分析化学:第十6课后习题答案 联系客服

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查表可知 lgKMgY?8.7 , pH=9.6时, lg?Y(H)?0.75 。

Mg2+无副反应,?Y??Y(H)?100.75 cMg , sp=10-2.00 mol?L-1

所以lgK'MgY?lgKMgY?lg?Y?8.7?0.75?7.95pMgsp?pcMg,sp?lgK'MgY2?2.00?7.95?4.975

2

?pMg?pMgep?pMgsp?5?4.975?0.025

代入式(6—26b)得:

Et?10?pMg?10??pMgcMg,sp?K'MgY?100%?100.025?10?0.02510?2.00?107.95?100%?0.01%

28.在pH=5.0时,用0.002000mol?L-1EDTA滴定0.0020点站mol?L-1Pb2+采用(1)HAC-NaAc缓冲剂,终点时CHAc +CAc-=0.31mol?L-1;(2)总浓度与上相同的六亚甲基四胺-HCI缓冲剂(不与Pb2+络和)分别控制溶液 的酸度,选用二甲酚橙为指示剂,计算两种情况时的终点误差,并讨论为什么终点误差不同。已知Pb2+-Ac-络和物的累积形成常数lgβ1=1.9, logβ2=3.3;pH=5.0时,lgK‘Pb-XO=7.0。 解.(1)∵ cAc??cHAc?0.31

cAc?[Ac?] pH?pKa?lg?4.74?lg?5.00

[HAc]0.31?cAc? lgcAc?0.31?cAc??0.26 cAc??0.20mol?L?1

根据式(6—15a)得:

?Pb(Ac)?1??1[Ac?]??2[Ac?]2?1?101.9(10?0.7)?103.5(10?0.7)2?101.98

?pH=5.0时,lg?Y(H)?6.45 lgKPbY?18.04

lgK'PbY?lgKPbY?lg?Pb?lg?Y?18.04?6.45?1.98?9.61

pPbsp?pcPb,sp?lgK'PbY2?3.00?9.61?6.31

2pPbt?lgK'Pb?x0?7.0

因为Pb2+此时有副反应,根据式(6—25)得:

pPbep?pPbt?lg?Pb?7.0?1.98?5.02 ?pPb?pPbep?pPbsp?5.02?6.31??1.29

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代入式(6--26b)得:

Et?10?pPb?10??pPbcPb,sp?K'PbY?100%?10?1.29?101.2910?3.00?109.61?100%??1%

(2) pH=5.0时,lg?Y(H)?6.45 lgKPbY?18.04

lgK'PbY?lgKPbY?lg?Y?18.04?6.45?11.59

pPb'sp?pcPb,sp?lgK'PbY2?3?11.59?7.30 2pPb'ep?pPbt?lgK'Pb?x0?7.0

?pPb'?pPb'ep?pPb'sp?7.0?7.30??0.30

Et?10?pPb'?10??pPb'cPb,sp?K'PbY?100%?10?0.30?100.3010?3.00?1011.59?100%??0.007%

29..溶液中有Al3+、 Mg2+ 、Zn2+ 三种离子(浓度均为2.0 ×10-2 mol?L-1),加入NH4F使在终点时的氟离子的浓度[F-]=0.01mol?L-1。问能否在 pH=5.0时选择滴定Zn2+。 解:查附录—之表4 ,pH=5.0时,lg?Y(H)?6.45

由附录—之表3可知,KZnY=16.59 KAlY=16.3 KMgY=8.7 溶液中的平衡关系可表示如下:

-F3+Al = AlF62+ Zn + Y = ZnYMg2+H+MgYHY,H2Y, ...H6Y

AlYpH=5.0时,lgαZn(OH)=0.0

对于Al3+ lgK'MY?lgKMY?lg?M?lg?Y

?Al(F)?1??1[F]??2[F]2??3[F]3??4[F]4??5[F]5??6[F]6?1?106.13(10?1)?1011.15(10?1)2?1015.0(10?1)3?1017.75(10?1)4?1019..37(10?1)5?1019..84(10?1)6?3.59?1014?1014.56 故得 lgK'AlY?16.3?6.45?14.56??4.71

对于Mg2+ lgK'MY?lgKMY?lg?Y

lgK'MgY?8.7?6.45?2.25

对于Zn2+ lgK'MY?lgKMY?lg?Y

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?Y(Mg)?1?cMg,spK'MgY?1?1.00?10?2?102.25?2.78

3?[Al]?cAl,sp?Al3?1.0?10?2??2.78?10?17mol/L 143.59?10?Y(Al)?1?[Al3?]K'AlY?1?2.78?10?17?10?4.71?5.42?10?22

?Y(Zn)??Y(Al)??Y(Mg)??Y(H)?2?5.42?10?22?2.78?106.45?2?106.45

lgK'ZnY?16.50?6.45?10.05

故可以在pH=5.0时选择滴定Zn2+。 30.浓度均为2.0×10-2 mol?L-1的Cd2+、 Hg2+混合溶液,欲在 pH=6.0时,用0.02000 mol?L-1EDTA滴定其中的Cd2+,试问:(1)用KI掩蔽混合溶液中的Hg2+ ,使终点时碘离子的浓度[I-]=0.010mol?L-1能否完全掩蔽?lgK’cdY为多少?(2)已知二甲酚橙与Cd2- 、Hg2+

2+

都显色,在 pH=6.0时lgK ′HG-XO=9.0, lgK’ Cd-XO=5.5,能否用二甲酚橙作滴定Cd的指示剂(即此时Hg2+是否会与指示剂显色)?(3)若能以二甲酚橙作指示剂,终点误差为多少? 解:查附录—之表2 ,Hg—I络合物的各级积累形成常数lgβ1~lgβ4分别为:

12.87, 23.82 , 27.60 和29.83

Cd—I络合物的各级积累形成常数lgβ1~lgβ4分别为: 2.10;3.43;4.49;5.41

?1.70mol?L?1 [I-]=10-2.00 mol?L-1, cHg2??10根据式得:

?0??Hg?2??11??1[I?]??2[I?]2??3[I?]3??4[I?]41

1?1012.87(10?2.00)?1023.82?(10?2.00)2?1027.60?(10?2.00)3?1029.83?(10?2.00)4?10?22.032??22.03?10?1.70?10?23.73mol?L?1 则 [Hg]sp??0?cHg2??10可以完全掩蔽。

查附录—之表3 ,lgKCdY?16.46 ,

?Cd(I)?1???i[I]i?1?102.10?0.01?103.43?0.012?104.49?0.013?105.41?0.014?101.43i查附录—之表4 ,pH=6.0时,lg?Y(H)?4.65

lgK'CdY?lgKCdY?lg?Cd(I)?lg?Y(H)?16.46?1.43?4.65?10.38 (2) 在 pH=6.0时, 用二甲酚橙做指示剂

lgcHg,spK’HgIn=lg10-23.73×109.00=-14.73<<-1

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所以在此酸度下可以用二甲酚橙作滴定Cd2+的指示剂。 (3)由(1)得 lgK'CdY?10.38 pH=6.0时,

pCdsp?11(pcCd,sp?lgK'CdY)?(2.00?10.38)?6.19 22pCdep?pCdt?5.5

?pCd?pCdep?pCdsp?5.5?6.19??0.69 代入式(6—26b)得:

Et?10?pCd?10??pCdcCd,sp?K'CdY?100%?10?0.69?100.6910?2.00?1010.38?100%??0.03%

31.浓度为2.0×10-2mol?L-1的Th4+、La3+混合溶液,欲用0.02000时mol?L-1 EDTA分别滴定,

试问:(1)有无可能分步滴定?(2)若在pH=3.0时滴定Th4+,能否直接准确滴定?(3)滴定Th4+后,是否可能滴定La3+?讨论滴定La3+适宜的酸度范围,已知La(OH)3的KSP=10-18.8.(4)滴定La3+时选择何种指示剂较为适宜?为什么?已知 pH≤2.5时,La3+不与二甲酚橙显色。

解:(1)查附录—之表3 ,lgKThY?23.2 , lgKLaY?15.50

?lgK?lgKThY?lgKLaY?7.7?6。

由于络合物的形成常数相差很大,可以分步滴定。

(2)pH=3.0时 ,lg?Y(H)?10.60 由于络合物的形成常数相差很大,所以滴定Th4+时, [La3+]≈0.010 mol?L-1=10-2.00 mol?L-1

?Y(La)?1?KLaY[La3?]?1?1015.50?10?2.00?1013.50

?Y??Y(H)??Y(La)?1?1010.60?1013.50?1?1013.50

lg?Y?13.50

lgK'ThY?lgKThY?lg?Y?23.2?13.50?9.7 lgcTh,spK'ThY?7.7?6

可以在pH=3.0时直接准确滴定Th4+。

(3)已知lgKLaY?15.50 ,La(OH)3的Ksp=10-18.8 , cLa=10-1.70 mol?L-1,cLa , sp=10-2.00 mol?L-1

根据式(6—28a)得: lg?Y(H)(max)?lgcLa,spKLaY?6??2.00?15.50?6?7.50 查附录—之表4 ,pH=4.5时,lg?Y(H)?7.44这是滴定La3+的最高酸度。

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