分析化学计算题_精品文档.doc
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误差
1测定铁矿石中铁的质量分数(以表示),5次结果分别为:
67.48%,67.37%,67.47%,67.43%和67.40%。
计算:
(1)平均偏差
(2)相对平均偏差(3)标准偏差;(4)相对标准偏差;(5)极差。
解:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)Xm=X大-X小=67.48%-67.37%=0.11%
酸碱滴定
1欲配制100mL氨基乙酸缓冲溶液,其总浓度c=0.10mol·L-1,pH=2.00,需氨基乙酸多少克?
还需加多少毫升1.0mol·L-1酸或碱?
已知氨基乙酸的摩尔质量M=75.07g·mol-1。
解:
1)设需氨基乙酸xg,由题意可知
∵
∴
(2)因为氨基乙酸为两性物质,所以应加一元强酸HCl,才能使溶液的pH=2.00。
设应加ymLHCl
y=6.9mL
2某一弱酸HA试样1.250g用水溶液稀释至50.00mL,可用41.20mL0.09000mol·L-1NaOH滴定至计量点。
当加入8.24mLNaOH时溶液的pH=4.30。
(1)求该弱酸的摩尔质量;
(2)计算弱酸的解离常数Ka和计量点的pH;选择何种指示剂?
解:
(1)由
得M=337.1g/mol
(2)
Ka=1.3×10-5
故酚酞为指示剂。
3标定某NaOH溶液得其浓度为0.1026mol·L-1,后因为暴露于空气中吸收了CO2。
取该碱液25.00mL,用0.1143mol·L-1HCl溶液滴定至酚酞终点,用去HCl溶液22.31mL。
计算:
(1)每升碱液吸收了多少克CO2?
(2)用该碱液滴定某一弱酸,若浓度仍以0.1026mol·L-1计算,会影起多大的误差?
:
解:
(1)设每升碱液吸收x克CO2
因为以酚酞为指示剂,所以Na2CO3被滴定为NaHCO3.则可知:
(0.1026-
x=0.0264g∙L-1
(2)
4某试样中仅含NaOH和Na2CO3。
称取0.3720g试样用水溶解后,以酚酞为指示剂,消耗0.1500mol·L-1HCl溶液40.00ml,问还需多少毫升HCl溶液达到甲基橙的变色点?
解:
设NaOH为Xmol,NaCO3为Ymol,
则X+Y=0.04×0.15=0.006
40X=105.99Y=0.3750
得X=0.04Y=0.012
故
絡合滴定
1今有pH=5.5的某溶液,其中Cd2+,Mg2+和EDTA的溶液均为1.0×10-2mol•L-1.对于EDTA与Cd2+的主反应,计算其αY值。
解:
以EDTA与Cd2+的主反应,受到酸效应和共存离子的影响。
查附录一之表4,pH=5.5时,lgY(H)=5.51;
由附录一之表3可知,KCdY=1016.46,KMgY=108.7,
由于络合物的形成常数相差很大,可认为EDTA与Cd2+的反应完成时,溶液中的浓度非常低,[Mg2+]≈0.010mol•L-1
由式(6—13)有:
再由式(6—14)可以得出:
2溶液中有Al3+、Mg2+、Zn2+三种离子(浓度均为2.0×10-2mol•L-1),加入NH4F使在终点时的氟离子的浓度[F-]=0.01mol•L-1。
问能否在pH=5.0时选择滴定Zn2+。
解:
查附录—之表4,pH=5.0时,
由附录—之表3可知,KZnY=16.59KAlY=16.3KMgY=8.7
溶液中的平衡关系可表示如下:
根据式(6—22b)得:
而
根据式(6—15a)和Al(F)63-配离子的各级积累形成常数得αAl(F)值为:
则
故得
通过计算说明,再上述条件下,三种离子的条件形成常数分别为:
;;
据此,而>6
故可以在pH=5.0时选择滴定Zn2+。
3.浓度均为2.0×10-2mol•L-1的Cd2+、Hg2+混合溶液,欲在pH=6时,用0.02000mol•L-1EDTA滴定其中的Cd2+,试问:
(1)用KI掩蔽混合溶液中的Hg,使终点时碘离子的浓度[I-]=0.010mol•L-1能否完全掩蔽?
LogKcdY为多少?
(2)已知二甲酚橙与Cd2-、Hg2+都显色,在pH=6.0时logK´HG-XO=9.0,logK’Cd-XO=5.5,能否用二甲酚橙作滴定Cd2+的指示剂(既此时Hg2+是否会与指示剂显色)?
(3)若能以二甲酚橙作指示剂,终点误差为多少?
解:
查附录—之表2,Hg—I络合物的各级积累形成常数lgβ1~lgβ4分别为:
12.87,23.82,27.60和29.83
[I-]=10-2.00mol•L-1,
根据式得:
则
可以完全掩蔽。
查附录—之表3,,
查附录—之表4,pH=6.0时,
(2)
在pH=6.0时,用二甲酚橙做指示剂
pHgsp=24.03>>
在此酸度下不变色,所以可以用二甲酚橙作滴定Cd2+的指示剂。
(3)由
(1)得pH=6.0时,
代入式(6—26b)得:
氧化还原滴定
1已知在1mol/LHCl介质中,Fe(III)/Fe(II)电对的E0=0.70V,Sn(IV)/sn(II)电对的E0=0.14V。
求在此条件下,反应2Fe3++Sn2+==Sn4++2Fe2+的条件平衡常数。
.解:
已知E0Fe3+/Fe2+=0.70V,E0Sn4+/Sn2+=0.14V
对于反应2Fe3++Sn4+=2Fe2++Sn2+
.则,
2准确称取铁矿石试样0.5000g,用酸溶解后加入SnCl2,使Fe3+还原为Fe2+,然后用24.50mlKMnO4标准溶液滴定。
已知1mlKMnO4相当于0.01260gH2C2O4.2H2O.试问:
(1)矿样中Fe及Fe2O3的质量分数各为多少?
(2)取市售双氧水3.00ml稀释定容至250.0ml,从中取出20.00ml试液,需用上述溶液KMnO421.18ml滴定至终点。
计算每100.0ml市售双氧水所含H2O2的质量。
解:
Fe2O3~2Fe3+~2Fe2+
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2-+5Fe3++4H2O
2MnO4-+5C2O42-+6H+=2Mn2-+10CO2↑+8H2O
2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2-+5O2↑+8H2O
5Fe2O3~10Fe2+~2MnO4-
(1)求KMnO4的浓度C
C=0.04000mol/L
=
(2)先求的浓度
100.0ml市售双氧水所含H2O2的质量=
=30.00g/100ml
3准确称取软锰矿试样0.5261g,在酸性介质中加入0.7049g纯Na2C2O4。
待反应完全后,过量的Na2C2O4用0.02160mol/LKMnO4标准溶液滴定,用去30.47ml。
计算软锰矿中MnO2的质量分数?
解:
n过=n总=
(n总-n过)2=2nn=3.615
MnO2%=
重量分析
1计算在pH=2.00时的CaF2溶解度。
解:
设caF2的溶解度为S,由于CaF2在水中存在下列平衡
CaF2=Ca2++2F-
F-+H+=HF
因为[Ca2+]=S
[F-]=CF-αF-=2SαF-
[Ca2+]×[F-]2=KSP=4S3×α2F-
查表得KSP=2.7×10-11Ka=7.2×10-4
αF-=Ka/[H+]+Ka
=7.2×10-4/10-2+7.2×10-4
=0.067
S=(Ksp/4α2F-)1/3
S=(2.7×10-11/4)1/3
S=1.1
2Ag2CrO4沉淀在
(1)0.0010mol/L溶液中,
(2)0.0010mol/LK2CrO4溶液中,溶解度何者为大?
解:
在0.0010mol/LAgNO3溶液中的溶解度:
S1=KSP/[Ag+]2=2.0×10-12/0.0012=2.0×10-6mol/L
0.0010溶液中的溶解度S2===2.210-5mol/L
后者溶解度大。
3若[NH3]+[NH4+]=0.10mol/L,pH=9.26,计算AgCl沉淀此时的溶解度.
解:
已知Ksp(AgCl)=10-9.75
Ka(NH4)=10-9.26
由于受到络合效应的影响,平衡后AgCl的溶解度为
S=[Cl-]=[Ag-][Ag-][Cl-]=Ksp′(AgCl)=Ksp(AgCl)
因为CNH3=[NH4+]+[NH3]
所以[NH3]=CNH3Ka/([H+]+Ka)=(0.1×10-9.26)/(10-9.26+10-9.26)=10-1.3
aAg(NH3)=1+
=1+103.32×10-1.3+107.23×10-2.6
=104.63
所以S=
=10-2.56=2.8×10-3mol/L
4当pH=4.00,溶液中过量的草酸为0.10mol/L,未Pb2+与络合的EDTA的总浓度为0.010mol/L,计算PbC2O4此时的溶解度。
已知PbC2O4的Ksp=10-9.70。
解:
pH=4.0时,αC2O42-=
=
=0.39
=Cα=0.10.39=0.039(mol\l)
而KSP=[Pb2+]=kα
α=1+KPbY[Y]
而[Y]=[Y‘]/α=0.01/108.44=10-10.44
αPb(Y)=1+1018.04-10.44=107.6
S=[Pb2+]=kαpb(Y)/[c2o42-]
=10-9.70+7.6/0.039
=0.20(mol/L)