运城学院：《分析化学 Analytical Chemistry》课程教学资源（课后习题）第七章 重量分析法（含答案）

第7章习题答案 7.1计算下列重量因数： 测定物 称量物 (1)FeO Fe2O3 (2)KCI(→K2PtCl6→Pt) Pt (3)Al203 Al(CoH6ON)3 (4)P205 (NH4)3PO4·12MoO5 答案： ①2Me0_2x71.85 =0.8999 M(Fe,03)159.69 (2)2MKC-2×7455 =0.7643 A(Pt) 195.08 M(Al,O) (3) 101.96=0.1110 2M(AI(CH.ON),)2×459.44 M(PO) 141.94 (4) =0.03782 2M(NH,),PO,l2MoO3)2×1876.3 7.2称取某可溶性盐0.3232g,用硫酸钡重量法测定其中含硫量，得BaS04沉淀0.2982g,计 算试样含SO的质量分数。 答案： M(SO3) m(BaSO ) w(SO3)= MBaS0,×100% m. 0.2982×0.3430 ×100%=31.65% 0.3232 7.3用重量法测定莫尔盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H0的纯度，若天平称量误差为0.2mg,为了 使灼烧后F2O的称量误差不大于0.1%，应最少称取样品多少克？ 答案： 0.2×10-3 ×100%≤0.1% M(Fe,O) m.2M(NH ),SO,FeSO,6HO 0.2×10- m,≥ ×100% 0.1% M(Fe,O;) 2M((NH),SO..FeSO6H,O) 、 0.2×10- -×100%=1(g) 160 0.1%× 2×392

第 7 章习题答案 7.1 计算下列重量因数： 测定物 称量物 （1）FeO Fe2O3 （2）KCl（→K2PtCl6→Pt） Pt （3）Al2O3 Al(C9H6ON)3 （4）P2O5 (NH4)3PO4·12MoO3 答案： 2 3 2 (FeO) 2 71.85 (1) 0.8999 (Fe O ) 159.69 M M  = = 2 (KCl) 2 74.55 (2) 0.7643 (Pt) 195.08 M A  = = 2 3 9 6 3 (Al O ) 101.96 (3) 0.1110 2 (Al(C H ON) ) 2 459.44 M M = =  2 5 4 3 4 3 (P O ) 141.94 (4) 0.03782 2 ((NH ) PO 12MoO ) 2 1876.3 M M = =  7.2 称取某可溶性盐 0.3232g，用硫酸钡重量法测定其中含硫量，得 BaSO4 沉淀 0.2982g，计 算试样含 SO3 的质量分数。 答案： 3 4 4 3 (SO ) (BaSO ) (BaSO ) (SO ) 100% 0.2982 0.3430 100% 31.65% 0.3232 s M m M w m =   =  = 7.3 用重量法测定莫尔盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O 的纯度，若天平称量误差为 0.2mg，为了 使灼烧后 Fe2O3 的称量误差不大于 0.1%，应最少称取样品多少克？ 答案： 3 2 3 4 2 4 4 2 3 2 3 4 2 4 4 2 3 0.2 10 100% 0.1% (Fe O ) 2 (NH ) SO FeSO 6H O 0.2 10 100% (Fe O ) 0.1% 2 ((NH ) SO FeSO 6H O) 0.2 10 100% 1(g) 160 0.1% 2 392 s s M m M m M M − − −            =  =  

7.4计算下列微溶化合物在给定介质中的溶解度（除(1）题外均采用=0.1时的常数)。 (1)ZnS在纯水中(pKp(ZnS)=23.8,HS的pKa1=7.1,pK2=12.9): (2)CaF2在0.01mol·LHCI溶液中（忽略沉淀溶解所消耗的酸）： (3)AgBr在0.01mol·LlNH溶液中： (4)BaSO4在pH7.0,EDTA浓度为0.01mol·L的溶液中： (5)AgC在0.10mol·L1的HC溶液中。 答案： (1)ZnS的pKp°=23.8 HS的pKa1=7.1pK2=12.9 lgB1=12.91gB2=20.0 0m=1+10-7029+10-1404200=106 Kp=K04w=1028463=10-75 S=√K=10-=10-88=2×10-mol (2)Ca5,=Ca2+2F Km=10-9.8(1=0.1) K(HF)=10-3(1=0.1) C=1+[H*]K=1+1020431=10H Kp=Kpa=10-9812=10-76 s-F-F=107=21w (3) pKp=12.06Ag-NH3:lg阝=3.4，gB2=7.4 @AgNH)=1+[NH3 ]8,+[NHPB =1+10-2043.4+104047.4=1034 Kp=Kp0Ae0Nm)=10-21434=10-87 S=√K=10-87=10-44=4x10-5molL (4) pH 7.0,Igyal =3.4 c(Y)=0.01mol·L

7.4 计算下列微溶化合物在给定介质中的溶解度（除（1）题外均采用 I=0.1 时的常数）。 (1) ZnS 在纯水中（pK 0 sp(ZnS)=23.8，H2S 的 pKa1=7.1，pKa2=12.9）； (2) CaF2 在 0.01mol·L -1 HCl 溶液中（忽略沉淀溶解所消耗的酸）； (3) AgBr 在 0.01mol·L -1 NH3 溶液中； (4) BaSO4 在 pH7.0，EDTA 浓度为 0.01mol·L -1 的溶液中； (5) AgCl 在 0. 10 mol·L -1 的 HCl 溶液中。 答案： （1）ZnS 的 pKsp 0=23.8 H2S 的 pKa1=7.1 pKa2=12.9 lgβ1=12.9 lgβ2=20.0 2- 7.0 12.9 14.0 20.0 6.3 s (H)  1 10 10 10 − + − + = + + = 2- 23.8 6.3 17.5 sp sp S (H) K K  10 10  − + −  = = = 17.5 8.8 9 -1 sp S K 10 10 2 10 mol L − − − = = = =   （2） 2+ - CaF =Ca +2F 2 9.8 sp 3.1 a 10 ( 0.1) (HF) 10 ( 0.1) K I K I − − = = = = + H 2.0 3.1 1.1 F(H) (HF)  1 [H ] 1 10 10 K − + = + = + = 2 9.8 1.1 2 7.6 K K sp sp F(H)  10 10 − +  −  = = = 7.6 sp 2.7 3 -1 3 3 10 10 2 10 mol L 4 4 K S − − −  = = = =  （3） p 12.06 Ksp = ， Ag-NH : lg 3.4 3 1  = ，lg  2 = 7.4 3 2 Ag(NH ) 3 1 3 2 2.0 3.4 4.0 7.4 3.4 1 [NH ] [NH ] 1 10 10 10    − + − + = + + = + + = 3 12.1 3.4 8.7 K K sp sp Ag(NH )  10 10 − + −  = = = 8.7 4.4 5 -1 S Ksp 10 10 4 10 mol L − − − = = = =   （4） pH 7.0， Y(H) lg 3.4  = c(Y)=0.01mol·L -1

@mo=1+[Y]K(BaY)=1+(Y)K(BaY) y(H 141020 +102A×1028=1024 K=Kmy)=10-92w24=1068 S=VK=V1068=1034=4×10-mol (5) @AR(Cr)=1+[CI ]B,+[CITB:+[C]B+[Cr]B =1+0.10×102.9+0.102×104.7+0.103×105.0+0.104×105.9 =1029 K2=KAC=105×10 S=[Ag]=Icr][Cr] -=2.4×10-6mol.L 0.10 7.5MgNH4PO4饱和溶液中[H]=2.0×1010mol·Ll,[Mg2+]=5.6×104mol·L1,计算其溶度 积Kp值。 答案： MgNH PO,=Mg2+NH;+PO [Mg24]=c(NH)=c(P0)=S=5.6×104=10-3.25 HPO4:pKa1~pKa3:2.16,7.21,12.32:NH4:pKa=9.25 1gB1lgB3:12.32,19.53,21.69 [H]=2.0×1010=109.70 K9=10-1h2×5.6×104 [r]+K109w+10-22=107 [PO:]= NG Kp=[Mg2+]NH]P0]=5.6×10-x10-3.2×10-5.87 =10-1294=1.1×10-13 7.6已知一定量的K3PO4中P2O5的质量和1.000gC(PO4)h中的P205质量相同，则与该量 K3PO4中含K的质量相同的K2CO3的质量为多少克？ 答案： 3K,C0,K,P04=1P0,1Ca3(P04)2

Ba (Y) Y(H) 2.0 7.8 2.4 3.4 (Y) 1 [Y] (BaY) 1 (BaY) 10 1 10 10 10 c  K K  − = + = + = +  = 9.2 2.4 6.8 K K sp sp Ba(Y)  10 10 − + −  = = = 6.8 3.4 4 -1 S Ksp 10 10 4 10 mol L − − − = = = =   （5） - - - 2 - 3 - 4 Ag(Cl ) 1 2 3 4 2.9 2 4.7 3 5.0 4 5.9 2.9 1 [Cl ] [Cl ] [Cl ] [Cl ] 1 0.10 10 0.10 10 0.10 10 0.10 10 10      = + + + + = +  +  +  +  = - 9.5 2.9 sp Ag(Cl ) sp 6 -1 - - 10 10 [Ag ] 2.4 10 mol L [Cl ] [Cl ] 0.10 K K S  − −    = = = = =    7.5 MgNH4PO4 饱和溶液中[H+ ]=2.0×10-10mol·L -1，[Mg2+]=5.6×10-4 mol·L -1，计算其溶度 积 Ksp 值。 答案： 2+ + 3- MgNH PO =Mg +NH +PO 4 4 4 4 2+ + 3- 4 3.25 4 4 [Mg ] (NH ) (PO ) 5.6 10 10 c c S − − = = = =  = H3PO4：pKa1~pKa3：2.16，7.21，12.32；NH4 +：pKa=9.25 lgβ1~lgβ3：12.32，19.53，21.69 + -10 -9.70 [H ]=2.0 10 =10  3 3 12.32 4 3- 5.87 4 + 9.70 12.32 10 5.6 10 [PO ] 10 [H ] 10 10 a a K c K − − − − −   = = = + + + 9.70 4 + 3.82 4 + 9.70 9.25 a [H ] 10 5.6 10 [NH ] 10 [H ] 10 10 c K − − − − −   = = = + + 2+ + 3- 4 3.82 5.87 sp 4 4 12.94 13 [Mg ][NH ][PO ] 5.6 10 10 10 10 1.1 10 K − − − − − = =    = =  7.6 已知一定量的 K3PO4 中 P2O5 的质量和 1.000gCa3(PO4)2 中的 P2O5 质量相同, 则与该量 K3PO4 中含 K 的质量相同的 K2CO3 的质量为多少克? 答案： 3K CO =2K PO =1P O =1Ca (PO ) 2 3 3 4 2 5 3 4 2 垐 ?

m(KCO.)=M(Ca;(PO.)2)x3xM(K.CO,) M(Ca;(PO)2) -1.000x13821x3=1.337g 310.2 7.7某石灰石试样中CaO的质量分数约30%。用重量法测定w(CaO)时，Fe3+将共沉淀。设 Fe3+共沉淀的量为溶液中Fe3+含量的3%，为使产生的误差小于0.1%，试样中Fe2O的 质量分数应不超过多少？ 答案： E.=W(Fe:O,)x3% w(CaO) w(Fe2O3)= 30%x0.1%=1% 3% 7.8测定硅酸盐中SiO2的质量分数，称取0.4817g试样，获得0.2630g不纯的SiO2(主要含 有FCzO3、Al2O3)。将不纯的SiO2用HSO4-HF处理，使SiO2转化为Sif4除去，残渣经灼 烧后重为0.0013g,计算试样中纯SiO2的质量分数；若不经HSO4HF处理，杂质造成的误 差有多大？ 答案： wSi0,)=0.2630-0.0013 100%=54.33% 0.4817 0.0013 E,=02630-00013 ×100%=0.5% 7.9称取风干（空气干燥）的石膏试样1.2030g,经烘干后得吸附水分0.0208g。再经灼烧又 得结晶水0.2424g,计算分析试样换算成干燥物质时的CaS04·2H0质量分数。 答案： 0.2424×M(CaS02H,0) 2M(H,O) w(CaSO2H,O)=- -×100% 1.2030-0.0208 0.2424× 172.2 2x18.02×100% 1.1822 =98.0% 7.l0采用BaSO4重量法测定试样中w(Ba),灼烧时因部分BaSO4还原为BaS,致使Ba的测 定值为标准结果的99%，求称量形BaSO4中BaS的质量分数。 答案： a-rBaS),MBa）+wBaS)MEa)x0.99=,MEa） M(BaSO) M(BaS) M(BaSO) 将MBa=137.3,MBaS04)=233.4,MBaS)=169.4代入上式 解得：w(BaS)=2.66%

3 4 2 2 3 2 3 3 4 2 (Ca (PO ) ) 3 (K CO ) (K CO ) (Ca (PO ) ) 1.000 138.21 3 1.337g 310.2 m M m M   =   = = 7.7 某石灰石试样中 CaO 的质量分数约 30%。用重量法测定 w(CaO)时，Fe3+将共沉淀。设 Fe3+共沉淀的量为溶液中 Fe3+含量的 3%，为使产生的误差小于 0.1%，试样中 Fe2O3 的 质量分数应不超过多少？ 答案： 2 3 r 2 3 (Fe O ) 3% (CaO) 30% 0.1% (Fe O ) 1% 3% w E w w  =  = = 7.8 测定硅酸盐中 SiO2 的质量分数，称取 0.4817g 试样，获得 0.2630g 不纯的 SiO2（主要含 有 Fe2O3、Al2O3）。将不纯的 SiO2 用 H2SO4-HF 处理，使 SiO2 转化为 SiF4 除去，残渣经灼 烧后重为 0.0013g，计算试样中纯 SiO2 的质量分数; 若不经 H2SO4-HF 处理，杂质造成的误 差有多大？ 答案： 2 0.2630 0.0013 (SiO ) 100% 54.33% 0.4817 w − =  = r 0.0013 100% 0.5% 0.2630 0.0013 E =  = − 7.9 称取风干（空气干燥）的石膏试样 1.2030g，经烘干后得吸附水分 0.0208g。再经灼烧又 得结晶水 0.2424g，计算分析试样换算成干燥物质时的 CaSO4·2H2O 质量分数。 答案： 4 2 2 4 2 (CaSO 2H O) 0.2424 2 (H O) (CaSO 2H O) 100% 1.2030 0.0208 172.2 0.2424 2 18.02 100% 1.1822 98.0% M M w  =  −   =  = 7.10 采用 BaSO4 重量法测定试样中 w(Ba)，灼烧时因部分 BaSO4 还原为 BaS，致使 Ba 的测 定值为标准结果的 99%，求称量形 BaSO4 中 BaS 的质量分数。 答案： (BaSO ) (Ba) ) 0.99 (BaS) (Ba) (BaS) (BaSO ) (Ba) (1 (BaS) 4 M 4 M M M w M M − w +  = 将 M(Ba)=137.3, M(BaSO4)=233.4, M(BaS)=169.4 代入上式 解得：w(BaS)=2.66%

7.11某沉淀物中含有3.9%NaC1,9.6%AgC1,现欲以1L氨水将该沉淀物300g溶解，问氨水 最低浓度应为多少？（生成AgNH)2) 答案： AgCl= Ag* Cl NH3/\CI 300×3.9%+300×9.66=0.40mol-L [Cr]=M(NaC)M(AgC)) [Ag]=300x969% 0.20molL M(AgCI) QAgC=1+[CI]B+.+[C]4B=1045 [Ag]= K(AgCD)K(AgCD)=020 [c-] [c] 0.20x0.40-10-) aAg=1095 @Ag(NH)=1+[H2B+[NH3P=10840 10840 [NH,1=102w=32mol-L c(NH3)=[NH ]+2[Ag ]3.6mol.L

7.11 某沉淀物中含有 3.9%NaCl，9.6%AgCl，现欲以 1L 氨水将该沉淀物 300g 溶解，问氨水 最低浓度应为多少？（生成 Ag(NH3)2 +） 答案： AgCl= Ag+ + Cl- NH3 / \Cl- [Cl- ]= -1 0.40mol L (AgCl) 300 9.6% (NaCl) 300 3.9% =   +  M M -1 0.20mol L (AgCl) 300 9.6% [Ag'] =   = M Ag(Cl)=1+[Cl- ]1+…+[Cl- ] 44=104.5 0.20 [Cl ] (AgCl) [Cl ] (AgCl) [Ag'] sp Ag ' sp =  = = − − K K  Ag= Ag(NH ) Ag(Cl) Ag(NH ) 8.40 9.5 3 3 10 10 0.20 0.40 = =  +    − Ag(NH ) 3  =1+[NH3] 1+[NH3] 22=108.40 -1 3 3 1 7.40 8.40 3 (NH ) [NH ] 2[Ag'] 3.6mol L 3.2mol L 10 10 [NH ] = + =  = =  − c