分析化学习题及答案

Ka2?[H?][SO24] ?[HSO-4]-[H?][SO2]4 [HSO]? ②

Ka2-4将式②代入式①,得

-[H?][SO24][SO]??s4

Ka22-4整理之后得

[SO]?2-4Ka2Ka2?[H]??s4

1.0?10?2??s4 ?21.0?10?2.0-3

= 5.0×10 s4

2-3 ?Ksp=[ Ba2+][SO24]=(s4)×5.0×10

∴ s4 =

Ksp5.0?10?3-10

1.1?10?10-4-1

= =1.5×10(mol?L) ?35.0?102.27(5)已知:BaSO4的Ksp = 1.1×10;pH = 8.0时,?Y(H)?10溶液中的存在下列平衡关系:

BaSO4 = Ba+SO4

||

HY =Y + H || BaY

考虑酸效应和配位效应后,BaSO4的溶解度s5为

2+

2?s5 =[Ba2+]=[SO42-]

[Ba][SO4]=Ksp= Ksp·?2+

2?'

Ba(Y)

[Y]=

[Y']?Y(H)?0.01?4.27 ?102.27107.86

?Ba(Y)

=1+KBaY[Y]=1+10×10

-4.27

=10

3.59

s5 =10?9.96?103.59?10?3.18?6.5?10?4(mol?L-1)

测定结果:s2 = 1.0×10(纯水),s2 = 1.1×10(同离子效应),s3 = 2.9×10(盐效应),s4 = 1.5×10(酸效

-4

应),s5 = 6.6×10,(酸效应和配位效应)。由测定结果可知,同离子效应使BaSO4沉淀的溶解度降低;盐效应、酸效应和配位效应使BaSO4沉淀的溶解度增大。

-1

2 计算:(1) CaF2在pH = 1.00时的溶解度;(2) CaF2在pH = 1.00,cF = 0.10 mol?L时的溶解度。 已知:CaF2的pKsp = 10.57,HF的 pKa = 3.18

解:(1) 设CaF2的溶解度为s,由于CaF2在水中存在下列平衡

2+ -

CaF2 = Ca+ 2F

41

-5

-9

-5

-4

F+ H= HF

因为 [Ca] =s

2+

- +

[F-]?cF-??F-?2s??F-

[Ca][F] = Ksp

2即 4s×?F-=Ksp

3

2+

-2

?F3-Ka10?3.18???3.18?10?2.18 ?Ka?[H]10?0.1s?Ksp24?F-10?10.57??1.5?10?7 ?2.1824?(10)S = 5.4?10?3(mol?L-1)

(2) CaF2在pH=1.00,cF = 0.10 mol?L时的溶解度。

方法之一: ?F-?10?2.18, [F]=?F??cF?

-1

[Ca][F] = Ksp

∴ s?[Ca2?]?2+-2

Kspc??2F?2F?

10?10.57??2.18?2?10?4.21 ?1?210?10= 6.2×10(mol?L)

-1

3 计算CaC2O4在pH为5.00的0.050 mol?L(NH4)2C2O4中的溶解度。

-9-2-5

已知CaC2O4的Ksp =2.0×10,H2C2O4的Ka1=5.9×10, Ka2=6.4×10

2+-1

答: [Ca] = s c(NH4)2C2O4= 0.050 mol?L

-5

-1

?CO?22-4Ka1Ka2[H?]2?[H?]Ka1?Ka1Ka2

5.9?10?2?6.4?10?5 ??5.02?2?5.0?2?5.0(10)?5.9?10?10?5.9?10?6.4?10 = 0.86

[Ca][C2O4] = Ksp

2+

2-

s?[Ca]? = 4.6×10-8 (mol?L-1)

2?Kspc(NH4)2C2O4??CO2-242.0?10?9 ?0.05?0.874 计算AgCl在0. 10 mol·L的HCl溶液中的溶解度。

+-

已知:Ag与Cl络合物的lg1=3.04、lg2=5.04、lg

-1

3

=5.04、lg

4

=5.30,Ksp(AgCl) =1.8×10

-10

解: ?Ag(Cl)?1??1[Cl?]??2[Cl?]2??3[Cl?]3??4[Cl?]4 = 1+10

3.04-1

+10

5.04-2

+ 10

5.04-3

+ 10

5.30-4

42

= 10

3.13

s?[Ag']?= 2.4×10(mol?L)

-6

-1

?'Ksp[Cl?]?Ksp??Ag(Cl)[Cl?]1.8?10?10?103.13?0.10

5 计算pH=8.00、cNH3= 0.2mol?L时MgNH4PO4的溶解度。

-1

已知:MgNH4PO4的pKsp=12.7, NH3的pKb= 4.74, H3PO4的pKa1~pKa3分别是2.12、7.20、12.36。

+解: MgNH4PO4=Mg2++NH4 +PO3-4

H3PO4的形成常数: ?1= 1/ Ka1 = 10

12.36

12.36+7.20

?2= 1/ (Ka1Ka2) = 10

=10

19.56

?3= 1/ (Ka1Ka2 Ka3) = 10

12.36+7.20+2.12

=10

21.68

?PO2?4(H)?1??1[H?]??2[H?]2??3[H?]3

=1+10

12.36-8.00

+10

19.56-16.00

+10

21.68-24.00

= 10

4.42

?PO-∴ [PO34]?2?4(H)?cPO2?4?[PO24]?s 2-[PO4]s?PO?10?4.42?s 3-4(H)由于NH3的pKb= 4.74,因此的NH3的pKa= 9.26,故

?NH?4[H?]10?8.00????8.00?10?0.023 ?9.26[H]?Ka10?10+

3-

∵ [Mg][NH4][PO4]= Ksp

2+

s?cNH3??NH??10?4.42?s?Ksp

4∴ s?KspcNH3??NH??10?4.42410?12.7?3.78 ??10?0.023?4.420.2?10?10s = 1.7×10-4 (mol?L-1)

6 计算下列换算因数:

测定物 称量物 (1) FeO Fe2O3

(2) Ni 丁二酮肟镍(Ni(C4H8N2O2)2) (3) Al2O3 Al(C9H6ON)3 解:换算因数 F?被测组分式量

称量形式量(1) F?2Mr(Fe0)Mr(Fe2O3)?2?71.85?0.8999

159.69

43

(2) F?Ar(Ni)Mr[Ni (C4H8N2O2)2]?58.69?0.2018 290.9(3) F?Mr(Al203)Mr[Al (C9H6ON )3]?101.96?0.1110

2?459.447黄铁矿中硫的质量分数约为36 %,用重量法测定硫,欲得0.80g左右的BaSO4沉淀,问应称取质量为若干克? 解:设应称取试样的质量为m试样 g,则

0.80?Mr(S)Mr(BaSO4)?100%?36%

m试样0.80?m试样?32.06233.4?100%?0.31 ( g)36%8 用重量法测定NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的纯度,若天平称量误差为0.2mg,为了使灼烧后Fe2O3的称量误差不大于0.1%,应最少称取试样多少克? 解: mFe2O3?F?m试样?MFe2O32M(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O?m试样

相对误差?绝对误差?100%

称量值0.2?10?3 ??100%

mFe2O3 ?0.2?10?3Mr(FeO23)?100%≤0.1%

?m试样?100%

2Mr[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]m试样?0.1%?0.2?10?3Mr(FeO23)2Mr[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]∴ m试样0.2?10?3??100%?1(g)

1600.1%?2?3929 称取1.0000g化学纯MgSO4·7H2O试样,将镁沉淀为MgNH4PO4灼烧成Mg2P2O7,得0.4857 g;若将硫酸根沉淀为BaSO4,灼烧后得1.0224g,试问该试样是否符合已知的化学式? 原因何在?

已知:Mr (MgSO4?7H2O)=246.5,Mr (MgSO4)=120.4,Mr (H2O) =18.02,Mr (Mg2P2O7)=222.6,

Mr (BaSO4)=233.4

解:纯MgSO4·7H2O中含MgSO4理论值为48.84%,含H2O 51.16%,试样中MgSO4质量为:

2Mr(MgSO4)Mr(Mg2P2O7)?0.4875?2?120.4?0.4875?0.5274 (g)

222.6

44

Mr(MgSO4)Mr(BaSO4)?1.0224?120.4?1.0224?0.5274 (g) 233.4wMgSO4?0.5274?100%?52.74%

1.0000wH2O?1?52.74?47.26%

由计算结果可知,MgSO4·7H2O试样不符合已知的化学式,原因是失去部分结晶水。

+-1

10 称取含NaCl和NaBr的试样(其中还有不与Ag发生反应的其它组分)0.4000g,溶解后,用0.1043mol?L AgNO3标准溶液滴定,用去21.09mL。另取同样质量的试样溶解后加过量的AgNO3溶液,得到的沉淀经过滤洗涤烘干后,得沉淀重0.4020g。计算试样中NaCl和NaBr的质量分数。

已知:Mr(NaCl)=58.44,Mr(NaBr) =102.9, Mr(AgCl) =143.3, Mr(AgBr) =187.8 解:设试样中NaCl的质量为x g,NaBr的质量为y g

0.1043?21.09?10?3?x58.44?y102.9 0.4020?143.3x187.58.44?8y102.9 将①和②联立求解,得 x = 0.0147g,y = 0.2005g ∴ w0.0147NaCl?0.4000?100%?3.68%

w0.2005BrCl?0.4000?100%?50.13%

45

① ②

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