×10-3×=122(3)苯甲酸。

18.计算用 mol·L -1HCl 溶液滴定 mol·L -1NH 3溶液时,(1)用酚酞为指示剂,滴定至pH= 为终点时的终点误差;(2)用甲基橙为指示剂,滴定至pH=为终点时的终点误差。

答:计量点的PH 计算:K a (NH 4+)= K w /K b = 1014/105 = 101065.2710H c +-===⨯PH=(1) pH= 为终点时在计量点前:pH = p K a lg c a /c b= lg c a /c bc a /c b = c a +c b =100%c b =15% 即有15%的NH 3没滴定,所以终点误差=-15%(2) 至pH=为终点时计量点后HCl 过量410H c +-=终点误差=10-4×40/×20)×100%=%19.计算在1molL 1HCl 溶液中用Fe 3+滴定Sn 2+的电势突跃范围。

在此滴定中应选用什么指示剂若用所选指示剂,滴定终点是否和化学计量点符合解:已知E (Sn 4+/ Sn 2+) = E ( Fe 3+/ Fe 2+) =突跃范围:+3×20592.0V)=~ 3×10592.0V) = 选亚甲基蓝;E In = , 与化学计量点 E sp =314.0270.01⨯+⨯= 符合。

20.用KMnO 4法测定硅酸盐样品中的Ca 2+含量。

称取试样,在一定条件下,将钙沉淀为CaC 2O 4,过滤、洗涤沉淀。

将洗净的CaC 2O 4溶解于稀H 2SO 4中,用 molL 1 KMnO 4标准溶液滴定,消耗。

计算硅酸盐中Ca 的质量分数。

解: n (Ca) = n (C 2O 42) = 5n (MnO 4)/22214.05863.0078.401025405052.025)Ca ()(M nO 25(Ca) (Ca)3s4s =⨯⨯⨯⨯===--m M n m m w21.大桥钢梁的衬漆用红丹(Pb 3O 4)作填料,称取红丹加HCl 处理成溶液后再加入K 2CrO 4,使定量沉淀为PbCrO 4:Pb 2+ + CrO 42 = PbCrO 4将沉淀过滤、洗涤后溶于酸并加入过量的KI ,析出I 2以淀粉作指示剂用 molL 1Na 2S 2O 3溶液滴定用去,求试样中Pb 3O 4的质量分数。

解: 2CrO 42 + 6I + 16H + = 2Cr 3+ + 8H 2O + 3I 2I 2 + 2Na 2S 2O 3 = Na 2S 4O 6 + 2NaIn (Pb 3O 4) = n (Pb)/3 = n (CrO 42)/3 = 2n (I 2)/9 = n (S 2O 32)/99141.01000.06.6851000.121000.0919)O (Pb )O (S 91)O (Pb )O (Pb )O (Pb )O (Pb 3s43232s 4343s 4343=⨯⨯⨯⨯====--m M n m M n m m w22.抗坏血酸(摩尔质量为mol 1)是一个还原剂,它的半反应为C 6H 6O 6 + 2H + + 2e === C 6H 8O 6它能被I 2氧化。

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