《水分析化学》课后习题答案Word格式.doc

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减慢化合物或络合物的水解和氧化还原作用；

减少组分的挥发溶解和物理吸附；

减慢生物化学作用。

水样的保存方法主要有加入保存试剂，抑制氧化还原反应和生化作用；

控制pH值和冷藏冷冻等方法，降低化学反应速度和细菌活性。

2.测定某废水中的COD，十次测定结果分别为50.0,49.2,51.2,48.9,50.5,49.7,51.2,48.8,49.7和49.5mgO2/L，问测量结果的相对平均偏差和相对标准偏差（以CV表示）各多少？

解：

==49.87di=Xi-

===0.684

（%）=×

100=×

100=1.37%

Sr===

CV（%）=×

100==1.73%

第三章

1.已知下列各物质的Ka或Kb，比较它们的相对强弱，计算它们的Kb或Ka，并写出它们的共轭酸（或碱）的化学式。

（1）HCNNH4+H2C2O4

4.93×

10－10（Ka）5.6×

10－10（Ka）5.9×

10－2（Ka1）

6.4×

10－5（Ka2）

（2）NH2OHCH3NH2AC－

9.1×

10－9（Kb）4.2×

10－4（Kb）5.90×

10－10（Kb）

（1）酸性强弱：

H2C2O4>

NH4+>

HCN

HCN：

共轭碱为CN－

NH4+：

共轭碱为NH3

H2C2O4：

共轭碱为HC2O4－

共轭碱为C2O42－

（2）碱性强度：

CH3NH2>

NH2OH>

AC－

NH2OH：

共轭酸为

CH3NH2：

共轭酸为

AC－：

共轭酸为HAc

2.简述酸碱滴定中指示剂的选用原则。

最理想的指示剂应恰好在计量点时变化。

但，实际上凡在pH=4.30~9.70范围内变色的指示剂，均可保证有足够的准确度。

在满足滴定准确度要求的前提下，其变色点越接近计量点越好。

注意：

强酸滴定强碱的滴定曲线与强碱滴定强酸类同，只是位置相反。

滴定突跃大小与滴定液和被滴定液的浓度有关。

如果是等浓度的强酸强碱相互滴定，其滴定起始浓度减少一个数量级，则滴定突跃缩小两个pH单位。

（P87）

指示剂选择的原则，各类酸碱滴定选用指示剂的原则都是一样的。

所选择的指示剂变色范围，必须处于或部分处于计量点附近的pH突跃范围内。

弱酸—共轭酸或弱酸—共轭碱组成的缓冲溶液能控制的pH范围为

3.某一弱酸型指示剂在pH=4.5的溶液中呈现蓝色，在pH=6.5的溶液中呈现黄色，该指示剂的解离常数KHIn为多少？

解：

由题意知该指示剂pK=5.5

KHIn=10－5.5=3.2×

10－6

4.水中碱度主要有哪些？

简述碱度测定的基本原理。

一般水中碱度主要有重碳酸盐（HCO3－）碱度、碳酸盐（CO32－）碱度和氢氧化物（OH－）碱度。

水中碱度的测定采用酸碱指示剂滴定法，即以酚酞和甲基橙作指示剂，用HCl或H2SO4标准溶液滴定水样中碱度至终点，根据所消耗酸标准溶液的量，计算水样中的碱度。

5.取水样100.0mL，用0.1000mol/LHCl溶液滴定至酚酞终点，消耗13.00mL；

再加甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至橙红色出现，消耗20.00mL，问水样中有何种碱度？

其含量为多少（mg/L表示）？

P=13.00mL，M=20.00mL

P<

M

水中有CO32－和HCO3－碱度，CO32－=2P，HCO3－=M-P

CO32－碱度（CO32－，mg/L）==780.0mg/L

HCO3－碱度（HCO3－，mg/L）==427.0mg/L

6.一水样中可能含有CO32－、OH－、HCO3－，或者是混合水样。

用20.00mL0.100mol/LHCl溶液，以酚酞为指示剂可滴定至终点。

问：

（1）若水样含有OH－和CO32－的量（过去称摩尔数）相同，再以甲基橙为指示剂，还需加入多少毫升HCl溶液才可滴定至橙红色终点？

（2）若水样含有CO32－和HCO3－的量相同，接着以甲基橙为指示剂，还需滴入多少毫升HCl溶液才可达到橙红色终点？

（3）若加入甲基橙指示剂时，不需滴入HCl溶液就已呈终点颜色，该水样中含何种物质？

（1）P=20.00mL

P包括OH－和CO32－碱度

水样含有OH－和CO32－的量相同

OH－=CO32－=P

M=CO32－=P=10.00mL

（2）P=20.00mL

P为碱度

=P=20.00mL

水样含有CO32－和HCO3－的量相同

=HCO3－=P=20.00mL

还需滴入M=+HCO3－=40.00mL

（3）P=20.00mL，M=0

水样中只有OH－

第四章

1络合物的稳定常数和条件稳定常数有什么区别和联系？

当络合反应达到平衡时，其反应平衡常数为络合物的稳定常数，用K稳表示。

络合平衡时的稳定常数K稳是[Y]总=[Y4-]，即αY（H）=1时的稳定常数。

这样，EDTA不能在pH<

12时应用。

在实际应用中，溶液的pH<

12时，必须考虑酸效应对金属离子络合物稳定性的影响，引进条件稳定常数，用K'

稳表示。

络合物的K稳越大，则络合物越稳定。

由于pH值越大，αY（H）越小，则条件稳定常数

K'

稳越大，形成络合物越稳定，对络合滴定就越有利。

2.用EDTA标准溶液滴定水样中的Ca2+、Mg2+、Zn2+时的最小pH值是多少？

实际分析中pH值应控制在多大？

解：

lgKCaY=10.69lgKMgY=8.69lgKZnY=16.50

利用lgɑY（H）=lgK稳－8公式，可以找到滴定各种金属离子（Mn+）时所允许的最小pH值。

滴定Ca2+时，lgɑY（H）=10.69－8=2.69

查表，得pH=7.5~7.6

滴定Mg2+时，lgɑY（H）=8.69－8=0.69

查表，得pH=9.6~9.7

滴定Zn2+时，lgɑY（H）=16.50－8=8.50

查表，得pH=4.0~4.1

滴定Ca2+、Mg2+、Zn2+时的最小pH值分别是7.5，9.6，4.0。

在实际分析中，控制溶液的pH范围要比滴定金属离子允许的最小pH范围大一些，因为EDTA是一有机弱酸，在水溶液中或多或少的解离产生一定量的H+，降低了溶液的pH值，所以控制的pH值稍高一些，可抵消这种影响。

3.计算pH=10时，以10.0mmol/LEDTA溶液滴定20.00mL10.0mmol/LMg2+溶液，在计量点时的Mg2+的量浓度和pMg值。

pH=10时，

4.简述金属指示剂的作用原理，解释什么是金属指示剂的封闭现象和僵化现象。

金属指示剂是一些有机络合剂，可与金属离子形成有色络合物，其颜色与游离金属指示剂本身的颜色不同，因此，可以指示被滴定金属离子在计量点附近pM值的变化。

当金属指示剂与金属离子形成的络合物不能被EDTA置换，加入大量EDTA也得不到终点，这种现象叫做指示剂的封闭现象。

如果金属指示剂与金属离子生成的显色络合物为胶体或沉淀，使滴定时与EDTA的置换作用缓慢，而使终点延长，这种现象叫做指示剂的僵化现象。

5.取水样100mL，调节pH=10.0，用EBT为指示剂，以10.0mmol/LEDTA溶液滴定至终点，消耗25.00mL，求水样中的总硬度（以mmol/L和CaCO3mg/L）?

解：

总硬度（mmol/L）=

总硬度（CaCO3mg/L）=

6.取一份水样100mL，调节pH=10，以EBT为指示剂，用10.0mmol/LEDTA溶液滴定至终点，消耗24.20mL；

另取一份水样100mL，调节pH=12，加钙指示剂（NN），然后以10.0mmol/LEDTA溶液滴定至终点，消耗13.15mL。

求该水样中总硬度（以mmol/L表示）和Ca2+、Mg2+的含量（以mg/L表示）？

解：

Ca2+（mg/L）=

Mg2+（mg/L）=

第五章

1.在含有等浓度的Cl－和I－的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，哪一种离子先沉淀？

第二种离子开始沉淀时，Cl－与I－的浓度比为多少？

Ksp,AgCl=1.8×

10－10,Ksp,AgI=8.3×

10－17

当Cl－开始沉淀时，

2.取水样100mL，加入20.00mL0.1120mol/LAgNO3溶液，然后用0.1160mol/LNH4SCN溶液滴定过量的AgNO3溶液，用去10.00mL，求该水样中Cl－的含量（mg/L表示）。

第六章

1.何谓标准电极电位和条件电极电位？

当电对处于标准状态（即物质皆为纯净物，组成电对的有关物质浓度（活度）为1.0mol·

dm-3，涉及气体的分压为1.0×

105Pa时，该电对的电极电势为标准电极电