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(圓滿版)分析化學(xué)第六版習(xí)題詳解答案(圓滿版)分析化學(xué)第六版習(xí)題詳解答案(圓滿版)分析化學(xué)第六版習(xí)題詳解答案第二章偏差及分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計辦理思慮題答案正確理解正確度和精巧度,偏差和偏差的見解。答:正確度表示測定結(jié)果和真切值的湊近程度,用偏差表示。精巧度表示測定值之間互相湊近的程度,用偏差表示。偏差表示測定結(jié)果與真切值之間的差值。偏差表示測定結(jié)果與均勻值之間的差值,用來權(quán)衡分析結(jié)果的精巧度,精巧度是保證正確度的先決條件,在除去系統(tǒng)偏差的前提下,精巧度高正確度就高,精巧度差,則測定結(jié)果不可以靠。即正確度高,精巧度必然好,精巧度高,正確度不用然好。以下狀況分別惹起什么偏差?假如是系統(tǒng)偏差,應(yīng)如何除去?(1)砝碼被腐化;答:系統(tǒng)偏差。校訂或改換正確砝碼。(2)天平兩臂不等長;答:系統(tǒng)偏差。校訂天平。(3)容量瓶和吸管不配套;答:系統(tǒng)偏差。進行校訂或換用配套儀器。(4)重量分析中雜質(zhì)被共積淀;答:系統(tǒng)偏差。分別雜質(zhì);進行比較實驗。5)天平稱量時最后一位讀數(shù)預(yù)計禁止;答:隨機偏差。增添平行測定次數(shù)求均勻值。6)以含量為99%的鄰苯二甲酸氫鉀作基準(zhǔn)物標(biāo)定堿溶液;答:系統(tǒng)偏差。做空白實驗或提純或換用分析試劑。用標(biāo)準(zhǔn)偏差和算術(shù)均勻偏差表示結(jié)果,哪一個更合理?答:標(biāo)準(zhǔn)偏差。因為標(biāo)準(zhǔn)偏差將單次測定的偏差平方后,能將較大的偏差顯然地表現(xiàn)出來。如何減罕有時偏差?如何減少系統(tǒng)偏差?答:增添平行測定次數(shù),進行數(shù)據(jù)辦理可以減罕有時偏差。經(jīng)過比較實驗、空白實驗、校訂儀器、提純試劑等方法可除去系統(tǒng)偏差。某鐵礦石中含鐵39.16%,若甲分析結(jié)果為39.12%,39.15%,39.18%,乙分析得39.19%,39.24%,39.28%。試比較甲、乙兩人分析結(jié)果的正確度和精巧度。答:經(jīng)過偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差計算可得出甲的正確度高,精巧度好的結(jié)論。x1=(39.12+39.15+39.18)3=39÷.15(%)x2=(39.19++39.28)E1-39.16=-0.01(%)E2=39.24-39.16=0.08(%)
3÷=39.24(%)1(xix)2x2(x)2/n0.030%xi2(x)2/n0.045%n1n11n6甲、乙兩人同時分析同一礦物中的含硫量。每次取樣3.5g,分析結(jié)果分別報告為甲:0.042%,0.041%乙:0.04199%,0.04201%哪一份報告是合理的?為何?答:甲的分析報告是合理的。因為題上給的有效數(shù)字是兩位,回答也應(yīng)當(dāng)是兩位。習(xí)題答案1.已知分析天平能稱準(zhǔn)至±0.1mg,要使試樣的稱量偏差不大于0.1%,則最少要稱取試樣多少克?解:使用減量法稱量需稱量兩次,即最大偏差為±0.2mg,故要稱取試樣m200mg0.1%2.某試樣經(jīng)分析測得含錳質(zhì)量分數(shù)(%)為:,,,。求分析結(jié)果的均勻偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)。解:依據(jù)相關(guān)公式代入數(shù)據(jù)x=(41.24+++41.26)÷4=41.25(%)xix0.015%dn(xix)22xi)2/ns0.018xi(CVs1n0.018%100%100%0.044%n1x41.253.某礦石中鎢的質(zhì)量分數(shù)(%)測定結(jié)果為:,,。計算標(biāo)準(zhǔn)偏差及置信度為95%時的置信區(qū)間。解:s=0.02%,查表t=4.303,x20.41%,n=3,代入以下公式xts(20.410.05)%n4.水中Cl-含量,經(jīng)6次測定,求得其均勻值為35.2mg/L,s=0.7mg/L,計算置信度為90%均勻值的置信區(qū)間。解:t2.015,n635.22.0150.70.6(mg/L)35.265.用Q查驗法,判斷以下數(shù)據(jù)中,有無棄取?置信度為90%。1)24.26,24.50,24.73,24.63;解:排序:24.26,24.50,24.63,24.73,可看出與相鄰數(shù)據(jù)差異最大,可疑,則Q計算x2x124.5024.260.51x4x124.7324.26Q值表2-4,置信度為90%時,Q表=0.76,Q計算<Q表,故24.26應(yīng)保存。(2)6.400,6.416,6.222,6.408;解:排序:6.222,6.400,6.408,6.416,可看出與相鄰數(shù)據(jù)差異最大,可疑,Q計算x2x16.222x4x10.92,6.222查Q值表2-4,置信度為90%時,Q表,Q計算>Q表,故6.222應(yīng)棄去。3),,,.解:排序:31.50,31.54,31.68,31.82,可看出與相鄰數(shù)據(jù)之間差異最大,可疑,x4x331.82Q計算x131.82x4Q值表2-4,置信度為90%時,Q表,Q計算<Q表,31.82保存,無可疑值。6.測定試樣中P2O5質(zhì)量分數(shù)(%),數(shù)據(jù)以下:,,,,,。用Grubbs法及Q查驗法對可疑數(shù)據(jù)決定棄取,求均勻值、均勻偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差和置信度為95%及99%的均勻值的置信區(qū)間。解:排序:8.32,8.38,8.44,8.45,8.52,8.69,可看出與相鄰數(shù)據(jù)之間差異最大,可疑。Grubbs法:8.69)68.47%,d0.09%,s0.13%xx8.698.47G1.69s0.13G值表,G,G=1.94,故8.69應(yīng)保存。Q查驗法:x6x5Q計算x10.46,x6Q值表,Q,Q=0.74,故8.69應(yīng)保存。置信度95%時,8.472.0150.13(%)(8.470.11)%,6置信度99%時,8.174.0320.13(%)(8.470.21)%67.有一標(biāo)樣,其標(biāo)準(zhǔn)值為0.123%,今用一新方法測定,得四次數(shù)據(jù)以下(%):,,,0.119,判斷新方法能否存在系統(tǒng)偏差。(置信度選95%)解:x0.116,s3.20103txn0.12344.38s3.20103查t值表,知t=3.18,t計算>t,故新方法存在系統(tǒng)偏差。8.用兩種不一樣樣方法測得數(shù)據(jù)以下:方法1:n16,x171.26%,s10.13%方法2:n29,x271.38,s20.11%判斷兩種方法間有無顯然性差異?解:F查驗法smax20.1321.40,查F值表,F(xiàn)0.953.69,F(xiàn)計算<F,故兩種方法的方差無顯然性差異。F計算0.112smin2(n1221)s1(n21)s20.12%s合n1n22x1x2n1n21.90,查分析化學(xué)手冊表,f13時,得t2.16,t<t,故兩種方法t計算s合n1n20.95無顯然性差異。9.用兩種方法測定鋼樣中碳的質(zhì)量分數(shù)(%):方法1:數(shù)據(jù)為4.08,,3.94,3.90,3.96,方法2:數(shù)據(jù)為3.98,,3.90,3.97,判斷兩種方法的精巧度能否有顯然差異。解:n1=6,x13.98%,s10.065n25,x23.94,s20.034smax223.65,查表知置信度為時,F(xiàn)表,故兩種方法的精巧度無顯然差異。2smin210.以下數(shù)據(jù)中包含幾位有效數(shù)字:(1)0.0251三位(2)2180四位(3)1.8×10-5兩位(4)兩位11.按有效數(shù)字運算規(guī)則,計算以下各式:解:(1)2.1870.8549.61050.03261.87(2)51.38/(8.709)62.3650.62705.2(3)136.60.0051641086.11081.7105(4)3.3106第三章滴定分析思慮題答案1.什么叫滴定分析?它的主要分析方法有哪些?答:將已知正確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加到待測溶液中,直至所加溶液的物質(zhì)的量與待測溶液的物質(zhì)的量按化學(xué)計量關(guān)系恰巧反應(yīng)圓滿,達到化學(xué)計量點;再依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所耗費的體積,計算出待測物質(zhì)含量的分析方法叫滴定分析。主要有酸堿滴定法、積淀滴定法、配位滴定法和氧化復(fù)原滴定法。2.能用于滴定分析的化學(xué)反應(yīng)必然符合哪些條件?答:反應(yīng)定量進行(>99.9%);反應(yīng)速率快;能用比較簡單的方法如指示劑確立滴定的終點。3.什么是化學(xué)計量點?什么是終點?答:滴加的標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測組分恰巧反應(yīng)圓滿的這一點稱為化學(xué)計量點(stoichiometricpoint,sp)。指示劑變色時停止滴定的這一點為終點(endpoint,ed)。4.以下物質(zhì)中哪些可以用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液?哪些只好用間接法配制?24,KOH,KMnO422732232HSO,KCrO,KIO,NaSO?5HO答:K2Cr2O7,KIO3用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,其余用間接法(標(biāo)定法)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。5.表示標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的方法有幾種?各有何優(yōu)弊端?:主要有物質(zhì)的量濃度、滴定度,百分濃度等.其余略。滴定度一般用在基層實驗室,便于直接用滴定毫升數(shù)計算樣品的含量(克或百分數(shù))。6.基準(zhǔn)物條件之一是要擁有較大的摩爾質(zhì)量,對這個條件如何理解?答:因為分析天平的絕對偏差是必然的,稱量的質(zhì)量較大,稱量的相對偏差就較小。7.若將
H2C2O4?2H2O基準(zhǔn)物長久放在有硅膠的干燥器中,當(dāng)用它標(biāo)定
NaOH
溶液的濃度時,結(jié)果是偏低仍是偏高?答:偏低。因為H2C2O4?2H2O會失掉結(jié)晶水,以致稱量的草酸比理論計算的多,多耗費NaOH溶液,使計算的NaOH溶液濃度偏低。8.什么叫滴定度?滴定度與物質(zhì)的量濃度如何換算?試舉例說明。答:滴定度是指與每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)谋粶y組分的質(zhì)量或百分數(shù)。換算見公式TAa?cBMABb1000例求0.1000mol?L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液對224的滴定度.HCO:H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2OTH2C2O410.100090.04?0.004502(g/mL)NaOH21000習(xí)題答案1.已知濃硝酸的相對密度,此中含HNO3約為70.0%,求其濃度。如欲配制1L0.250mol/LHNO3溶液,應(yīng)取這類濃硝酸多少毫升?解:已知c1=0.250molL-1V1=1L設(shè)應(yīng)取這類濃硝酸V2mLm1000mL1.42g/mL70.0%nM63.0g/mol15.8mol/L∵c1V1c2V2c21LVVV2c1V1/c21L0.250mol/L15.8mol/L0.0158L15.8mL16mL2.已知濃硫酸的相對密度為1.84,此中H2SO4含量約為96%。欲配制1L0.200mol/LH2SO4溶液,應(yīng)取這類濃硫酸多少毫升?解:V(mL)0.200mol/L1L0.0111L11.1mL1000mL96%(98.08g/mol1.84g/mL11)3.有一NaOH溶液,其濃度為,取該溶液100.0mL,需加水多少毫升方能配制成mol/L的溶液?解:0.5450mol/L0.1L0.5000mol/L(0.1V)LV4.欲配制0.2500mol/LHCl溶液,現(xiàn)有0.2120mol/LHCl1000mL,應(yīng)加入1.121mol/LHCl溶液多少毫升?解:0.2500mol/L0.2120mol/L1L1.121mol/LV(L)1LV(L)V0.04363L43.63mL5.中和以下溶液,需要多少毫升0.2150mol/LNaOH溶液?1)22.53mL0.1250mol/LH2SO4溶液;解:×0.1250×2=V=26.20(mL)(2)20.52mL0.2040mol/LHCl溶液。解:20.52×V=19.47(mL)6.假若有一鄰苯二甲酸氫鉀試樣,此中鄰苯二甲酸氫鉀含量約90%,余為不與堿作用的雜質(zhì),今用酸堿滴定法測定其含量。若采納濃度為1.000mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,與控制滴準(zhǔn)時堿溶液體積在25mL左右,則:(1)需稱取上述試樣多少克?(2)以濃度為0.0100mol/L的堿溶液取代的堿溶液滴定,重復(fù)上述計算。(3)經(jīng)過上述的計算結(jié)果,說明為安在滴定分析中平常采納的滴定劑濃度為0.1~0.2mol/L。解:(1)m25103L204.25.7(g)90%(2)m1000.057(g)(3)濃度為0.1mol/L時,需稱量0.57g,低于0.05mol/L好多時,稱量將少于0.2g使稱量偏差增大,高于0.2mol/L時,稱樣量太大。其余,假如滴定劑濃度太稀會使滴定體積過大,超出50mL,使讀數(shù)偏差加大,假如滴定劑太濃會使滴定量過少而少于20mL,使半滴或一滴滴定劑就造成較大偏差。因此為減少稱量偏差,在酸堿滴定分析中平常采納的滴定劑濃度為0.1-0.2mol/L。7.計算以下溶液的滴定度,以g/mL表示:(1)以0.2015mol/LHCl溶液,用來測定Na2CO3,NH3;2)以0.1896NaOH溶液,用來測定HNO3,CH3COOH。100.09g0.2015mol/Lmol/LTNa2CO3/HCl0.01068g/mL21000mL解:(1)17.03g0.2015mol/LTNH3/HClmol/L0.003432g/ml100063.01g0.1896mol/L(2)THNO3/NaOHmol/L0.01195g/mL1000mL0.1896mol/Lmol/LTCH3COOH/NaOH0.01138g/mL1000ml8.計算0.01135mol/LHCl溶液對CaO的滴定度。256.08g0.01135mol/L解:TCaO/HClmol/L0.001273g/mL10009.已知高錳酸鉀溶液濃度為TCaCO3/KMnO40.005005g/mL求此高錳酸鉀溶液的濃度及它對鐵的滴定度。解:0.005005g/mL5cKMnO4MCaCO35cKMnO4100.0921000mL21000mLcKMnO40.02000(mol/L)TFe/KMnO450.020000.005585(g/mL)100010.溶液和20.0mL0.150mol/LBa(OH)2溶液相混淆,所得溶液是酸性、中性仍是堿性?計算過分反應(yīng)物的濃度。解:2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O與同濃度20.0mL的堿反應(yīng)需40.0mL的HCl溶液,仍有Ba(OH)2未被反應(yīng),因此溶液呈堿性。10.150)cBa(OH)220.0150(mol/L)11.滴定0.1560g草酸的試樣,用去NaOH22.60mL。求草酸試樣中H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分數(shù)。解:H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O1103L126.07g/molw%201560g100%92.32%12.分析不純CaCO(此中不含攪亂物質(zhì))時,稱取試樣,加入濃度為的HCl3標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL。煮沸除去,用濃度為的NaOH溶液返滴過分酸,耗費了5.84mL。計算試樣中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)。解:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3HCl+NaOH=NaCl+H2O1CaCO3%2100%1000mL=84.67%13.在500mL溶液中,含有9.21gK4Fe(CN)6。計算該溶液的濃度及在以下反應(yīng)中對Zn2+的滴定度:3Zn2++2[Fe(CN)6]4-===K262Zn[Fe(CN)]解:9.21gc368.35g/molmol/L0.500L0.05001mol/L65.39g/mol3T20.004905g/mL4.905mg/mL100014.相對密度為1.01的含3.00%的H2O2溶液2.50mL,與c1/5KMnO4的KMnO4溶液圓滿作用,需此濃度的KMnO4溶液多少毫升?已知滴定反應(yīng)為22+2MnO4-+6H+===2Mn2++5O225HO+8HO解法1:設(shè)需要KMnO4VmLn12O2n1HKMnO4253.00%VV22.30(mL)2解法2:3.00%1V552V22.30(mL)第四章酸堿滴定法思慮題答案4—11.質(zhì)子理論和電離理論的最主要不一樣樣點是什么?答:質(zhì)子理論和電離理論對酸堿的定義不一樣樣;電離理論只合用于水溶液,不合用于非水溶液,而質(zhì)子理論合用于水溶液和非水溶液。寫出以下酸的共軛堿:H2PO4-,NH4+,HPO42-,HCO3-,H2O,苯酚。答:HPO42-,NH3,PO43-,CO32-,OH-,C6H5O-寫出以下堿的共軛酸:H2PO4-,HC2O4-,HPO42-,HCO3-,H2O,C2H5OH。答:H3PO4,H2C2O4,H2PO4-,H2CO3,H3O+,C2H5OH2+4.從以下物質(zhì)中,找出共軛酸堿對:HOAc,NH4+,F(xiàn)-,(CH2)6N4H+,H2PO4-,CN-,OAc-,HCO3-,H3PO4,(CH2)6N4,NH3,HCN,HF,CO3-答:HOAc-OAc-,NH4+-NH3,F(xiàn)--HF,(CH2)6N4H+-(CH2)6N4,H2PO4--H3PO4,CN--HCN,,HCO3--CO3-5.上題的各樣共軛酸和共軛堿中,哪個是最強的酸?哪個是最強的堿?試按強弱次序把它們擺列起來。答:依據(jù)各個共扼酸的離解常數(shù)大小擺列:H3PO4﹥HF﹥HOAc﹥(CH2)6N4H+﹥HCN﹥NH4+﹥HCO3-依據(jù)各個相應(yīng)共扼堿的離解常數(shù)大小擺列:CO32-﹥NH3﹥CN-﹥(CH2)6N4﹥OAc-﹥F->H2PO4-6.HCl要比HOAc強的多,在1mol?L-1HCl和1mol?L-1HOAc溶液中,那一個[H3O+]較高?他們中和NaOH的能力哪一個較大?為何?答:1mol?L-1HCl溶液[H3O+]較高,中和NaOH的能力相同大。因為HCl溶液為強酸,圓滿電離,HOAc溶液為弱酸,僅部分電離出[H3O+];HOAc中和NaOH時,HOAc電離均衡挪動到圓滿離解圓滿為止.。7.寫出以下物質(zhì)在水溶液中的質(zhì)子條件:(1)NH3·HO;(2)NaHCO;(3)NaCO。2323答:NH3·H2O[H+]+[NH4+]=[OH-]NaHCO3[H+]+[H2CO3]=[CO3-]+[OH-]Na2CO3-+-][HCO3]+[H]+2[H2CO3]=[OH寫出以下物質(zhì)在水溶液中的質(zhì)子條件:(1)NH4HCO3;(2)(NH4)2HPO4;(3)NH4H2PO4。答:NH43[H+23]=[NH3]+[CO32--]HCO]+[HCO]+[OH(NH4)2HPO4[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[NH3]+[PO43-]+[OH-]424[H+]+[H34343--]+[HPO42-]NHHPOPO]=[NH]+2[PO]+[OH9.為何弱酸及其共扼堿所構(gòu)成的混淆溶液擁有控制溶液pH的能力?假如我們希望把溶液控制在(強酸性比方(pH≤或強堿性(比方pH>12.0).該怎么辦?答:因為弱酸及其共扼堿所構(gòu)成的混淆溶液中有抗堿組分弱酸和抗酸組分共扼堿.因此該混淆溶液在某種范圍內(nèi)擁有控制溶液pH的能力.假如我們希望把溶液控制在強酸性比方(pH≤或強堿性(比方pH>12.0),可使用濃度0.01mol?L-1以上強酸或濃度0.01mol?L-1以上強堿.有三種緩沖溶液,他們的構(gòu)成以下:1)1.0mol?L-1的HOAc+1.0mol?L-1的NaOAc;2)1.0mol?L-1的HOAc+0.01mol?L-1的NaOAc;3)0.01mol?L-1的HOAc+1.0mol?L-1的NaOAc.這三種緩沖溶液的緩沖能力(或緩沖能量)有什么不一樣樣?加入稍多的堿或稍多的酸時,哪一種溶液仍具有較好的緩沖作用?答:(1)的緩沖溶液弱酸及其共扼堿濃度比為1,且濃度大,擁有較大的緩沖能力,當(dāng)加入稍多的酸或堿時其pH變化較小;(2)的緩沖溶液弱酸及其共扼堿濃度比為100,其抗酸組分(NaOAc)濃度小,當(dāng)加入稍多的酸時,緩沖能力小,而(3)的緩沖溶液弱酸及其共扼堿濃度比為0.01,其抗堿組分(HOAc)濃度小,當(dāng)加入稍多的堿時,緩沖能力小.11.欲配制pH為3左右的緩沖溶液,應(yīng)選以下何種酸及其共軛堿(括號內(nèi)為pKa):HOAc(4.74),甲酸(3.74),一氯乙酸(2.86),二氯乙酸(1.30),苯酚(9.95)。答:由應(yīng)pH≈pKa可知,應(yīng)選C2HClCOOH-C2HClCOO-配制pH為3左右的緩沖溶液。以下各樣溶液pH=7.0,>7.0仍是<,為何?NH4NO3,NH4OAc,Na2SO4,處于大氣中的H2O。答:NH4NO3溶液pH<7.0,NH4+的pKa-9.26是弱酸;NH4溶液pH=7.0,因為=10OAcpKa(NH4+)≈pKb(OAc-);Na2SO4溶液pH=7.0,強酸與強堿反應(yīng)產(chǎn)物;處于大氣中的H2O的pH<,因為處于大氣中的H2O中溶解有C02,飽和時pH=5.6。思慮題答案4-2可以采納哪些方法確立酸堿滴定的終點?試簡要地進行比較。答:可以用酸堿指示劑法和電位滴定法確立酸堿滴定的終點。用酸堿指示劑法確立酸堿滴定的終點,操作簡單,不需特別設(shè)施,使用范圍寬泛;其不足之處是各人的眼睛鑒識顏色的能力有差異,不可以合用于有色溶液的滴定,關(guān)于較弱的酸堿,終點變色不敏銳。用電位滴定法確立酸堿滴定的終點,需要特別成套設(shè)施,操作過程較麻煩,但合用于有色溶液的滴定,戰(zhàn)勝了人為的要素,且正確度較高。2.酸堿滴定中指示劑的選擇原則是什么?答:酸堿滴定中指示劑的選擇原則是使指示劑的變色范圍處于或部分處于滴定的pH突躍范圍內(nèi);使指示劑的變色點等于或湊近化學(xué)計量點的pH。3.依據(jù)計算,各樣指示劑的變色范圍應(yīng)為幾個pH單位?表4—3所列各樣指示劑的變色范圍能否與計算結(jié)果符合?為何?舉二例說明之。答:依據(jù)指示劑變色范圍公式,pH=pKHin±1,各樣指示劑的變色范圍應(yīng)為2個pH單位,表4—3所列各樣指示劑的變色范圍與計算結(jié)果不符合,其原由是人眼鑒識各樣顏色的敏銳程度不一樣樣。比方,甲基橙理論變色范圍是pH在,實質(zhì)為(紅-黃);中性紅理論變色范圍是pH在6.4~8.4(紅-黃橙),實質(zhì)為6.8~8.0,是因為人眼對紅色比較敏感的緣由。4.以下各樣弱酸、弱堿,能否用酸堿滴定法直接測定?假如可以,應(yīng)采納哪一種指示劑?為何?CH2ClCOOH,HF,苯酚,羥胺,苯胺。(2)CCl3COOH,苯甲酸,吡啶,六亞甲基四胺。答:(1)CH2ClCOOH,HF,苯酚為酸,其pKa分別為,,。2a-8的正確滴定條件,故可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定,以酚酞CHClCOOH,HF很簡單知足cK≥10為指示劑。苯酚的酸性太弱,cKa<10-8不可以用酸堿滴定法直接測定。羥胺,苯胺為堿,其pKb分別為8.04,9.34,羥胺只需濃度不是太稀,可以知足cKb≥10-8的正確滴定條件,故可用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定,以甲基橙為指示劑。苯胺的堿性太弱,不可以用酸堿滴定法直接測定。(2)CCl3a分別為0.64和,很簡單知足a-8的正確滴定COOH,苯甲酸為酸,其pKcK≥10條件,故可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定,以酚酞為指示劑。吡啶,六亞甲基四胺為堿,其pKb分別為8.77和,不可以知足cKb≥10-8的正確滴定條件,故不可以用酸堿滴定法直接測定。以下各物質(zhì)能否用酸堿滴定法直接滴定?假如可以,應(yīng)采納什么指示劑?:設(shè)各溶液的濃度均為0.1mol?L-1,NaF的Kb=10-14/(3.210×-4)=3.110×-11,cKb<10-8,不可以用酸堿滴定法直接滴定;NaOAc的Kb=10-1410×-5)=5.6×10-10,cKb<10-8,不可以用酸堿滴定法直接滴定;酚鈉(C6H5ONa)Kb=10-14/(1.110×-1010×-5,cKb>10-8,能用酸堿滴定法直接滴定,用甲基橙指示劑;鹽酸羥胺(NH2OH·HCl)的Ka=10-1410×-9)=1.110×-6,cKa>10-8,能用酸堿滴定法直接滴定,用酚酞指示劑.6.用NaOH溶液滴定以下各樣多元酸時會出現(xiàn)幾個滴定突躍?分別應(yīng)采納何種指示劑指示終點?H2S04,H2S03,H2C204,H2C03,H3P04答:依據(jù)能否符合cKa≥10-8和cKa1/cKa2≥104可以進行正確滴定和分別滴定的條件進行判斷,此中H2S03和H3P04當(dāng)濃度不低于時符合前述正確滴定和分別滴定條件,結(jié)論見下表:突躍數(shù)指示劑HS01酚酞,甲基橙等24H2S032SP1甲基橙,SP2酚酞HC041酚酞22HC031酚酞2H3P042SP1甲基橙,SP2酚酞7.依據(jù)散布曲線并聯(lián)系K/Ka2的比值說明以下二元酸能否分步滴定:HCO,丙二酸,順丁烯二酸,a1224琥王白酸。:H2C2O4的Ka1/Ka2=5.9×10-2/6.410×-5=9.2×102<104,不可以分步滴定;丙二酸ΔpKa=2.36<4,不可以分步滴定;順丁烯二酸,ΔpKa>4(見P80),從表4-7看出在pH2.86~4.72范圍內(nèi)是三種組分共存,從圖4-8看出出現(xiàn)二個滴定突躍;琥王白酸,Ka1/Ka2=6.4×10-510×-6=2.410×1<104,不可以分步滴定.8.為何NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液能直接滴定醋酸,而不可以直接滴定硼酸?試加以說明。答:因為醋酸的pKa為,可知足a-8的正確滴定條件,故可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定;cK≥10硼酸的pKa為,不可以知足cKa≥10-8的正確滴定條件,故不可以用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定。9.為何HCI標(biāo)準(zhǔn)溶液可直接滴定硼砂,而不可以直接滴定蟻酸鈉?試加以說明。答:硼砂溶于水的反應(yīng)為:B4O72-+5H2O=2H2BO3-+2H3BO3H2BO3-是H3BO3的共軛堿,故H2BO3-的pKb=14-9.24=4.76,它是一此中強堿,可以知足cKb≥10-8的正確滴定條件,故可用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定。蟻酸鈉是蟻酸的共軛堿,pKbbb-8的正確滴=14-3.74=10.26,K很小,不可以知足cK≥10定條件,故不可以用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定。10.以下混淆酸中的各組分能否分別直接滴定?假如可以,應(yīng)采納何種指示劑指示終點.-1-133(2)0.5molL-134-124(1)0.1molL·HCl+0.1molL·HBO;H·PO+0.5molL·HSO答:(1)中硼酸的pKa為9.24,太弱,只好滴定此中HCl.(2)中H3PO4的pKa1=2.12,pKa2=7.20,Ka1/Ka2>104,H2SO4的pKa2=1.99,可分步滴定,第一步滴定的是磷酸第一級離解的氫離子和硫酸離解的全部氫離子,第二步滴定的是磷酸第二級離解的氫離子,第一計量點可用溴甲酚綠和甲基橙混淆指示劑,第二計量點使用酚酞和百里酚酞混淆指示劑.11.以下混淆堿能否直接滴定?假如可以,應(yīng)如何確立終點?并寫出各組分含量的計算式(以g·mL-1表示)。(1)NaOH+NH3·H2O;(2)NaOH+Na2CO3.答:(1)NaOH為強堿,KNH3·H2O=1.8×10-5,能用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液分別滴定,第一計量點使用酚酞指示劑,耗費體積為V1,第二計量點用甲基橙指示劑,耗費體積為V2,計算式以下:w(NaOH)=c(HCl)V1×10-3/V(樣)(HCl)M(NaOH)w(NH3·H2O)=c(HCl)V2(HCl)M(NH3·H2O)×10-3/V(樣)(2)NaOH為強堿,KCO32-=1.8×10-4,能用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液分別滴定,但偏差較(1)大,第一計量點使用酚酞指示劑,耗費體積為V1,第二計量點用甲基橙指示劑,耗費體積為V2,計算式同上。思慮題答案4-31.NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液如汲取了空氣中的CO2,當(dāng)以其測定某一強酸的濃度,分別用甲基橙或酚酞指示終點時,對測定結(jié)果的正確度各有何影響?答:NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液如汲取了空氣中的CO2,會變成Na2CO3,當(dāng)用酚酞指示終點時,Na2CO3與強酸只好反應(yīng)到NaHCO3,相當(dāng)于多耗費了NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,此時,測定強酸的濃度偏高。如用甲基橙指示終點時,NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液中的Na2CO3可與強酸反應(yīng)生成CO2和水,此時對測定結(jié)果的正確度無影響。2.當(dāng)用上題所述的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測定某一弱酸濃度時,對測定結(jié)果有何影響?答:當(dāng)測定某一弱酸濃度時,因SP在堿性范圍,只好使用酚酞指示終點,故測定弱酸的濃度偏高。3.標(biāo)定NaOH溶液的濃度時,若采納:〈1)部分風(fēng)化的H2C204·2H2O;(2)含有少許中性雜質(zhì)的H2C204·2H2O;則標(biāo)定所得的濃度偏高,偏低,仍是正確?為何?m(H2C2O42H2O)答:(1)因為c(NaOH)2H2O)V(NaOH)M(H2C2O2H2C204·2H2O有部分風(fēng)化時,V(NaOH)增大,使標(biāo)定所得NaOH的濃度偏低。2)當(dāng)H2C204·2H2O含有少許中性雜質(zhì)時,V(NaOH)減少,使標(biāo)定所得NaOH的濃度偏高。4.用以下物質(zhì)標(biāo)定HCl溶液濃度:(1)在110℃烘過的Na2C03;(2)在相對濕度為30%的容器中保存的硼砂,則標(biāo)定所得的濃度偏高,偏低,仍是正確?為何?m(Na2CO3)答:(1)c(HCl)M(Na2CO3)V(HCl)Na2C03應(yīng)在270℃烘干,當(dāng)用110℃烘過的Na2C03作基準(zhǔn)物時,Na2C03中可能有一些水分,滴準(zhǔn)時耗費HCl溶液減少,使標(biāo)定HCl溶液濃度偏高。(2)當(dāng)空氣相對濕度小于30%時,硼砂簡單失掉結(jié)晶水,故用在相對濕度為30%的容器中保存的硼砂標(biāo)定HCl溶液濃度時,會使標(biāo)定HCl溶液濃度偏低。5.用蒸餾法測定NH含量,可用過分HSO汲取,也可用HB03汲取,試對這兩種分析方法進行比3243較。答:在用過分溶液滴定過重量即可。生成的
H2SO4汲取NH3時,要用H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液,H2SO4的量要正確計量,需用NaOH標(biāo)準(zhǔn)H2SO4,用甲基紅作指示劑;用H3B03汲取NH3時,H3B03的量不用正確計量,只需過H23-要用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,而過分的H3B03不會被HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。B06.今欲分別測定以下混淆物中的各個組分,試擬出測定方案(包含主要步驟、標(biāo)準(zhǔn)溶液、指示劑和含量計算式,以g·mL-1表示)。(1)H3B03+硼砂;(2)HCI+NH4C1;(3)NH3·H20+NH4Cl;(4)NaH2P04+Na2HP04;(5)NaH2P0+HP0;(6)NaOH+NaP0。43434答:(1)硼酸+硼砂用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,以MR(甲基紅)為指示劑,滴定此中的硼砂,耗費體積為V1,再加入甘露醇,使H3BO3加強,用NaOH滴定,以PP(酚酞)為指示劑,耗費體積為V2。w硼砂=1/2c·(HCl)V1(HCl)M(硼砂)×10-3/V(樣),w硼酸=c(HCl)V2(HCl)M(硼酸)×10-3/V(樣),2)HCl+NH4ClNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,以MR為指示劑,滴定此中的HCl,耗費體積為V1。再用甲醛法測定NH4Cl,以PP為指示劑,耗費NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為V2。WHCl=c(NaOH)V1(NaOH)M(HCl)×10-3/V(樣),WNH4Cl=c(NaOH)V2(NaOH)M(NH4Cl)×10-3/V(樣),3)NH3·H20+NH4Cl;用HCI標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定NH3·H20,以甲基紅為指示劑,測NH3·H20量,耗費體積為V1;再連續(xù)加過分甲醛后用NaOH滴定,用酚酞作指示劑,耗費NaOH體積為V2,測得二者總量。w(NH320)=c(HCl)V1(HCl)M(NH32×10-3/V(樣),·H·H0)w(NH4Cl)=[c(NaOH)V24Cl)-c(HCl)V1320)]-3/V(樣),(NaOH)M(NH(HCl)M(NH·H10×(4)NaH2P04+Na2HP04用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定NaH2P04,以酚酞和百里酚酞為指示劑,測NaH2P04量,耗費體積為V1;再加入氯化鈣溶液連續(xù)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定開釋出的氫離子,耗費NaOH體積為V2,w(NaH2P04)=c(NaOH)V1(NaOH)M(NaH2P04)×10-3/V(樣),w(Na2HP04)=[c(NaOH)V2(NaOH)]M(NaHP04)-c(NaOH)V1(NaOH)]M(NaH2P04)]10×-3/V(樣),(5)NaHP0+HP02434用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定H3P04,以溴甲酚綠和甲基橙為指示劑,測H3P04量,耗費體積為V1;以酚酞和百里酚酞為指示劑,測NaH2P04量,耗費NaOH體積為V2;341(NaOH)M(H34×10-3w(HP0)=c(NaOH)VP0)/V(樣),wNaHP0=[c(NaOH)V(NaOH)]M(NaHP0)-c(NaOH)V(NaOH)]M(H-3/V(樣),22213444(6)NaOH+Na3P04一份用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,以酚酞和百里酚酞為指示劑,滴定NaOH+Na3P04的總量,耗費體積V1,另一份加入氯化鈣溶液,濾去磷酸鈣積淀,用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,以酚酞為指示劑,滴定NaOH的量,耗費體積為V2,w(NaOH)=c(HCl)V2(HCl)M(NaOH)×10-3/V(樣),341234×10-3/V(樣),w(NaP0)=c(HCl)(V-V)(HCl)M(NaP0)7.有一堿液,可能是NaOH、Na2C03、NaHC03或它們的混淆物,如何判斷其組分,并測定各組分的濃度?說明原由。答:移取堿液25.00mL,加1~2滴酚酞,用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紅色變成無色,記下耗費的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V1mL,在上述溶液中再加1~2滴甲基橙指示劑,連續(xù)用HCl溶液滴定,滴定至溶液由黃色變橙色,即為終點,記下耗費的HCl溶液的體積V2mL。依據(jù)V1與V2的大小可判斷混淆堿的組成。(1)V1=V2時,構(gòu)成為Na2C03c(Na2C03)=c(HCl)V125.00(2)V1=0,V2≠0時,構(gòu)成為NaHC03,c(HCl)V2c(NaHC03)=25.00(3)V2=0,V1≠0時,構(gòu)成為Na0Hc(HCl)V1c(Na0H)=25.001>V223(V1V2)c(HCl)23V2c(HCl)(4)V時,構(gòu)成為NaC0和Na0Hc(Na0H)=25.00c(NaC0)=25.00(5)V1<V2時,構(gòu)成為Na2C03和NaHC03,3(V2V1)c(HCl)23V1c(HCl)c(NaHC0)=25.00c(NaC0)=25.008.有一溶液,可能是Na3P04、Na2HP04、NaH2P04、或他們的混淆物,如何判斷其組分,并測定各組分的含連量?說明原由。答:用雙指示劑法:稱取樣品
G克,溶解后稀至
毫升,移取溶液
25.00mL,加
1~2滴酚酞和百里酚酞混淆指示劑,用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至由紫色變成無色,記下耗費的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V1mL,在上述溶液中再加1~2滴溴甲酚綠和甲基橙混淆指示劑,連續(xù)用HCl溶液滴定,滴定至溶液由藍綠色變成橙色,即為終點,記下耗費的HCl溶液的體積V2mL。依據(jù)V1與V2的大小可判斷混淆堿的構(gòu)成。(1)V=V時,構(gòu)成為NaP01234341(HCl)M(Na34-3/(G×)]×100%w(NaP0)=[c(HCl)VP0)×102)V1=0,V2≠0時,構(gòu)成為Na2HP04,24224)×10-3/(G×)]×100%w(NaHP0)=[c(HCl)V(HCl)M(NaHP0(3)V1=0,V2=0時,不被滴定,構(gòu)成為NaH2P04(4)V1<V2時,構(gòu)成為Na3P04和Na2HP04,w(Na3P04)=[c(HCl)V1(HCl)M(Na3P04)×10-3/(G×)]×100%24)=[c(HCl)(V2124)×10-3/(G×)]×100%w(NaHP0-V)(HCl)M(NaHP0習(xí)題答案4-1以下各樣弱酸的pKa已在括號內(nèi)注明,求它們的共軛堿的pKb;(1)HCN(9.21);(2)HCOOH(3.74);(3)苯酚(9.95);(4)苯甲酸(4.21)。解:(1)HCNpKb=14.00-(2)HCOOHpKb=14.00-(3)苯酚pKb-(4)苯甲酸pKb-2.已知H3PO4的pKa,pKa,pKa=12.36。求其共軛堿PO43-的pKb1,HPO42-的pKb2.和H2PO4-pKb3。解:PO43pKb1-2-pKb2-HPO4H2PO4-pKb3-3.已知琥珀酸(CHCOOH)(以H2A表示)的pKal,pK。試計算在pH4.88和5.00時HA、22b12HA-和A2-的散布系數(shù)δ、`δ和1δ。若該酸的總濃度為0-1,求pH=4.88時的三種形式的均衡20.01molL·濃度。解:〔H+〕=1.32×10-5(H2A)105)25(1.32105)26.461051.321051066.46101(HA)1.321056.46105105(1.32105)26.461051.321052.691060(A2)(H2A)1(HA)0(A2)
6.46105106552556(1.3210)6.46101.32102.69106.4610(1.0105)2(1.0526.4651.01052.6966.46510)1010101.01056.46105(1.0526.46510566.46510)1010106.461052.96106(1.0105)26.461051.01052.691066.46105-1c(H2A)=0.01molL·20×-3mol·L10×--30.×01=7.1010×mol·Lc(A-0.×-3mol·L-1210×4.分別計算H2CO3(pKa1=6.38,pKa2=10.25)在pH=7.10,8.32及9.50時,H2CO3,HCO3-和CO32-的分布系數(shù)δ。2`δ和1δ0解:7.1022(H2CO3)(10)(107.1027.1010.256.38)101010106.381(HCO3)10107.10)2106.38107.10101010.25(100(CO32)7.10)1010106.1010.25(102106.38107.10382(H2CO3)(108.32)28.32)2106.38108.321010.2510(101(HCO3)108.32108.32)2106.38108.321010.25(10106.3810.252)10100(CO38.32)210108.32106.381010.25(102(H2CO3)(109.50)2=6.3410×-4106.38109.501010.25106.38(109.50)21(HCO3)10109.50)2106.38109.50106.381010.25(102)101010.2510.250(CO3)2106.3810106.3810(105.已知HOAc的pKa=4.74,NH3·H20的pKb=4.74。計算以下各溶液的pH:(1)0.10mol-1·HOAc;-132O;L(2)0.10molLNH··H(3)0.15mo1-1(4)0.15molL-1NaOAc·。L·NH4Cl;解:(1)-10.1molL·HAc∵c/Ka0.15>10cKa0.1104.74>10Kw10∴〔H+〕=0.1104.74103(molL1)(2)0.10mol-1·NH32L·HOc/Kb0.1>105cKb0.1>10Kw104.7410[OH]104.741.35103(molL1)(3)0.15mo1L-1·NH4Clc/Ka0.15>10510cKa0.15109.26>10Kw[H]109.03106(molL1)pH5.04(4)0.15molL-1·NaOAcc/Kb>105cKb0.1510>10Kw109.26[OH]0.15109.269.03106(molL1)pH6.計算濃度為-1的以下物質(zhì)水溶液的pH(括號內(nèi)為pKa苯酚(9.95);(2)丙烯酸(4.25);0.12molL·)。(1)吡啶的硝酸鹽(C5H5NHN03)(5.23)。解:(1)苯酚(9.95)cKa109.95>10Kwc/Ka>105109.95[H]109.95106(molL1)pH(2)丙烯酸(4.25)cKa10c/Ka>105>10Kw104.25[H]104.252.60103(molL1)pH(3)吡啶的硝酸鹽(C5H5NHNO3)(5.23)cKa105.23>10Kwc/ka>105105.23[H]105.23104(molL1)pH7.計算濃度為0.12mol·L-1的以下物質(zhì)水溶液的pH(pK:見上題)。苯酚鈉;(2)丙烯酸鈉;(3)吡啶。解:(1)苯酚鈉Kb10cKb0.12104.05>10Kwc/Kb0.12>10510[OH]104.053.27103(molL1)pH11.52丙烯酸鈉Kb109.75cKb0.12109.75>10Kwc/Kb0.12>105109.75[OH]0.12109.75106(molL1)pH8.66(3)吡啶Kb10cKb0.1210>10Kwc/Kb0.12>105108.77[OH]0.12101.43105(molL1)pH9.158.計算以下溶液的L-1NaH·2PO4;(2)0.05molL-1K·2HPO4.解:-12PO4L·NaHcKa2107.20>10Kwc/Ka20.113.16<105102.12[H]cKa1Ka21010105(molL1)Ka1c7.51035.0102pH4.70(2)0.05molL-1K·2HPO4cKa30.051012.381014Kwc/Ka30.05>10<10107.20[H]Ka3cKw1012.3810141010(molL1)cKa2107.20pH9.計算以下水溶液的pH(括號內(nèi)為pKa)。-1乳酸和0.10mol·L-1乳酸鈉(3.76);L·(2)0.01molL-1鄰硝基酚和0.012mol·L-1鄰硝基酚的鈉鹽(7.21)·-1-1三乙基胺(7.90);(3)0.12molL·氯化三乙基胺和0.01mol·L-1氯化丁基胺和0.06mol·L-1丁基胺(10.71)。L·解:-1-1乳酸鈉(3.76)L·乳酸和0.10mol·L[H]Kaca103.76103.76(molL1)cb因為ca>>{〔OH-〕-〔H+〕},且cb>>{〔OH-〕-〔H+〕}因此最簡式計算是合理的(2)0.01molL-1鄰硝基酚和0.012mol·L-1鄰硝基酚的鈉鹽(7.21)·[H]Kaca107.210.017.29(molL1)cb100.012因為c〔OH-〕-〔H+〕},且cb>>{〔OH-〕-〔H+〕}a>>{因此最簡式計算是合理的。-1氯化三乙基胺和0.01mol·L-1三乙基胺(7.90)L·[H]Kaca107.900.12106.82(molL1)cb0.01因為ca>>{〔OH-〕-〔H+〕},且cb>>{〔OH-〕-〔H+〕}因此最簡式計算是合理的-1氯化丁基胺和0.06mol·L-1丁基胺(10.71)L·[H]Kaca1010.710.071010.64(molL1)cb0.06因為ca>>{〔OH-〕-〔H+〕},且cb>>{〔OH-〕-〔H+〕}因此最簡式計算是合理的一般狀況下緩沖溶液采納最簡式進行計算pH值。10.一溶液含-1-1苯甲酸鈉,求其pH。1.28gL·苯甲酸和3.65g·L解:c(苯甲酸)=1.280.01048molL1122.12c((苯甲酸鈉)=3.650.02533molL1144.1[H]Kaca104.21103.59(molL1)cb因為ca>>{〔OH-〕-〔H+〕},且cb>>{〔OH-〕-〔H+〕}因此最簡式計算是合理的。11.以下三種緩沖溶液的pH各為多少?如分別加入-1pH各變成多少?1mL6molL·HCI溶液,它們的-1-1(1)100mLl.0molL·HOAc和1.0momolL·NaOAc溶液;-1-1(2)100mL0.050molL·HOAc和L·NaOAc溶液;100mL0.070molL-1·HOAc和0.070molL·-1NaOAc溶液。這些計算結(jié)果說了然什么問題?-1-1解:(1)100mLl.0mol·LHOAc和1.0momolL·NaOAc溶液[H]10104.74pH加入L1HClc(Ac)100116100116101c(HAc)101[H]1010pHL-1·HOAc和-1L·NaOAc溶液[H]100.0510pH1.0加入1mL6.0molL1HClc(Ac1001160.93c(HAc))101[H]100.109105.68pH5.68L-1·HOAc-1和0.070molL·NaOAc
1000.05161010.109溶液[H]104.74104.74pH4.74加入1mL6.0molL1HClc(Ac1001611000.0701613)101c(HAc)1011011011[H]4.741013.63pH101310101計算結(jié)果說明ca,cb越大且二者的比值趨勢1時,溶液的pH值變化小,溶液的抗酸抗堿能力強,緩沖性能好。12.當(dāng)以下溶液各加水稀釋十倍時,其pH有何變化?計算變化前后的pH。(1)0.10molL-1·HCI;(2)-1L·NaOH;(3)0.10molL-1·HOAc;(4)0.10molL-1-1·NH3·H20+0.10mo1L·NH4Cl。解:(1)〔H+〕=0.10mol·L–1稀釋后〔H+〕=0.010mol·L–1(2)〔OH-〕=0.10mol·L–1稀釋后〔OH-〕=0.010mol·L–1(3)cKa10>10Kwc/Ka4.74>10510[H]104.741.34103molL1pH稀釋后cKa0.01104.74>10Kwc/Ka0.01>105104.74[H]0.014(molL1104.2410)pH3.37(4)[H]Kaca109.260.1109.26(molL1)cb0.1稀釋后[H]10109.26說明(4)為緩沖溶液,稀釋后溶液的pH保持不變。13.將擁有下述pH的各組強電解質(zhì)溶液,以等體積混淆,所得溶液的pH各為多少?(1)pH1.00+pH2.00;(2)pH1.00+pH5.00;(3)pH13.00+pH1.00;pH14.00+pH1.00;(5)pH5.00+pH9.00。解:(1)[H]101V102V2VpH1.26(2)[H101V105V]2V0.05pH1.30〔H+〕=10-13〔H+〕=10-1pH=14.00〔OH-〕=1.00pH=1.00〔H+〕=10-1[OHV0.1V]0.452VpH13.65〔H+〕=10-5〔H+〕=10-9H++OH-→H2O
OH-〕=10-1H++OH-2=HOOH-〕=10-514.欲配制的緩沖溶液1L。用了16.0mol·L-1氨水420mL,需加NH4C1多少克?解:設(shè)需加NH4C1m克c(NH3)1014m1010。10474m=65.4(g)15.欲配制500mLpH=5.0的緩沖溶液,用了-1O多少克?6molL·HOAc34mL,需加NaOAc·3H2解:設(shè)需加NaOAc·3H2Om克651010m08m=202.1(g)16.需配制pH=5.2的溶液,應(yīng)在1L0.01mol-1苯甲酸中加人多少克苯甲酸鈉?L·解:需加苯甲酸鈉m克5。24。211010mm=14.2(g)17.需要的緩沖溶液,分別以HOAc十NaOAc和苯甲酸+苯甲酸鈉(HB+NaB)配制。試求[NaOAc]/[HOAc]和[NaB]/[HB],若兩種緩沖溶液的酸的濃度都為-1,哪一種緩沖溶液更好?0.1molL·解說之。解:HAc-NaAc104.1104.74c(HAc)c(HAc)c(NaAc)c(NaAc)HB-NaB104.1104.21c(HB)c(HB)0.78c(NaB)c(NaB)用HBNaB好,因為ca1,緩沖容量大。cb18.將一弱堿0.950g溶解成100mL溶液,其pH為,已知該弱堿的相對分子質(zhì)量為125,求弱堿pKb。解:1250.076(molL1)cb3[OH]10cb比較大,經(jīng)判斷可用最簡式進行計算103KbKb1.32105pKb4.88習(xí)題答案4-31.標(biāo)定HCI溶液時,以甲基橙為指示劑,用Na2C03為基準(zhǔn)物,稱取Na2C030.6135g,用去HCI溶液24.96mL,求HCl溶液的濃度。解:反應(yīng)方程式Na2CO3+2HCl→2NaCl+CO2+H2O1n(HCl)=n(Na2CO3)2124.96103c(HCl)(mol?L-1)105.9922.以硼砂為基準(zhǔn)物,用甲基紅指示終點,標(biāo)定HCl溶液。稱取硼砂0.9854g。用去HCI溶液23.76mL,HCI溶液的濃度。解:反應(yīng)方程式Na2B4O7?10H2O+2HCl=4H3BO3+10H2O+2NaCl1n(HCl)n(Na2B4O7?10H2O)2123.76103c(HCl)c(HCl)=0.2175(mol?L-1)386.3723.標(biāo)定NaOH溶液,用鄰苯二甲酸氫鉀基準(zhǔn)物0.5026g,以酚酞為指示劑滴定至終點,用去NaOH溶液21.88mL。求NaOH溶液的濃度。解:n(NaOH)=n(鄰苯二甲酸氫鉀)0.502621.88103c(NaOH)204.23c(NaOH)=0.1125(mol?L-1)4.稱取純的四草酸氫鉀(KHC204·H2C204·2H2,用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴準(zhǔn)時,用去26.35mL。求NaOH溶液的濃度。解:反應(yīng)方程式:2KHC2422422242242O?HCO?2HO+6NaOH→3NaCO+KCO+8HO2422421n(NaOH)n(KHCO?HCO?2HO)=3126.35103c(NaOH)c(NaOH)=0.2765mol?L-1254.1935.稱取粗銨鹽,與過分堿共熱,蒸出的NH3以過分硼酸溶液汲取,再以-10.3865molL·HCl滴定至甲基紅和溴甲酚綠混淆指示劑終點,需33.68mLHCl溶液,求試樣中NH3的質(zhì)量分數(shù)和以NH4Cl表示的質(zhì)量分數(shù)。解:n(NH4+)=n(HCl)c(HCl)V(HCl)10317.030.386533.681033100%=100%=20.62%G103100=64.77%46.稱取不純的硫酸銨,以甲醛法分析,加入已中和至中性的甲醇溶液和-10.3638molL·NaOH溶液50.00mL,過分的NaOH再以0.3012mol·L-1HCI溶液21.64mL回滴至酚酞終點。試計算(NH4)2SO4的純度。解:0.02164)1(NH4)2SO4%=2100%=77.12%7.面粉和小麥中粗蛋白質(zhì)含量是將氮含量乘以5.7而獲得的(不一樣樣物質(zhì)有不一樣樣系數(shù)),2.449g面粉經(jīng)消化后,用NaOH辦理,蒸出的NH3以-1-1L·HCl溶液汲取,需用0.01228molL·NaOH溶液15.30mL回滴,計算面粉中粗蛋白質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。解:粗蛋白質(zhì)含量=(100.0103103100%=2.930%8.一試樣含丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]和惰性物質(zhì),用克氏法測定氮,稱取試樣,消化后,蒸餾出NH3并汲取在50.00mL0.1468mol-124-1LH·SO溶液中,再以0.09214molL·NaOH11.37mL回滴,求丙氨酸的質(zhì)量分數(shù)。解:丙氨酸質(zhì)量分數(shù)=(50.0010320.0921411.37103)100%=64.04%9.汲取10.00mL醋樣,置于錐形瓶中,加HOAc,如需要28.15mL,則試樣中HOAc中HOAc的質(zhì)量分數(shù)為多少?
-12滴酚酞指示劑,用0.1638molL·NaOH溶液滴定醋中的濃度是多少?若汲取的HOAc溶液ρ=1.004g·-1mL,試樣解:c(HOAc)=0.163828.153103(mol?L-1)10.00101010360.05HOAc質(zhì)量分數(shù)=10100%=2.760%10.稱取濃磷酸試樣,加入適合的水,用-1溶液滴定至甲基橙變色時,耗費0.8892molL·NaOHNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液21.73mL。計算試樣中H3P04的質(zhì)量分數(shù)。若以P205表示,其質(zhì)量分數(shù)為多少?解:當(dāng)?shù)味ㄖ良谆茸兩珪r,反應(yīng)為:H3PO4+NaOH→NaH2PO4+H2On(H3PO4)=n(NaOH)394.68%H3PO4%=0.889221.731098.00100%=94.68%P2O5%==68.57%2-1標(biāo)準(zhǔn)溶液測定主要含11.欲用0.2800molL·HCl解:設(shè)需要HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液20~40mLn(HCl)=n(NaCO)23m(Na2CO30×.2800(0×.020~0.040)
Na2C03的試樣,應(yīng)稱取試樣多少克?105×.99≈0.2968~0.5935(g)—112.往0.3582g含CaC03及不與酸作用雜質(zhì)的石灰石里加入25.00mL0.1471molL·HCI溶液,過分的酸需用10.15mLNaOH溶液回滴。已知1mLNaOH溶液相當(dāng)于1.032mLHCl溶液。求石灰石的純度C02的質(zhì)量分數(shù)。解:反應(yīng)方程式12HCl+CaCO3→H2O+CO2+CaCl2n(HCl)=n(CaCO3)231.032)1102CaCO3%=100%=29.85%1031.032)1CO2%=2100%=13.12%13.含有S03的發(fā)煙硫酸試樣-136.10mL,求1.400g,溶于水,用0.8050molL·NaOH溶液滴準(zhǔn)時耗費試樣中S03和H2SO4的質(zhì)量分數(shù)(假定試樣中不含其余雜質(zhì))。解:設(shè)SO和HSO的質(zhì)量分數(shù)分別為x和y,則有3241.400x%1.400y%1380.0698.000.805036.10102x%y%1解方程組得x%7.93%,y%92.07%14.有一Na2C03與NaHC03的混淆物,以-10.1348molL·HCI溶液滴定,用酚酞指示終點時耗去21.36mL,試求當(dāng)以甲基橙指示終點時,將需要多少毫升的HCI溶液?解:當(dāng)用酚酞作指示劑時,只有Na2CO3與HCL反應(yīng),n(Na2CO3)=n(HCL)故m(Na2CO321×.3610×-3×m(NaHCO3)=0.3729-當(dāng)?shù)沃良谆茸兩珪rNa2CO3耗費HCl×2=42.72(mL)NaHCO3耗費HCL=0.06770=5.98(mL)共耗費HCL42.72+5.98=48.70(mL)84.010.1348-115.稱取混淆堿試樣0.9476g,加酚酞指示劑,用0.2785molL·HCI溶液滴定至終點,計耗去酸溶液34.12mL,再加甲基橙指示劑,滴定至終點,又耗去酸23.66mL。求試樣中各組分的質(zhì)量分數(shù)。解:因為V1=34.12mL〉V2=23.66mL,因此,混淆堿中含有NaOH和Na2CO3Na2CO3%=103100%=73.71%NaOH%=23.66)103100%=12.30%16.稱取混淆堿試樣0.6524g,以酚酞為指示劑,用0.1992mol-1L·HCI標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,用去酸溶液21.76mL。再加甲基橙指示劑,滴定至終點,又耗去酸溶液27.15mL。求試樣中各組分的質(zhì)量分數(shù)。解:因為V2=27.15.12mL〉V1=21.76mL,因此,混淆堿中含有NaHCO3和Na2CO3Na2CO3%=103100%=70.42%NaHCO3%=21.76)103100%=13.83%17.一試樣僅含NaOH和Na2C03,一份重0.3515g試樣需35.00mL0.1982molL-1·HCI溶液滴定到酚酞變色,那么還需再加人多少毫升0.1982mol·L-1HCI溶液可達到以甲基橙為指示劑的終點?并分別計算試樣中NaOH和Na2C03的質(zhì)量分數(shù)解:設(shè)NaOH含量為x%,Na2CO3含量為y%,需VmLHCl,則yV0.1982103106.01000.3515xV)10340.01100xy1100100解得V=5.65mL,x=66.21,18.一瓶純KOH汲取了C02和水,稱取其混勻試樣1.186g,溶于水,稀釋至500.0mL,汲取50.00mL,以25.00mL0.08717mol-1辦理,煮沸驅(qū)除-1L·HCIC02,過分的酸用0.02365molL·NaOH溶液滴至酚酞終點。另取50.00mL試樣的稀釋液,加入過分的中性BaCl2,濾去積淀,濾液以20.38mL上述酸溶液滴至酚酞終點。計算試樣中KOH、K2C03和H20的質(zhì)量分數(shù)。解:KOH%=20.38310100%=84.05%1101103103103)138.K2CO3%=21100%10=9.56%H2O%=1-84.05%-9.56%=6.39%34試樣,此中含有Na2HP04。稱取0.9974g,以酚酞為指示劑,用-119.有一NaP0l·HCI溶液滴定至終點,用去16.97mL,再加入甲基橙指示劑,連續(xù)用0.2648mol·L-1HCI溶液滴定至終點時,又用去23.36mL。求試樣中Na3P04、Na2HP04的質(zhì)量分數(shù)。解:Na3PO4%=103163.94100%=73.86%Na2HPO4%=16.97)103141.96100%=24.08%20.稱取25.00g土壤試樣置于玻璃鐘罩的密閉空間內(nèi),同時也放人盛有100.0mLNaOH溶液的圓盤以汲取C02,48h后汲取25.00mLNaOH溶液,用13.58mL0.1156molL-1·HCl溶液滴定至酚酞終點。空白試驗時25.00mLNaOH溶液需25.43mL上述酸溶液,計算在細菌作用下土壤開釋C02的速度,以mgC02/[g(土壤)·h]表示。解:n(CO32-)=1n(NaOH),n(NaOH)=n(HCl)213.58)1030.115644.0141000-1-1開釋CO2的速度=48=0.2010mgg··h21.磷酸鹽溶液需用12.25mL標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定至酚酞終點,連續(xù)滴定需再加36.75mL酸溶液至甲基橙終點,計算溶液的pH。解:由題義可知磷酸鹽溶液是由PO43-+HPO42-構(gòu)成的緩沖溶液,設(shè)酸的濃度為c,磷酸鹽的體積為V,則c(PO43-)=c12.25103c(HPO12.25)103V42-)=Vcac(36.7512.25)103++-13V-13-1〔H〕=×ka(mol·L)c(H10××c10×cb12.25103V22.稱取硅酸鹽試樣0.1000g,經(jīng)熔融分解,積淀K2SiF6,今后過濾、洗凈,水解產(chǎn)生的HF用mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。以酚酞作指示劑,耗去標(biāo)準(zhǔn)溶液24.72mL。計算試樣中Si02的質(zhì)量分數(shù)。解:K2SiF6+2H2O=2KF+SiO2+4HF1NaOH+HF=NaF+H2On(SiO2)=n(NaOH)41103SiO2%=4100%=54.84%23.欲檢測貼有“3%H0”的舊瓶中H0的含量,汲取瓶中溶液5.00mL,加入過分Br,發(fā)生以下反22222應(yīng):H202+Br2==2Br-+02+2H+作用10min后,趕去過分的-1溶液滴定上Br2,再以0.3162molL·述反應(yīng)產(chǎn)生的H+。需17.08mL達到終點,計算瓶中H202的含量(以g/100mL表示)。解:n(H2O2)=1n(NaOH)210334.021H2O2的含量=2100=1.837(g/100mL)5.00-124.有一HCI+H3B03混淆試液,汲取25.00mL,用甲基紅—溴甲酚綠指示終點,需0.1992molL·NaOH溶液21.22mL,另取25.00mL試液,加入甘露醇后,需38.74mL上述堿溶液滴定至酚酞終點,求試液HCI與H3B03的含量,以mg·mL-1表示。1031000-1)解:HCl的含量=(mg·mL0199221.22)1031000-1)H3BO3的含量==8.631(mg·mL阿司匹林即乙酰水楊酸,其含量可用酸堿滴定法測定。稱取試樣0.2500g,正確加入50.00mL0.1020mol·L-1的NaOH溶液,煮沸,冷卻后,再以C(H2SO4)二0.05264mol·L-1的H2SO4溶液回滴過分的NaOH,以酚酞指示終點,求試樣中乙酰水楊酸的質(zhì)量分數(shù)。已知:反應(yīng)式可表示為HOOCC6H4OCOCH3→NaOOCC6H40NaHOOCC6H4OCOCH3的摩爾質(zhì)量為180.16gmol·-1。解:n(乙酰水揚酸)=1n(NaOH)=n(H242SO)1031032)1乙酰水揚酸%=2100%=93.67%26.一份純酯試樣,在25.00mL-10.3866molL·H2SO4溶液滴定至溴甲酚綠終點。述酸溶液。試求酯的摩爾質(zhì)量。
乙醇—KOH溶液中加熱皂化后,需用14.73mL25.00mL乙醇—KOH溶液空白試驗需用34.54mL上解:n(酯)=(34.54-14.73)×10-3×2×=0.1532(mol?L-1)M=0.01532=130.1(gmoL·-1)27.有機化學(xué)家欲求得新合成醇的摩爾質(zhì)量,取試樣55.0mg,以醋酸酐法測準(zhǔn)時,需用-1NaOHl0.23mL。用相同量醋酸酐作空白試驗時,需用同一濃度的NaOH溶液14.71mL滴定90mol·l所生成的酸,試計算醇的相對分子質(zhì)量,設(shè)其分子中只有一個一OH。解:由題義知:2n(醋酸酐)=n(NaOH)空白2n(醋酸酐)-n(醇)=n(NaOH)樣因此,n(醇)=n(NaOH)空白-n(NaOH)樣M(醇)=(14.7110.23)有一純的(100%)未知有機酸400mg,用0.09996mol·L-1NaOH溶液滴定,滴定曲線表示該酸為一元酸,加入32.80mLNaOH溶液時抵達終點。當(dāng)加入16.40mLNaOH溶液時,pH為。依據(jù)上述數(shù)據(jù)求:(1)酸的pKa;(2)酸的相對分子質(zhì)量;(3)如酸只含C、H、O,寫出符合邏輯的經(jīng)驗式(此題中C=12.0、H=1.0、O=16.0)。122解:(1)M=當(dāng)加入16.40mLNaOH時,溶液體積為VmL0.099960.032800.016400.099960.016400.09996c(HA)=V103c(A-)=103V代入下式c(HA)10-4.2=kac(A)得ka104..2,pKa(2)該酸為C6H5COOH.第五章配位滴定法思慮題答案1.EDTA與金屬離子的配合物有哪些特色?答:(1)EDTA與多半金屬離子形成1︰1配合物;(2)多半EDTA-金屬離子配合物堅固性較強(可形成五個五原子環(huán));(3)EDTA與金屬配合物大部分帶有電荷,水溶性好,反應(yīng)速率快;(4)EDTA與無色金屬離子形成的配合物仍為無色,與有色金屬離子形成的配合物顏色加深。2.配合物的堅固常數(shù)與條件堅固常數(shù)有何不一樣樣?為何要引用條件堅固常數(shù)?答:配合物的堅固常數(shù)只與溫度相關(guān),不受其余反應(yīng)條件如介質(zhì)濃度、溶液pH值等的影響;條件穩(wěn)定常數(shù)是以各物質(zhì)總濃度表示的堅固常數(shù),受詳細反應(yīng)條件的影響,其大小反應(yīng)了金屬離子,配位體和產(chǎn)物等發(fā)生副反應(yīng)要素對配合物實質(zhì)堅固程度的影響。3.在配位滴定中控制適合的酸度有什么重要意義?實質(zhì)應(yīng)用時應(yīng)如何全面考慮選擇滴準(zhǔn)時的pH?答:在配位滴定中控制適合的酸度可以有效除去攪亂離子的影響,防備被測離子水解,提升滴定正確度。詳細控制溶液正確滴定的最低
pH值范圍時主要考慮兩點:(1)溶液酸度應(yīng)足夠強以消去攪亂離子的影響,并能pH值;(2)pH值不可以太大以防被滴定離子產(chǎn)生積淀的最高pH值。4.金屬指示劑的作用原理如何?它應(yīng)當(dāng)具備那些條件?答:金屬指示劑是一類有機配位劑,能與金屬形成有色配合物,當(dāng)被EDTA等滴定劑置換出來時,顏色發(fā)生變化,指示終點。金屬指示劑應(yīng)具備以下條件:(1)在滴定的pH范圍內(nèi),指示劑游離狀態(tài)的顏色與配位狀態(tài)的顏色有較顯然的差異;(2)指示劑與金屬離子配合物的堅固性適中,既要有必然的堅固性K’>104,又要簡單被滴定劑置換出來,要求K’/K’4(個別102);(3)指示劑與金MInMYMIn≥10屬離子生成的配合物應(yīng)易溶于水;(4)指示劑與金屬離子的顯色反應(yīng)要敏捷、快速,有優(yōu)秀的可逆性。5.為何使用金屬指示劑時要限制適合的pH?為何同一種指示劑用于不一樣樣金屬離子滴準(zhǔn)時,適合的pH條件不用然相同?答:金屬指示劑是一類有機弱酸堿,存在著酸效應(yīng),不一樣樣pH時指示劑顏色可能不一樣樣,K’MIn不一樣樣,所以需要控制必然的pH值范圍。指示劑變色點的lgK’應(yīng)大概等于pMep不一樣樣的金屬離子因為其堅固Min,常數(shù)不一樣樣,其pMep也不一樣樣。金屬指示劑不象酸堿指示劑那樣有一個確立的變色點。因此,同一種指示劑用于不一樣樣金屬離子滴準(zhǔn)時,適合的pH條件不用然相同。6.什么是金屬指示劑的關(guān)閉和僵化?如何防備?答:指示劑-金屬離子配合物堅固常數(shù)比EDTA與金屬離子堅固常數(shù)大,雖加入大批EDTA也不可以置換,沒法達到終點,稱為指示劑的關(guān)閉,產(chǎn)生關(guān)閉的離子多為攪亂離子。除去方法:可加入掩蓋劑來掩蓋能關(guān)閉指示劑的離子或改換指示劑。指示劑或指示劑-金屬離子配合物溶解度較小,使得指示劑與滴定劑的置換速率遲緩,使終點拖長,稱為指示劑的僵化。除去方法:可加入適合有機溶劑或加熱以增大溶解度。7.兩種金屬離子M和N共存時,什么條件下才可用控制酸度的方法進行分別滴定?答:當(dāng)cM=cN時,lgcMK’MY=lgK。若pM=±,Et≤±0.1%,則lgcMK’MY≥6,lgK≥6;pM=±,Et≤±0.5%,則lgcMK’MY≥5,lgK≥5;pM=±,Et≤±1%,則lgcMK’MY≥4,lgK≥4;才可用控制酸度的方法進行分別滴定。8.掩蓋的方法有哪些?各運用于什么場合?為防備攪亂,能否在任何狀況下都能使用掩蓋方法?答:配位掩蓋法、積淀掩蓋法、氧化復(fù)原掩蓋法。有時用掩蓋法亦沒法解決問題,可用開初分別法
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