《水分析化学》课后习题答案

AC:共轭酸为HAc

-Kw1.0?10?14?5Ka???1.69?10Kb5.90?10?10 2.简述酸碱滴定中指示剂的选用原则。

最理想的指示剂应恰好在计量点时变化。但,实际上凡在pH=4.30~9.70范围内变色的指示剂,均可保证有足够的准确度。在满足滴定准确度要求的前提下,其变色点越接近计量点越好。 注意:

强酸滴定强碱的滴定曲线与强碱滴定强酸类同,只是位置相反。

滴定突跃大小与滴定液和被滴定液的浓度有关。如果是等浓度的强酸强碱相互滴定,其滴定起始浓度减少一个数量级,则滴定突跃缩小两个pH单位。(P87)

指示剂选择的原则,各类酸碱滴定选用指示剂的原则都是一样的。

所选择的指示剂变色范围,必须处于或部分处于计量点附近的pH突跃范围内。

3.某一弱酸型指示剂在pH=4.5的溶液中呈现蓝弱酸—共轭酸或弱酸—共轭碱组成的缓冲

色,在pH=6.5的溶液中呈现黄色,该指示剂的解离常数KHIn为多少?

解:由题意知该指示剂pK=5.5 ?KHIn=10

-5.5

=3.2×10

-6

4.水中碱度主要有哪些?简述碱度测定的基本原理。

一般水中碱度主要有重碳酸盐(HCO3)碱度、碳酸盐(CO3)碱度和氢氧化物(OH)碱度。 水中碱度的测定采用酸碱指示剂滴定法,即以酚酞和甲基橙作指示剂,用HCl或H2SO4标准溶液滴定水样中碱度至终点,根据所消耗酸标准溶液的量,计算水样中的碱度。

5.取水样100.0mL,用0.1000mol/L HCl溶液滴定至酚酞终点,消耗13.00mL;再加甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至橙红色出现,消耗20.00mL,问水样中有何种碱度?其含量为多少(mg/L表示)?

解:P=13.00mL,M=20.00mL P

2-

CO3和2-

HCO3碱度,CO3

2-

=2P,HCO3=M-P

2-2-CO3碱度(CO3,mg/L)2P?30=C?100?1000=780.0mg/L -

HCO3碱度(HCO3,mg/L)-P??61=C??M?1000=427.0mg/L 100

6.一水样中可能含有CO32-、OH-、HCO3-,或者是混合水样。用20.00mL0.100mol/L HCl溶液,以酚酞为指示剂可滴定至终点。问: (1)若水样含有OH-和CO32-的量(过去称摩尔数)相同,再以甲基橙为指示剂,还需加入多少毫升HCl溶液才可滴定至橙红色终点? (2)若水样含有CO32-和HCO3-的量相同,接着以甲基橙为指示剂,还需滴入多少毫升HCl溶液才可达到橙红色终点?

(3)若加入甲基橙指示剂时,不需滴入HCl溶液就已呈终点颜色,该水样中含何种物质?

解:(1)P=20.00mL

2- P包括OH-和1CO3碱度 2-- ?水样含有OH-和CO32-的量相同 ?OH=-122-1CO3=P 2

?M=CO3=1P=10.00mL 2 (2)P=20.00mL

CO碱度 P为122-3122- ? ?12-CO32=P=20.00mL 2-- 水样含有CO3和HCO3的量相同

12-?CO32=HCO3=P=20.00mL 2-3--CO+HCO3 ?还需滴入M=12=40.00mL

(3)P=20.00mL,M=0 ? 水样中只有OH-

第四章

1络合物的稳定常数和条件稳定常数有什么区别和联系?

当络合反应达到平衡时,其反应平衡常数为络合物的稳定常数,用K稳表示。络合平衡时的稳定常数K稳是[Y]总=[Y4-],即αY(H)=1时的稳定常数。这样,EDTA不能在pH<12时应用。 在实际应用中,溶液的pH<12时,必须考虑酸

效应对金属离子络合物稳定性的影响,引进条件稳定常数,用K'稳表示。

络合物的K稳越大,则络合物越稳定。由于pH值越大,αY(H)越小,则条件稳定常数 K'稳越大,形成络合物越稳定,对络合滴定就越有利。

2.用EDTA标准溶液滴定水样中的Ca2+、Mg2+、Zn2+时的最小pH值是多少?实际分析中pH值应控制在多大?

解:CaY]=10.69 lgKMgY=8.69 KlgK[MYn?4

?Y(H)为酸效应系数

lgKZnY=16.50

K?稳?稳?Y(H)[Mn?][Y]总? 滴定Ca2+时,lgɑY(H)=10.69-8=2.69 利用lgɑY(H)=lgK稳-8 查表,得 pH=7.5~7.6 公式,可以找到滴定 滴定Mg2+时,lgɑY(H)=8.69-8=0.69 查表,得 pH=9.6~9.7 滴定Zn2+时,lgɑY(H)=16.50-8=8.50 查表,得 pH=4.0~4.1

?滴定Ca2+、Mg2+、Zn2+时的最小pH值分别是7.5,9.6,4.0。

在实际分析中,控制溶液的pH范围要

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