分析化学答案_上册_第四版_高等教育出版社(7)

pHsp=pcKa1/2=(lg0.4/3+14-7.15)/2=2.99

故可同时滴定一、二级，甲基黄，由黄色变为红色； （4） NaOH+(CH2)6N4 pKb=8.85 pHsp=14-pcKb/2=14+(lg0.1/2-8.85)/2=8.92

故可直接滴定NaOH，酚酞，有无色变为红色； （5）邻苯二甲酸 pKa1=2.95 ; pKa2=5.41 pHsp=pKW-pcKb1/2=14+[lg0.05-(14-5.41)]/2=8.90

故可直接滴定一、二级氢，酚酞，由无色变为红色； （6）联氨 pKb1=5.52 ; pKb2=14.12 pHsp=pcKa2/2=(-lg0.1/2+14-5.52)/2=6.22

故可直接滴定一级，甲基红，由黄色变为红色；

（7）H2SO4+H3PO4 pHsp=[(pcKa1Ka2/(c+Ka1)]/2=4.70

甲基红，由黄色变为红色 pHsp=[(p(Ka2(cKa3+Kaw)/c]/2=9.66

故可直接滴定到磷酸二氢盐、磷酸一氢盐，酚酞，由无色变为红色； （8）乙胺+吡啶 pKb1=3.25 pKb2=8.77

pHsp= pcKa/2=(-lg0.1/2+14-3.25)/2=6.03

故可直接滴定乙胺，甲基红，由红色变为黄色。 12．HCl与HAc的混合溶液（浓度均为0.10 mol·L-1），能否以甲基橙为指示剂？用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液直接滴定其中的HCl，此时有多少HAc参与了反应？ 解：C1=0.10mol?L-1 ， Ka2=1.8×10-5 ，所以 （1）不能以甲基橙为指示剂准确滴定HCl

（2）因为 甲基橙的变色范围为3.1～4.4 所以 当pH=4.0时为变色转折点

A? pH=pKa+lg

HA 4.0=4.74+lg

x%

0.1?x% x%=15%

13．今有H2SO4和(NH4)2SO4的混合溶液，浓度均为0.050 mol·L-1，欲用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定，试问： （1）能否准确滴定其中的H2SO4？为什么？采用什么指示剂？

（2）如何用酸碱滴定法测定混合溶液中(NH4)2SO4的含量？指示剂又是什么？ 解：（1）能。因为H2SO4的第二步电离常数pKa2=2.00，而NH4+的电离常数pKa=9.26，所以能完全准确滴定其中的H2SO4 ，可以采用甲基橙或酚酞作指示剂。

(2)可以用蒸馏法，即向混合溶液中加入过量的浓碱溶液，加热使NH3逸出，并用过量的H3BO3溶液吸收，然后用HCl标准溶液滴定H3BO3吸收液：

? NH4?OH????NH3??H2O

? NH3 + H3BO3== NH4+ H2BO3-

+- H+ H2BO3== H3BO3

终点的产物是H3BO3和NH4+（混合弱酸），pH≈5 ，可用甲基橙作指示剂，按下式计算含量：

w(NH4)2SO4?(cV)HCl

2(cV)(NH4)2SO414．判断下列情况对测定结果的影响：

31

（1）用混有少量的邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度； （2）用吸收了CO2的NaOH标准溶液滴定H3PO4至第一计量点；继续滴定至第二计量点时，对测定结果各如何影响？ 答：（1）使测定值偏小。

（2）使第一计量点测定值不影响，第二计量点偏大。 15．一试液可能是NaOH、NaHCO3、、Na2CO3或它们的固体混合物的溶液。用20.00mL0.1000 mol·L-1HCl标准溶液，以酚酞为指示剂可滴定至终点。问在下列情况下，继以甲基橙作指示剂滴定至终点，还需加入多少毫升HCl溶液？第三种情况试液的组成如何？

（1）试液中所含NaOH与Na2CO3、物质的量比为3∶1；

（2）原固体试样中所含NaHCO3和NaOH的物质量比为2∶1； （3）加入甲基橙后滴半滴HCl溶液，试液即成重点颜色。 答：（1）还需加入HCl为；20.00÷4=5.00mL （2）还需加入HCl为：20.00×2=40.00mL （3）由NaOH组成。

16．用酸碱滴定法测定下述物质的含量，当它们均按指定的方程式进行反应时，被测物质与H+的物质的量之比各是多少？

（1）Na2CO3，Al2(CO3)3，CaCO3（CO32-+2H+=CO2+H2O）。

（2）Na2B4O7·10H2O，B2O3，NaBO2·4H2O，B（B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3）。 答：（1）物质的量之比分别为：1∶2、1∶6、1∶2。

（2）物质的量之比分别为：1∶2、1∶２、１∶１、１∶１。 17．酸碱滴定法选择指示剂时可以不考虑的因素：

A.滴定突跃的范围； B.指示剂的变色范围；

C.指示剂的颜色变化； D.指示剂相对分子质量的大小 E．滴定方向 答：选 D

18．计算下列各溶液的pH：

（1）2.0×10-7 mol·L-1HCl （2）0.020 mol·L-1 H2SO4 （3） 0.10 mol·L-1NH4Cl （4）0.025 mol·L-1HCOOH （5）1.0×10-4 mol·L-1 HCN （6）1.0×10-4 mol·L-1NaCN （7）0.10 mol·L-1(CH2)6N4 （8）0.10 mol·L-1NH4CN （9）0.010 mol·L-1KHP （10）0.10 mol·L-1Na2S （11）0.10 mol·L-1NH3CH2COOH（氨基乙酸盐） 解：（1）pH=7-lg2=6.62

?2?22?2(0.02?1.0?10)?(0.02?1.0?10)?8?0.02?1.0?10（2）[H?]?

2 =5.123?10

?2

pH=lg[H+]=1.59

（3）[H+]=CKa?KW=0.10?5.6?10?10?1.0?10?14?7.48?10?6 pH=-lg[H+]=5.13

（4）[H+]=CKa=0.025?1.84?10?4?2.1?10?3 pH=-lg[H+]=2.69

32

（5）[H+]=CK?10a=1.0?10?4?7.2?10?2.68?10?7 pH=-lg[H+]=6.54

（6）[OH-

]=CK?1.0?10?4?1.0?10?14b7.2?10?10?3.74?10?5 pOH=4.51 pH=9.49

（7）[OH-]=CKb?0.1?1.4?10?9?1.18?10?5 pOH=4.93 pH=9.07 （8）[OH-

]=Ka(HCN)(CKa(NH4?)?KW)C?Ka?6.35?10?10

(HCN) pH=9.20 （9）

[OH?]?KK2w1.0?10?14b1Kb2?K?a1Ka21.1?10?3?3.9?10?6

1.0?10?14?6.55?10?5?1.5?10?10 pOH=9.82 pH=4.18

（10）[OH-]=CKb1?0.1?1.0?10?14/1.2?10?15?0.91

pOH=0.04 pH=13.96 （11）[H+]=CKa1?0.1?4.5?10?3?2.12?10?2

pH=1.67

19．计算0.010 mol·L-1H3PO4溶液中（1）HPO42-，（2）PO43-的浓度 解：∵

CK a1。=0.01?7.6?10?3>40Ka2 Ka2>>Ka2

且CKa1=0.01×7.6×10-3

∴ H3PO4的第二级、第三级解离 和水的解离均又被忽略。于是可以按一元酸来处理， 又因为

CKa?0.01.6?10?3?400 172故[H?]??Ka1?Ka2?4CKa??7.6?10?3?(7.6?10?3)2?4?0.010?7.6?10?32210-2mol.L-1

[H?12PO4]?[H?]?1.14?10?2mol?L?

?，

[HPO2?]?[H2PO4]Ka24[H?]?Ka2?6.3?10?8mol?L?1

33

=1.14×

[PO43?[HPO4]Ka3Ka2Ka36.3?10?8?4.4?10?13??2.43?10?18mol?L?1 ]????2?[H]1.14?10[H]2?20．（1）250mgNa2C2O4溶解并稀释至500 mL，计算pH=4.00时该溶液中各种型体的浓度。

（2）计算pH=1.00时，0.10 mol·L-1H2S溶液中各型体的浓度。 解：(1) [H?]?10?4mol?L?1

250[NaC2O4]?1000?134?3.73?10?3mol?L?1

0.5根据多元酸（碱）各型体的分布分数可直接计算有： CKa1=5.9×10-2 ， CKa2=6.4×10-5

Na2C2O4在酸性水溶液中以三种形式分布即：C2O42-、HC2O4-和H2C2O4。 其中：[H2C2O4]?C?H2C2O4[H?] ?3.73?10??2?[H]?[H]Ka1?Ka1Ka2?3?310?8?6?1?3.73?10mol?L =3.37?10? ?69.686?10 [HC2O4]?C?HC_?2O4[H?]Ka1 ?3.73?10??2?[H]?[H]Ka1?Ka1Ka2?3?2.27?10?3mol?L?1

[C2O4]?C?C2?2O42??3.73?10?3?Ka1Ka2 ?2?[H]?[H]Ka1?Ka1Ka2 =1.41×10-3 mol·L-1

(2) H2S的Ka1=5.7×10-8 ，Ka2=1.2×10-15 ，

由多元酸（碱）各型体分布分数有： [H2S]?C?H2S0.12-1

?0.1?2 =0.1 mol·L

0.1?0.1?5.7?10?80.1?5.7?10?8?0.1?0.12?0.1?5.7?10?8

[HS]?C?HS?=5.7×10-8 mol·L-1

2? [S]?C?S2?5.7?10?8?1.2?10?15?0.1? 2?80.1?0.1?5.7?10 =6.84×10-2 mol·L-1

21．20.0g六亚甲基四胺加12 mol·L-1HCl溶液4.0 mL，最后配制成100 mL溶液，其pH为多少？ 解：形成(CH2)6N4—HCl缓冲溶液，计算知：

34

c(CH2)2N420n??140?1.43mol?L?1

100V1000V?12?0.004?0.48mol?L?1

0.1cHCl?V1C((CH2)2N4)故体系为(CH2)6N4-(CH2)6N4H+缓冲体系，c(CH2)2N4?0.95mol?L?1 ，cHCl?0.48mol?L?1 ，则

pH?pKa?lgC((CH2)2N4)C((CH2)2?5.12?lgNH4H?0.95?5.45 0.48?122．若配制pH=10.00，cNH3?cNH??1.0mol?L的NH3- NH4Cl缓冲溶液1.0L，问需要15 mol·L-1的氨水多少毫升？

4需要NH4Cl多少克？

解：由缓冲溶液计算公式pH?pKa?lgCNH3CNH4? , 得10=9.26+lg

CNH3CNH4?

lg

CNH3CNH4?=0.74 ,

CNH3CNH4?=0.85 mol

又CNH3?CNH4??1.0

?则 CNH3?0.15mol CNH即 需 NH3?H2O为0.85mol 则

4?0.85mo l0.85?0.057L?57ml 15即 NH4Cl为0.15mol 0.15×53.5=8.0 g

23．欲配制100 mL氨基乙酸缓冲溶液，其总浓度c=0.10 mol·L-1，pH=2.00，需氨基乙酸多少克？还需加多少毫升1.0 mol·L-1酸或碱？已知氨基乙酸的摩尔质量M=75.07g·mol-1。 解：1）设需氨基乙酸x g，由题意可知

m?c MVx?0.10 ∴

75.07?0.1000 ∵

x?0.75g

（2）因为氨基乙酸为两性物质，所以应加一元强酸HCl ，才能使溶液的pH=2.00 。 设应加y mL HCl

pH?pKa?lgcA?cHA

35

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库分析化学答案_上册_第四版_高等教育出版社(7)在线全文阅读。