分析化学习题详解2-6(5)

0.61741??26.35?10?3?c(NaOH) c (NaOH) = 0.2765 mol?L-1

254.1935．称取粗铵盐1.075g，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)

0.3865?33.68?10?3?17.03c(HCl)?V(HCl)?10?3?17.03?100% = NH3%=?100% =

1.075G20.62%

0.3865?33.68?10?3?53.49?100= 64.77% NH4Cl%=

1.0756．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-1NaOH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)2SO4的纯度。 解：

(0.3638?0.05000?0.3012?0.02164)?(NH4)2SO4% =

1.0001?132.142?100%= 77.12%

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 0.01086mol·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：

(100.0?10?3?0.01086?0.01128?15.30?10?3)?5.7?14.01?100%= 2.930% 粗蛋白质含量=

2.4498．一试样含丙氨酸[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0.09214mol·L-1NaOH 11.37mL回滴，求丙氨酸的质量分数。 解：

(50.00?10?3?0.1468?2?0.09214?11.37?10?3)?14.06?100%= 64.04% 丙氨酸质量分数=

2.2159．吸取10.00mL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?

0.1638?28.15?10?3解：c (HOAc) == 0.4611 （mol?L-1） ?310.00?100.4611?10?10?3?60.05?100%= 2.760% HOAc质量分数 =

1.004?1010．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)

0.8892?21.73?10?3?98.0094.68%?141.95?100%= 94.68% P2O5% =H3PO4% = = 68.57%

2.00098.00?211．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： 设需要HCl标准溶液20~40mL

n (HCl) = n (Na2CO3)

m (Na2CO3) = 0.5× 0.28 00 × (0.020~0.040) × 105.99 ≈ 0.2968 ~ 0.5935(g)

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

1n (HCl) = n(CaCO3) 21?100.12?100%1?44.012?100%(0.02500?0.15?10?3?1.032)?0.1471?CaCO3% =

0.3582(0.02500?0.15?10?3?1.032)?0.1471?= 29.85%

CO2% =

0.3582= 13.12%

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

1.400?x%1.400?y%1???0.8050?36.10?10?3

80.0698.002

x%?y%?1

x%?7.93%，

解方

y%?92.07%

-1

14. 有一Na2C03与NaHC03的混合物0.3729g，以0.1348mol·LHCI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 = 0.06770g

当滴至甲基橙变色时Na2CO3消耗HCl 21.36 × 2 = 42.72（mL） NaHCO3消耗HCL =

0.06770= 5.98(mL) 共消耗HCL 42.72 + 5.98 = 48.70（mL）

84.01?0.134815. 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

23.66?10?3?0.2785?105.99?100% = 73.71% Na2CO3% =

0.9476(34.12?23.66)?10?3?0.2785?40.01?100% = 12.30% NaOH% =

0.947616. 称取混合碱试样0.652 4g，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

21.76?10?3?0.1992?105.99?100% = 70.42% Na2CO3% =

0.6524

0.1992?(27.15?21.76)?10?3?84.01?100% =13.83% NaHCO3% =

0.652417. 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x%，Na2CO3含量为

y%，需V mL HCl, 则

yV?0.1982?10?3?106.0? 1000.3515

x(35.00?V)?10?3?0.1982?40.01? 1000.3515xy??1

100100解得 V = 5.65mL, x = 66.21, y = 33.77

18. 一瓶纯KOH吸收了C02和水，称取其混匀试样1.186g，溶于水，稀释至500.0mL，吸取50.00 mL，以25.00 mL 0.087 17 mol·L-1HCI处理，煮沸驱除C02，过量的酸用0.023 65mol·L-1NaOH溶液10.09mL滴至酚酞终点。另取50.00mL试样的稀释液，加入过量的中性BaCl2，滤去沉淀，滤液以20.38 mL上述酸溶液滴至酚酞终点。计算试样中KOH、K2C03和H20的质量分数。

20.38?10?3?0.08717?56.11?56.11?100% = 84.05% 解： KOH% =

11.186?101?(0.08717?25.00?10?3?20.38?10?3?0.08717?0.02365?10.09?10?3)?138.2?100% K2CO3%=11.186?10= 9.56% H2O% =1－84.05%－9.56% = 6.39%

19. 有一Na3P04试样，其中含有Na2HP04。称取0.9974 g，以酚酞为指示剂，用0.2648mol·l-1HCI溶液滴定至终点，用去16.97mL，再加入甲基橙指示剂，继续用0.2648mol·L-1HCI溶液滴定至终点时，又用去23.36 mL。求试样中Na3P04、Na2HP04的质量分数。

0.2648?16.97?10?3?163.94?100% =73.86% 解：Na3PO4% =

0.99740.2648?(23.36?16.97)?10?3?141.96?100% =24.08% Na2HPO4% =

0.9974

20. 称取25.00g土壤试样置于玻璃钟罩的密闭空间内，同时也放人盛有100.0mLNaOH溶液的圆盘以吸收C02，48h后吸取25.00mLNaOH溶液，用13.58mL 0.115 6 mol·L-1HCl溶液滴定至酚酞终点。空白试验时25.00mLNaOH溶液需25.43 mL上述酸溶液，计算在细菌作用下土壤释放C02的速度，以mg C02／[g(土壤)·h]表示。 解：n(CO3

2-

1) =n(NaOH), n(NaOH) = n(HCl) 2(25.43?13.58)?10?3?0.1156?44.01?4?1000释放CO2的速度 = = 0.2010mg·g-1·h-1

25.00?4821. 磷酸盐溶液需用12.25mL标准酸溶液滴定至酚酞终点，继续滴定需再加36.75mL酸溶液至甲基橙终点，计算溶液的pH。

解：由题义可知磷酸盐溶液是由PO43-+HPO42-组成的缓冲溶液，

设酸的浓度为c, 磷酸盐的体积为V, 则

c?(36.75?12.25)?10c?12.25?10?3c (PO4) = c (HPO42-) =

VV3-

?3

c?(36.75?12.25)?10?3ca+V〔H〕=×ka c (H+) = 4.4×10-13 ×= 8.8 ×10-13（mol·L-1） pH =12.06

cbc?12.25?10?3V22. 称取硅酸盐试样0.1000g，经熔融分解，沉淀K2SiF6，然后过滤、洗净，水解产生的HF用0.1477 mol·L-1NaOH标准溶液滴定。以酚酞作指示剂，耗去标准溶液24.72 mL。计算试样中Si02的质量分数。 解： K2SiF6＋2H2O = 2KF＋SiO2＋4HF NaOH＋HF = NaF＋H2O n (SiO2) =

1n (NaOH) 41?0.1477?24.72?10?3?60.084?100% = 54.84% SiO2% =

0.100023. 欲检测贴有―3％H202‖的旧瓶中H202的含量，吸取瓶中溶液5.00 mL，加入过量Br2，发生下列反应：H202 + Br2 == 2Br - + 02 + 2H+ 作用10 min后，赶去过量的Br2，再以0.316 2 mol·L-1溶液滴定上述反应产生的H+。需17.08mL达到终点，计算瓶中H202的含量(以g／100mL表示)。 解： n (H2O2) = 1n(NaOH)

20.3168?7.08?10?3?34.02?H2O2的含量 =

5.0012?100= 1.837(g/100mL)

24. 有一HCI+H3B03混合试液，吸取25.00 mL，用甲基红—溴甲酚绿指示终点，需0.199 2mol·L-1NaOH溶液21.22mL，另取25.00mL试液，加入甘露醇后，需38.74mL上述碱溶液滴定至酚酞终点，求试液中HCI与H3B03的含量，以mg·mL-1表示。

0.1992?21.22?10?3?36.46?1000解：HCl的含量 = = 6.165（mg·mL-1）

25.0001992?(38.74?21.22)?10?3?61.83?1000H3BO3的含量 = = 8.631（mg·mL-1）

25.0025. 阿司匹林即乙酰水杨酸，其含量可用酸碱滴定法测定。称取试样0.2500 g，准确加入50．00mL 0．102 0mol·L-1的NaOH溶液，煮沸，冷却后，再以C（H2SO4）二0.052 64mol·L-1的H2SO4溶液23.75mL回滴过量的NaOH，以酚酞指示终点，求试样中乙酰水杨酸的质量分数。已知：反应式可表示为

HOOCC6H4OCOCH3→ NaOOCC6H40Na

HOOCC6H4OCOCH3的摩尔质量为180.16g·mol-1。 解：n (乙酰水扬酸) =

1n (NaOH) = n (H2SO4) 2(0.1020?50.00?10?3?0.5264?23.75?10?3?2)?乙酰水扬酸% =

0.25001?180.62?100% = 93.67%

26. 一份1.992g纯酯试样，在25.00 mL乙醇—KOH溶液中加热皂化后，需用14.73mL 0.3866mol·L-1H2SO4溶液滴定至溴甲酚绿终点。25.00 mL乙醇—KOH溶液空白试验需用34.54mL上述酸溶液。试求酯的摩尔质量。

解： n (酯) = (34.54－14.73) ×10-3 × 0.3866 ×2 = 0.1532 (mol?L-1)

M =

1.992=130.1( g·moL-1 )

0.0153227. 有机化学家欲求得新合成醇的摩尔质量，取试样55.0mg，以醋酸酐法测定时，需用0.096 90mol·l-1NaOH l0.23mL。用相同量醋酸酐作空白试验时，需用同一浓度的NaOH溶液14.71 mL滴定所生成的酸，试计算醇的相对分子质量，设其分子中只有一个一OH。 解：由题义知：2n (醋酸酐) = n(NaOH)空白

2n (醋酸酐)－ n (醇) = n (NaOH)样

所以， n (醇) = n (NaOH)空白－n(NaOH)样

M(醇) =

55.0 =126.7

0.09690?(14.71?10.23)28. 有一纯的(100％)未知有机酸400mg，用0．09996mol·L-1NaOH溶液滴定，滴定曲线表明该酸为一元酸，加入32.80 mLNaOH溶液时到达终点。当加入16.40 mL NaOH溶液时，pH为4.20。根据上述数据求：(1)酸的pKa；(2)酸的相对分子质量；(3) 如酸只含C、H、O，写出符合逻辑的经验式(本题中C =12.0、H =1.0、O =16.0)。 解：（1） M =

0.400?122

0.3280?0.09996当加入16.40mLNaOH时，溶液体积为V mL c (HA) =代入下式

10-4. 2 =得ka0.09996?0.03280?0.01640?0.099960.01640?0.09996 c (A-)= ?3V?10V?10?3c(HA)?ka

c(A?)?10?4..2, pKa = 4.20

第五章 配位滴定法

(2) 该酸为C6H5COOH. 思考题答案

1．EDTA与金属离子的配合物有哪些特点？

答：（1）EDTA与多数金属离子形成1︰1配合物；（2）多数EDTA-金属离子配合物稳定性较强（可形成五个五原子环）； （3）EDTA与金属配合物大多数带有电荷，水溶性好，反应速率快；（4）EDTA与无色金属离子形成的配合物仍为无色，与有色金属离子形成的配合物颜色加深。 2．配合物的稳定常数与条件稳定常数有何不同？为什么要引用条件稳定常数？

答：配合物的稳定常数只与温度有关，不受其它反应条件如介质浓度、溶液pH值等的影响；条件稳定常数是以各物质总浓度表示的稳定常数，受具体反应条件的影响，其大小反映了金属离子，配位体和产物等发生副反应因素对配合物实际稳定程度的影响。

3．在配位滴定中控制适当的酸度有什么重要意义？实际应用时应如何全面考虑选择滴定时的pH？ 答：在配位滴定中控制适当的酸度可以有效消除干扰离子的影响，防止被测离子水解，提高滴定准确度。具体控制溶液pH值范围时主要考虑两点：（1）溶液酸度应足够强以消去干扰离子的影响，并能准确滴定的最低pH值；（2）pH值不能太大以防被滴定离子产生沉淀的最高pH值。 4．金属指示剂的作用原理如何？它应该具备那些条件？

答：金属指示剂是一类有机配位剂，能与金属形成有色配合物，当被EDTA等滴定剂置换出来时，颜色发生变化，指示终点。金属指示剂应具备如下条件：（1）在滴定的pH范围内，指示剂游离状态的颜色与配位状态的颜色有较明显的区别；（2）指示剂与金属离子配合物的稳定性适中，既要有一定的稳定性K’MIn

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