竞赛化学课件(3)1

《竞赛化学课件(3)1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《竞赛化学课件(3)1（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、竞 赛 化 学,李树伟 2010.5,1,三聚氰胺呈弱碱性 （pKb=8）醋酸呈弱酸性 （Ka =1.7610-5）SnS（Ksp=110-25） (武大分析化学)SnS（Ksp=3.2510-28） (傅献彩大学化学)ZnS（Ksp=1.610-24） (江苏版化学反应原理ZnS（Ksp=2.9310-25） (山东版化学反应原理 化学数据来源于实验结果，数据随测定条件而改变。,为什么说化学是实验科学？,2,现行酸碱滴定实验的方法,人教版，0.1000mol/L 酸碱互滴，加到19.00，19.96，20.00，20.04mL 苏教版，0.1000mol/L 酸碱互滴，加到19.60，19.

2、95，20.00，20.05mL 鲁教版，活动探究，给0.1000mol/L 盐酸，用氢氧化钠滴定，计算NaOH的浓度。,3,六、酸碱滴定法的应用,双指示剂法测定工业碱 甲醛法测定铵盐中的氮 凯氏定氮法测定蛋白质的含量,4,表3 NaOH滴定HCl时溶液的pH(CNaOH=CHCl=0.1000 molL-1,VHCl=20.00mL),5,表4 NaOH滴定HAc时溶液的pH(CNaOH=CHAc=0.1000molL-1),表4 NaOH滴定HAc时溶液的pH(CNaOH=CHAc=0.1000molL-1),6,图示 0.1000 molL-1NaOH滴定0.1000 molL-1HAc

3、的滴定曲线,7,5沉淀溶解平衡的有关问题,一、酸效应对沉淀溶解平衡的影响二、络合效应对沉淀溶解平衡的影响,8,三、沉淀滴定法的应用,（一）莫尔法（二）佛尔哈德法（三）法杨司法,9,草酸钙CaC2O4H2O是一种难溶盐。它有重要的分析化学和生理化学意义。在250C下它的溶度积为2.110-9。草酸根离子能质解而生成草酸氢根离子和草酸。在250C下H2C2O4和HC2O4-的pKa值分别为1.23和4.28。同温度下水的离子积为1.010-14。 (a)写出与计算一水合草酸钙溶解度有关的化学平衡常数的表达式,例题（第十四届ICHO试题）,10,(c)计算一水合草酸钙在被植物的缓冲体系调节成Ph=6

4、.5的植物细胞里的溶解度。 (d)计算一水合酸钙在浓度为0.010molL-1的盐酸中的溶解度以及该体系的氢离子浓度。 (e)中的各种其他物种的平衡浓度。,(b)写出为计算草酸钙在浓度为C的强酸溶液中的溶解度S的必需的（d(e)中的各种其他物种的平衡浓度。,11,解析：H+ = H2A + A2- + OH- （a）Ksp=Ca2+C2O42-=2.110-9 Kw=H+OH-=1.010-14,12,（b） MBE CBE,13,（c）直接使用已推出的计算式：,=4.610-5molL-1,14,（d）由（b）式的MBE和CBE，可推得下式：,15,.(1),(2),16,（e）Cl-=0.

5、010molL-1 Ca2+=6.610-4molL-1C2O42-=3.210-6molL-1 HC2O4-=8.710-5molL-1H2C2O4=5.710-4molL-1 OH-=1.110-12molL-1 酸度一定，求解各组分平衡浓度是十分容易的。,（1）(2)二式联立，可求解S、H+两个未知量。求解过程涉及 高次方程，求解复杂，可采用迭代法，迭代两次，求得：H+0.0093molL-1S6.610-4molL-1,17,6氧化还原滴定的有关问题,一、高锰酸钾法二、重铬酸钾法三、碘量法,18,7滴定分析的基本原理 及分析结果的计算,一、基本原理二、滴定的基本类型（一）直接滴定法（二

6、）置换滴定法（三）返滴定法 （四）间接滴定法,三、滴定结果的计算四、滴定误差简介,19,1在 25的酸性溶液里用碘量法测定碘酸铜()Cu(IO3)2的溶度积。取用20.0ml的碘酸铜饱和水溶液，用去30.0mL 0.100molL-1的硫代硫酸钠溶液。（1）依次写出所有反应配平的化学方程式。（2）计算溶液中Cu2+离子的起始浓度。（3）确定碘酸铜()的溶度积Ksp及单位。忽略活度系数。,第21届ICHO试题,20,1金属Me在其氧化物中的氧化态为+，MeO、Me2O3为碱性，Me2O4、Me2O5呈两性，Me2O5剧毒，溶于碱成MeO43-，后者因溶液pH值减小呈聚阴离子。Me2O5溶于热HN

7、O3、热H2SO4成MeO2+离子，与HCl反应成MeOCl2和Cl2。这种缺氧（Me与O非整比）氧化物组成为Me2O(5-x)（x0.2）。取2.648g这种样品溶于H2SO4后用0.100molL-1Ce(ClO4)4滴定，耗41.3ml。给出此氧化物的组成。,第23届ICHO试题,21,7当流向Chesapeake海湾的淡水河在春季大雨后洪水泛滥时，海湾中淡水的增加引起海蚝坜生长地带盐分的减少。海坜正常生长所需最低的氯离子浓度是8ppm（亦可近似表示为8mgL-1）a)一周大雨之后，对海湾的水进行分析。向50.00ml海湾水样中加几滴K2CrO4指示剂，用16.16ml浓度为0.0016

8、4molL-1的AgNO3溶液滴定，终点时形成明显的砖红色沉淀。Ksp(AgCl)1.7810-10 Ksp(Ag2CrO4)=1.0010-12i）样品中氯离子的摩尔浓度是多少？ii）水中是否含有足够的氯离子以供海坜正常生长？圈出是或不是。 写出计算过程。,第24届ICHO试题,22,iii）写出滴定剂和样品反应的配平的化学方程式；iv）写出滴定终点颜色变化的配平的离子反应式。圈出反应式中砖红色化合物的分子式；v）在滴定终点，铬酸根离子的浓度是0.020molL-1。计算当砖红色沉淀出现时溶液中Cl-的浓度。vi）为使滴定更有效，被滴定溶液必须呈中性或弱碱性。写出用来描述在酸性介质中所发生的

9、竞争反应的配平的方程式（这个反应影响滴定终点的观察）。b）如果开始滴定时样品溶液是酸性的，通常向被滴溶液加入缓冲溶液以控制pH。假定海湾水的pH为5.10，则由于酸性太强而不能进行准确分析。,23,i）从列出的体系中选择一个缓冲剂，此缓冲剂能使你建立并维持pH7.20的水溶液介质。圈出你所选择的缓冲溶液的号码（假定缓冲剂不与样品和滴定剂发生反应） 缓冲体系 弱酸的K(25)(1)0.1molL-1乳酸/0.1molL-1乳酸钠 1.410-4(2)0.1molL-1醋酸/0.1molL-1醋酸钠 1.810-5(3)0.1molL-1NaH2PO4/0.1molL-1Na2HPO4 6.210

10、-8(4)0.1molL-1NH4NO3/0.1molL-1氨水 5.610-10写出使你做出这种选择的计算过程。,24,ii）用从（i）中选出的缓冲体系，计算溶解在蒸馏水中以配制500mlpH7.20的缓冲溶液所需的弱酸及其共轭碱的质量。c）在另一个50.00ml海湾水样中的氯离子的浓度由佛尔哈德（Volhard）法测定。将过量的AgNO3加到样品中，过量的Ag+用标准KSCN溶液滴定，生成AgSCN沉淀。若加入50.00ml浓度为0.00129molL-1AgNO3溶液到水样后引起的过量Ag+需要27.46ml 1.4110-3mol L-1的KSCN溶液来滴定，计算海湾水中氯离子的浓度。

11、d）在具有更高氯离子浓度的天然水中，Cl-可以通过沉淀为AgCl的重量法来测定。此方法的缺点之一是AgCl易发生分解反应：,25,如果这一光解反应在过量Ag+存在下发生，则伴随另一反应：3Cl2(g)2H2O(1)5Ag+(aq)5AgCl(s)ClO3-(aq)6H+(aq)如果3.000克AgCl样品（这些样品同含有Ag+的溶液接触）中有0.0100克发生了光解反应（如上述方程式所示），请计算由这些反应所产生的固体的最后的总质量。,26,试题1 在紧张的体力活动时，肌肉内形成乳酸（缺氧新陈代谢）。乳酸在血液中与碳酸氢盐反应而被中和。这可用下列计算来说明。乳酸(HL)是一元酸，其电离常数K(

12、HL)等于1.410-4。碳酸的一级及二级电离常数分别为Ka1=4.510-7，Ka2=4.710-11。认为，在反应过程中全部二氧化碳留在溶液中。A计算3.0010-3mol/L HL溶液的pH值。B计算乳酸与碳酸氢盐之间反应的平衡常数。C向1.00L 0.024mol/L的NaHCO3溶液中加入3.0010-3mol的乳酸HL。将此时溶液体积的改变忽略不计，并认为乳酸已完全中和，计算溶液的pH值。,第26届ICHO试题,27,（1）加入HL之前的NaHCO3溶液。（2）加入HL之后的NaHCO3溶液。D在体力活动过程中由于形成乳酸，某些人血液的pH值由7.4变到7.00。为了后面的计算，我

13、们可以将血液看作是pH值=7.40和HCO3-=0.22mol/L的碳酸氢盐溶液。若要使此溶液的pH值等于7.00需要向1.00L溶液中加入多少摩的乳酸?E被CaCO3(固体)饱和的水溶液的pH值=9.95，计算碳酸钙在水中的溶解度，并验证其溶度积(KSP)等于510-9。F血液含有钙。计算D项所述溶液(pH值=7.40，HCO3-=0.22mol/L) 中游离钙离子的最大浓度。,28,第26届ICHO常用凯氏法测定农产品中的氮。这个方法是用热的浓硫酸处理样品，使以有机键结合的氮转变为铵离子。然后把氢氧化钠加入混合物中，将所形成的氨逐出，用已知浓度和体积的盐酸吸收。此后过量的盐酸用标准氢氧化钠

14、溶液返滴定，算出样品中氮的含量。 A0.2515g的谷物样品先用硫酸处理，然后再用氢氧化钠处理，逐出所形成的氨，用50.00mL浓度为0.1010mol/L的盐酸吸收。滴定过量的盐酸消耗0.1050mol/L的氢氧化钠溶液19.30mL。计算样品中氮含量的质量百分数。,29,B计算A项中被滴定的溶液当分别加入氢氧化钠溶液0mL、9.65mL、19.30mL和28.95mL时的pH值。气态氨与盐酸作用过程中溶液体积的改变忽略不计。铵离子的Ka=5.710-10。C根据B项中的计算，画出滴定曲线。D用于返滴定的指示剂应有怎样的pH值变色范围。E凯氏法也可用于测定氨基酸的摩尔质量。在实验中曾用下列方

15、法确定天然氨基酸的摩尔质量。为进行实验，使用了纯氨基酸称样0.2345g。用浓度为0.1010mol/L的盐酸50.00mL吸收氨。滴定过量的盐酸消耗0.1050mol/L的氢氧化钠溶液17.50mL。假定氨基酸的组成中有一个或两个氨基，计算其摩尔质量。,30,第二题 可以用NO3-离子选择电极监测乳品厂生产的副产品乳清中的NO3-的含量。乳清中的NO3-离子的浓度一般在左右65mgdm-3。1下图给出的是硝酸根离子选择电极的校准曲线。这是在适当的酸度和Cl-离子浓度为2.610-3moldm-3的条件下配制的NO3-离子的系列标准溶液中测得的。问在上述条件下用离子选择电极监测乳清中的NO3-是否可行?,第27届ICHO试题,31,32,2. NO3-离子和共存的干扰离子Xn- 给的电极响应可以用选择系数反映出其相关性已知Cl-,SO42-,ClO4-对NO3-测定的选择系数分别表示为：,