水分析上部習題解答級PPT學習教案

1、會計學1 水分析上部習題解答級水分析上部習題解答級 1.常量滴定管的讀數誤差為常量滴定管的讀數誤差為0.01mL，如果要求滴定的相，如果要求滴定的相 對誤差分別小于對誤差分別小于0.5% 和和0.05% ，問滴定時至少消耗標準，問滴定時至少消耗標準 溶液的量是多少毫升（溶液的量是多少毫升（mL）？這些結果說明了什么問題？）？這些結果說明了什么問題？ 解：解：滴定管的讀數誤差每次為滴定管的讀數誤差每次為0.01mL，滴定的毫升數的通，滴定的毫升數的通 過兩次獲得，根據相對誤差公式：過兩次獲得，根據相對誤差公式： 滴定結果表明：滴定的滴定結果表明：滴定的mL數少，相對誤差大；滴定的數少，相對誤差大

2、；滴定的mL 數多，相對誤差小。數多，相對誤差小。 1 201. 0 %5 . 0 v 2 201. 0 %05. 0 v V1=4mL V2=40mL 第1頁/共27頁 2. 萬分之一分析天平，可準確稱至萬分之一分析天平，可準確稱至0.0001g，如果分，如果分 別稱取試樣別稱取試樣30.0mg和和10.0mg ，相對誤差是多少？，相對誤差是多少？ 滴定時消耗標準溶液的量至少多少毫升（滴定時消耗標準溶液的量至少多少毫升（mL）？）？ 解：（解：（1）計算稱量相對誤差）計算稱量相對誤差 取樣取樣30.0mg，每次稱量的絕對誤差為，每次稱量的絕對誤差為0.0001，相，相 對誤差為：對誤差為：

3、取樣取樣10.0mg ，相對誤差為，相對誤差為: %7 . 0%67. 0%100 0300. 0 20001. 0 相對誤差 %2%100 0100. 0 20001. 0 相對誤差 第2頁/共27頁 （2）計算滴定毫升數）計算滴定毫升數 取樣取樣30.0mg，稱量誤差為，稱量誤差為0.7%，為使測定過程，為使測定過程 中的誤差一致，故滴定的相對誤差也應為中的誤差一致，故滴定的相對誤差也應為0.7%，因此，因此 ，根據相對誤差計算，根據相對誤差計算 取樣取樣10.0mg，滴定所消耗的標準溶液量至少為：，滴定所消耗的標準溶液量至少為： 計算表明：稱樣量太少，誤差大，滴定毫升數少。計算表明：稱樣

4、量太少，誤差大，滴定毫升數少。若若 取樣量放大十倍，即取樣量放大十倍，即300.0mg和和100.0mg，其相對誤，其相對誤 差分別為差分別為0.07%和和0.2%，滴定消耗的體積至少分別為，滴定消耗的體積至少分別為 30mL和和10mL。 1 201. 0 %7 . 0 v mLv3 1 2 201. 0 %2 v mLv1 2 第3頁/共27頁 第4頁/共27頁 第三章第三章 酸堿滴定法習題（酸堿滴定法習題（p115） 3. 如一弱堿型指示劑的離解常數為如一弱堿型指示劑的離解常數為KHin = 6.0 10-9 ，問該指示劑的變色范圍應為多少？，問該指示劑的變色范圍應為多少？ 解解: 指示

5、劑指示劑理論變色范圍為理論變色范圍為pKa 1，故，故 pH = pKHin1 = -lg（6.010-9)1 = 8.221 （ pH 7.22 9.22） DBCBA DCCCC CCBBD ABCBA D 第5頁/共27頁 4. 下列物質可否在水溶液中直接滴定下列物質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：解：判斷弱酸被準確直接滴定的條件是判斷弱酸被準確直接滴定的條件是 CspK

6、a 10-8 判斷弱堿被準確直接滴定的條件是判斷弱堿被準確直接滴定的條件是 CspKb 10-8 （1）0.10 mol / L HAc，Ka=1.810-5 ，CspKa 10-8，可用強堿直接滴定。，可用強堿直接滴定。 （2）0.10 mol / L HCOOH ，Ka=1.810-4 ，CspKa 10-8，可用強堿直接滴定。，可用強堿直接滴定。 （3）0.10 mol / L CH3NH2 ，Kb= 4.210-4，CspKb10-8，可用強酸直接滴定。，可用強酸直接滴定。 （4）0.10 mol / L HCl + 0.10 mol / L H3BO3，HCl為強酸，可用強堿直接滴定

7、；為強酸，可用強堿直接滴定；H3BO3為弱酸，為弱酸，Ka=5.810-10 ，CspKa 10-8，故，故0.10 mol / L H3BO3不能用強堿直接滴定。不能用強堿直接滴定。 第6頁/共27頁 5. 下列物質可否準確分級滴定下列物質可否準確分級滴定 （1）0.1000 mol / L H2C2O4； （2）0.1000 mol / L 聯(lián)氨聯(lián)氨H2N H2N 解：解：分級滴定的判別式為：分級滴定的判別式為： 對于多元酸：對于多元酸： 對于多元堿：對于多元堿： （1）H2C2O4，Ka1=5.910-2，Ka2=6.410-5， 不能分級滴定，但兩個質子可一并滴定，因為不能分級滴定，但

8、兩個質子可一并滴定，因為 （2）H2N H2N，Kb1=3.010-8，Kb2=7.610-15， 故只能滴定到第一個化學計量點，有故只能滴定到第一個化學計量點，有1%的誤差。的誤差。 4 10 1 i i a a K K 4 10 1 i i b b K K 4 10 1 1 a a K K 4 10 2 1 b b K K 10 10 aispK c 10 10 bispK c 10 10 aispK c 10 10 bispK c 第7頁/共27頁 7. 取水水樣取水水樣100.0 mL，用，用0.1000 mol / L HCl溶液溶液 滴定至酚酞終點，消耗滴定至酚酞終點，消耗13.0

9、0 mL，再加甲基橙指示，再加甲基橙指示 劑，繼續(xù)用劑，繼續(xù)用HCl溶液滴定至橙紅色出現，消耗溶液滴定至橙紅色出現，消耗 20.00mL，問水樣中有何種堿度？含量為多少（以，問水樣中有何種堿度？含量為多少（以 mg / L 表示）？表示）？ 解：解：PM ，水樣中含水樣中含CO32-和和HCO3堿度。堿度。 LmgCO/1 .7801000 0 .100 2 01.60 1000. 000.132 2 3 堿度 LmgHCO/.4271000 0 .100 01.611000. 000.1300.20 3 ）（ 堿度 第8頁/共27頁 8797. 0,1203. 0 1000 2 21.138

10、 000. 1 1000 2 99.105 00.305000. 0 32 2 2 1 1 COKgX XX M m M m cV 第9頁/共27頁 12. 一水樣中可能含有一水樣中可能含有CO32-、OH-、HCO3-，或者是，或者是 混合水樣。用混合水樣。用20.00 mL 0.1000mol / L HCl溶液，以溶液，以 酚酞為指示劑可滴定至終點。問：酚酞為指示劑可滴定至終點。問： （1）若水樣含）若水樣含OH-和和CO32-的量相同的量相同，再以甲基橙為，再以甲基橙為 指示劑，還需加入多少毫升指示劑，還需加入多少毫升HCl溶液才可滴定至橙紅溶液才可滴定至橙紅 色終點色終點？（？（M=

11、？）？） （2）若水樣含有）若水樣含有CO32-和和HCO3-的量相同的量相同，接著以甲，接著以甲 基橙為指示劑，還需滴入多少毫升基橙為指示劑，還需滴入多少毫升HCl溶液才可達到溶液才可達到 橙紅色終點？橙紅色終點？ （M=？）？） （3）若加入甲基橙指示劑時，）若加入甲基橙指示劑時，不需滴入不需滴入HCl溶液就溶液就 已呈現終點顏色，該水樣中含有何種物質已呈現終點顏色，該水樣中含有何種物質？（？（ M=0 ） 第10頁/共27頁 解解: 已知已知 P=20.00mL （1）水樣含）水樣含OH-和和CO32-的量相同的量相同，以酚酞為指示劑的反應如下：，以酚酞為指示劑的反應如下： OH- +

12、H+ = H2O CO32- + H+ = HCO3- 兩個反應消耗的兩個反應消耗的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體積應為體積應為10.00 mL。 （2）水樣含有）水樣含有CO32-和和HCO3-的量相同的量相同，以酚酞為指示劑的反應如下：，以酚酞為指示劑的反應如下：CO32- + H+ = HCO3- 消耗的消耗的HCl 20.00 mL。 加入甲基橙后，其反應為：加入甲基橙后，其反應為：HCO3- + H+ = H2CO3 HCO3-包括原水中包括原水中CO32-滴定產生的（消耗鹽酸滴定產生的（消耗鹽酸20.00

13、 mL和原水中原有的和原水中原有的HCO3-，由于兩種組分的量相同，因此原水樣中，由于兩種組分的量相同，因此原水樣中HCO3-消耗的體積為消耗的體積為20.00 mL，故總體積為，故總體積為20.00+20.00=40.00 mL。 （3）水樣加入甲基橙指示劑時，不需滴入）水樣加入甲基橙指示劑時，不需滴入HCl溶液就已呈現終點顏色，該水樣中只含有溶液就已呈現終點顏色，該水樣中只含有OH-堿度。堿度。 第11頁/共27頁 第四章第四章 絡合滴定法習題（絡合滴定法習題（p161) 2.用用EDTA標準溶液滴定水樣中的標準溶液滴定水樣中的Ca2+、Mg2+、Zn2+時的最時的最 小小pH值是多少？實

14、際分析中應控制的在多大？值是多少？實際分析中應控制的在多大？ 解：解：查表得：查表得：lgKCaY = 10.69，lgKMgY = 8.69，lgKZnY = 16.50 設水樣中的設水樣中的M均為均為10-2 mol / L，則，則lgY(H) = lgKMY 8 滴定滴定Ca2+的的pH值為值為：lgY(H) = lgKCaY 8 = 10.698 = 2.69， 查查p127表表4.2, pH = 7.6 ，實際分析中，由于，實際分析中，由于Mg2+干擾，干擾， 采用采用pH = 12 滴定滴定Mg2+的的pH值為值為：lgY(H) = lgKMgY 8 = 8.698 = 0.69，

15、 查查127表表4.2，pH = 9.7 ，實際分析中，采用，實際分析中，采用pH = 10。 滴定滴定Zn2+的的pH值為值為：lgY(H) = lgKZnY 8 = 16.508 = 8.50， 查查p127表表4.2, pH = 4.0，實際分析中，采用，實際分析中，采用pH = 5。 第12頁/共27頁 3. 計算計算pH = 10時，以時，以10.0 mmol /L EDTA溶液滴定溶液滴定20.00mL 10.0mmol / LMg2+溶液，在計量點時的溶液，在計量點時的Mg2+量濃度和量濃度和pMg值。值。 解：解：查表的查表的pH = 10時，時，lgY(H) = 0.45 l

16、gKMgY = lgKMgY lgY(H) = 8.690.45 = 8.24 pMg = 5.27 6. 稱取鋁鹽混凝劑試樣稱取鋁鹽混凝劑試樣1.200克，溶解后加入過量克，溶解后加入過量10.0 mmol / L EDTA溶液溶液50.00 mL，pH為為5 6，以，以XO為指示劑，用為指示劑，用10.0 mmol / L 鋅標準溶液回滴，消耗鋅標準溶液回滴，消耗10.90 mL，求該混凝劑中，求該混凝劑中Al2O3的百分含量？的百分含量？ 解：解： %66. 1%100 200. 1 2 96.101 100100. 0)90.1000.50( % 3 32 OAl Lmol K C M

17、g MgY Mg sp /104 . 5 102 100 .10 2 6 24. 8 3 2 2 第13頁/共27頁 解：解： Lmmol/42. 2 100 20.240 .10 總硬度 LmgLmgCa/71.521000 0 .100 08.4015.13100 .10 )/( 3 2 LmgLmgMg/85.261000 0 .100 31.24)15.1320.24(100 .10 )/( 3 2 第14頁/共27頁 %2 .15%100 0 .10 0 .100 % 2 )( 2 )(/ 32 / 32 32 m VTVT OAl AcZnAcZnOAlEDTAEDTAOAl 第1

18、5頁/共27頁 89. 406. 9404. 101. 7304. 161. 4204. 127. 204. 1 4 4 33 3 32 2 313 ) 3 ( 04. 1 04. 0 )( 3 3 3 04. 025. 93 .10 4 3 4 3 43 3 3 )( 3 1010101010101010101 1 /10 10 10. 0 1010101 1 1 3 .10p NHNHNHNH Lmol c NH KH NH NH NH NHNH NH NH H NH Zn HNH NH NH HNH 時： 可以準確滴定時同理， 可以準確滴定 ：查圖 ：查表 , 69 .11)(lg, 2

19、 .13lg3 . 8pH , 60 .1043.11 2 1000. 0 lg)(lg 43.1128. 089. 46 .16lglglglg28. 0lg 89. 410lg) 11010lg() 1lg(lg4 . 2lg , , )()( 89. 44 . 289. 4 )() 3 ()( MYZnspZnY MYZnsp HYZnZnYZnYHY OHZnNHZnZnOHZn KcK Kc KK 或者或者 第16頁/共27頁 習題習題2 解解：Mn2+2OH-=2Mn(OH)2 Mn2+=(0.00208)/（8+7）=0.0011mol/L cNH3Kb=(0.20007)/(8+7)1.810-5=1.710-5Kw cNH3/Kb=5.2103500 可以最簡式計算：可以最簡式計算：OH=（cKb）1/2 Mn2+OH2=0.00111.6810-5=1.810-8Ksp=510-13 故能生成沉淀；故能生成沉淀； 加入硫酸銨：加入硫酸銨：NH4+=0.50002/(132.13(8+7)0.50mol/L NH3CNH3=70.2000/(