2-和HCO3-
碱度,CO3
2-=2P,HCO3-水中有CO3=M-P
C2P30
2-碱度(CO2-,mg/L)=1000
CO3
3
100
=780.0mg/L
--
CM-P61
碱度(HCO3,mg/L)=1000
HCO3
100
=427.0mg/L
2-、OH
--
、HCO3
7.一水样中可能含有CO3
,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:
-2-的量(过去称摩尔数)相同,再以甲基橙为指示剂,还需
和CO3
(1)若水样含有OH
加入多少毫升HCl溶液才可滴定至橙红色终点?
2-和HCO3-
的量相同,接着以甲基橙为指示剂,还需滴入多少毫升
(2)若水样含有CO3
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?
解:
(1)P=20.00mL
-2-碱度
1
P包括OH和CO3
2
-2-的量相同
和CO3水样含有OH
-
OH=
1
2
2-=
CO3
1
2
P
M=
1
2
2-=
CO3
1
2
P=10.00mL
(2)P=20.00mL
P为
1
2
CO
-
2
3
碱度
1
2
-
2
CO
=P=20.00mL
3
2--
和HCO3
水样含有CO3
的量相同
1
2
-
2
CO
3
-
=HCO3=P=20.00mL
还需滴入M=
1
2
CO
-
2
3
-
+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=[Y
4-],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。
n4
K
稳
[MY]
K
为酸效应系数
稳[M][Y]
n
Y(H)
Y(
H
)总
2+、Mg2+、Zn2+时的最小pH值是多少?
实际分析中pH
8.用EDTA标准溶液滴定水样中的Ca
值应控制在多大?
解:
lgKCaY=10.69lgKMgY=8.69lgKZnY=16.50
2+时,lgɑ
滴定CaY(H)=10.69-8=2.69
滴定Mg
查表,得pH=7.5~7.6
2+时,lgɑ
Y(H)=8.69-8=0.69
利用lgɑY(H)=lgK
稳-8公式,可以找到滴
n+
)时所允许的最
定各种金属离子(M
小pH值。
查表,得pH=9.6~9.7
2+时,lgɑY(H)=16.50-8=8.50滴定Zn
查表,得pH=4.0~4.1
2+、Mg2+、Zn2+时的最小pH值分别是7.5,9.6,4.0。
滴定Ca
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。
9.计算pH=10时,以10.0mmol/LEDTA溶液滴定20.00mL10.0mmol/LMg
2+溶液,在计量点
时的Mg
2+的量浓度和pMg值。
解:
pH=10时,lgKlgKlg8.690.458.24
MgYMgYY(H)
Mg
2
sp
C
Mg
1.0100
C
22
Mg5.36106/
sp
mol
5.
KK10
MgYMgY
L
pMg
2
splgMgsp
49.727
3.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。
4.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)?
3.25.00
解:
总硬度(mmol/L)=2.50mmol/L
100
总硬度(
mmol/L)
CV
EDTAEDTA
V
水
0.3825.00100.10
总硬度(CaCO3mg/L)=250.25mg/L
100
5.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/L
2+、Mg2+EDTA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Ca
的含量(以mg/L表示)?
0.685024.20
解:
总硬度(mmol/L)=2.42mmol/L
100
49.88013.1540.08
2+(mg/L)=52.70mg/LCa
100
Mg
2+
0.1424.2013.1524.31
(mg/L)=26.86mg/L
100
第五章
0.68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?
-10
解:
Ksp,AgCl=1.8×10
-17
Ksp,AgI=8.3×10
AgClAgIK
与是同类型沉淀,而且
spK
AgI
sp,AgCl
I
先沉淀
当Cl
-
开始沉淀时,
Ag
K
spAgCl
,
—
Cl
I
K
sp,
AgI
Ag
K
K
spAgI
,
sp,AgCl
Cl
Cl
I
K10
,AgCl6
1.810
sp2.1710
17
K8.310
sp,AgI
6.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)。
解:
Clmg/L
49.820.00
6.10.0035.453
100
1000
4.mg/L
第六章
0.39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1.0
-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势,用符号φmol·dm
θ
表示。
通常温度为298.15K。
条件电极电位与络合反应中的条件稳定常数K’稳和稳定常数K稳关系相似,是考虑了
外界因素(如离子强度)影响时的电极电位。
0.40举例说明三种氧化还原指示剂的显色原理。
①利用滴定剂或被滴定液本身的颜色变化来指示滴定终点到达,这种滴定剂或被滴定物质
起着指示剂的作用,因此叫自身指示剂。
例如:
在KMnO4法中,用
—
MnO在酸性溶液中滴定无色或浅色的还原性物质时,计量点
4
之前,滴入的
—2+,整个溶液仍保持无色或浅色。
达到计量点
MnO全部被还原为无色的Mn
4
时,水中还原性物质已全部被氧化,再过量1滴
—-6
MnO(2×10
mol/L的
4
—
MnO),溶液
4
立即由无色或浅色变为稳定的浅红色,指示已达滴定终点,KMnO4就是自身指示剂。
②专属指示剂本身并没有氧化还原性质,但它能与滴定体系中的氧化态或还原态物质结合
产生特殊颜色,而指示滴定终点。
3+滴定Sn2+时,可用KSCN作专属指示剂。
计量点前,滴入的Fe3+例如:
在酸性溶液中用Fe
2+还原为Fe2+,溶液无色;计量点时,稍过量的Fe3+便与SCN-反应生成Fe(SCN)2+被Sn
红色络合物,指示已达滴定终点。
③本身具有氧化还原性质的有机化合物。
在氧化还原滴定中,这种指示剂也发生氧化还原
反应,且氧化态和还原态的颜色不同,利用指示剂由氧化态变为还原态或还原态变为氧化态
的颜色突变,来指示滴定终点。
10.取水样100mL,用H2SO4酸化后,加入10.00mL0.0100mol/L高锰酸钾溶液
(1/5KMnO4=0.0100mol/L),在沸水浴中加热30min,趁热加入10.00mL0.0100mol/L草酸
钠溶液(1/2Na2C2O4=0.0100mol/L),摇匀,立即用同浓度高锰酸钾标准溶液滴定至显微红
色,消耗2.15mL,求该水样中高锰酸盐指数是多少(mgO2/L)?
解:
高锰酸盐指数(
mgO/
2
L
)
VC
11
—
V
C
2
2
—
V
水
VC8
11
1000
7.000.010010.000.01002.150.010081000
——
100
49.9mgO/L
2
V1——开始加入KMnO4标准溶液的量(mL);
V1'——最后滴定消耗KMnO4标准溶液的量(mL);
V2——加入Na2C2O4标准溶液的量(mL);
C1——KMnO4标准溶液浓度(1/5KMnO4,mol/L);
C2——Na2C2O4标准溶液浓度(1/2Na2C2O4,mol/L);
8——氧的摩尔质量(1/2O,g/mol);
V水——水样的量(mL)。
7.用回流法测定某废水中的COD。
取水样20.00mL(同时取无有机物蒸馏水20.00mL作空
白试验)放入回流锥形瓶中,加入10.00mL0.2500mol/L重铬酸钾溶液
(1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L)和30mL硫酸—硫酸银溶液,加热回流2h;冷却后加蒸馏水稀
释至140mL,加试亚铁灵指示剂,用0.1000mol/L硫酸亚铁溶液((NH4)2Fe(SO4)2)·6H
2O
=0.1000mol/L)返滴至红褐色,水样和空白分别消耗11.20mL和21.20mL。
求该水样中的COD
是多少(mgO2/L)?
CODmgO/L
()
2
(V—VC8
)
0
1
V
水
1000
解:
(.
2120
—
11.20
)
5.
0.4100
8
1000
0.686mgO/L
2
V0——空白试验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液的量(mL);
V1——滴定水样时消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液的量(mL);
C——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度((NH4)2Fe(SO4)2,mol/L);
8——氧的摩尔质量(1/2O,g/mol);
V水——水样的量(mL)。
应该指出,在滴定过程中,所用K2Cr2O7标准溶液的浓度是
1/6K2Cr2O7mol/L。
第七章
1、参比电极和指示电极的种类和作用有哪些?
指示电极分为金属基电极和膜电极两大类。
金属基电极分为金属---金属离子电极、金属
---金属微溶盐电极、均相氧化还原电极。
常用的参比电极有甘汞电极和银-氯化银电极。
2、玻璃电极使用前为何必须在蒸馏水中浸泡24h以上?
由于干玻璃电极对氢离子的传感不灵敏,即对pH值不响应,因此需要用蒸馏水浸泡:
一方面,使玻璃电极的薄膜表面形成一层水合硅胶,水合硅胶层与水溶液之间的离子交换平
衡是产生电极电位的根源,会恢复玻璃电极对pH值的响应。
另一方面,玻璃电极的薄膜内
外表面的结构、性质常有差别或不对称,引起不对称电位,浸泡的目的是使其不对称电位减
少并达到稳定。
3、电极使用前为何要用pH标准缓冲溶液标定pH计?
一般由于温度的影响、电子元件的老化、玻璃电极产家不一或浸泡时间不一等因素,常
使pH计测量结果产生偏差,因此除了用仪器上的温度调节钮对温度进行补偿外,必须在测
定之前用标准缓冲溶液进行校正。