高教第五版分析化学课后习题及思考题答案第7章

第七章习题7．1下列情况，有无沉淀生成？（1）0.001mol·L－1Ca(NO3)2溶液与0.01mol·L－1NH4HF2溶液以等体积相混合；（2）0.01mol·L－1MgCl2溶液与0.1mol·L－1NH3－1mol·L－1NH4Cl溶液等体积相混合。解：（1）已知：Ksp(CaF2)=3.4×10－11两溶液等体积混合后:[Ca2+]=5.0×10－4mol·L－1,[F－]=5.0×10－3mol·L－1,[Ca2+][F－]2=5.0×10－4×(5.0×10－3)2=2.5×10－8＞Ksp(CaF2)=3.4×10－11∴有沉淀生成。（2）已知：Kb(NH3)=1.8×10－5Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10－11[Mg2+]=5.0×10－3mol·L－1,[NH3]=0.05mol·L－1,[NH4]=0.5mol·L－1,[OH－]=Kb(NH3)×[NH3]=1.8×10－5×0.05=1.8×10－6mol·L－1[NH4+]0.5[Mg2+][OH－]2=5.0×10－3×(1.8×10－6)2=1.6×10－14＜Ksp∵Q＜Ksp∴无沉淀生成。7．2求氟化钙的溶解度：（1）在纯水中（忽略水解）；（2）在0.01mol·L－1CaCl2溶液中；（3）在0.01mol·L－1HCl溶液中。解：（1）已知：Ksp(CaF2)=3.4×10－11，Ka(HF)=3.5×10－4[Ca2+][F－]2=s·（2s）2=4s3∴s=2.0×10－4mol·L－1（2）考虑同离子效应：[Ca2+][F－]2=0.01×(2s)2=3.4×10－11s=2.9×10－5mol·L－1（3）考虑酸效应：δF－=Ka(HF)=3.5×10－4=3.5×10－2Ka+[H+]3.5×10－4+0.01αF－=1=28.63.5×10－2[Ca2+][F－]2=[Ca2+][F－]2·α2=Ksp·α2s=1.9×10－3mol·L－17．3计算PH=5.0，草酸总浓度为0.05mol·L－1时,草酸钙的溶解度.如果溶液的体积为300mL,将溶解多少克CaC2O4?解:已知：Ka1(H2C2O4)=5.9×10－2，Ka2=6.4×10－5,Ksp(CaC2O4)=1.8×10－9M(CaC2O4)=128.1α(H)=1δ同理得：α=1.16[Ca2+][C2O42－]总=Ksp(CaC2O4)·αC2O42－s×0.05=1.8×10－9×1.16s=4.2×10－8mol·L－1溶解损失:m（CaC2O4）=4.2×10－8×0.3×128.1=1.6×10－6(g)=1.6×10－3(mg)7．425℃时,铬酸银的溶解度为每升0.0279g,计算铬酸银的溶度积.解:已知：M(Ag2CrO4)=331.73设：铬酸银（Ag2CrO4）的溶解度为S.s=0.0279=8.41×10－5mol·L－1331.73Ksp=[Ag+]2[CrO42－]=(2×8.41×10－5)2×8.41×10－5=2.38×10－127．5为了使0.2032g(NH4)2SO4中的SO42－沉淀完全,需要每升含63gBaCl2·2H2O的溶液多少亳升?解：已知M((NH4)2SO4)=132.14,M(BaCl2·2H2O)2SO4)=244.3考虑问题的思路是，沉淀剂过量20%～50%。[SO42－]=0.2032=1.538×10－3mol·L－1=1.54×10－3mol·L－1132.14[Ba2+]=63=0.258mol·L－1244.31000/0.258=x/1.54×10－3x=1.54×10－3×1000/0.258=5.96(mL)加入BaCl2的量按[SO42－]的量过量20~30%,即为7~8ml7．6计算下列换算因数:(1)从Mg2P2O7的质量计算MgSO4·7H2O的质量;(2)从(NH4)3PO4·12MoO3的质量计算P和P2O5的质量;(3)从Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)2的质量计算As2O3和CuO的质量;(4)从丁二酮肟镍Ni(C4H8N2O2)2的质量计算Ni的质量;(5)从8－羟基喹啉铝(C9H6NO)3Al的质量计算Al2O3的质量。解：(1)2M(MgSO4·7H2O)M(Mg2P2O7)=2.21(2)M(P)M[（NH4）2PO4·12MoO3]=0.016M(P2O5)2M[（NH4）2PO4·12MoO3]=0.038(3)3M(As2O3)M(Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)2=0.584M(CuO)M(Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)2=0.317．7以过量的AgNO3处理0.3500g的不纯KCl试样,得到0.6416gAgCl,求该试样中KCl的质量分数。解：设：纯KCl的质量为m（g），KCl的质量分数w；m(KCl)纯=0.6416×74.56=95.38%143.320.35000.35007．8欲获得0.30gMg2P2O7沉淀,应称取含镁4.0%的合金试样多少克?解：思路：先从0.3gMg2P2O7求得纯镁的质量M（Mg），而后求得含镁4.0%的合金的质量：即：M(Mg)=0.3×2M(Mg)=0.3×224.305=0.66(g)M(Mg2P2O7)222.6Mg合金:0.66／(4.0%)=1.65(g)7．9有纯的CaO和BaO的混合物2.212g，转化为混合硫酸盐后重5.023g，计算原混合物中CaO和BaO的质量分数.解设混合物中CaO的质量为x(g),BaO(2.212－x)g.m(MgSO4)=x×M(CaSO4)M(CaO)m(BaSO4)=(2.212－x)×M(BaSO4)M(BaO)xM(CaSO4)+(2.212－x)×M(BaSO4)=5.023M(CaO)M(BaO)将各物质的化学式量代入上式:求得x=1.844(g)∴w(CaO)=1.844／2.212=83.36%w(BaO)=(2.212－x)／2.212=16.64%7．10有纯的AgCl和AgBr混合试样质量为0.8132g，在Cl2气流中加热，使AgBr转化为AgCl，则原试样的质量减轻了0.1450g，计算原试样中氯的质量分数。.解：2AgBr+Cl2=2AgCl+2Br－质量减轻2×187.82×143.322×44.5(g)设m(AgBr)0.145(g)m(AgBr)=0.145×(187.8／44.5)=0.6119(g)m(AgCl)=0.8132－0.6119=0.2013(g)m(Cl)=0.2013×(35.45／143.32)=0.04979(g)∴w(Cl)=6.12%7．11铸铁试样1.000g，放置电炉中,通氧燃烧,使其中的碳生成CO2，用碱石棉吸收后增重0.0825。求铸铁中含碳的质量分数。解：w(C)=m(C)=0.085×12.01=2.25%44.011.0001.0007．12取磷肥2.500g，萃取其中有效P2O5，制成250mL试液，吸取10.00mL试液，加入HNO3,加H2O稀释至100mL，加喹钼柠酮试剂，将其中H3PO4沉淀为磷钼酸喹啉。沉淀分离后洗涤至中性，然后加25.00mL0.2500mol·L－1NaOH溶液，使沉淀完全溶解。过量的NaOH以酚酞作指示剂用0.2500mol·L－1HCl溶液回滴，用去3.25Ml。计算磷肥中有效P2O5的质量分数.。解；从反应原理可知：1P2O5∽2PO43－∽52NaOH∴n(P2O5)=(1／52)n(NaOH)w(P2O5)=1×0.2500×(25.00－3.25)×M(P2O5)=14.84%522.500×10.00×100025.007．13称取0.4817g硅酸盐试样,将它作适当处理后,获得0.2630g不纯的SiO2(含有Fe2O3,Al2O3等杂质)。将不纯的SiO2用H2SO4－HF处理，使SiO2转化为SiF4而除去。残渣经灼烧后,其质量为0.0013g。计算试样中纯SiO2的含量。若不经H2SO4－HF处理，杂质造成的误差有多大?解：W（SiO2）=(0.2630－0.0013)=54.33%0.4817ET%=(0.0013／0.2630)×100%=0.5%7．14称取0.4670g正长石试样,经熔样处理后,将其中K+沉淀为四苯硼酸钾K[B(C6H5)4],烘干后,沉淀质量为0.1726g,计算试样中K2O的质量分数.解：w(K2O)=m(K2O)=0.1726×M(K2O)=0.2272=4.86%2M(K[B(C6H5)4])0.46700.46700.48177．15在含有相等浓度的Cl－和I－溶液中,滴加入AgNO3溶液,哪一种先沉淀?第二种离子开始沉淀时,Cl－与I－的浓度比是多少?解：已知：Ksp(AgCl)=1.56×10－10,Ksp(AgI)=1.5×10－16∵AgCl和AgI是同类型的，且浓度相同，∴AgI(I－)先沉淀。当Cl－开始沉淀时，即[Ag+]同时满足两种沉淀，[Ag+][Cl－]=Ksp(AgCl),[Ag+][I－]=Ksp(AgI)∴[Cl－]=Ksp(AgCl)=106[I－]Ksp(AgI)7．16将30.00mLAgNO3溶液作用于0.1357gNaCl，过量的银离子需用2.50mlNH4SCN滴定至终点。预先知道滴定20.00mLAgNO3溶液需要19.85mlNH4SCN溶液。试计算(1)AgNO3溶液的浓度；(2)NH4SCN溶液的浓度。解：从反应原理可知：n(Ag+)=n(Cl－)n(Ag+)耗=(30.00－2.50×20.00）×c(Ag+)19.85M(NaCl)=58.44(0.1357／M(NaCl))×1000=c(Ag+)×(30.00－2.50×20.00／19.85)∴c(AgNO3)=(0.1357×1000)／(58.44×27.48)=0.08450mol·L－1c(NH4SCN)=0.08450×(20.00／19.85)=0.08514mol·L－17．17100mL0.0300mol·L－1KCl溶液中加入0.3400g固体硝酸银。求此溶液中的pCl及pAg解：n(Cl－)=0.003mol,n(Ag+)=n(AgNO3)=0.3400／170.0=0.002mol反应后，C(Cl－)全＝0.01mol·L－1∴pCl=2.0[Ag+]=(1.56×10－10)／0.01=1.56×10－8mol·L－1pAg=7.87．18将0.1159mol·L－1AgNO3溶液30.00mL加入含有氯化物试样0.2255g的溶液中,然后用3.16mL0.1033mol·L－1NH4SCN溶液滴定过量的AgNO3。计算试样中氯的质量分数。解：W(Cl)=(0.1159×30.00－0.1033×3.16)×M(Cl)=49.54%0.22557．19仅含有纯NaCl及纯KCl的试样0.1325g,用0.1032mol·L－1AgNO3标准溶液滴定,用去AgNO3溶液21.84mL.试求试样中NaCl及KCl的质量分数.解：设NaCl的质量为m(g)，KCl的质量为(0.1325－x)g，从反应原理可得：x+(0.1325－x)=0.1032×21.8458.4474.561000解之:x=0.1290g∴w（NaCl）=97.36%w(KCl)=2.64%7．20称取一定量的约含52%NaCl和44%KCl的试样。将试样溶于水后,加入0.1128mol·L－1AgNO3溶液30.00mL。过量的AgNO3需用10.00mL标准NH4SCN溶液滴定.已知1.00mL标准NH4SCN相当于1.15mLAgNO3.应称取试样多少克?解：设称取试样x(g)（∵NaCl和KCl与Ag+均1∶1为反应）52%·x+44%·x=0.1128×(30.00－11.50)×10－358.4474.56解之：x=0.14(g)7．21已知试