高教第五版分析化学课后习题及思考题答案第7章

第七章 习题

7．1 下列情况，有无沉淀生成？

（1）0.001mol·L－1Ca(NO3)2溶液与0.01mol·L－1NH4HF2溶液以等体积相混合；

（2）0.01mol·L－1MgCl2溶液与0.1mol·L－1NH3－1mol·L－1NH4Cl溶液等体积相混合。

解：（1）已知：Ksp(CaF2)=3.4×10－11

两溶液等体积混合后: 

[Ca2+]=5.0×10－4mol·L－1,  [F－]=5.0×10－3mol·L－1,                    

 [Ca2+][F－]2=5.0×10－4×(5.0×10－3)2=2.5×10－8＞Ksp(CaF2)=3.4×10－11

∴有沉淀生成。

（2）已知：Kb(NH3)=1.8×10－5  Ksp (Mg(OH)2)=1.8×10－11

[Mg2+]=5.0×10－3mol·L－1,  [NH3]=0.05mol·L－1,  [NH4]=0.5mol·L－1,

[OH－]=K

b(NH3)×	[NH3]	=1.8×10－5×	0.05	=1.8×10－6mol·L－1
	[NH4+]		0.5

[Mg2+][OH－]2=5.0×10－3×(1.8×10－6)2=1.6×10－14＜Ksp

∵Q ＜Ksp ∴无沉淀生成。

7．2  求氟化钙的溶解度：

（1）在纯水中（忽略水解）；

（2）在0.01 mol·L－1CaCl2溶液中；

（3）在0.01mol·L－1HCl溶液中。

解：（1）已知：Ksp (CaF2)=3.4×10－11，Ka(HF)=3.5×10－4

            [Ca2+][F－]2= s·（2s）2 = 4s3 ∴    s = 2.0×10－4 mol·L－1

 （2）考虑同离子效应：[Ca2+][F－]2=0.01×(2s)2=3.4×10－11

 s =2.9×10－5 mol·L－1 

 （3）考虑酸效应：

δF－=	Ka(HF)	=	3.5×10－4	=3.5×10－2
	Ka+[H+]		3.5×10－4+0.01

αF－=	1	=28.6
	3.5×10－2

[Ca2+][F－]2=[Ca2+][F－]2·α2= Ksp·α2

s =1.9×10－3 mol·L－1

7．3 计算PH=5.0，草酸总浓度为0.05 mol·L－1时,草酸钙的溶解度.如果溶液的体积为300mL,将溶解多少克CaC2O4?

解: 已知：Ka1(H2C2O4)=5.9×10－2， Ka2=6.4×10－5  , Ksp(CaC2O4)=1.8×10－9

 M(CaC2O4)=128.1

α (H)=	1
	δ

同理得：      α=1.16

[Ca2+][C2O42－]总= Ksp(CaC2O4) ·αC2O42－

s×0.05=1.8×10－9×1s = 4.2×10－8 mol·L－1

溶解损失:m （CaC2O4）=4.2×10－8×0.3×128.1=1.6×10－6(g)= 1.6×10－3(mg)

7．4  25℃时,铬酸银的溶解度为每升0.0279g,计算铬酸银的溶度积.

解: 已知：M(Ag2CrO4)=331.73

  设：铬酸银（Ag2CrO4）的溶解度为S.

s =	0.0279	=8.41 ×10－5mol·L－1
	331.73

Ksp =[Ag+]2[CrO42－]=( 2×8.41×10－5)2×8.41×10－5=2.38×10－12

7．5 为了使0.2032g (NH4)2SO4中的SO42－沉淀完全,需要每升含63g BaCl2·2H2O的溶液多少亳升?

解：已知 M((NH4)2SO4)M(BaCl2·2H2O)2SO4)=244.3

  考虑问题的思路是，沉淀剂过量20%～50% 。

[SO42－]=	0.2032	=1.538×10－3mol·L－1	=1.54×10－3mol·L－1
	132.14

[Ba2+]=	63	=0.258 mol·L－1
	244.3

1000/0.258=x/1.54×10－3

x=1.54×10－3×1000/0.258=5.96(mL)

加入BaCl2的量按[SO42－]的量过量20~30%,即为7~8ml

7．6计算下列换算因数:

(1)从Mg2P2O7的质量计算MgSO4·7H2O的质量;

(2)从(NH4)3PO4·12MoO3的质量计算P和P2O5的质量;

(3)从Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2) 2的质量计算As2O3和CuO的质量;

(4)从丁二酮肟镍Ni(C4H8N2O2) 2的质量计算Ni的质量;

(5)从8－羟基喹啉铝(C9H6NO) 3Al的质量计算Al2O3的质量。

解：(1)

2M(MgSO4·7H2O)

M(Mg2P2O7)

(2)

M(P)

M[（NH4）2PO4·12MoO3]

M(P2O5)

2M[（NH4）2PO4·12MoO3]

(3)

3M(As2O3)

M(Cu(C2H3O2) 2·3Cu(AsO2) 2

4M(CuO)

M(Cu(C2H3O2) 2·3Cu(AsO2) 2

7．7以过量的AgNO3处理0.3500g的不纯KCl试样,得到0.16gAgCl, 求该试样中KCl的质量分数。

 解：设：纯KCl的质量为m（g），KCl的质量分数w；

m(KCl)纯	=	0.16×	74.56	=95.38%
			143.32
0.3500		0.3500

7．8欲获得0.30gMg2P2O7沉淀,应称取含镁4.0%的合金试样多少克?

 解：思路：先从0.3gMg2P2O7求得纯镁的质量M（Mg），而后求得含镁4.0%的合金的质量：即：

M(Mg) = 0.3×	2M(Mg)	=0.3×	224.305	=0.66(g)
	M(Mg2P2O7)		222.6

Mg合金:／(4.0%)=1.65(g)

7．9  有纯的CaO和BaO的混合物2.212g，转化为混合硫酸盐后重5.023g，计算原混合物中CaO和BaO的质量分数.

解 设混合物中CaO的质量为x(－x)g.

m(MgSO4)=  x×	M(CaSO4)
	M(CaO)

m(BaSO4)=(2.212－x) ×	M(BaSO4)
	M(BaO)

x	M(CaSO4)	+  (2.212－x) ×	M(BaSO4)	=5.023
	M(CaO)		M(BaO)

将各物质的化学式量代入上式 :求得x  = 1.844(g)

∴ w (CaO)=1.844／2w(BaO)=(2.212－x) ／2.212=16.%

7．10 有纯的AgCl和AgBr混合试样质量为0.8132g，在Cl2气流中加热，使AgBr转化为AgCl，则原试样的质量减轻了0.1450g，计算原试样中氯的质量分数。.

解： 2AgBr    +    Cl2   =   2AgCl  +    2Br－  质量减轻

2×1×1×44.5(g)

设  m(AgBr)                                    0.145(g)

m(AgBr)=0.145×(187.8／44.5)=0.6119(g)

m(AgCl)=0.8132－0.6119=0.2013(g) m(Cl)=0.2013×(35.45／1∴  w(Cl)=6.12%

7．11铸铁试样1.000g，放置电炉中,通氧燃烧,使其中的碳生成CO2，用碱石棉吸收后增重0.0825。求铸铁中含碳的质量分数。

解：w(C)=	m(C)	=	0.085×	12.01	=2.25%
				44.01
	1.000		1.000

7．12 取磷肥2.500g，萃取其中有效P2O5，制成250mL试液，吸取10.00mL试液，加入HNO3,加H2O稀释至100mL，加喹钼柠酮试剂，将其中H3PO4沉淀为磷钼酸喹啉。沉淀分离后洗涤至中性，然后加25.00mL0.2500 mol·L－1NaOH溶液，使沉淀完全溶解。过量的NaOH以酚酞作指示剂用0.2500 mol·L－1HCl 溶液回滴，用去3.25Ml。计算磷肥中有效P2O5的质量分数.。

解； 从反应原理可知：1P2O5∽2PO43－∽52NaOH

∴n(P2O5)=(1／52)n(NaOH)

w(P2O5 ) =	1	×0.2500×(25.00－3.25)×M(P2O5)			=14.84%
	52
		2.500×	10.00	×1000
			25.00

7．13称取0.4817g硅酸盐试样,将它作适当处理后,获得0.2630g不纯的SiO2(含有Fe2O3,Al2O3等杂质)。将不纯的SiO2用H2SO4－HF处理，使SiO2转化为SiF4而除去。残渣经灼烧后,其质量为0.0013g。计算试样中纯SiO2的含量。若不经H2SO4－HF处理，杂质造成的误差有多大?

解： W （SiO2）=	(0.2630－0.0013)	=54.33%
	0.4817

ET%=(0.0013／0.2630) ×100%=0.5%

7．14 称取0.4670g正长石试样,经熔样处理后,将其中K+沉淀为四苯硼酸钾K[B(C6H5)4],烘干后,沉淀质量为0.1726g,计算试样中K2O的质量分数.

解：w(K2O)=	m(K2O)	=	0.1726×	M(K2O)	=	0.2272	=4.86%
				2M(K[B(C6H5)4])
	0.4670		0.4670			0.4817

7．15在含有相等浓度的Cl－和I－溶液中,滴加入AgNO3溶液,哪一种先沉淀?第二种离子开始沉淀时, Cl－与I－的浓度比是多少?

解：已知： Ksp(AgCl)=1.56×10－10, Ksp (AgI)=1.5×10－16

   ∵AgCl和AgI是同类型的，且浓度相同，∴ AgI(I－)先沉淀。

当Cl－开始沉淀时，即[Ag+]同时满足两种沉淀，

[Ag+][Cl－]= Ksp (AgCl), [Ag+][I－]= Ksp (AgI)      ∴

[Cl－]	=	Ksp (AgCl)	=106
[I－]		Ksp (AgI)

7．16  将30.00mL AgNO3溶液作用于0.1357 gNaCl，过量的银离子需用2.50ml NH4SCN滴定至终点。预先知道滴定20.00mL AgNO3溶液需要19.85ml NH4SCN溶液。试计算(1) AgNO3溶液的浓度；(2) NH4SCN溶液的浓度。

解： 从反应原理可知：n(Ag+)=n(Cl－) 

n(Ag+)耗=(30.00－2.50 ×	20.00	）×c(Ag+)
	19.85

M(NaCl)=58.44

(0.1357／M(NaCl)) ×1000= c(Ag+)×(30.00－2.50×20.00／19.85)

∴ c(AgNO3)=(0.1357×1000) ／(58.44×27.48)=0.08450 mol·L－1 

c(NH4SCN)=0.08450×(20.00／19.85)=0.08514 mol·L－1

7．17100mL0.0300 mol·L－1KCl溶液中加入0.3400g固体银。求此溶液中的pCl及pAg

解： n(Cl－)=0.003mol, n(Ag+)= n(AgNO3)=0.3400／170.0=0.002mol

反应后，C(Cl－)全＝0.01 mol·L－1  ∴pCl=2.0

[Ag+]=(1.56×10－10) ／0.01=1.56×10－8 mol·L－1    pAg=7.8

7．18 将0.1159 mol·L－1 AgNO3溶液30.00mL加入含有氯化物试样0.2255g的溶液中,然后用3.16mL0.1033 mol·L－1NH4SCN溶液滴定过量的AgNO3。计算试样中氯的质量分数。

解：W(Cl)=	(0.1159×30.00－0.1033×3.16) ×M(Cl)	=49.54%
	0.2255

7．19仅含有纯NaCl及纯KCl的试样0.1325g,用0.1032mol·L－1 AgNO3标准溶液滴定,用去AgNO3溶液21.84mL.试求试样中NaCl及KCl的质量分数.

解： 设NaCl的质量为m(g)，KCl的质量为(0.1325－x)g，从反应原理可得：

x	+	(0.1325－x)	=	0.1032×21.84
58.44		74.56		1000

解之:   x = 0.1290g

∴ w（NaCl）= 97.36%   w(KCl) = 2.%

7．20 称取一定量的约含52% NaCl和44% KCl的试样。将试样溶于水后,加入0.1128 mol·L－1 AgNO3溶液30.00mL。过量的AgNO3需用10.00mL标准NH4SCN溶液滴定.已知1.00mL标准NH4SCN相当于1.15mL AgNO3.应称取试样多少克?

解： 设称取试样x(g)（∵NaCl和KCl与Ag+均1∶1为反应）

52%·x	+	44%·x	=0.1128×(30.00－11.50)×10－3
58.44		74.56

解之：      x =0.14(g)

7．21 已知试样中含Cl－25%～ 40%.欲使滴定时耗去0.1008 mol·L－1 AgNO3溶液的体积为25～45mL,试求应称取的试样量范围.

解： 从最少和最多取样考虑

体积为25mL时  m =0.1008×25×M(Cl)／40%=0.223(g)  

体积为45mL时，m =0.1008×45×M(Cl)／25%=0.3(g)

7．22 称取含有NaCl和NaBr的试样0.5776g, 用重量法测定,  得到二者的银盐沉淀为0.4403g；另取同样质量的试样，用沉淀滴定法滴定，消耗0.1074mol·L－1 AgNO3 25.25mL溶液。求NaCl和NaBr的质量分数。

解： 设m(AgCl)为x(g), AgBr的质量为(0.4403－x)g

已知：M（AgCl）=143.32,M(AgBr)=187.78,M(NaCl)=58.44,M(NaBr)=102.9

x	+	0.4403－x	=0.1074×25.25×10－3
M（AgCl）		M(AgBr)

解之得： x = 0.2222（g）   m(AgBr)=0.2181(g)

W(NaCl)=	M(NaCl)	=	0.2222×	M(NaCl)	= 15.68%
				M(AgCl)
	试样		0.5776

同理：W(NaBr)=20.69%

7．23某混合物仅含NaCl和NaBr.称取该混合物0.3177g,以0.1085 mol·L－1 AgNO3液滴定,用去38.76mL.求混合物的组成.

解：思路同上（略）。NaCl 0.1518g 47.79%,NaBr 0.1659g 52.21%

7．24将12.34L的空气试样通过H2O2溶液,使其中的SO2转化为H2SO4,以0.01208mol·L－1Ba(ClO4)2溶液7.68mL滴定至终点.计算空气试样中SO2的质量和1L空气试样中SO2的质量.

解  H2O2 + SO2 + H2O = H2SO4  + H2O   ( H2O2  + SO2   = H2SO4)

SO2的质量：m(SO2)=0.01208×7.68×M(SO2)=5.954mg;

1L空气试样中SO2的质量为：5.945／12.34=0.4818 mg·L－1

7．25某化学家欲测量一个大水桶的容积,但手边没有可用以测量大体积液体的适当量具,他把420gNaCl放入桶中,用水充满水桶,混匀溶液后,取100.0mL所得溶液,以0.0932 mol·L－1 AgNO3溶液滴定,达终点时用去28.56mL.该水桶的容积是多少?

解：  v(L)=420／0.0932×28.56×M(NaCl) ×10－3／100=270(L)

7．26 有一纯KIOx,称取0.4988g,将它进行适当处理,使之还原成碘化物溶液,然后以0.1125 mol·L－1AgNO3溶液滴定,到终点时用去20.72ml，求x值.

解：  (0.4988/M(KIOx))×1000 = 0.1125 ×20.72

 M=214    ∴ x = 3

7．27 有一纯有机化合物C4H8SOx,将该化合物试样174.4mg进行处理分解后,使S转化为SO42－,取其1／10,再以0.01268 mol·L－1 Ba(ClO4)2溶液滴定,以吸附指示剂指示终点,达终点时,耗去11.54mL,求x值.

解：M (C4H8SOx)=	17.4	=119.2
	0.01268×11.54×10

∴  x = 2

7．28 0.2018gMCl2试样溶于水,以28.78mL0.1473 mol·L－1 AgNO3溶液滴定,试推断M为何种元素?

解： ∵n (MCl2) = (1/2 )n(AgNO3) 

 即:  0.2018／M(MCl2) =(1／2) ×0.1473×28.78

M(MCl2)=95.5     ∴ M应为Mg。