《水分析化学》课后习题答案

《水分析化学》课后习题答案

水分析化学平时作业整理

第一章

1.简述水分析化学课程的性质及任务。

性质：水分析化学是研究水及其杂质、污染物的组成、性质、含量和它们的分析方法的一门学科。任务：通过水分析化学学习，掌握水分析化学的四大滴定方法（酸碱滴定法、络和滴定法、沉淀滴定法和氧化还原滴定法）和主要仪器分析法（如吸收光谱法、色谱法和原子光谱法等）的基本原理、基本理论、基本知识、基本概念和基本技能，掌握水质分析的基本操作，注重培养学生严谨的科学态度，培养独立分析问题和解决实际问题的能力。

2.介绍水质指标分几类，具体包括哪些指标？(1) 物理指标1) 水温2) 臭味和臭阈值3) 颜色和色度4)浊度5)残渣6)电导率

7)紫外吸光度值8)氧化还原电位

（2）微生物指标1) 细菌总数2) 总大肠菌群3) 游离性余氯4) 二氧化氯

(3) 化学指标1) pH值2) 酸度和碱度3)

d

(%)=X d ×100=87

.49684

.0×100=1.37% Sr=1

n

12-∑=n d

i i

=937.017.007.133.117.063.097.033.167.013.02

222222222+++++++++

=

3000

2227

CV(%)=X Sr ×100=87

.4930002227=1.73%

第三章

1.已知下列各物质的Ka 或Kb ，比较它们的相对强弱，计算它们的Kb 或Ka ，并写出它们的共轭酸（或碱）的化学式。

（1） HCN NH 4+ H 2C 2O 4

4.93×10

－10

（Ka ） 5.6×10

－10

（Ka ） 5.9×10－2

（Ka 1）

6.4×10－5

（Ka 2）

（2） NH 2OH CH 3NH 2 AC

－

9.1×10－9（Kb ） 4.2×10－4

（Kb ） 5.90×10

－10

（Kb ）

解：（1）酸性强弱：H 2C 2O 4 > NH 4+ > HCN

HCN ：5

10

1410

03.21093.4100.1Ka Kw Kb ---⨯=⨯⨯== 共

轭碱为CN

－

NH 4+

：

5

10

14

1079.110

6.5100.1Ka Kw Kb ---⨯=⨯⨯==

共轭碱为NH 3

H 2C 2O 4：

10

5

142110

56.1104.6100.1Ka Kw Kb ---⨯=⨯⨯==

共轭碱为

HC 2O 4

－

13

2

14121069.1109.5100.1Ka Kw Kb ---⨯=⨯⨯== 共轭碱为

C 2O 4

2－

（2）碱性强度：CH 3NH 2 > NH 2OH >

AC －

NH 2OH ：

11

4

14

1038.210

2.4100.1Kb Kw Ka ---⨯=⨯⨯== 共轭酸

为+

2

2OH NH

CH 3NH 2 ：

6

9

1410

1.1101.9100.1Kb Kw Ka ---⨯=⨯⨯==

共轭酸为+

3

3

NH CH

AC －

：5

10

1410

69.11090.5100.1Kb Kw Ka ---⨯=⨯⨯==

共轭酸为HAc

2.简述酸碱滴定中指示剂的选用原则。

最理想的指示剂应恰好在计量点时变化。但，实际上凡在pH=4.30~9.70范围内变色的指示剂，均可保证有足够的准确度。在满足滴定准确度要求的前提下，其变色点越接近计量点越好。 注意：

强酸滴定强碱的滴定曲线与强碱滴定强酸类同，只是位置相反。

滴定突跃大小与滴定液和被滴定液的浓度有关。如果是等浓度的强酸强碱相互滴定，其滴定起始浓度减少一个数量级，则滴定突跃缩小两个pH 单位。(P87)

指示剂选择的原则，各类酸碱滴定选用指示剂的原则都是一样的。

所选择的指示剂变色范围，必须处于或部分处于计量点附近的pH 突跃范围内。

3.某一弱酸型指示剂在pH=

4.5的溶液中呈现蓝

弱酸—共轭酸或弱酸

—共轭碱组成的缓冲

色，在pH=6.5的溶液中呈现黄色，该指示剂的解离常数K HIn为多少？

解：由题意知该指示剂pK=5.5

∴K HIn=10－5.5=3.2×10－6

4.水中碱度主要有哪些？简述碱度测定的基本原理。

一般水中碱度主要有重碳酸盐(HCO3－)碱度、碳酸盐(CO32－)碱度和氢氧化物(OH－)碱度。

水中碱度的测定采用酸碱指示剂滴定法，即以酚酞和甲基橙作指示剂，用HCl或H2SO4标准溶液滴定水样中碱度至终点，根据所消耗酸标准溶液的量，计算水样中的碱度。

5.取水样100.0mL，用0.1000mol/L HCl溶液滴定至酚酞终点，消耗13.00mL；再加甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至橙红色出现，消耗20.00mL，问水样中有何种碱度？其含量为多少（mg/L表示）？

解：P=13.00mL，M=20.00mL

P

∴水中有CO32－和HCO3－碱度，CO32－