无机及分析化学第9章 习题解答(3)

E?/(H3AsO4/HAsO2)?E?(I2/I?)，在pH3.3时H3AsO4不能氧化I?，即As(V)不干扰。

7. 计算在H2SO4介质中， H+浓度分别为1 mol?L-1和0.1mol?L-1的溶液中VO2+/VO 2+电对的条件电极

电位(忽略离子强度的影响 )，已知E?(VO2+/VO 2+)=1.00V。

?)?1.00V 解 VO2??2H??e??VO2??H2O E?(VO2?/VO2E(VO2?/VO?2)?E(VO?2?/[HVO?2)?0.0592lg?2][VO2?]

[VO?2]?当[VO2?]?[VO2]?1mol?L?1时，

?/2??2??2E(VO2?/VO?/VO?/VO?2)?E(VO2)?E(VO2)?0.0592lg[H] ?)?1.00?0.0592lg12?1.00V 当[H?]?1mol?L-1时，E?/(VO2?/VO2?当[H?]?0.1mol?L-1时，E?/(VO2?/VO2)?1.00?0.0592lg0.12?0.88V

8. 在1 mol?L-1 HCl溶液中用Fe 3+ 溶液滴定Sn 2+ 时，计算：(1)此氧化还原反应的平衡常数及化学计量点时反应进行的程度；(2)滴定的电势突跃范围。在此滴定中应该选用什么指示剂？用所选指示剂滴定终点是否和化学计量点一致？

/?/解 在1mol?L?1HCl溶液中，E??0.68V,ESn?0.14V 4?Fe3?/Fe2?/Sn2? lgK?/?2?0.68?0.14?0.05923?19.305 K?/?2.0?1018

设反应进行程度为x，则Fe3?,Sn2?过剩1?x

K?/?100%?18????2.0?10, x?0.9999992，即反应完全程度为99.9999% ?1?x??/?/n1E1?n2E21?0.68?2?0.14Esp???0.32V

n1?n21?2计量点前，滴定分数为99.9%时：ESn4?/Sn2??0.14?0.059299.9%lg?0.23V 20.1%0.05920.1%lg?0.50V 1100%计量点后，滴定分数为100.1%时：EFe3?/Fe2??0.68?选次甲基蓝(0.36V)为指示剂，滴定终点和化学计量点不一致的。

9. 用30.00 mL KMnO4恰能完全氧化一定质量的KHC2O4·H2O，同样质量的KHC2O4·H2O又恰能被25.20mL0.2000mol·L1KOH溶液中和。计算KMnO4溶液的浓度。

－

解 5KOH~5KHC2O4?H2O~2KMnO4 nKMnO4?30.00?cKMnO4?2nKOH 52?0.2000?25.20 解得：cKMnO4?0.06720mol?L?1 510. 用KMnO4法测定硅酸盐样品中的Ca2+含量。称取试样0.5863g，在一定条件下，将钙沉淀为CaC2O4，过滤、洗涤沉淀。将洗净的CaC2O4溶解于稀H2SO4中，用0.05052 mol?L?1 KMnO4标准溶液滴定，消耗25.64mL。计算硅酸盐中Ca的质量分数。

2?~2KMnO4 nKMnO4?解 5Ca~5CaC2O4~5C2O42nKOH 55?0.05052?25.64?10?3?40.08w?Ca??2?100%?22.14%

0.586311. 称取软锰矿试样0.5000g ，在酸性溶液中将试样与0.6700g 纯Na2C2O4 充分反应，最后以0.02000 mol?L-1 KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4，至终点时消耗30.00 mL 。计算试样中MnO2的质量分数。

2?2?+4H+=Mn2++2CO2?+2H2O n(MnO2)=n(C2O4) 解 MnO2+C2O4 213

2?2?+2+)2MnO?4+5C2O4+16H=2Mn+10CO2?+8H2O n(C2O4?5n2(KM4n O)?0.67005???0.02000?30.00?10?3??86.94?134.002?w?MnO2????100%?60.86%

0.500012. 将含有PbO和PbO2的试样1.234g，用20.00mL0.250 0mol·L1H2C2O4溶液处理，将Pb(Ⅳ)还原为

－

Pb(Ⅱ)。溶液中和后，使Pb2+定量沉淀为PbC2O4，并过滤。滤液酸化后，用0.04000mol·L-1KMnO4溶液滴定剩余的H2C2O4，用去KMnO4溶液10.00mL。沉淀用酸溶解后，用同样的KMnO4溶液滴定，用去KMnO4溶液30.00mL。计算试样中PbO及PbO2的质量分数。

解 设n(PbO2) = x mmol， n(PbO) = y mmol

2?2+?2+4H+=PbC2O4+2CO2+2H2O Pb+2CO PbO2+2C2O44=P2bC 4O还原PbO2及沉淀所有Pb2+所消耗的H2C2O4

2x?y?0.25?002?0.50?0230.?00 ①0.?0400?010.00 4.00 0mmol 3.0 0 0mmo l ②

沉淀所有Pb2+所消耗的H2C2O4 x?y?5?0.040?002由①和②解得x?1.000mmol, y?2.000mmol

n(PbO2)M(PbO2)1.000?10?3?239.20w(PbO2)??100%??100%?19.38%

ms1.234w(PbO)?n(PbO)M(PbO)2.000?10?3?223.21?100%??100%?36.18%

ms1.234－

13. 某土壤试样1.000g，用重量法测得试样中Al2O3及Fe2O3共0.500 0g，将该混合氧化物用酸溶解并使铁还原为Fe2+后，用0.033 33 mol·L1K2Cr2O7标准溶液进行滴定，用去25.00mLK2Cr2O7。计算土壤中FeO和Al2O3的质量分数。

解 6FeO~K2Cr2O7； 3Fe2O3~K2Cr2O7

w(FeO)?6?0.03333?25.00?10?3?71.84?100%?35.92%

1.0000.5000?3?0.03333?25.00?10?3?159.69w(Al2O3)??100%?10.08%

1.00014. 将1.000 g钢样中铬氧化成Cr2O72-，加入0.100 0mol·L-1的FeSO4标准液25.00mL，然后用0.018 0mol·L-1KMnO4标准液7.00mL回滴过量的FeSO4。计算钢样中铬的质量分数。

1解 Cr~Cr2O27-~3Fe22+3~KMnO4 51??0.1000?25.00?5?0.0180?7.00??10?3?52.00w?Cr??3?100%?3.24%

1.00015. 试剂厂生产的试剂FeCl3?6H2O ，根据国家标准GB 1621- 1979 规定其一级品含量不少于96.0% ，二级品含量不少于92.0% 。为了检查质量，称取0.5000g试样，溶于水，加浓HCl溶液3 mL和KI 2g，最后用0.1000 mol?L-1 Na2S2O3标准溶液18.17mL 滴定至终点。计算说明该试样符合哪级标准？

e++?2?I解 2F3+22F?e2 I2Fe3+~I2~Na2S2O3

0.1000?18.18?10?3?270.30w(FeCl3?6H2O)??100%?98.23%，一级产品。

0.500016. 用碘量法测定钢中的硫时，先使硫燃烧为SO2，再用含有淀粉的水溶液吸收，最后用碘标准溶液滴定。现称取钢样0.500g，滴定时用去0.0500mol·L-1 I2标准溶液11.00mL。计算钢样中硫的质量分数。

214

2?2?解 SO3?I2?H2O?2I??SO4?2H?

0.0500?11.00?10?3?32.065w(S)??100%?3.53%

0.50017. 今有25.00mLKI溶液，用0.050 0mol·L

－1

的KIO3溶液10.00mL处理后，煮沸溶液以除去I2。冷却

后，加入过量KI溶液使之与剩余的KIO3反应，然后将溶液调至中性。析出的I2用0.100 8mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定，用去21.14 mL。计算KI溶液的浓度。

2?2?-解 IO3 =2I?+S4O6?5I-?6H+???3I2?3H2O I2+2S2O31??5??0.05000?10.00??0.1008?21.14?6???0.02897mol?L?1 w?KI??25.0018. 将含有BaCl2的试样溶解后加入K2CrO4使之生成BaCrO4沉淀，过滤洗涤后将沉淀溶于HCl溶液，再加入过量的KI并用Na2S2O3溶液滴定析出的I2。若试样为0.4392g，滴定时耗去29.61mL 0.1007 mol?L?1Na2S2O3标准溶液。计算试样中BaCl2的质量分数。

2?~3I2~6Na2S2O3 解 2BaCl2~2BaCrO4~Cr2O71?0.1007?29.61?10?3?208.24w?BaCl2?=3?100%?47.12%

0.439219. 称取丙酮试样1.000g ，定容于250 mL容量瓶中，移取25.00 mL于盛有 NaOH溶液的碘量瓶中，准确加入50.00 mL 0.05000 mol?L-1 I2 标准溶液， 放置一定时间后，加H2SO4调节溶液呈弱酸性，立即用0.1000 mol?L-1 Na2S2O3 溶液滴定过量的I2 ，消耗10.00 mL。计算试样中丙酮的质量分数。

提示：丙酮与碘的反应为

CH3COCH3 + 3I 2 + 4NaOH ═ CH3COONa + 3NaI + 3H2O + CHI3

解 CH3COCH3~3I2~6Na2S2O3

1?1???0.05000?50.00??0.1000?10.00??10?3?58.083?2?w?CH3COCH3?=?100%?38.72%

0.1000习题9-5

1. 沉淀形式和称量形式有何区别？试举例说明之。

解 在重量分析法中，沉淀是经过烘干或灼烧后再称量的。沉淀形式是被测物与沉淀剂反应生成的沉淀物质，称量形式是沉淀经过烘干或灼烧后能够进行称量的物质。有些情况下，由于在烘干或灼烧过程中可能发生化学变化，使沉淀转化为另一物质。故沉淀形式和称量形式可以相同，也可以不相同。例如：BaSO4，其沉淀形式和称量形式相同，而在测定Mg2+时，沉淀形式是MgNH4PO4·6H2O，灼烧后所得的称量形式却是Mg2P2O7。

2. 要获得纯净而易于分离和洗涤的晶形沉淀，需采取些什么措施？为什么？ 解 欲得到晶形沉淀应采取以下措施：

(1)在适当稀的溶液中进行沉淀，以降低相对过饱和度。

(2)在不断搅拌下慢慢地加入稀的沉淀剂，以免局部相对过饱和度太大。

(3)在热溶液中进行沉淀，使溶解度略有增加，相对过饱和度降低。同时，温度升高，可减少杂质的吸附。

(4)陈化。陈化就是在沉淀完全后将沉淀和母液一起放置一段时间。在陈化过程中，小晶体逐渐溶解，大晶体不断长大，最后获得粗大的晶体。同时，陈化还可以使不完整的晶粒转化为较完整的晶粒，亚稳定的沉淀转化为稳定态的沉淀。也能使沉淀变得更纯净。

215

3. 某溶液中含SO42-、Mg2+两种离子，欲用重量法测定，试拟定简要方案。

解 在溶液中加入Ba2+生成BaSO4沉淀，过滤，沉淀烘干、灼烧，称重后利用化学因数计算SO42-含量。滤液中加入(NH4)2HPO4，将Mg沉淀为MgNH4PO4·6H2O，过滤，沉淀经烘干、灼烧，得到称量形式Mg2P2O7。称重后利用化学因数计算镁含量。

4. 什么是换算因数(或化学因数)？运用化学因数时，应注意什么问题？

解 待测组分的摩尔质量与称量形式的摩尔质量之比值。在运用化学因数时，必须给待测组分的摩尔质量和(或)称量形式的摩尔质量乘以适当系数，使分子分母中待测元素的原子数目相等。

5. 计算下列测定中的换算因数(列出算式即可) 测定物 称量物

(1) P2O5 (NH4)3PO4?12MoO3 (2) MgSO4?7H2O Mg2P2O7 (3) FeO Fe2O3

(4) A12O3 Al(C9H6ON)3 解 (1) M(P2O5)/2M[(NH4)3PO4?12MoO3] (2) 2M (MgSO4?7H2O)/M(Mg2P2O7) (3) 2M(FeO)/M( Fe2O3)

(4) M(A12O3)/2M{Al(C9H6ON)3}

6. 用银量法测定下列试样中Cl-含量时，选用哪种指示剂指示终点较为合适? (l)BaCl2 (2)NaCl+Na3P04 (3)FeCl2 (4)NaCl+Na2S04。

解 (1)铬酸钾； (2)铁铵矾； (3)吸附指示剂； (4)铬酸钾；铁铵矾；吸附指示剂 7. 说明用下述方法进行测定是否会引人误差，如有误差则指出偏高还是偏低？ (1)吸取NaCl+H2S04试液后，马上以摩尔法测Cl-; (2)中性溶液中用摩尔法测定Br-; (3)用摩尔法测定pH~8的KI溶液中的I-;

(4)用摩尔法测定Cl-，但配制的K2CrO4指示剂溶液浓度过稀; (5)用佛尔哈德法测定Cl-，但没有加硝基苯。

解 (1)偏高.因为在酸性溶液中CrO42-浓度降低，影响Ag2CrO4沉淀形成，终点过迟。 (2)无影响

(3)偏低，因为AgI 沉淀强烈地吸附I-，致使终点过早到达。 (4)偏高，因为K2CrO4指示剂溶液浓度过稀，致使终点过迟到达。

(5)偏低，因为没有加入硝基苯，致使AgCl沉淀部分转化为AgSCN沉淀，返滴剂SCN-用量过多。 8. 测定FeSO4?7H2O中铁的含量时，把沉淀Fe(OH)3灼烧成Fe2O3作为称量形式。为了使得灼烧后的Fe2O3质量约为0.2g，问应该称取样品多少克?

解 设应称取样品x克。2FeSO4?7H2O~Fe2O3 n(FeS4O?x0.2?2? 解得x?0.70g

278.02159.69中SO3的质量分数。

72H?O)n 22(F3eO)9. 称取某可溶性盐0.3232g，用硫酸钡重量法测定其中含硫量，得BaSO4沉淀0.2982g。计算试样

80.060.298?2233.3?9100?解 w(SO)%3?0.3232淀质量为0.1726g，计算试样中K2O的质量分数。

651.10. 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

216

94.200.172?62?359.3?2100?解 w(K2O?)%0.4670 45%4.8－

11. 有生理盐水10.00mL，加入K2CrO4指示剂，以0.1043 mol·L1AgNO3标准溶液滴定至出现砖红色，用去AgNO3标准溶液14.58mL，计算生理盐水中NaCl的质量浓度。

0.1043?14.58?58.44?8.89g?L?1 解 ?(NaCl)?10.0012. 某化学家欲测量一个大水桶的容积，但手边没有可用以测量大体积液体的适当量具，他把420gNaCl放人桶中，用水充满水桶，混匀溶液后，取100.0mL所得溶液，以0.0932mol·L-1AgNO3溶液滴定，达终点时用去28.56mL。该水桶的容积是多少?

4200.09?3228.56解 解得 V?270L ?58.4V4100.013. 称取可溶性氯化物0.2266g，加水溶解后，加入0.1121mol·L的Ag+用0.1183 mol·L

－1

－1

的AgNO3标准溶液30.00mL，过量

的NH4SCN标准溶液滴定，用去6.50mL，计算试样中氯的质量分数。

(0.11?2130.?000.?1183??36.5?0)1035.453解 w(Cl? 59%)?100?@.0.226614. 称取基准NaCl10.2000g溶于水，加入AgNO3标准溶液50.00mL，以铁铵矾为指示剂，用NH4SCN标准溶液滴定，用去25.00mL。已知1.00mLNH4SCN标准溶液相当于1.20mLAgNO3标准液。计算AgNO3和NH4SCN溶液的浓度。

解 设AgNO3的浓度为x。

0.2000?x??50.00?25.00?1.20??10?3 解得 x?0.1711mol?L?1 58.44故AgNO3的浓度为0.1711mol?L?1，NH4SCN溶液的浓度为0.1711?1.20?0.2053mol?L?1。 15. 称取纯KCl和KBr混合物0.3074g，溶于水后用0.1007mol·L1AgNO3标准溶液滴定至终点，用去

－

30.98mL，计算混合物中KCl和KBr的质量分数。

解 设KCl的质量为x g。

x0.3074?x??0.1007?30.98?10?3 解得x?0.1070g 74.56119.010.1070w(KCl)??100%?34.80%，w(KBr)?100.00%?34.80%?65.20%

0.307416. 称取含有NaCl和NaBr的试样0.5776g，用重量法测定，得到二者的银盐沉淀为0.4403g；另取同样质量的试样，用沉淀滴定法测定，消耗0.1074mol·L-lAgNO3溶液25.25mL。求NaCl和NaBr的质量分数。

解 设NaCl的质量为x g。NaBr的质量为 y g。

xy?143.3?2?18?7.78 0.4403

58.44102.90xy3??0.107?425.?2?5 1058.44102.90 上述两方程联立，解得x?0.0906g, y?0.1195g

0.0906w(NaCl)??100%?15.69%

0.57760.1195w(NaBr)??100%?20.69%

0.5776 217

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