习题课水分析化学.ppt
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1、第二章 习题(p57)1.常量滴定管的读数误差为常量滴定管的读数误差为0.01mL,如果要求滴定,如果要求滴定的相对误差分别小于的相对误差分别小于0.5%和和0.05%,问滴定时至,问滴定时至少消耗标准溶液的量是多少毫升(少消耗标准溶液的量是多少毫升(mL)?这些结)?这些结果说明了什么问题?果说明了什么问题?解:解:滴定管的读数误差每次为滴定管的读数误差每次为0.01mL,滴定的毫升,滴定的毫升数的通过两次获得,根据相对误差公式:数的通过两次获得,根据相对误差公式:滴定结果表明:滴定的滴定结果表明:滴定的mL数少,相对误差大;滴定数少,相对误差大;滴定的的mL数多,相对误差小。数多,相对误差
2、小。2.万分之一分析天平,可准确称至万分之一分析天平,可准确称至0.0001g,如果分,如果分别称取试样别称取试样30.0mg和和10.0mg,相对误差是多少?滴定,相对误差是多少?滴定时消耗标准溶液的量至少多少毫升(时消耗标准溶液的量至少多少毫升(mL)?)?解:(解:(1)计算称量相对误差)计算称量相对误差 取样取样30.0mg,由于试样的称取一般采用差减法获,由于试样的称取一般采用差减法获得(两次称量值相减),每次称量的绝对误差为得(两次称量值相减),每次称量的绝对误差为0.0001,相对误差为:,相对误差为:取样取样10.0mg,相对误差为,相对误差为:(2)计算滴定毫升数)计算滴定毫
3、升数 取样取样30.0mg,称量误差为,称量误差为0.7%,为使测定过程,为使测定过程中的误差一致,故滴定的相对误差也应为中的误差一致,故滴定的相对误差也应为0.7%,因,因此,根据相对误差计算此,根据相对误差计算 取样取样10.0mg,滴定所消耗的标准溶液量至少为:,滴定所消耗的标准溶液量至少为:计算表明:称样量太少,误差大,滴定毫升数少。计算表明:称样量太少,误差大,滴定毫升数少。若取样量放大十倍,即若取样量放大十倍,即300.0mg和和100.0mg,其相对,其相对误差分别为误差分别为0.07%和和0.2%,滴定消耗的体积至少分,滴定消耗的体积至少分别为别为30mL和和10mL。第三章第
4、三章 酸碱滴定法习题(酸碱滴定法习题(p115)3.如一弱碱型指示剂的离解常数为如一弱碱型指示剂的离解常数为KHin=6.0 10-9,问,问该指示剂的变色范围应为多少?该指示剂的变色范围应为多少?解解:指示剂指示剂理论变色范围为理论变色范围为pKa 1,故,故pH=pKHin1 =lg6.010-91 =8.221(pH 7.22 9.22)4.下列物质可否在水溶液中直接滴定下列物质可否在水溶液中直接滴定(1)0.10 mol/L HAc;(2)0.10 mol/L HCOOH;(3)0.10 mol/L CH3NH2(4)0.10 mol/L HCl+0.10 mol/L H3BO3。解:
5、解:判断弱酸被准确直接滴定的条件是判断弱酸被准确直接滴定的条件是 CspKa 10-8 判断弱碱被准确直接滴定的条件是判断弱碱被准确直接滴定的条件是 CspKb 10-8(1)0.10 mol/L HAc,Ka=1.810-5,CspKa 10-8,可用强碱,可用强碱直接滴定。直接滴定。(2)0.10 mol/L HCOOH,Ka=1.810-4,CspKa 10-8,可用,可用强碱直接滴定。强碱直接滴定。(3)0.10 mol/L CH3NH2,Kb=4.210-4,CspKb10-8,可用强,可用强酸直接滴定。酸直接滴定。(4)0.10 mol/L HCl+0.10 mol/L H3BO3
6、,HCl为强酸,可用为强酸,可用强碱直接滴定;强碱直接滴定;H3BO3为弱酸,为弱酸,Ka=5.810-10,CspKa 10-8,故,故0.10 mol/L H3BO3不能用强碱直接滴定。不能用强碱直接滴定。5.下列物质可否准确分级滴定下列物质可否准确分级滴定(1)0.1000 mol/L H2C2O4;(2)0.1000 mol/L 联氨联氨H2N H2N解:解:分级滴定的判别式为:分级滴定的判别式为:对于多元酸:对于多元酸:对于多元碱:对于多元碱:(1)H2C2O4,Ka1=5.910-2,Ka2=6.410-5,不能分级滴定,但两个质子可一并滴定,因为不能分级滴定,但两个质子可一并滴定
7、,因为(2)H2N H2N,Kb1=3.010-8,Kb2=7.610-15,故只能滴定到第一个化学计量点,有故只能滴定到第一个化学计量点,有1%的误差。的误差。7.取水水样取水水样100.0 mL,用,用0.1000 mol/L HCl溶液滴溶液滴定至酚酞终点,消耗定至酚酞终点,消耗13.00 mL,再加甲基橙指示剂,再加甲基橙指示剂,继续用继续用HCl溶液滴定至橙红色出现,消耗溶液滴定至橙红色出现,消耗20.00mL,问水样中有何种碱度?含量为多少(以问水样中有何种碱度?含量为多少(以mg/L 表示)表示)?解:解:PM,水样中含水样中含CO32-和和HCO3碱度。碱度。12.一水样中可能
8、含有一水样中可能含有CO32-、OH-、HCO3-,或者是,或者是混合水样。用混合水样。用20.00 mL 0.1000mol/L HCl溶液,以酚溶液,以酚酞为指示剂可滴定至终点。问:酞为指示剂可滴定至终点。问:(1)若水样含)若水样含OH-和和CO32-的量相同的量相同,再以甲基橙为,再以甲基橙为指示剂,还需加入多少毫升指示剂,还需加入多少毫升HCl溶液才可滴定至橙红溶液才可滴定至橙红色终点色终点?(?(M=?)?)(2)若水样含有)若水样含有CO32-和和HCO3-的量相同的量相同,接着以甲,接着以甲基橙为指示剂,还需滴入多少毫升基橙为指示剂,还需滴入多少毫升HCl溶液才可达到溶液才可达
9、到橙红色终点?橙红色终点?(M=?)?)(3)若加入甲基橙指示剂时,)若加入甲基橙指示剂时,不需滴入不需滴入HCl溶液就已溶液就已呈现终点颜色,该水样中含有何种物质呈现终点颜色,该水样中含有何种物质?(?(M=0)解解:已知已知 P=20.00mL(1)水样含)水样含OH-和和CO32-的量相同的量相同,以酚酞为指示剂的反应如,以酚酞为指示剂的反应如下:下:OH-+H+=H2O CO32-+H+=HCO3-两个反应消耗的两个反应消耗的HCl 20.00 mL 加入甲基橙后加入甲基橙后:HCO3-+H=H2CO3 消耗的消耗的HCl体积应为体积应为10.00 mL。(2)水样含有)水样含有CO3
10、2-和和HCO3-的量相同的量相同,以酚酞为指示剂的反,以酚酞为指示剂的反应如下:应如下:CO32-+H+=HCO3-消耗的消耗的HCl 20.00 mL。加入甲基橙后,其反应为:加入甲基橙后,其反应为:HCO3-+H+=H2CO3 HCO3-包括原水中包括原水中CO32-滴定产生的(消耗盐酸滴定产生的(消耗盐酸20.00 mL和原水中原有的和原水中原有的HCO3-,由于两种组分的量相同,因此原水,由于两种组分的量相同,因此原水样中样中HCO3-消耗的体积为消耗的体积为20.00 mL,故总体积为,故总体积为20.00+20.00=40.00 mL。(3)水样加入甲基橙指示剂时,不需滴入)水样
11、加入甲基橙指示剂时,不需滴入HCl溶液就已呈现溶液就已呈现终点颜色,该水样中只含有终点颜色,该水样中只含有OH-碱度。碱度。第四章第四章 络合滴定法习题(络合滴定法习题(p161)2.用用EDTA标准溶液滴定水样中的标准溶液滴定水样中的Ca2+、Mg2+、Zn2+时的最小时的最小pH值是多少?实际分析中应控制的在多大?值是多少?实际分析中应控制的在多大?解:解:查表得:查表得:lgKCaY=10.69,lgKMgY=8.69,lgKZnY=16.50,设水样中的各金属离子的浓度均为设水样中的各金属离子的浓度均为10-2 mol/L,则,则 lgY(H)=lgKMY 8,故,故 滴定滴定Ca2+
12、的的pH值为值为:lgY(H)=lgKCaY 8=10.698=2.69,查查p127表表4.2,pH=7.6,实际分析中,由于,实际分析中,由于Mg2+干扰,采用干扰,采用pH=12。滴定滴定Mg2+的的pH值为值为:lgY(H)=lgKMgY 8=8.698=0.69,查查127表表4.2,pH=9.7,实际分析中,采用,实际分析中,采用pH=10。滴定滴定Zn2+的的pH值为值为:lgY(H)=lgKZnY 8=16.508=8.50,查查p127表表4.2,pH=4.0,实际分析中,采用,实际分析中,采用pH=5。3.计算计算pH=10时,以时,以10.0 mmol/L EDTA溶液滴
13、定溶液滴定20.00mL 10.0mmol/LMg2+溶液,在计量点时的溶液,在计量点时的Mg2+量浓度和量浓度和pMg值。值。解:解:查表的查表的pH=10时,时,lgY(H)=0.45 lgKMgY=lgKMgY lgY(H)=8.690.45=8.24 pMg=5.276.称取铝盐混凝剂试样称取铝盐混凝剂试样1.200克,溶解后加入过量克,溶解后加入过量10.0 mmol/L EDTA溶液溶液50.00 mL,pH为为5 6,以,以XO为指示剂,用为指示剂,用10.0 mmol/L 锌标准溶液回滴,消耗锌标准溶液回滴,消耗10.90 mL,求该混凝剂中,求该混凝剂中Al2O3的百分含量?
14、的百分含量?解:解:7.取一份水样取一份水样100 mL,调节,调节pH=10,以,以EBT为指示为指示剂,用剂,用10.0 mmol/L 滴定至终点,消耗滴定至终点,消耗24.20 mL;另;另取一份水样取一份水样100 mL,调节,调节pH=12,加钙指示剂,加钙指示剂(NN),然后以),然后以10.0 mmol/L EDTA溶液滴定至终溶液滴定至终点,消耗点,消耗13.16 mL。求该水样中总硬度(以。求该水样中总硬度(以 mmol/L 表示)和表示)和Ca2+、Mg2+的含量(以的含量(以mg/L 表示)?表示)?解:解:9.在在0.1000 mol/L NH3 NH4Cl溶液中,能否
15、用溶液中,能否用EDTA准确滴准确滴定定0.1000 mol/L 的的Zn2+溶液。溶液。解:解:NH3 NH4Cl溶液,其溶液,其pH=10,查表得,查表得,lgY(H)=0.45,lgM(OH)=2.4,lgKZnY=16.5 金属离子被准确滴定的条件是金属离子被准确滴定的条件是lg(cMspKMY)6 本题中本题中cMsp=0.1/2=0.05,故,故 lg(cMspKMY)6 所以,所以,EDTA能准确滴定能准确滴定0.1000mol/L 的的Zn2+。3.水样中水样中Pb2+和和Ba2+的浓度分别为的浓度分别为0.0100和和0.1000 mol/L,逐,逐滴加入滴加入K2CrO4溶
16、液,那一种离子先沉淀?两者有无分开的可能溶液,那一种离子先沉淀?两者有无分开的可能?解解:(:(1)K104,两者的浓度相差,两者的浓度相差10倍,倍,Pb2+开始沉淀时的开始沉淀时的CrO42-浓度:浓度:BaCrO4开始沉淀所需的开始沉淀所需的CrO42-为:为:故故Pb2+先沉淀。先沉淀。(2)BaCrO4开始沉淀时,开始沉淀时,剩余的游离剩余的游离Pb2+:Pb2+=1.810-14/1.17 10-9=1.5410-5,与初始,与初始Pb2+比,比,生成生成PbCrO4接近接近99.9%(反应基本完全),可以分别滴定。(反应基本完全),可以分别滴定。第五章第五章 沉淀滴定法习题(沉淀
17、滴定法习题(p182)7.在有在有AgCl沉淀的溶液中,加入沉淀的溶液中,加入0.0100 mol/L NaSCN溶液,溶液,AgCl能否转化成能否转化成AgSCN沉淀,转化终沉淀,转化终止时溶液中止时溶液中Cl-的量浓度是多少?的量浓度是多少?解:解:AgCl沉淀在水中的溶解度为:沉淀在水中的溶解度为:Ag+SCN-=1.3310-50.0100 =1.3310-7 Ksp.AgSCN=1.0710-12所以,所以,AgCl能转化成能转化成AgSCN。转化终止时,溶液中转化终止时,溶液中Ag+的浓度为:的浓度为:例例:滴定的体积误差滴定的体积误差V绝对误差绝对误差相对误差相对误差20.00
18、mL 0.02 mL 0.1%2.00 mL 0.02 mL 1%称量误差称量误差m绝对误差绝对误差相对误差相对误差0.2000 g 0.2 mg 0.1%0.0200 g0.2 mg 1%滴定剂体积应为滴定剂体积应为2030mL称样质量应大于称样质量应大于0.2g一、误差计算一、误差计算解:选择题选择题:可用于减小测定过程中偶然误差的方法是(可用于减小测定过程中偶然误差的方法是()。)。A 对照实验对照实验 B.空白实验空白实验 C 校正仪器校正仪器 D.增加平行测定次数增加平行测定次数 下列情况引起的误差是系统误差还是偶然误差?(1)砝码锈蚀;(2)称重时试样吸收了空气中的水分;(3)滴定
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- 习题 水分 化学
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