分析化学第5章课后答案

1第五章习题5.1计算pH=5时EDTA的酸效应系数αY(H)。若此时EDTA各种存在形式的总浓度为0.0200mol·L-1，则[Y4-]为多少？答案：（1）EDTA的61~KK：1010.26，106.16，102.67，102.0，101.6，100.961~ββ：1010.26，1016.42，1019.09，1021.09，1022.69，1023.59pH=5.0时：66554433221HYHHHHHH1ββββββ=1+105.26+106.42+104.09+101.09+10-2.31+10-6.41=106.45（2）[Y4-]=45.610020.0=7.1×10-9mol·L-15.2pH=5时，锌和EDTA配合物的条件稳定常数是多少？假设Zn2+和EDTA的浓度皆为10-2mol·L-1（不考虑羟基配位等副反应）。pH=5时，能否用EDTA标准溶液滴定Zn2+？答案：查表5-2:当pH=5.0时，lgαY(H)=6.45，Zn2+与EDTA浓度皆为10-2mol·L-1，lgK’=lgK稳-lgαY(H)=16.50-6.46=10.05﹥8，可以滴定。5.3假设Mg2+和EDTA的浓度皆为10-2mol·L-1，在pH=6时，镁与EDTA配合物的条件稳定常数是多少（不考虑羟基2配位等副反应）？并说明在此pH条件下能否用EDTA标准溶液滴定Mg2+。如不能滴定，求其允许的最小pH。答案：（1）查表5-2:当pH=6.0时，lgαY(H)=4.65，lgK’=lgK稳-lgαY(H)=8.69-4.65=4.04，lgK’﹤8，∴不能滴定（2）lgαY(H)=lgK稳-8=0.69，查表5-2得pH≈9.6。5.4试求以EDTA滴定浓度各为0.01mol·L-1的Fe3+和Fe2+溶液时所允许的最小pH。答案：（1）Fe3+：lgαY(H)=lgK稳-8=25.1-8=17.1，查表5-2得pH≈1.2（2）Fe2+：lgαY(H)=lgK稳-8=14.33-8=6.33，查表5-2得pH≈5.15.5计算用0.0200mol·L-1EDTA标准溶液滴定同浓度的Cu2+离子溶液时的适宜酸度范围。答案：（1）lgαY(H)=lgcK稳-6=lg(0.0200×1018.80)-6=11.1，查表5-2得pH≈2.8（2）[OH-]=][2CuKsp=0200.0102.220=1.1×10-9，pH=5.0，∴pH范围：2.8～5.05.6称取0.1005g纯CaCO3溶解后，用容量瓶配成100mL溶3液。吸取25mL，在pH﹥12时，用钙指示剂指示终点，用EDTA标准溶液滴定，用去24.90mL。试计算：（1）EDTA溶液的浓度；（2）每毫升EDTA溶液相当于多少克ZnO和Fe2O3。答案：（1）c(EDTA)=330.25000.2510VMmCaCO=30..10000.251090.241.1001005.0=0.01008mol·L-1（2）TZnO/EDTA=c(EDTA)×MZnO×10-3=0.01008×81.04×10-3=0.008204g·mL-1TFe2O3/EDTA=21c(EDTA)×MFe2O3×10-3=21×0.01008×159.7×10-3=0.008048g·mL-15.7用配位滴定法测定氯化锌（ZnCl2）的含量。称取0.2500g试样，溶于水后，稀释至250mL，吸取25.00mL，在pH=5～6时，用二甲酚橙作指示剂，用0.01024mol·L-1EDTA标准溶液滴定，用去17.61mL。试计算试样中含ZnCl2的质量分数。答案：ωZnCl2=sZnClmMcV00.250.2502310×100%=2500.03.1361061.1701024.000.250.2503×100%=98.31%5.8称取1.032g氧化铝试样，溶解后移入250mL容量瓶，稀释至刻度。吸取25.00mL，加入TAl2O3=1.505mg/mL的EDTA标准溶液10.00mL，以二甲酚橙为指示剂，用Zn(OAc)2标准4溶液进行返滴定，至红紫色终点，消耗Zn(OAc)2标准溶液12.20mL。已知1mLZn(OAc)2溶液相当于0.6812mLEDTA溶液。求试样中Al2O3的质量分数。答案：25.00mL溶液中Al2O3的质量为m=1.505×(10.00-0.6812×12.20)=2.542mg，ωAl2O3=smm300.250.25010×100%=032.110542.2300.250.250×100%=2.46%5.9用0.01060mol·L-1EDTA标准溶液滴定水中钙和镁的含量，取100.0mL水样，以铬黑T为指示剂，在pH=10时滴定，消耗EDTA31.30mL。另取一份100.0mL水样，加NaOH使呈强碱性，使Mg2+成Mg(OH)2沉淀，用钙指示剂指示终点，继续用EDTA滴定，消耗19.20mL。计算：（1）水的总硬度（以CaCO3mg·L-1表示）（2）水中钙和镁的含量（以CaCO3mg·L-1和MgCO3mg·L-1表示）答案：（1）总硬=3310水VMcVCaCOEDTA=310100.0100.131.300.01060=332.1mg·L-1（2）钙含量=3310水VMcVCaCOEDTA=310100.0100.120.190.01060=203.7mg·L-1镁含量=3310水VMcVMgCOEDTA=310100.032.84)20.1930.31(0.01060=108.1mg·L-15.10分析含铜、锌、镁合金时，称取0.5000g试样，溶解后用容量瓶配成100mL试液。吸取25.00mL，调至pH=6，用PAN作指示剂，用0.05000mol·L-1EDTA标准溶液滴定铜和5锌，用去37.30mL。另外又吸取25.00mL试液，调至pH=10，加KCN以掩蔽铜和锌，用同浓度EDTA溶液滴定Mg2+，用取4.10mL，然后再滴加甲醛以解蔽锌，又用同浓度EDTA溶液滴定，用去13.40mL。计算试样中铜、锌、镁的质量分数。答案：（1）ωMg=0.10000.25310sMgMMcV×100%=0.10000.2530.500030.241010.40.05000×100%=3.99%（2）ωZn=0.10000.25310sZnMMcV×100%=0.10000.2530.500039.651040.130.05000×100%=35.05%（3）ωCu=0.10000.25310sCuMMcV×100%=0.10000.2530.500055.6310)40.1330.37(0.05000×100%=60.75%5.11称取含Fe2O3和Al2O3试样0.2015g，溶解后，在pH=2.0时以磺基水杨酸为指示剂，加热至50℃左右，以0.02008mol·L-1的EDTA滴定至红色消失，消耗EDTA15.20mL。然后加入上述EDTA标准溶液25.00mL，加热煮沸，调节pH=4.5，以PAN为指示剂，趁热用0.02112mol·L-1Cu2+标准溶液返滴定，用去8.16mL。计算试样中Fe2O3和Al2O3的质量分数。答案：（1）ωFe2O3=sOFemMcV3232110×100%=2015.069.1591020.1502008.0321×100%=12.09%（2）ωAl2O3=sOAlCuCuEDTAEDTAmMVcVc323222110)(×100%6=2015.096.10110)16.802112.000.2502008.0(321×100%=8.34%5.12分析含铅、铋和镉的合金试样时，称取试样1.936g，溶于HNO3溶液后，用容量瓶配成100.0mL试液。吸取该试液25.00mL，调至pH为1，以二甲酚橙为指示剂，用0.02479mol·L-1EDTA溶液滴定，消耗25.67mL，然后加六亚甲基四胺缓冲溶液调节pH=5，继续用上述EDTA滴定，又消耗EDTA24.76mL。加入邻二氮菲，置换出EDTA配合物中的Cd2+，然后用0.02174mol·L-1Pb(NO3)2标准溶液滴定游离EDTA，消耗6.76mL。计算合金中铅、铋和镉的质量分数。答案：（1）ωBi=0.10000.25310sBimMcV×100%=0.10000.253936.10.2091067.2502479.0×100%=27.48%（2）ωCd=0.10000.25310sCdmMcV×100%=0.10000.253936.14.1121076.602174.0×100%=3.41%（3）ωPb=0.10000.2532210)(sPbPbPbEDTAEDTAmMVcVc×100%=0.10000.253936.12.20710)76.602174.076.2402479.0(×100%=19.98%5.13称取含锌、铝的试样0.1200g，溶解后调至pH为3.5，加入50.00mL0.02500mol·L-1EDTA溶液，加热煮沸，冷却后，加醋酸缓冲溶液，此时pH为5.5，以二甲酚橙为指示剂，用0.02000mol·L-1标准锌溶液滴定至红色，用去5.08mL。加足量NH4F，煮沸，在用上述锌标准溶液滴定，用去20.70mL。计算试样中锌、铝的质量分数。7答案：ωAl=1200.098.261070.2002000.03×100%=9.31%ωPb=1200.039.6510)]08.570.20(02000.000.5002500.0[(3×100%=40.02%5.14称取苯巴比妥钠（C12H11N2O3Na，摩尔质量为254.2g·mol-1）试样0.2014g，溶于稀碱溶液中并加热（60℃）使之溶解，冷却后，加入醋酸酸化并移入250mL容量瓶中，加入0.03000mol·L-1Hg(ClO4)2标准溶液25.00mL，稀释至刻度，放置待下述反应发生：Hg2++2C12H11N2O3－=Hg(C12H11N2O3)2过滤弃去沉淀，滤液用干烧杯接收。吸取25.00mL滤液，加入10mL0.01mol·L-1MgY溶液，释放出的Mg2+在pH=10时以铬黑T为指示剂，用0.0100mol·L-1EDTA滴定至终点，消耗3.60mL。计算试样中苯巴比妥钠的质量分数。答案：2014.02.254210)60.30100.000.2503000.0(300.250.250×100%=98.45%