《水分析化学》课后习题答案

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1、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)

2、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)硬度4)总含盐量5)有机污染物综合指标6)放射性指标第二章1.简述水样分析前保存的要点是什么?水样保存希望做到:减慢化学反应速度,防止组分的分解和沉淀产生;减慢化合物或络合物的水解和氧化还原作用;减少组分的挥发溶解和物理吸附;减慢生物化学作用。水样的保存方法主要有加入保存试剂,抑制氧化还

3、原反应和生化作用;控制pH值和冷藏冷冻等方法,降低化学反应速度和细菌活性。2.测定某废水中的COD,十次测定结果分别为50.0,49.2,51.2,48.9,50.5,49.7,51.2,48.8,49.7和49.5mgO2/L,问测量结果的相对平均偏差和相对标准偏差(以CV表示)各多少?解:==49.87di=Xi-===0.684(%)=×100=×100=1.37%Sr===CV(%)=×100==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

4、出它们的共轭酸(或碱)的化学式。(1)HCNNH4+H2C2O44.93×10-10(Ka)5.6×10-10(Ka)5.9×10-2(Ka1)6.4×10-5(Ka2)(2)NH2OHCH3NH2AC-9.1×10-9(Kb)4.2×10-4(Kb)5.90×10-10(Kb)解:(1)酸性强弱:H2C2O4>NH4+>HCNHCN:共轭碱为CN-NH4+:共轭碱为NH3H2C2O4:共轭碱为HC2O4-共轭碱为C2O42-(2)碱性强度:CH3NH2>NH2OH>AC-NH2OH:共轭酸为CH

5、3NH2:共轭酸为AC-:共轭酸为HAc2.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

6、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。弱酸—共轭酸或弱酸—共轭碱组成的缓冲溶液能控制的pH范围为1.某一弱酸型指示剂在pH=4.5的溶液中呈现蓝色,在pH=6.5的溶液中呈现黄色,该指示剂的解离常数KHIn为多少?解:由题意知该指示剂pK=5.5KHIn=10-5.5=3.2×10-62.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

7、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。3.取水样100.0mL,用0.1000mol/LHCl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=20.00mLP

8、=780.0mg/LHCO3-碱度(HCO3-,mg/L)==427.0mg/L4.一水样中可能含有CO32-、OH-、HCO3-,或者是混合水样。用20.00mL0.100mol/LHCl溶液,以酚酞为指示剂可滴定至终点。问:(1)若水样含有OH-和CO32-的量(过去称摩尔数)相同,再以甲基橙为指示剂,还需加入多少毫升HCl溶液才可滴定至橙红色终点?(2)若水样含有CO32-和HCO3-的量相同,接着以甲基橙为指示剂,还需滴入多少毫升HCl溶液才可达到橙红色终点?(3)若加入甲

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