Química analítica Sexta edición Respuestas después de clase de Li Famei Todas las preguntas deben tener respuestas

Algunos ejercicios extraescolares de "Química Analítica"

Libro de texto: "Química Analítica" (editado por la Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de China, Universidad de Sichuan)

P27 Capítulo 2 Errores y análisis Procesamiento estadístico de datos

Preguntas para pensar

2. ¿Qué errores son causados ​​por las siguientes situaciones? Si es un error sistemático, ¿cómo se debe eliminar? ?

(1) Peso corroído;

(2) Los dos brazos de la balanza tienen longitud desigual;

(3) El matraz aforado y la pajita no coinciden;

(4) El análisis gravimétrico está en curso Las impurezas son precipitadas por ***;

(5) El último dígito de la lectura al pesar la balanza no se estima con precisión;

(6) Se utiliza ftalato de hidrógeno con un contenido de 99% de potasio como material de referencia para calibrar la solución alcalina;

Respuesta: (1) Error del instrumento; otro juego de pesas o pesas de calibración

(2) Error del instrumento calibrar el instrumento o reemplazarlo Otra balanza de brazos iguales

(3) Error del instrumento reemplazar el matraz volumétrico correspondiente y pipeta

(4) Error de método; mejorar el método; eliminar impurezas y volver a analizar los reactivos

(5) Error aleatorio;

(6) Error de reactivo ; purificar el reactivo o utilizar un punto de referencia con una pureza superior al 99,9%

5. En un determinado mineral de hierro, el contenido de hierro es 39,16%. Si los resultados del análisis de A son 39,12%, 39,15% y 39,18%. y los resultados del análisis de B son 39,19%, 39,24%, 39,28%, intente comparar la exactitud y precisión de los resultados del análisis de A y B.

Solución:

Del mismo modo, podemos ver:

;

De los datos anteriores, se puede ver que la exactitud y precisión de A son mayores que las de B.

Ejercicios

3. Los resultados de la medición de la fracción de masa (%) de tungsteno en un determinado mineral son: 20,39, 20,41, 20,43 Calcula la desviación estándar s y la confianza cuando. el nivel de confianza es el Intervalo del 95%.

Solución:

Consultando la tabla: el nivel de confianza es el 95%, cuando n=3, t=4.303, por lo tanto:

μ= (

5. ¿Utiliza el método de prueba Q para determinar si alguno de los siguientes datos se ha redondeado? Seleccione el nivel de confianza como 90 %.

( 2) 6.400, 6.416, 6.222, 6.408

Solución: Permutación: 6.222<6.400<6.408<6.416

El valor sospechoso es: 6.222

Busque el tabla n=4, Q0.90= 0.76

Dado que el cálculo de Q > Q0.90, se deben descartar 6.222

6 Determine la fracción de masa de P2O5 (%) en la muestra, los datos son los siguientes:

8.44, 8.32, 8.45, 8.52, 8..69, 8.38

Utilice el método de Grubbs y el método de prueba Q para decidir sobre datos sospechosos, encuentre el promedio valor, desviación promedio, desviación estándar y nivel de confianza, elija el valor promedio de 90% y 99%

Solución: Organice los datos dados de pequeño a grande: 8,32＜8,38＜8,44＜8,45＜8,52＜ 8.69

Se puede observar que el dato 8.69 es sospechoso

Y porque, el valor promedio = 8.47%, la desviación promedio = 0.095%

La desviación estándar s= %=0,13%

Entonces, = =1,69 = =0,46

De las tablas 2-2, 2-4, podemos obtener:

Cuando el nivel de confianza es del 90%, n=6, t=2.015, ＜ ,

Cuando el nivel de confianza es del 99% Cuando n=6, t=4.032, ＜ , ＜ <. /p>

Por lo tanto, no es necesario descartar 8.69.

Cuando el nivel de confianza es del 90%, el rango de confianza = =8.47% =8.47% 0.11%

Cuando el nivel de confianza es del 99%, el rango de confianza = =8.47% = 8,47% 0,21%

11. Calcula las siguientes fórmulas según las reglas de cálculo de cifras significativas.

1) 2.187*0.854+9.6*10-5-0.0326*0.00814

Solución: Obtenga la fórmula original = 1.86752 y luego redúzcala para obtener la fórmula original = 1.868 ( escríbalo paso a paso )

2) 51.38/(8.709*0.09460)

Solución: =51.38/0.8239=62.36

3) 9.827*50.62 /(0.005164*136.6 )

Solución: =497.4/0.7054=705.1

4)

Solución: = (¡Escríbalo paso a paso!) * 10-5=1.7*10 -5

P41 Capítulo 3 Análisis de titulación

1 Se sabe que la densidad relativa del ácido nítrico concentrado es 1,42 y contiene alrededor del 70%. HNO3. Calcula su concentración. Si se quiere preparar 1L de solución 0,25 mol·L-1HNO3, ¿cuántos mililitros de este ácido nítrico concentrado se deben tomar?

Solución:

4. Supongamos que hay una muestra de ftalato ácido de potasio, en la que ácido ftálico El contenido de hidrógeno y potasio es aproximadamente del 90% y el resto son impurezas que no interactúan con el álcali. Hoy en día, el método de titulación ácido-base se utiliza para determinar su contenido si para la titulación se utiliza una solución estándar de NaOH con una concentración de 1.000 mol·L-1 y el volumen de la solución alcalina durante la titulación debe controlarse aproximadamente. 25 mL, luego:

(1) ¿Cuántos gramos de la muestra anterior se deben pesar?

(2) Use una solución alcalina con una concentración de 0.0100mol·L- 1 en lugar de la solución alcalina de 1.000mol·L-1 para la titulación, y repita el cálculo anterior.

(3) Con base en los resultados del cálculo de (1) (2) anterior, explique por qué el titulante ¿La concentración habitualmente utilizada en el análisis de titulación es 0,1 ~ 0,2 mol·L-1?

Solución: Titulación La fórmula de reacción es: KHC8H4O4+OH-=KC8H4O4-+H2O

∴ nNaOH= nKHC8H4O4

(1) mKHC8H4O4=nKHC8H4O4·MKHC8H4O4/ω=nNaOH·MKHC8H4O4/ω

=1.000mol·L-1*25mL*204.22g·mol-1/90%

=5.7g

(2) m2=cNaOH·VNaOH·MKHC8H4O4 /ω

=0.0100mol·L-1*25mL*10-3* 204.22g·mol-1/90%

=0.057g

（ 3) El cálculo anterior muestra que si la concentración del valorante está entre 0.1~0.2mol·L-1 y la Si la cantidad de muestra pesada es ≥0,2 g, se puede reducir el error de pesaje y mejorar la precisión de la medición.

8. Calcular el título de la solución 0,01135mol·L-1HCl a CaO.

Solución: Esta reacción es: 2HCl+CaO=CaCl2+H2O

9. Se sabe que la concentración de la solución de permanganato de potasio es TCaCO3/KMnO4=0.005005g·mL-1. Encuentre la concentración de la solución de permanganato de potasio y su título para el hierro.

Solución: Utilice el método KMnO4. titula CaCO3 mediante las siguientes reacciones:

CaCO3+H2C2O4=CaC2O4+H2O+CO2

CaC2O4+H+=Ca2++HC2O4-

5C2O4 -+2MnO4 -+16H+=2c+10CO2+8H2O

Entonces:nCa=5/2*nKMnO4

5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+

nFe=5nKMnO4

12. Al analizar CaCO3 impuro (que no contiene sustancias interferentes), pesar 0,3000g de la muestra y agregar solución estándar de HCl con una concentración de 0,2500mol/L 25,00 mL. Hervir para eliminar el CO2 y usar una solución de NaOH con una concentración de 0,2012 mol/L para hacer gotear el exceso de ácido, consumiendo 5,84 ml. Calcule la fracción de masa de CaCO3 en la muestra.

Solución: HCl+NaOH=NaCl+H2O

VHCl=CNaOHVNaOH/CHCl=(0,2012mol/L×5,84mL)/0,2500mol/L =4,70mL

Por tanto, la reacción con CaCO3 consume (25.00-4.70) mL

CaCO3+2HCl=CaCl+CO2 ↑+H2O

nCaCO3=1/2 nHCl

WCaCO3 = nCaCO3*MCaCO3/ms=1/2(nHClMCaCO3/ms)

= 1/2(CHClVHClMCaCO3/ms)

= 1/2×0,2500mol/ L×0,00203L×100g/mol÷0,3g×100%

= 84,58%

P62 Capítulo 4 Titulación ácido-base

Pregunta de reflexión 4- 1

7. Anota las condiciones protónicas de las siguientes sustancias en solución acuosa:

(1) NH3 (2) NaHCO3 (3) Na2CO3

Solución: ( 1) [H+]+[NH4+]=[OH-]

(2) [H+]+[H2CO3]=[OH-]+[CO32-]

( 3 )[H+]+[HCO32-]+2[H2CO3]=[OH-]

8. Escribe las condiciones protónicas de las siguientes sustancias en solución acuosa:

(1 ) NH4HCO3 (2) (NH4) 2HPO4 (3) NH4H2PO4

Solución: (1) [H+]+[H2CO3]=[CO32-]+[NH3]+[OH-]

(2)[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[OH-]+[PO43-]+[NH3]

(3)[H+]+[H3PO4] =[ OH-]+[HPO42-]+[NH3]+2[PO43-]

P63 Ejercicio 4-1

3. 2 (como representa H2A) pKa1=4.19, pKa2=5.57, intente calcular los coeficientes de distribución de H2A, HA- y A2- a pH 4.88 y 5.0 como d1, d2 y d0, si la concentración total del ácido es 0.01mol ·L-1pH= Concentraciones de equilibrio de las tres formas a 4,88.

Solución: Cuando pH=4.88

d2=[H+]2/([H+]2+K a1[H+]+ Ka1·Ka2)

=(10-4.88 )2/[(10-4.88 )2+10-4.19×10-4.88+10-4.19 x10-5.57]

=0.145

∴[H2A ]= d2·C=0.145×0.01 mol·L-1 =1.45×10-3 mol·L-1

d1 = Ka1[H+]/([H+]2+Ka1[H+]+ Ka1·Ka2 )

=(10-4.19×10-4.88)/ [(10-4.88 )2+10-4.19 ×10-4.88 +10-4.19 x10-5.57]

=0.710

∴[HA—]= d1·C=0.710×0.01 mol·L-1 = 7.10×10-3 mol·L-1

d0 = ( Ka1 ·Ka2)/([H +]2+K a1[H+]+ Ka1·Ka2 )

=(10-4.19 x10-5.57)/ [(10-4.88 )2+10-4.19 × 10-4.88 +10-4.19 x10-5.57]

=0.145

∴[A2-]=d0·C=0.145×0.01 mol·L-1 =1.45×10 -3 mol·L-1

Cuando pH=5.0 se puede obtener el mismo método:

d2=0.109 d1=0.702 d0=0.189

5 Conocido El pKa de HAc=4,74 y el pKb de NH3·H2O=4,74. Intente calcular el pH de cada una de las siguientes soluciones:

(3) solución 0,15, (4) solución NaAc 0,15

Solución: (3) Para solución 0,15, pKa=14 -4.74=9.26

CKa= >>10Kw, c/Ka=0.15/ >>105

Entonces se utiliza la fórmula más sencilla para calcular: [ ]= =

Entonces pH= -lg[ ]=5.04

(4) Para solución de NaOAc 0.15, pKb=pKw-pKa=14-4.74=9.26

CKa= >>10Kw , c/Ka=0.15 / >>105

Entonces se usa la fórmula más simple para calcular: [ ]= = =

Entonces [ ]= = ,pH=-lg[ ] =8,96

8. Calcule el pH de las siguientes soluciones: (1) 0,1 mol/LNaH PO (2) Para una solución de 0,1 mol/LNaH PO

Solución: consulte la tabla y obtenga el pK de H PO =2,12, pK =7,20, pK =12,36

NaH PO y K HPO son sustancias anfóteras y su acidez y alcalinidad son relativamente débiles.

La La concentración de equilibrio y la concentración total pueden ser iguales.

(1) Para solución PO de 0,1 mol/LNaH

c K =0,1?10 》10K, c/K =0,1/10 =13,18>10

Entonces [H]= × = × =2.188×10 mol/L

pH=4.66

(2) Para solución PO de 0.1mol/LNaH

c K =0.05×10 =2.18×10 ≈K , c/ K =0.05/10 》10

Entonces el término [H] de la disociación H O no se puede ignorar, es decir, K no se puede ignorar.

[H]= =2.00×10

pH=9.70

14. Quieres preparar 1L de solución tampón con pH=10.0. ¿Cuántos gramos de NH4Cl se deben agregar a 420mL de solución de amoniaco de 16,0mol/L?

Solución: Consulta la tabla: PKb de NH3=4,74; Cb=6,72mol/L

[OH- ]= (Cb/Ca)·Ka=6.72/Ca·10-4.74=10-4

Ca=1.22 mol/L

So m(NH4Cl)= Ca·V ·m=1.22 ×1×35 =65.4g

Porque Ca>>[H+]- [OH-] Cb>>[OH-]-[H+]

Se utiliza Se permite el cálculo de fórmula más simple.

Respuesta: Es necesario agregar 65,4 g de NH4CL sólido.

15. Para preparar 500 mL de solución tampón con pH=5,0 se utilizan 34 mL de 6 mol/L HAc ¿Cuántos gramos de NaAc·3H2O se necesitan?

Solución: Consulta la tabla y descubre que el pKa de HAc=1,8×10-5

pH=5,0, es decir, [H+]=10-5 mol/ L

c(HAc)= =0,41 mol/L

∵Ka=

∴[Ac-]= = =0,74 mol/L

∴mNaAc·3H2O= 136.1×0.74×1.5 =50.5 g

P84 Capítulo 4 Titulación ácido-base

Ejercicio 4-2

1 Utilice 0,01000 mol·L-1 Al valorar 20,00 ml de una solución de NaOH de 0,01000 mol·L-1 con una solución de HNO3, ¿cuál es el pH del punto estequiométrico? ¿Cuál es el salto de titulación cerca del punto estequiométrico? ¿Qué indicador se debe utilizar para indicar el punto final?

Solución: Se sabe por la pregunta que C(HNO3)=0.01000 mol·L-1 C(NaOH)= 0.01000 mol·L-1

El NaOH se neutraliza completamente a el punto estequiométrico, pH = 7,00, el salto de titulación es un cambio brusco en el pH dentro del 0,1% antes y después del punto estequiométrico

Por lo tanto, antes del salto de titulación, agregue 19,98 ml de solución de HNO3 en este momento. , la concentración de OH- en la solución es

p>

C(OH-)= 10-6

pH=8,70

Después de la salto de titulación, agregue 19,98 ml de solución de HNO3. En este momento, la concentración de H+ en la solución es

[H+]= = 10-6 pH=5,30

Por lo tanto, el El rango de valor de pH del salto de titulación es 8,70 ~ 5,30, y se debe seleccionar un indicador que cambie de color dentro de este rango, como azul de bromo timol, rojo neutro, etc.

2. El ácido es 9,21. Actualmente hay 20,00 ml de su solución de base conjugada NaA con una concentración de 0,1000. Cuando se titula con una solución de HCl 0,01000, ¿cuál es el pH en el punto estequiométrico? ¿Cuál es el salto de titulación cerca del punto estequiométrico? ¿Qué indicador se debe utilizar para indicar el punto final?

Solución: El pKa del ácido es 9.21, entonces Ka=6.2 10-10 Kb=Kw/Ka=1.6 10-5 CKb=1.6 10-6>10-8 se puede valorar

HA[H+] se genera en el punto estequiométrico = pH=-1/2lg3.13 10-11=5.26

Hay un salto de titulación cerca del punto estequiométrico, cuando la cantidad de ácido clorhídrico valorante es 19,98 ml. El HA generado y el NaA restante en la solución forman una solución tampón

C(HA)= C(NaA)=

pH=pKa - lg(CHA / CNaA )=9.21 - 3.0 = 6.21

Cuando el exceso es 0.02mL

[H+]= =4.99 10-5

pH=4.30, el rango de salto es 6.21~4.30, debe elegir rojo de metilo

P97 Pregunta 4-3

3 Al calibrar la solución de NaOH, si usa:

(1) Parcialmente. H2C2O4 · 2H2O degradado

(2) H2C2O4·2H2O que contiene una pequeña cantidad de impurezas neutras

La concentración obtenida por la calibración es demasiado alta, demasiado baja o es precisa ¿Por qué? ?

Respuesta: (1) Debido a que el H2C2O4·2H2O está parcialmente degradado, el VNaOH será mayor durante la titulación

De acuerdo con C(NaOH)=

por lo que el la concentración obtenida por calibración es menor

( 2) Debido a que H2C2O4·2H2O contiene una pequeña cantidad de impurezas neutras, el VNaOH será bajo durante la titulación

Según C(NaOH)=

Por lo tanto, la concentración obtenida por calibración es demasiado alta

4 Utilice las siguientes sustancias para calibrar la concentración de la solución de HCl:

(1) Na2CO3 horneado a 110°C

(2) Bórax almacenado en un recipiente con una humedad relativa del 30%

Solución: (1) Na2CO3 anhidro absorbe fácilmente la humedad en el aire y debe mantenerse entre 270 y 300 ℃ secando, mientras que el Na2CO3 horneado a 110 ℃ todavía tiene humedad

De acuerdo con C(HCl)=

así es la concentración obtenida por calibración es bajo

(2) Debido a que el bórax contiene agua cristalina, se deteriorará y perderá agua cuando la humedad relativa en el aire sea inferior al 39 %

El bórax se almacena en un recipiente con un humedad relativa del 30%

Según C(HCl)=

Por lo tanto, la concentración obtenida por calibración es baja

6. componente en la siguiente mezcla respectivamente. Intente elaborar un plan de medición (que incluya los pasos principales, la solución estándar, el indicador y la fórmula de cálculo del contenido, expresado en g/mL)

(1) H3BO3+bórax (2). ) HCl+NH4Cl

Solución: (1) ① Tome una mezcla de solución VmL H3BO3+ Na2B4O7 en un matraz Erlenmeyer de 250 ml y agregue de 1 a 2 gotas de indicador rojo de metilo

② Valore con Solución estándar de HCl 0,10 hasta que la solución cambie de rojo a amarillo como primer punto final, registre la lectura V1

③Agregue glicerina a la mezcla y agregue 1~2 gotas de indicador de fenolftaleína, valore con estándar de NaOH 0,10 solución hasta que la solución cambie de incolora a rojiza como segundo punto final, registre la lectura V2

2H+ + B4O7 + 5H2O = 4 H3BO3

ρNa2B4O7 (g/mL)=

ρH3BO3 (g/mL)=

( 2)①Poner la mezcla de VmLHCl+NH4Cl en un matraz Erlenmeyer de 250mL y agregar 1~2 gotas de indicador rojo de metilo

②Titule con solución estándar de NaOH 0,10 hasta que la solución cambie de rojo a amarillo. Primer punto final, registre la lectura V1

③Agregue formaldehído a la mezcla, agregue 1 a 2 gotas de indicador de fenolftaleína y titule con. Solución estándar de NaOH 0,10 hasta que la solución cambie de incolora a rojiza. Primer punto final, registre la lectura V2

ρHCl (g/mL) =

ρNH4Cl (g/mL) = <. /p>

Ejercicio 4-3

15. Pesar 0,9476 g de la muestra de álcali mixto, agregar indicador de fenolftaleína, valorar hasta el punto final con una solución de HCl de 0,2785 mol·L-1, consumir 34,12 ml. de solución ácida, agregue indicador naranja de metilo y valore. Hasta el punto final, se han consumido otros 23,66 ml de ácido. Encuentre la fracción de masa de cada componente en la muestra.

Solución: Las reacciones involucradas son: cuando. se utiliza fenolftaleína como indicador,

OH- + H+ =H2O

CO32- + H+ = HCO3-

Cuando se utiliza rojo de metilo como indicador,

HCO3- + H+ = CO2 + H2O

Según el significado de la pregunta, el volumen de ácido clorhídrico consumido cuando se utiliza fenolftaleína como indicador es menor que el volumen de ácido clorhídrico consumido cuando usando rojo de metilo como indicador, por lo que los componentes de la base mixta son NaCO3 y NaOH

ω(NaOH)=

ω(NaCO3)=

16 Pesar 0,6524 g de muestra de mezcla alcalina, usar fenolftaleína como indicador y usar 0,1992 mol·L-1 de HCl Titular la solución estándar hasta el punto final, usar 21,76 ml de la solución para eliminar el ácido, agregar indicador de naranja de metilo y valorar hasta el punto final. punto final y consuma 27,15 ml de ácido. Encuentre la fracción de masa de cada componente en la muestra.

Solución: porque el volumen de ácido clorhídrico consumido cuando se usa rojo de metilo como indicador es mayor que cuando se usa fenolftaleína. como indicador

El volumen de ácido clorhídrico consumido como indicador es V1=21.76mL

Por lo que los componentes de la base mixta son NaCO3 y NaHCO3

ω(NaCO3)=

ω(NaHCO3)=

22. Pesar 0.1000g de muestra de silicato, descomponerlo por fusión, precipitar K2SiF6, luego filtrar y lavar, usar 0.1477mol·L- para el HF producido por hidrólisis 1. Valorar la solución estándar de NaOH, usar fenolftaleína como indicador, consumir 24,72 ml de solución estándar, calcular la fracción de masa de SiO2 en la muestra.

Solución: porque la relación de la cantidad de sustancias cuando reacciona SiO2. con NaOH es 1:4. La cantidad de material que genera HF es n=0.1477

Entonces n(K2SiF6)=1/4 (

La masa del SiO2 es m=n1 60=0,05477g

ω(SiO2)=

25. La aspirina es ácido acetilsalicílico. Su contenido se puede medir mediante el método de titulación ácido-base. Pesar 0,2500 g de la muestra con precisión. agregue 50,00 ml de 0,1020 mol·L-1 Hierva la solución de NaOH, enfríela y luego gotee el exceso de NaOH con 23,75 ml de H2SO4 solución de CH2SO4 = 0,05264 mol·L-1 Usando fenolftaleína como punto final, calcule la masa. fracción de ácido acetilsalicílico en la muestra

Solución: Según la fórmula de reacción, n(aspirina):n(NaOH)=1:2 C(NaOH):C(H2SO4)=2:1, la La cantidad de sustancia utilizada para eliminar H2SO4 goteando NaOH es n(H2SO4 )=0,05264 23,75 10-3=1,25 10-3

La cantidad total de NaOH agregada es

n( NaOH)=0.05000 0.1020=5.10 10-3

ω =

P129 Capítulo 5 Método de valoración por coordinación

Ejercicios

1. el coeficiente de efecto ácido αY del EDTA a pH=5,0 (H), si la concentración total de varias formas de EDTA en este momento es 0,0200mol·L-1, ¿cuál es [Y4-]?

Solución: Cuando pH=5.0, consulta la tabla para obtener lgαY ( H)=6.45

αY(H)=106.45=2.82 106

Según la fórmula αY(H) = sabemos: [Y4-]= 10-9

2. Cuando pH=5.0, ¿cuál es la constante de estabilidad condicional del complejo de zinc y EDTA suponiendo que las concentraciones de Zn2+ y EDTA son 10? -2mol·L-1 (sin considerar reacciones secundarias como la coordinación de hidroxilo), cuando pH=5, ¿Se puede utilizar la solución estándar de EDTA para valorar Zn2+?

Solución: Cuando pH=5,0, consulte la tabla y encuentre lgαY(H)=6.45 =16.50

K(ZnY`)= = =1010.05

Dado que las condiciones para la determinación de iones metálicos individuales mediante titulación de coordinación son: lgC ≥6

lgC =8.05>6

La solución estándar de EDTA se puede utilizar para valorar Zn2+

3 suponiendo que las concentraciones de Mg2+ y EDTA sean ambas de 10-2 moles. /L, ¿cuál es la constante de estabilidad condicional del complejo magnesio-EDTA a pH=6 (sin considerar reacciones secundarias como la coordinación de hidroxilo)? Y explique si el Mg2+ se puede titular con solución estándar de EDTA en esta condición de pH. Si no se puede titular, encuentre el pH mínimo permitido.

Solución: Cuando pH=5.0, busca la tabla y encuentra αY(H)=4.65

lgK`MgY= lgKMgY- lgαY(H)=8.69-4.65=4.04 K `MgY =104.04

lgCK`MgY=2.04<6, bajo esta condición de pH, no se puede usar EDTA para titular Mg2+

5 Calcule usando 0.0200mol·L-1 estándar de EDTA. solución para valorar la misma concentración Rango de acidez adecuado para la solución de iones Cu2+

Solución: De lgαY(H) ≤lgC+lgKMY-6 lgK Cu2+=18,80, podemos obtener:

lgαY (H) ≤10,80 permitido La acidez mínima es: pH≥3,0

Cuando el pH es demasiado alto, el Cu(OH)2 precipitará y la precipitación producirá el [OH-]= = 10 requerido. -10

pOH= 8,98 pH=5,02

Por lo tanto, el rango de acidez adecuado para valorar iones de cobre es 3,0~5,02

10. , zinc y magnesio, pese 0,5000 g de la muestra. Después de disolver, utilice un matraz volumétrico para preparar una solución de prueba de 100 ml. Pipetear 25.00mL, ajustar a pH=6, usar PAN como indicador, valorar cobre y zinc con solución estándar de EDTA 0.05000 mol·L-1, usar hasta 37.30mL. Además, absorba 25,00 ml de solución de prueba, ajústelo a pH=10, agregue KSCN para enmascarar el cobre y el zinc, titule Mg2+ con una solución de EDTA de la misma concentración, use hasta 4,10 ml, luego agregue formaldehído gota a gota para desbloquear el zinc y use el misma concentración de solución de EDTA Valore la solución de EDTA, use 13,40 ml y calcule las fracciones de masa de cobre, zinc y magnesio en la muestra.

Solución: Según el significado de la pregunta: la cantidad de sustancias que contienen cobre y zinc en una solución de aleación de 25 ml es: 0,05000 37,30/1000=0,001865

La cantidad de sustancias que contienen magnesio en una solución de aleación de 25 ml La cantidad de sustancias que contienen zinc en una solución de aleación de 25 ml es: 0,05000 4,10/1000=0,000205

La cantidad de sustancias que contienen zinc en una solución de aleación de 25 ml es: 0,05000 13,40/1000=0,00067

Las sustancias que contienen cobre en una solución de aleación de 25 ml La cantidad es: 0,001865 -0,00067=0,001195

ω(Cu)=

ω(Zn)=

ω(Mg)=

11. Pese 0,2015 g de la muestra que contiene Fe2O3 y Al2O3. Después de disolver, use ácido sulfosalicílico como indicador a pH = 2,0, caliente a aproximadamente 50 ℃. y valorar con 0.02008 mol·L-1 EDTA hasta El color rojo desaparece, se consumen 15.20mL de solución estándar de EDTA, luego se agregan 25.00mL de la solución estándar de EDTA anterior, se calienta hasta ebullición, se ajusta el pH=4.5, se usa PAN como indicador , retrovalorar con solución estándar 0.02112 mol·L-1Cu2+ mientras está caliente, usar 8.16 mL, calcular la fracción de masa de Fe2O3 y Al2O3 en la muestra

Solución: Cuando pH=2.0, usando ácido sulfosalicílico como indicador , Se mide Fe3+ Según la cantidad de EDTA consumida se puede obtener la concentración de Fe2O3. La fracción en masa es:

Por lo tanto, la fracción en masa de trióxido de aluminio en la muestra es:

=8.35%

P171 Capítulo 6 Titulación Redox

Ejercicios

5. Calcular el potencial del electrodo condicional del par Zn2+/Zn en una solución. con pH=10,0 y C(NH3)=0,1 mol·L-1 (ignorando la influencia de la fuerza iónica).

Se sabe que las constantes de estabilidad acumulativa de los iones complejos de zinc y amoníaco en todos los niveles son:

lgβ1=2.27, lgβ2=4.61 lgβ3=7.01 lgβ4=9.06, y la constante de disociación NH4+ es Ka=10-9.25

Solución: Según el significado de la pregunta: Zn2+ + 4NH3 = [Zn(NH3)4]2+ NH3×H2O = NH4+ + OH-

Cuando pH=10.0, el coeficiente de distribución del NH3 en solución de amoniaco es δ=

Entonces C`(NH3)= 0.085mol·L-1 α([Zn(NH3)4]2+)=6.65 104

E[Zn(NH3) 4]2+/Zn = Eθ+0.059v/2lg[Zn2+]/[Zn][ [Zn(NH3)4]2+] = 0.903v

13. Pesar 0,6000 g de muestra de mineral de cobre, después de disolverla con ácido, controlar el pH de la solución a 3~4 y valorar hasta el punto final con 20,00 ml de solución de Na2S2O3. 1 ml de solución de Na2S2O3 ∝0.004175gKBrO3 Calcule la concentración exacta de la solución de Na2S2O3 y la fracción de masa de Cu2O en la muestra

Solución: Según el significado de la pregunta: BrO3-~3I2~6S2O32- C(Na2S2O3. )=0.1500 mol· L-1

Cu2O～2Cu～I2～2S2O32-

n(Cu2O)=0.001500mol

ω(Cu2O)=

25. El formiato de sodio (HCOONa) y el KMnO4 reaccionan en medio neutro según la siguiente ecuación de reacción:

3HCOO- +2 MnO4- +H2O = 2MnO2↓+3CO2 ↑+5OH-.

Pesar 0,5000g de muestra de HCOONa, disolverla en agua, añadir 50,00mL de exceso de solución de 0,06000 mol·L-1 KMnO4 al medio neutro, filtrar para eliminar el precipitado de MnO2, acidificar la solución con H2SO4, y use una solución de 0,1000 mol·L -1H2C2O4 valore el exceso de KMnO4 hasta el punto final, consuma 25,00 ml, calcule la fracción másica de HCOONa en la muestra

Solución: 3HCOO- +2 MnO4- +H2O = 2MnO2↓ +3CO2 ↑+5OH-

5 C2O42- ~ 2 MnO4- ~ 3HCOO-

n(HCOONa)=0.003000mol

ω(HCOONa) =

P198 Capítulo 7 Análisis gravimétrico y valoración de la precipitación

Ejercicios

2. Encuentre la solubilidad del fluoruro de calcio

(1) En agua pura (ignorar la hidrólisis)

(2) En solución de 0,01 mol·L-1CaCl2

(3) En solución de 0,01 mol·L-1HCl

Solución : Ksp = 3,4 10-11

(1) Ksp =[Ca2+][F-]2 = S×(2S )2

S0= 10-4

( 2) Ksp =[Ca2+][F-]2 = S×(2S)2

S0= 10-5

(3)αF-(H) =29.6

Ksp` =[Ca2+][F-]`2=[Ca2+][F-]2[αF-(H)]2=4S`3

S0 = 10-3 mol·L-1

3. Calcular la solubilidad del oxalato de calcio cuando el pH=5,0 y la concentración total de ácido oxálico es 0,05 mol·L-1.

Si el volumen de la solución es de 300 ml ¿cuántos gramos de CaC2O4 se disolverán?

Solución: H2C2O4=Ka1=5.9 10-2 Ka2=6.4 10-5 Ksp, CaC2O4=1.78 10-9

Asumiendo que la solubilidad del oxalato de calcio es S, entonces [Ca2+ ]=S, debido a la existencia de efecto ácido, existen

[C2O42-]=0.05/αC2O4(H)

Ksp, CaC2O4=[Ca2+][C2O42-] =S ( 0,05/αC2O4(H))=1,78 10-9

S=4,1 10-8 mol·L-1

La masa de oxalato de calcio disuelto es

4.1 10-8 mol·L-1 300 128.10g/mol=1.6 10-6g

6. Calcula los siguientes factores de conversión

(1) Calcula MgSO4· de la fracción de masa de Mg2P2O7 La masa de 7H2O

(2) Calcular la masa de P y P2O5 a partir de la masa de (NH4)3PO4·12MoO3

(3) De la masa de Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)2 Calcular la masa de As2O3 y CuO a partir de la masa

(4) Calcular la masa de Ni a partir de la masa de diacetil oxima níquel Ni (C4H8N2O2)2

(5) A partir de la masa de 8-hidroxiquina Calcular la masa de Al2O3 a partir de la masa de folina aluminio (C9H6NO) 3Al

Solución: (1) F=2 M MgSO4·7H2O /M Mg2P2O7=2.21

(2) F=MP/ M（NH4）3PO4·12MoO3=0.0165

F=M P2O5/2（NH4）3PO4·12MoO3=0.0378

(3)F=3M As2O3/M Cu（C2H3O2） 2·3Cu(AsO2)2=0.571

F=4MCuO/M Cu(C2H3O2) 2·3Cu(AsO2) 2=0.314

(4)F=MNi/M Ni (C4H8N2O2)2=0.202

(5)F=M Al2O3/2M (C9H6NO)3Al=0.111

P268 Capítulo 9 Fotometría de Absorción

Ejercicios

1.0.088mgFe3+, después del desarrollo del color con tiocianato, diluir a 50mL con agua en un matraz aforado, usar una cubeta de 1cm, y mida A=0,740 a una longitud de onda de 480 nm. Encuentra el coeficiente de absorción a y κ

Solución: Según la ley de Lambert-Beer A=abc

Es decir, 0,740=a 1

La solución es a = 4,2 102 L /g×cm

κ=Ma= 56 4,2 102=2,35 104 L/mol×cm

2. Determine Pb2+ usando fotometría de ditizona. 0,08 mg/50 ml, utilice una cubeta de 2 cm para medir T=53 % a 520 nm, encuentre κ

Solución: A = -ln T=abc

-ln 0,53=a 2.

a=86,25 L/g×cm

κ=Ma= 207,2 86,25=1,8 104 L/mol×cm

3. Usar ácido sulfosalicílico para medir. trazas de hierro, la solución estándar se prepara disolviendo 0,2160 g de NH4Fe(SO4)2·12H2O en agua y diluyéndola a 500 ml. Con base en los siguientes datos, dibuje una curva estándar.

Volumen de solución estándar de hierro V/mL 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

Absorbancia 0,0 0,165 0,320 0,480 0,630 0,790

Cierta solución de prueba se diluye a 5,00 250 ml. Tome 2,00 ml de esta dilución, desarrolle color y mida la absorbancia en las mismas condiciones que cuando se dibuja la curva estándar, y mida A=0,500. Encuentre el contenido de hierro de la solución de prueba (unidad: mg·mL-1). La masa molecular relativa del amonio férrico es 482,178.

Solución: La concentración de la solución estándar de hierro es;

C(Fe)=

V/mL 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

mFe/mg 0.0 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500

A 0.0 0.165 0.320 0.480 0.630 0.790

Entonces la ecuación de la recta es: m=0.636A-0.00269

Sustituya A=0,500 para obtener: m=0,315mg

C(Fe)=

4. Tomar 1,00 g de muestra de acero, disolverlo en ácido y oxidar el manganeso. en alto contenido de manganeso. La sal ácida se preparó con precisión en 250 ml y se midió que su absorbancia era 1,5 veces mayor que la de la solución de KMnO4 de 1,00 x 10-3 mol·L-1. Calcular el porcentaje de manganeso en el acero

Solución: La masa atómica relativa del manganeso es 54,94g/mol

Según la ley de Lambert-Beer, la concentración es proporcional a la absorbancia, así que intente La concentración de solución de KMnO4 en la muestra es 1,00×10-3×1,5mol/L

ω(Mn)=

5 Utilice fotometría ordinaria para medir el cobre bajo la. mismas condiciones Las absorbancias del líquido de cobre estándar de 1,00×10-2 mol·L-1 y de la solución de prueba que contenía cobre fueron 0,699 y 1,00 respectivamente. Por ejemplo, si el error relativo de la lectura de transmitancia del fotómetro es ±0,5%, ¿cuál es el error relativo de la medición de la concentración de la solución de prueba? Si se utiliza el método diferencial para la medición y se utiliza una solución estándar de cobre como solución de referencia, ¿cuál es la absorbancia de la solución de prueba? ¿Cuál es el error relativo en la determinación de la concentración? ¿Cuál es la diferencia de transmitancia entre la solución estándar y la solución de prueba en los dos métodos de medición? ¿Cuántas veces el método diferencial magnifica la escala de lectura?

Solución: Utilice fotometría directa: la transmitancia de la solución de prueba es del 10% y la transmitancia de la solución estándar es del 20%. El error de lectura de la transmitancia es de ±0,5% de transmitancia del método diferencial. se amplifica 5 veces, es decir, la transmitancia de la muestra estándar y la solución de prueba son 100% y 50% respectivamente

El error relativo de la solución de prueba fotométrica directa es

. Usando el método diferencial Utilice una solución de referencia para medir la solución estándar. La transmitancia de la solución de prueba es: A=1.00-0.699=0.301

El error relativo del método diferencial es