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第二章 习 题
1.已知分析天平能称准至±0.1mg,要使试样的称量误差不大于0.1%,则至少要称取试样多少克?
解:设至少称取试样m克,
由称量所引起的最大误差为0.2mg ,则
≤0.1% m≥0.2g
答:至少要称取试样0.2g。
2.某试样经分析测得含锰质量分数(%)为:41.24,41.27,41.23,41.26。求分析结果的平均偏差、标准偏差和变异系数。
解: % = 41.25%
各次测量偏差分别是
d1=-0.01% d2=+0.02% d3=-0.02% d4=+0.01%
% = 0.015%
%=0.018%
CV=×100%=100%=0.044%
3.某矿石中钨的质量分数(%)测定结果为:20.39,20.41,20.43。计算标准偏差s及置信度为95%时的置信区间。
解:=%=20.41% s=%=0.02%
查表知,置信度为95%,n=3时,t=4.303
∴ μ=()% =(20.410.05)%
4.水中Cl-含量,经6次测定,求得其平均值为35.2 mg.L-1,s=0.7 mg.L-1,计算置信度为90%时平均值的置信区间。
解:查表得,置信度为90%,n=6时,t=2.015
∴ μ==(35.2±)mg/L=(35.2±0.6)mg/L
5.用Q检验法,判断下列数据中,有无舍去?置信度选为90%。
(1)24.26,24.50,24.73,24.63;
(2)6.400,6.416,6.222,6.408;
(3)31.50,31.68,31.54,31.82.
解:(1)将数据按升序排列:24.26,24.50,24.63,24.73
可疑值为24.26 Q计算===0.51
查表得:n=4时,Q0.90=0.76 Q计算<Q0.90表 故24.26应予保留。
(2)将数据按升序排列:6.222,6.400,6.408,6.416
可疑值为6.222 Q计算===0.92 Q计算>Q0.90表
故6.222应舍去
(3)将数据按升序排列:31.50,31.54,31.68,31.82
可疑值为31.82 Q计算===0.44 Q计算<Q0.90表
故31.82应予保留。
6.测定试样中P2O5质量分数(%),数据如下:8.44,8.32,8.45,8.52,8.69,8.38 .用Grubbs法及Q检验法对可疑数据决定取舍,求平均值、平均偏差、标准偏差s和置信度选90%及99%的平均值的置信范围。
解:将测定值由小到大排列 8.32,8.38,8.44,8.45,8.52,8.69.可疑值为xn
(1) 用Grubbs法决定取舍 8.69为可疑值
由原始数据求得 =8.47% s=0.13%
G计算===1.69
查表2-3,置信度选95%,n=6时, G表=1.82
G计算<G表, 故8.69%应予保留。
(2) 用Q值检验法
Q计算 ===0.46
查表2-4,n=6时, Q0.90=0.56 Q计算<Q表
故8.69%应予保留。两种判断方法所得结论一致。
(3) %=8.47%
%=0.09%
s==0.13%
(4) 查表2-2,置信度为90%,n=6时,t=2.015
因此 μ=(8.47±)=(8.47±0.11)%
同理,对于置信度为99%,可得
μ=(8.47±)%=(8.47±0.21)%
7.有一标样,其标准值为0.123%,今用一新方法测定,得四次数据如下(%):0.112,0.118,0.115和0.119,判断新方法是否存在系统误差。(置信度选95%)
解:使用计算器的统计功能求得:=0.116% s=0.0032%
t=== 4.38
查表2-2得,t( 0.95, n=4)=3.18 t计算>t表
说明新方法存在系统误差,结果偏低。
8.用两种不同方法测得数据如下:
方法Ⅰ:n1=6 1=71.26% s1=0.13% 方法Ⅱ: n2=9 2=71.38% s2=0.11%
判断两种方法间有无显著性差异?
解:F计算===1.40 查表2-5,F值为3.69
F计算<F表 说明两组的方差无显著性差异
进一步用t公式计算: t=
s合==%=0.12 %
t = = 1.90
查表2-2,f = n1+n2-2 = 6+9-2 = 13 , 置信度95 %,t表≈2.20
t计算<t表 故两种方法间无显著性差异
9.用两种方法测定钢样中碳的质量分数(%):
方法Ⅰ: 数据为4.08,4.03,3.94,3.90,3.96,3.99
方法Ⅱ: 数据为3.98,3.92,3.90,3.97,3.94
判断两种方法的精密度是否有显著差别。
解:使用计算器的统计功能
SI=0.065% SII=0.033% F===3.88
查表2-5,F值为6.26 F计算<F表
答:两种方法的精密度没有显著差别
10. 下列数据中包含几位有效数字
(1)0.0251 (2)0.2180 (3)1.8×10-5 (4)pH=2.50
答:(1) 3位 (2) 4位 (3) 2位 (4) 2位
11.按有效数字运算规则,计算下列各式:
(1)2.187×0.854 + 9.6×10-5 - 0.0326×0.00814;
(2)51.38/(8.709×0.09460);
(3);
(4);
解:(1)原式=1.868+0.000096+0.000265
=1.868
(2)原式=62.36 (3)原式=705.2 (4)原式=1.7×10-5
第三章 习 题
1. 已知浓硝酸的相对密度1.42,其中含HNO3约为70%,求其浓度。如欲配制1L 0.25mol·L-1HNO3溶液,应取这种浓硝酸多少毫升?
解:(1) C====16 mol/L
(2) 设应取浓硝酸x mL , 则 0.251000 =16x x = 16mL
答:HNO3浓度为16 mol/L ,应取这种浓硝酸16mL .
2. 已知浓硫酸的相对密度为1.84,其中H2SO4含量约为96% 。如欲配制1L 0.20mol·L-1H2SO4溶液,应取这种浓硫酸多少毫升?
解:设应取这种浓硫酸VmL,根据稀释前后所含H2SO4的质量相等,则
1.84V96% =10.2098.08 V11mL
3. 有一NaOH溶液,其浓度为0.5450mol·L-1,取该溶液100.0mL,需加水多少毫升方能配成0.5000mol·L-1的溶液?
解:设需加水x mL ,则 0.5450100.0=0.5000(100.0+x)
x =-100.0 =9.00 mL
4. 欲配制0.2500 mol· L-1HCl溶液,现有 0.2120 mol·L-1HCl溶液1000mL,应加入1.121mol·L-1HCl溶液多少毫升?
解:设应加入1.121mol·L-1HCl溶液x mL ,则
0.2500(1000+x)=0.2120×1000+1.121x
(1.121-0.2500)x=(0.2500-0.2120)×1000 x=43.63mL
5. 中和下列酸溶液,需要多少毫升0.2150mol·L-1NaOH溶液?
(1)22.53 mL 0.1250 mol·L-1H2SO4溶液(2)20.52 mL 0.2040 mol·L-1HCl溶液
解:(1)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
VNaOH===26.20 mL
(2)NaOH+HCl=NaCl+H2O nNaOH = nHCl ,则
VNaOH ===19.47 mL
6. 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%,余为不与碱作用的杂质,今用酸碱滴定法测定其含量。若采用浓度为1.000 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定之,欲控制滴定时碱溶液体积在25mL左右, 则:
(1) 需称取上述试样多少克?
(2) 以浓度为0.0100 mol·L-1的碱溶液代替1.000 mol·L-1的碱溶液滴定,重复上述计算。
(3) 通过上述(1)(2)计算结果,说明为什么在滴定分析中常采用的滴定剂浓度为0.1~0.2 mol·L-1。
解:滴定反应为 KHC8H4O4+ NaOH =NaKC8H4O4 + H2O
则
m试样==
(1)当CNaOH=1.000 mol·L-1时 m试样 = ≈5.7g
(2)当CNaOH=0.0100 mol·L-1时 m试样 =≈0.057g
(3)上述计算结果说明,在滴定分析中,如果滴定剂浓度过高(如1 mol·L-1),消耗试样量较多,浪费药品。如果滴定剂浓度过低(如0.01mol·L-1),则称样量较小,会使相对误差增大。所以通常采用的滴定剂浓度为0.1~0.2 mol·L-1 .
7. 计算下列溶液滴定度,以g·mL-1表示:
(1) 以0.2015 mol·L-1HCl溶液,用来测定Na2CO3 ,NH3
(2) 以0.1896 mol·L-1NaOH溶液,用来测定HNO3,CH3COOH
解:(1)化学反应为
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2CO3 NH3+HCl=NH4Cl
根据TA/B=CBMA×10-3 则有
==×0.2015×105.99×10-3=0.01068g/mL
=×10-3=0.2015×17.03×10-3=0.003432g/mL
(2) 化学反应为 HNO3 +NaOH=NaNO3+H2O
CH3COOH+NaOH= CH3COONa+H2O
=×10-3=0.1896×63.01×10-3=0.01195g/mL
=×10-3=0.1896×60.04×10-3=0.01138g/mL
8. 计算0.01135 mol·L-1HCl溶液对CaO的滴定度。
解:HCl与CaO的反应 CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
T CaO/HCl=CHClMCaO×10-3=×0.01135×56.08×10-3=0.0003183g/mL
9. 已知高锰酸钾溶液浓度为,求此高锰酸钾溶液的浓度及它对铁的滴定度。
解:(1)CaCO3 CaC2O4C2O42-
5C2O42-+2MnO4-+16H=2Mn+10CO2+8H2O
因为 1mol CaCO3相当于1mol C2O42-
所以 ==
CKMnO4===0.02000mol/L
(2) KMnO4与Fe的反应为 5Fe2++ MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
则 =5×0.02000×55.845×10-3=0.005584g/mL
10.将30.0mL 0.150 mol·L-1 HCl溶液和20.0mL0.150 mol·L-1Ba(OH)2溶液相混合,所得溶液是酸性,中性,还是碱性?计算过量反应物的浓度。
解:Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O
已知 nHCl=30.0×0.150×10-3
显然,混合液中
即 Ba(OH)2过量,所得溶液呈碱性。
C=
= 0.0150moL/L
11. 滴定0.1560g草酸的试样,用去0.1011 mol·L-1NaOH 22.60mL.求草酸试样中 H2C2O4·2H2O的质量分数。
解:滴定反应为 H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O
==
==92.32%
12. 分析不纯CaCO3(其中不含干扰物质)时,称取试样0.3000g,加入浓度为0.2500 mol·L-1的HCl标准溶液25.00mL。煮沸除去CO2,用浓度为0.2012 mol·L-1的NaOH溶液返滴过量酸,消耗了5.84mL。计算试样中CaCO3的质量分数。
解:主要反应为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
HCl+NaOH=NaCl+H2O
与CaCO3作用的HCl的物质的量应为加入的HCl的总的物质的量减去与NaOH作用的HCl的物质的量,则有
W==
=0.8466=84.66%
13. 在500mL溶液中,含有9.21克K4Fe(CN)6 。计算该溶液的浓度及在以下反应中对Zn的滴定度:3Zn+2[Fe(CN)6]4-+2K=K2Zn3[Fe(CN)6]2
解:C===0.05001mol/L 由化学反应式,
得:T =CMZn×10-3=×0.05001×65.39×10-3
= 0.004905g/mL
14. 相对密度为1.01的含3.00%的H2O2溶液2.50mL,与C=0.200 mol·L-1的KMnO4溶液完全作用,需此浓度的KMnO4溶液多少毫升?已知滴定反应为
5H2O2+2MnO4-+6H+═2Mn2++5O2 +8H2O
解:分别选KMnO4和H2O2作基本单元
达化学计量点时,两反应物的物质的量相等,
即
=0.0223L=22.3mL
3.根据推算,各种指示剂的变色范围应为几个pH单位?表4—3所列各种指示剂的变色范围是否与推算结果相符?为什么?举二例说明之。
答:根据推算,各种指示剂的变色范围应为2个pH单位,表4—3所列各种指示剂的变色范围与推算结果不相符,其原因是人眼辨别各种颜色的敏锐程度不同。例如,甲基橙理论变色范围是pH在2.4~4.4,实际为3.1~4.4;中性红理论变色范围是pH在6.4~8.4,实际为6.8~8.0。
第四章 习题
习题4-1
4.1 下列各种弱酸的pKa已在括号内注明,求它们的共轭碱的pKb;
(1)HCN(9.21);(2)HCOOH(3.74);(3)苯酚(9.95);(4)苯甲酸(4.21)。
解: (1) HCN pKb=14-9.25=4.79
(2) HCOOH pKb=14-3.74=10.26
(3) 苯酚 pKb=14-9.95=4.05
(4) 苯甲酸 pKb=14-4.21=9.79
4.2. 已知H3PO4的pKa=2.12,pKa=7.20,pKa=12.36。求其共轭碱PO43-的pKb1,HPO42-的pKb2.和H2PO4- 的p Kb3。
解: PO43- pKb=14-12.36=1.64
HPO42- pKb=2.14-7.20=6.80
H2PO4- pKb=14-2.12=11.88
4.3 已知琥珀酸(CH2COOH)2(以H2A表示)的pKal=4.19,pKb1=5.57。试计算在pH4.88和5.0时H2A、HA-和A2-的分布系数δ2、δ1和δ0。若该酸的总浓度为0.01mol·L-1,求pH=4.88时的三种形式的平衡浓度。
解: pH=4.88 〔H+〕=1.32×10-5
=0.145
=0.710
=0.145
pH=5
=0.109
=0.702
=0.189
pH=4.88 c(H2A)=0.01mol·L-1
c(H2A)=0.145×0.01=1.45×10-3mol·L
c(HA-)=0.710×0.01=7.10×10-3mol·L
c(A2-)=0.145×0.01=1.45×10-3mol·L-1
4.4 分别计算H2CO3(pKa1=6.38,pKa2=10.25)在pH=7.10,8.32及9.50时,H2CO3,HCO3-和CO32-的分布系数δ2` δ1和δ0。
解:pH=7.10
=0.16
=0.84
=5.94×10-4
pH=8.32
=0.0112
=0.979
=0.0115
pH=9.50
=6.34×10-4
=0.851
=0.150
4.5 已知HOAc的pKa =4.74,NH3·H20的pKb=4.74。计算下列各溶液的pH:
(1)0.10 mol·L-1HOAc; (2)0.10 mol·L-1NH3·H2O;
(3)0.15 mo1·L-1NH4Cl; (4)0.15 mol·L-1NaOAc。
解:(1) 0.1mol·L-1HAc
∵
∴〔H+〕=
pH=2.87
(2) 0.10 mol·L-1NH3·H2O
(3) 0.15 mo1·L-1NH4Cl
(4) 0.15 mol·L-1NaOAc
4.6计算浓度为0.12 mol·L-1的下列物质水溶液的pH(括号内为pKa)。(1)苯酚(9.95);(2)丙烯酸(4.25);(3)吡啶的硝酸盐(C5H5NHN03)(5.23)。 解:(1) 苯酚(9.95)
(2) 丙烯酸(4.25)
(3) 吡啶的硝酸盐(C5H5NHNO3)(5.23)
4.7 计算浓度为0.12 mol·L-1的下列物质水溶液的pH(pK:见上题)。
(1)苯酚钠;(2)丙烯酸钠;(3)吡啶。
解:(1) 苯酚钠
(2) 丙烯酸钠
(3) 吡啶
4.8 计算下列溶液的pH:(1)0.1mol·L-1NaH2PO4;(2)0.05 mol·L-1K2HPO4 .
解:(1) 0.1mol·L-1NaH2PO4
(2) 0.05 mol·L-1K2HPO4
4.9 计算下列水溶液的pH(括号内为pKa)。
(1)0.10mol·L-1乳酸和0.10mol·L-1乳酸钠(3.76);
(2)0.01 mol·L-1邻硝基酚和0.012mol·L-1邻硝基酚的钠盐(7.21)
(3)0.12mol·L-1氯化三乙基胺和0.01 mol·L-1三乙基胺(7.90);
(4)0.07mol·L-1氯化丁基胺和0.06mol·L-1丁基胺(10.71)。
解:(1) 0.10mol·L-1乳酸和0.10mol·L-1乳酸钠(3.76)
pH=3.76
由于ca〉〉〔OH-〕-〔H+〕,且cb〉〉〔OH-〕-〔H+〕
所以最简式计算是合理的
(2) 0.01 mol·L-1邻硝基酚和0.012mol·L-1邻硝基酚的钠盐(7.21)
pH=7.29
由于ca〉〉〔OH-〕-〔H+〕,且cb〉〉〔OH-〕-〔H+〕
所以最简式计算是合理的
(3) 0.12mol·L-1氯化三乙基胺和0.01 mol·L-1三乙基胺(7.90)
pH=6.82
由于ca〉〉〔OH-〕-〔H+〕,且cb〉〉〔OH-〕-〔H+〕
所以最简式计算是合理的
(4) 0.07mol·L-1氯化丁基胺和0.06mol·L-1丁基胺(10.71)
pH=10.64
由于ca〉〉〔OH-〕-〔H+〕,且cb〉〉〔OH-〕-〔H+〕
所以最简式计算是合理的
4.10 一溶液含1.28g·L-1苯甲酸和3.65g·L-1苯甲酸钠,求其pH。
解:c(苯甲酸)=
c((苯甲酸钠)=
pH=3.59
由于ca〉〉〔OH-〕-〔H+〕,且cb〉〉〔OH-〕-〔H+〕
所以最简式计算是合理的
4.11 下列三种缓冲溶液的pH各为多少?如分别加入1mL 6 mol·L-1HCI溶液,它们的pH各变为多少?
(1)100mLl.0mol·L-1HOAc和1.0mo mol·L-1NaOAc溶液;
(2)100mL 0.050mol·L-1HOAc和1.0mol·L-1NaOAc溶液;
(3) 100mL 0.050mol·L-1HOAc和1.0mol·L-1NaOAc溶液。
这些计算结果说明了什么问题?
解:(1) 100mLl.0mol·L-1HOAc和1.0mo mol·L-1NaOAc溶液
(2) 100mL 0.050mol·L-1HOAc和1.0mol·L-1NaOAc溶液
(3) 100mL 0.07mol·L-1HOAc和0.07mol·L-1NaOAc溶液
计算结果说明ca,cb 越大且二者的比值趋向1时,溶液的pH值变化小,溶液的缓冲性能好
4.12 当下列溶液各加水稀释十倍时,其pH有何变化?计算变化前后的pH。
’ (1)0.10 mol·L-1HCI;
(2)0.10mol·L-1NaOH;
(3)0.10 mol·L-1HOAc;
(4)0.10 mol·L-1NH3·H20+0.10 mo1·L-1NH4Cl。
解:(1)〔H+〕=0.10mol·L –1 pH=1.00
稀释后〔H+〕=0.010mol·L –1 pH=2.00
(2) 〔OH-〕=0.10mol·L –1 pOH=1.000 pH=13.0
稀释后〔OH-〕=0.010mol·L –1 pOH=2.00 pH=12.00
(3)
(4)
pH=9.26
稀释后
pH=9.26
4.13 将具有下述pH的各组强电解质溶液,以等体积混合,所得溶液的pH各为多少?
(1)pH 1.00+pH 2.00; (2)pH1.00+pH5.00;(3)pH13.00+pH1.00;
(4)pH 14.00+pH 1.00;(5)pH 5.00+pH 9.00。
解:(1)
(2)
(3)pH=13.00 〔H+〕=10-13 〔OH-〕=10-1
pH=1.00 〔H+〕=10-1
H+ + OH- →H2O pH=7.00
(4) pH=14.00 〔OH-〕=1.0
pH=1.00 〔H+〕=10-1
(5) pH=5.00 〔H+〕=10-5
pH=9.00 〔H+〕=10-9 〔OH-〕= 10-5
H+ + OH- →H2O pH=7.00
4.14 欲配制pH=10.0的缓冲溶液1 L。用了16.0mol·L-1氨水420mL,需加NH4C1多少克?
解:设需加NH4C1m克
m=65.4g
4.15 欲配制500 mLpH=5.0的缓冲溶液,用了6 mol·L-1HOAc 34 mL,需加NaOAc·3H2O多少克?
解:设需加NaOAc·3H2Om克
m=202.1g
4.16 需配制pH=5.2的溶液,应在1 L 0.01 mol·L-1苯甲酸中加人多少克苯甲酸钠?
解:需加苯甲酸钠m克
m=14.2g
4.17 需要pH=4.1的缓冲溶液,分别以HOAc十NaOAc和苯甲酸+苯甲酸钠(HB+NaB)配制。试求[NaOAc]/[HOAc]和[NaB]/[HB],若两种缓冲溶液的酸的浓度都为0.1mol·L-1,哪种缓冲溶液更好?解释之。
解: HAc-NaAc
HB-NaB
4.18 将一弱碱0.950g溶解成100mL溶液,其pH为11.0,已知该弱碱的相对分子质量为125,求弱碱的pKb。
解:
习题4-2
4.1 用0.01000mol·L-1HNO3溶液滴定20.00mL0.01000 mol·L-1NaOH溶液时,化学计量点时pH为多少?化学计量点附近的滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点?
解:HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
化学计量点的pH=7.00
计量点前NaOH剩余0.1﹪时
pH=8.70
计量点后,HNO3过量0.02mL
pH=5.30
滴定突跃为8.70-5.30,选中性红为指示剂
4.2 某弱酸的pKa=9.21,现有其共轭碱NaA溶液20.00 mL浓度为0.1000 mol·L-1,当用0.1000mol·L-1HCI溶液滴定时,化学计量点的pH为多少?化学计量点附近的滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点?
解:计量点时 HCl + NaA → NaCl + HA
c(HA)=0.05000mol·L-1
c·Ka=0.05000×10-9.21﹥10Kw
4.
pH=5.26
计量点前NaOH剩余0.1﹪时
c(A-)= c(HA)=
pH=6.21
计量点后,HCl过量0.02mL
pH=4.30
滴定突跃为6.21-4.30,选甲基红为指示剂。
4.3 如以0.2000mol·L-1NaOH标准溶液滴定0.2000mol·L-1邻苯二甲酸氢钾溶液,化学计量点时的pH为多少?化学计量点附近滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点?
解:计量点时产物为邻苯二甲酸钾钠
c(邻苯二甲酸钾钠)=0.1000mol·L-1
pH=9.27
计量点前NaOH剩余0.1﹪时
c(邻苯二甲酸氢钾)=
c(邻苯二甲酸钾钠)=
pH=8.54
计量点后,HCl过量0.02mL
pH=4.00
滴定突跃为8.54-4.00,选酚酞为指示剂。
4.4 用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定0.1000 mol·L-1酒石酸溶液时,有几个滴定突跃?在第二化学计量点时pH为多少?应选用什么指示剂指示终点?
解:酒石酸 =3.04 =4.37
∴酒石酸不能分步滴定,由于第二步能准确滴定,因此只有一个突跃。
第二个化学计量点时 ,酒石酸根离子的浓度为0.03333mol·L-1
pOH=5.56 PH=8.44
选用百里酚蓝为指示剂。
4.5 有一三元酸,其pK1=2,pK2=6,pK3=12。用NaOH溶液滴定时,第一和第二化学计量点的pH分别为多少?两个化学计量点附近有无滴定突跃?可选用何种指示剂指示终点?能否直接滴定至酸的质子全部被中和?
解:pHsp1=( pK1+ pK2)=(2+6)=4.0
pHsp2=( pK2+ pK3)=(6+12)=9.0
, 且ck1﹥10-8,符合分别滴定条件,故,第一化学计量点附近有pH突跃,应选甲基橙或甲基红为指示剂。
﹥104, 且ck2﹥10-8,符合分别滴定条件,故,第二化学计量点附近也有pH突跃,应选酚酞为指示剂。
k3=10-12, 太小,不能满足准确,滴定条件,故,第三化学计量点附近无pH突跃,既不能滴至酸的质子全部被中和。
习题4-3
4.1 标定HCI溶液时,以甲基橙为指示剂,用Na2C03为基准物,称取Na2C03 0.613 5g,用去HCI溶液24.96mL,求HCl溶液的浓度。
解:反应方程式
Na2CO3 + 2HCl→2NaCl + CO2 + H2O
HCl)= n(Na2CO3)
c(HCl)=0.4638mol•L-1
4.2 以硼砂为基准物,用甲基红指示终点,标定HCl溶液。称取硼砂0.985 4g。用去HCI溶液23.76mL,求HCI溶液的浓度。
解:反应方程式
Na2B4O7•10H2O + 2HCl→4H3BO3 + 10H2O + 2NaCl
Na2B4O7•10H2O)
c(HCl)=0.2175 mol•L-1
4.3 标定NaOH溶液,用邻苯二甲酸氢钾基准物0.502 6g,以酚酞为指示剂滴定至终点,用去NaOH溶液21.88 mL。求NaOH溶液的浓度。
解:n(NaOH)=n(邻苯二甲酸氢钾)
c(NaOH)=0.1125 mol•L-1
4.4 称取纯的四草酸氢钾(KHC204·H2C204·2H20)0.6174g,用NaOH标准溶液滴定时,用去26.35 mL。求NaOH溶液的浓度。
解:反应方程式
2KHC2O4•H2C2O4•2H2O +6NaOH →3Na2C2O4 + K2C2O4 + 8H2O
n(KHC2O4•H2C2O4•2H2O)=
c(NaOH)=0.2765 mol•L-1
4.5 称取粗铵盐1.075 g,与过量碱共热,蒸出的NH3以过量硼酸溶液吸收,再以0.3865mol·L—1HCl滴定至甲基红和溴甲酚绿混合指示剂终点,需33.68 mLHCl溶液,求试样中NH3的质量分数和以NH4Cl表示的质量分数。
解:n(NH4+)=n(HCl)
NH3%=%
=%
=20.62%
NH4Cl%=
=64.77%
4.6 称取不纯的硫酸铵1.000g,以甲醛法分析,加入已中和至中性的甲醇溶液和
0.3638mol·L-1NaO H溶液50.00mL,过量的NaOH再以0.3012mol·L-1HCI溶液21.64mL回滴至酚酞终点。试计算(NH4)2SO 4的纯度。
解:
(NH4)2SO4%=
=77.12%
4.7 面粉和小麦中粗蛋白质含量是将氮含量乘以5.7而得到的(不同物质有不同系数),2.449g面粉经消化后,用NaOH处理,蒸出的NH3以100.0mL 0.010 86mol·L-1HCl溶液吸收,需用0.01228mol·L-1NaOH溶液15.30mL回滴,计算面粉中粗蛋白质的质量分数。
解:
粗蛋白质含量=
=2.93%
4.8 一试样含丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]和惰性物质,用克氏法测定氮,称取试样2.215g,消化后,蒸馏出NH3并吸收在50.00 mL 0.1468 mol·L-1H2SO4溶液中,再以
0.092 14mol·L-1NaOH 11.37mL回滴,求丙氨酸的质量分数。
解:
丙氨酸质量分数=
=64.04%
4.9 吸取10mL醋样,置于锥形瓶中,加2滴酚酞指示剂,用0.163 8mol·L—1NaOH溶液滴定醋中的HOAc,如需要28.15 mL,则试样中HOAc浓度是多少?若吸取的HOAc溶液ρ=1.004g·mL-1,试样中HOAc的质量分数为多少?
解:c(HOAc)==0.4611 mol•L-1
HOAc质量分数=
=2.76%
4.10 称取浓磷酸试样2.000g,加入适量的水,用0.8892 mol·L-1NaOH溶液滴定至甲基橙变色时,消耗NaOH标准溶液21.73 mL。计算试样中H3P04的质量分数。若以P205表示,其质量分数为多少?
解:当滴定至甲基橙变色时,反应为:
H3PO4 + NaOH →NaH2PO4 +H2O
N(H3PO4)= n(NaOH)
H3PO4%=
=94.68%
P2O5%==68.57%
4.11 欲用0.2800 mol·L-1HCl标准溶液测定主要含Na2C03的试样,应称取试样多少克?
解:n(HCl)=n(Na2CO3)
m(Na2CO3)=0.5×0.28×0.025×105.99
=0.37g
4.12 往0.3582 g含CaC03及不与酸作用杂质的石灰石里加入25.00 mL 0.147 1mol·L—1HCI溶液,过量的酸需用10.15mLNaOH溶液回滴。已知1 mLNaOH溶液相当于1.032mLHCl溶液。求石灰石的纯度及C02的质量分数。
解:反应方程式
2HCl + CaCO3 → H2O + CO2 + CaCl2
n(HCl)=n(CaCO3)
CaCO3%=
=29.85%
CO2%=
=13.12%
4.13 含有S03的发烟硫酸试样1.400 g,溶于水,用0.805 0 mol·L-1NaOH溶液滴定时消耗36.10mL,求试 样中S03和H2SO4的质量分数(假设试样中不含其他杂质)。
解:设SO3和H2SO4的质量分数分别为 x和y,则有
解方程组得,
4.14 有一Na2C03与NaHC03的混合物0.3729g,以0.1348mol·L—1HCI溶液滴定,用酚酞指示终点时耗去21.36mL,试求当以甲基橙指示终点时,将需要多少毫升的HCI溶液?
解:当用酚酞作指示剂时,只有Na2CO3与HCL反应,n(Na2CO3)=n(HCL)
故 m(Na2CO3)=0.1348×21.36×10-3×105.99=0.3052g
m(NaHCO3)=0.3729-0.3052=0.0677g
当滴至甲基橙变色时Na2CO3消耗HCL 21.36×2=42.72(mL)
NaHCO3消耗HCL =5.98(mL)
共消耗HCL 42.72+5.98=48.70(mL)
4.15 称取混合碱试样0.9476g,加酚酞指示剂,用0.278 5 mol·L—1HCI溶液滴定至终点,计耗去酸溶液34.12mL,再加甲基橙指示剂,滴定至终点,又耗去酸23.66 mL。求试样中各组分的质量分数。
解:因为V1=34.12mL〉V2=23.66mL, 所以,混合碱中含有NaOH 和Na2CO3
Na2CO3%=%
=73.71%
NaOH%=%
=12.30%
4.16 称取混合碱试样0.6524g,以酚酞为指示剂,用0.199 2mol·L-1HCI标准溶液滴定至终点,用去酸溶液21.76mL。再加甲基橙指示剂,滴定至终点,又耗去酸溶液27.15 mL。求试样中各组分的质量分数。
解:因为V2=27.15.12mL〉V1=21.76mL, 所以,混合碱中含有NaHCO3 和Na2CO3
Na2CO3%=%
=70.42%
NaHCO3%=%
=13.83%
4.17 一试样仅含NaOH和Na2C03,一份重0.3515g试样需35.00mL 0.198 2mol·L-1HCI溶液滴定到酚酞变色,那么还需再加人多少毫升0.1982 mol·L-1HCI溶液可达到以甲基橙为指示剂的终点?并分别计算试样中NaOH和Na2C03的质量分数
解:设NaOH含量为,Na2CO3含量为,需V ml HCl,则
解得V = 5.65mL, X
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