分析化学答案上册第四版.doc
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1、第1章 绪论1.1 30.0mL 0.150molL-1的HCl溶液和20.0mL 0.150molL-1的Ba(OH)2溶液相混合,所得溶液是酸性、中性、还是碱性?计算过量反应物的浓度。答案:1.2 称取纯金属锌0.3250g,溶于HCl后,稀释到250mL容量瓶中,计算c(Zn2+)。答案:1.3 欲配制Na2C2O4溶液用于标定KMnO4溶液(在酸性介质中),已知,若要使标定时两种溶液消耗的体积相近,问应配制多大浓度(c)的Na2C2O4溶液?要配制100mL溶液,应称取Na2C2O4多少克?答案:若:则:1.4 用KMnO4法间接测定石灰石中CaO的含量(见例1.6),若试样中CaO含
2、量约为40%,为使滴定时消耗0.020molL-1 KMnO4溶液约30mL,问应称取试样多少克?答案:1.5 某铁厂化验室常需要分析铁矿中铁的含量。若,为避免计算,直接从所消耗的K2Cr2O7溶液的毫升数表示出铁的含量(%),应当称取铁矿多少克?答案:1.6 称取Na2HPO412H2O试剂0.8835g,以甲基橙为指示剂,用0.1012 molL-1 HCl滴定至H2PO-4,消耗HCl溶液27.30mL。计算样品中Na2HPO412H2O的质量分数,并解释所得结果。(HCl浓度、终点确定以及仪器均无问题)答案:结果偏高,是由于Na2HPO412H2O失去部分结晶水。1.7 称取含铝试样0
3、.2018g,溶解后加入0.02081 molL-1EDTA标准溶液30.00mL。调节酸度并加热使Al3+定量络合,过量的EDTA用0.02035 molL-1 Zn2+标准溶液返滴,消耗Zn2+溶液6.50mL。计算试样中Al2O3的质量分数。(Al3+、Zn2+与EDTA反应的化学计量比均为11)答案:1.8 称取分析纯CaCO3 0.1750g溶于过量的40.00mL HCl溶液中,反应完全后滴定过量的HCl消耗3.05mL NaOH溶液。已知20.00mL该NaOH溶液相当于22.06mL HCl溶液,计算此HCl和NaOH溶液的浓度。答案:基本单元:,HCl,NaOH 根据等物质的
4、量规则:即: 解得: 1.9 酒石酸(H2C4H4O6)与甲酸(HCOOH)混合液10.00mL,用0.1000 molL-1 NaOH滴定至C4H4O2-6与HCOO-,耗去15.00mL。另取10.00mL混合液,加入0.2000 molL-1 Ce()溶液30.00mL,在强酸性条件下,酒石酸和甲酸全部被氧化成CO2,剩余的Ce()用0.1000 molL-1 Fe()回滴,耗去10.00mL。计算混合液中酒石酸和甲酸的浓度。(Ce()的还原产物为Ce())答案:酸碱反应中的基本单元:,HCOOH,NaOH氧化还原反应中的基本单元:,Fe+2根据等物质的量规则:即:解得:1.10 移取K
5、HC2O4H2C2O4溶液25.00mL,以0.1500 molL-1 NaOH溶液滴定至终点时消耗25.00mL。现移取上述KHC2O4H2C2O4溶液20.00mL,酸化后用0.04000 molL-1 KMnO4溶液滴定至终点时需要多少毫升?答案:酸碱反应中:氧化还原反应中:第二章 思考题与习题1已知用生成AsH3气体的方法鉴定砷时,检出限量为1g,每次取试液0.05mL。求此鉴定方法的最低浓度(分别以B和1:G表示)。解: 最底浓度 1:G=1:51042取一滴(0.05mL)含Hg2+试液滴在铜片上,立即生成白色斑点(铜汞齐)。经过实验发现,出现斑点的必要条件是汞的含量应不低于100
6、gmL-1。求此鉴定方法的检出限量。解: 检出限量 3洗涤银组氯化物沉淀宜用下列哪种洗液?为什么?(1)蒸馏水 (2)1molL-1 HCl (3) 1molL-1 HNO3 (4) 1molL-1 NaCl答:应选用(2)1molL-1HCl作洗液,因为HCl含有与氯化物沉淀的共同离子,可以减少洗涤时的溶解损失,又保持一定的酸度条件,避免某些水解盐的沉淀析出,另外HCl为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。如果用蒸馏水洗涤,则不具备上述条件,使沉淀的溶解损失太大,特别是PbCl2HNO3不含共同离子,反而引起盐效应而使沉淀溶解度大,NaCl则虽具有共同离子,但不具备酸性条件,所以亦不宜采用。
7、4.如何将下列各沉淀分离?(1)Hg2SO4-PbSO4 (2)Ag2CrO4-Hg2CrO4 (3) Hg2CrO4-PbCrO4(4)AgCl-PbSO4 (5)Pb(OH)2-AgCl (6) Hg2CrO4-AgCl解:(1)用NH4Ac溶解PbSO4,而不溶解Hg2SO4 。 (2)用氨水溶解Ag2CrO4,而不溶解Hg2CrO4 。 (3) 用NaOH溶解PbCrO4,而不溶解Hg2CrO4 。(4) 用氨水溶解AgCl,而不溶解PbSO4 。(5) 用HNO3溶解Pb(OH)2,而不溶解AgCl 。(6) 用氨水溶解AgCl, 而不溶解Hg2SO4 。5根据标准电极电位数据说明:
8、(1) 在酸性溶液中H2O2为什么可将Sn2+氧化为Sn4+?(2) NH4I为什么可将AsO43-还原为AsO33-?答:(1) H2O2+2H+ +2e=2H2O E0=1.77 V Sn4+2e=Sn2+ Eo=0.154 V H2O2是比Sn4+强的氧化剂,所以H2O2可以氧化Sn2+为Sn4+ (2 ) I2(固)+2e=2I- Eo=0.5345 V AsO43-+4H+2e=AsO33-+2H2O Eo=0.559 VI-是比AsO33-强的还原剂,所以NH4I可以还原AsO43-6为沉淀第二组阳离子,调节酸度时:(1)以HNO3代替HCl;(2)以H2SO4代替HCl;(3)以
9、HAc代替HCl。将各发生什么问题?答:(1)因为HNO3是强的氧化剂会把组试剂H2S氧化成硫而沉淀。 (2)用H2SO4代替HCl,引入了SO42-,使Ba2+Sr2+Ca2+及Pb2+离子生成硫酸盐沉淀,将妨碍这些离子的分析。 (3)用HAc代替HCl,则由于它是弱酸,不可能调至所需要的酸度。7如何用一种试剂把下列每一组物质分开?(1)As2S3,HgS(2)CuS,HgS(3)Sb2S3,As2S3(4)PbSO4,BaSO4(5)Cd(OH)2,Bi(OH)3(6)Pb(OH)2,Cu(OH)2(7)SnS2,PbS(8)SnS,SnS2(9)ZnS,CuS(10)Ag2S,MnS答:
10、(1)加(NH4)2CO3, As2S3 溶解而HgS不溶。 (2)加稀HNO3, CuS溶解而HgS不溶。 (3)加浓HCl, Sb2S3溶解而As2S3不溶。 (4)加NH4Ac, PbSO4溶解而BaSO4不溶。(5)加氨水,Cd(OH)2溶解而Bi(OH)3不溶。(6)加氨水,Cu(OH)2溶解而Pb(OH)2不溶。(7)加Na2S,SnS2溶解而PbS不溶。(8)加Na2S,SnS2溶解而SnS不溶。(9)加稀HCl, ZnS溶解而CuS不溶。(10)加稀HCl, MnS溶解而Ag2S不溶。8已知一溶液只有第二组阳离子,将此溶液分成3份,分别得到下述实验结果,试判断哪些离子可能存在?
11、(1) 用水稀释,得到白色沉淀,加HCl溶液则溶解;(2) 加入SnCl2无沉淀发生;(3) 与组试剂作用,生成黄色沉淀,此沉淀一部分溶于Na2S,另一部分不溶,仍为黄色。答: (1)容易水解的离子如:Bi3+Sb(III)Sn(II)Sn(IV)存在。 (2)可知Hg2+不存在。(3)生成的硫化物为黄色,则Pb2+Bi3+Cu2+Hg2+不存在。根据以上判断,可知,有:Cd2+Sn(IV)As(III)As(V)也可有Sb(III)Sb(V)存在。9从试液中分离第三组阳离子时为何要采取下列措施?(1) 加NH3-NH4Cl使溶液的pH9;(2) 为什么要使用新配制的(NH4)2S溶液和氨水?
12、答:(1)在第三组离子的沉淀中,Al(OH)3和Cr(OH)3属于两性氢氧化物,酸度高时沉淀不完全,酸度太低又容易形成偏酸盐而溶解。另一方面当pH10时,部分的Mg2+生成Mg(OH)2沉淀。实验证明控制在pH=9.0 ,为沉淀第三组离子最适宜的条件,在沉淀本组离子的过程中,随着反应的进行,溶液pH降低。因此加入NH3-NH4Cl 缓冲溶液来保持pH=9.0 。(2)(NH4)2S放置太久,部分S2-可被氧化成SO42-。氨水放置太久,会吸收空气中的CO2产生CO32-,故而使第四组的Ba2+Sr2+Ca2+ 部分沉淀于第三组。所以,必须使用新配制的(NH4)2S和氨水。10加入一种试剂将下列
13、各组氢氧化物中的前一个溶解,使两者分离:(1)Co(OH)2-Al(OH)3(2)Zn(OH)2-Fe(OH)3(3)Zn(OH)2-Ni(OH)2(4)Cr(OH)3-Co(OH)2(5)Ni(OH)2-Al(OH)3答:(1)加过量氨水,则Co(OH)2生成Co(NH3)62+溶解,而Al(OH)3不溶。(2)加适当过量的NaOH,则Zn(OH)2生成ZnO22-溶解,而Fe(OH)3不溶。(3)加适当过量的NaOH,则Zn(OH)2生成ZnO22-溶解,而Ni(OH)2不溶。(4)加适当过量的NaOH,则Cr(OH)3生成CrO2- 溶解,而Co(OH)2不溶。(5)加过量氨水,则Ni(
14、OH)2生成Ni(NH3)62+溶解,而Al(OH)3不溶。11分析第三组阳离子未知物时,在下列各种情况下哪些离子不可能存在?(1) 固体试样是无色晶体混合物;(2) 从试液中分出第一、二组阳离子沉淀,除去剩余的H2S并加入NH3-NH4Cl后,无沉淀产生;(3) 继(2)加热试液,并加入组试剂(NH4)2S或TAA后得白色沉淀。解: (1)有色离子不存在,如:Fe3+Fe2+Cr3+Mn2+Co2+ 和Ni2+。(2)表示Al3+也不可能存在。(3)加入组试剂(NH4)2S或TAA得白色沉淀,则又一次证明了Fe3+Fe2+Cr3+Mn2+Co2+ 和Ni2+不存在。由以上推断试样中可能有Zn
15、2+存在。12一无色溶液中只含有第三组阳离子,将它分为三份,得到以下实验结果:(1) 在NH4Cl存在下加过量氨水,无沉淀;(2) 在NH3-NH4Cl存在下加(NH4)2S,得淡黄色沉淀;(3) 加NaOH搅拌,得到淡棕色沉淀;再加过量NaOH,有一部分沉淀溶解,不溶的部分在放置过程中颜色变深。 试判断什么离子存在,什么离子不存在,什么离子存在与否不能确定。解:由(1)可以判断Al3+Cr3+和Fe3+不存在,由(2)可知Fe3+Fe2+Co2+和Ni2+不存在,Mn2+可能存在,由(3)可知Mn2+和Zn2+存在。 综上所述,则存在的离子为Mn2+和Zn2+, 不可能存在的离子为Al3+C
16、r3+ Fe3+Fe2+Co2+和Ni2+ ;少量Al3+Cr3+ 存在与否不能决定。13在系统分析中,分出第三组阳离子后为什么要立即处理第四组阳离子的试液?怎样处理?答:分出第三组阳离子的试液含有大量的S2-,S2-易被空气中的氧氧化成SO42-,则使部分Ba2+Sr2+生成难溶解的硫酸盐,影响的分析,所以要立即处理含有第四五组阳离子的试液。处理的方法是:将试液用HAc酸化加热煮沸,以除去H2S。14用Na3Co(NO2)6法鉴定K+时,如果发生下列错误,其原因可能是什么?(1) 试样中无K+,却鉴定有K+;(2)试样中有K+,却鉴定无K+。答:(1)NH4+与Na3Co(NO2)6生成橙黄
17、色沉淀 (NH4)2NaCo(NO2)6干扰K+ 的鉴定,所以如果氨盐没有除净,则K+便出现过度检出。(2)K+未检出的原因有三:a.酸度条件控制不当。检定K+的反应条件应在中性或弱酸性中进行。如果溶液为强酸性或强碱性,则Co(NO2)63-分解。b.试剂放置过久。试剂久置和日光照射下易发生分解。c.存在其他还原剂或氧化剂。还原剂能将试剂中的Co3+还原为Co2+;氧化剂能将试剂中的NO2-氧化为NO3-。15如何区别下列各对固体物质:(1)NH4Cl与NaCl (2) (NH4)2C2O4与(NH4)2SO4 (3)BaCl2与CaCl2 (4) (NH4)2C2O4与NH4Cl答: (1)
18、加碱产生NH3者为NH4Cl 。(2)加BaCl2生成不溶于稀HCl的白色沉淀BaSO4者,为(NH4)2SO4 。(3)加饱和(NH4)2SO4产生白色沉淀的为BaCl2 。(4)加CaCl2生成白色沉淀CaC2O4者,为(NH4)2C2O4 。16有下列七种物质,以两种或更多种混合,然后做(1)(4)项实验,试判断存在的、不存在的和存在与否不能确定的物质各是什么?BaCl2,Ca(NO3)2,MgCl2,K2CrO4,NaCl,(NH4)2SO4,(NH4)2C2O4(1) 加水配制成0.1molL-1 溶液,得白色沉淀A和无色溶液B;(2) A全溶于稀HCl溶液;(3) B中加0.1mo
19、lL-1Ba(NO3)2,得到的白色沉淀不溶于稀HCl溶液;(4) 灼烧除去(B)中的铵盐,加NH3后无沉淀生成。解:(1)既然沉淀为白色,溶液为无色,则有色物质K2CrO4不存在。(2)由(1)得白色沉淀溶于稀HCl。则BaCl2与(NH4)2SO4不可能同时存在,而溶于稀HCl的白色沉淀,必定是草酸盐。所以(NH4)2C2O4肯定存在。(3)试验表明(NH4)2SO4存在,则BaCl2肯定不存在,既然BaCl2不存在,则试验(1)生成的白色沉淀只能是CaC2O4 。所以Ca(NO3)2肯定存在。(4)实验(4)表明MgCl2不存在。 综上所述分析结果为: 存在的物质有:(NH4)2C2O4
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- 分析化学 答案 上册 第四