分析化学第六章习题参考答案

第六章 习题参考答案1 解：C6H5NH3+ C6H5NH2 Fe(H2O)63+Fe(H2O)5(OH)2+ R-NH2+CH2COOHR-NH2+CH2COO-(R-NH-CH2COOH)2解：Cu(H2O)2(OH)2Cu(H2O)3(OH)+ R-NHCH2COO-R-NHCH2COOH4 解：(1) MBE: K+=C HP-+H2P+P2-=C CBE: K+H+=HP-+2P2-+OH- PBE: H+H2P=OH-+P2-(2) MBE: Na+=C NH3+NH4+=C HPO42-+H2PO4-+H3PO4+PO43-=C CBE: Na+NH4+H+=OH-+H2PO4-+2HPO42-+3PO43- PBE: H+H2PO4-+2H3PO4=OH-+NH3+PO43-(3) MBE: NH3+NH4+=C HPO42-+H2PO4-+H3PO4+PO43-=C CBE: NH4+H+=OH-+H2PO4-+2HPO42-+3PO43- PBE: H+H3PO4=OH-+NH3+HPO42-+2PO43-(4) MBE: NH3+NH4+=C CN-+HCN=C CBE: NH4+H+=OH-+CN- PBE: H+HCN=OH-+NH3(5) MBE: NH3+NH4+=2C HPO42-+H2PO4-+H3PO4+PO43-=CCBE: NH4+H+=OH-+H2PO4-+2HPO42-+3PO43- PBE: H+H2PO4-+2H3PO4=OH-+NH3+PO43-5 解：(1) HA(浓度为CA)+HB(浓度为CB) 混合酸溶液的PBE:H+=A-+B-+OH- 因混合酸溶液呈酸性，故OH-可忽略。 H+=A-+B-= H+= （1）若两种酸都较弱（CA/KHA400, CB/KHB400），则可忽略其解离的影响，此时：HACA,HBCB(1)式简化为：H+= （2）（2）NH4Cl , H3BO3 Ka2=5.810-10因 C1/Ka1400, C2/Ka2400; 由（2）式得：H+= pH=4.968解：(1)HF Ka=7.210-4 CSPKa=0.0507.210-4=3.610-510-8 故能用0.10molL-1NaOH直接准确滴定。滴定反应 HF+ NaOH=NaF + H2O 计量点时pH取决于NaF。NaF ，因CSPKb20Kw, CSP/Kb400所以 OH-SP=pOHsp=6.08 pHsp=7.92 故选用中性红(6.8-8.0)作指示剂。(2)KHP H2P： Ka1=1.110-3, Ka2=3.910-6 作为酸: Ka2=3.910-6；作为碱:Kb2=Kw/ Ka1=9.110-12 故KHP呈酸性。CSPKa2=0.0503.910-6=2.010-710-8故能用0.10 molL-1NaOH直接准确滴定。滴定反应 NaOH+ KHP= KNaP+H2O，计量点时pH取决于KNaP（二元弱碱）。 KNaP 因 CSPKb120Kw,CSP/Kb1400故 OH-SP=pOHsp=4.96 pHsp=9.04 故选用酚酞(8.0-9.6)作指示剂。(3)NH3+CH2COONa NH3+CH2COOH：Ka1=4.510-3, Ka2=2.510-10作为酸: Ka2=2.510-10；作为碱:Kb2=Kw/ Ka1=2.210-12 故，NH3+CH2COONa呈酸性。 CSPKa2=0.0502.510-10=1.310-1110-8 故不能被直接准确滴定。(4)NaHS H2S：Ka1=5.710-8, Ka2=1.210-15作为酸: Ka2=1.210-15；作为碱:故NaHS呈碱性。CSPKb2=0.051.810-7=0.910-810-8 故能用0.10molL-1HCl直接准确滴定。滴定反应 NaHS+ HCl= NaCl+H2S，计量点时pH取决于H2SKa1=5.710-8 Ka2=1.210-15因 CSPKa120Kw,CSP/Ka1400H+SP=pHSP=4.28 选用甲基橙（3.1-4.4）作指示剂。(5) NaHCO3 H2CO3：Ka1=4.210-7, Ka2=5.610-11作为酸: Ka2=5.610-11；作为碱:故NaHCO3呈碱性。CSPKb2=0.052.410-8=0.1210-810-8 故能用0.10molL-1HCl直接准确滴定。滴定反应 NaHCO3+ HCl = NaCl+H2CO3，计量点时pH取决于H2CO3(CO2的饱和溶液)，其浓度为0.04 molL-1。因 CSPKa120Kw,CSP/Ka1400H+SP=pHSP=3.89 选用甲基橙（3.1-4.4）作指示剂。(6) (CH2)6N4 Kb=1.410-9 CSPKb=0.051.410-9=7.010-1110-8 故不能直接滴定。(7) (CH2)6N4HCl CSPKa=0.057.110-6=3.510-710-8 故能用0.10molL-1NaOH直接准确滴定。滴定反应 (CH2)6N4HCl + NaOH= (CH2)6N4+ NaCl+H2O，计量点时pH取决于(CH2)6N4（弱碱）,因CSPKb20Kw, CSP/Kb400所以 OH-SP=pOHsp=5.08 pHsp=8.92 故选用酚酞(8.0-9.6)作指示剂。(8) CH3NH2 Kb=4.210-4CSPKb=0.054.210-4 =2.110-510-5 故能用0.10molL-1HCl直接准确滴定。滴定反应 CH3NH2 + HCl = CH3NH3Cl，计量点时pH取决于CH3NH3+（弱酸）,因 CSPKa20Kw,CSP/Ka400H+SP=pHSP=5.96 选用甲基红（4.4-6.2）作指示剂。18解：(1) 因 CHCl=2.010-7 molL-110-6 molL-1 所以 =2.410-7 molL-1 pH=6.62(2) H2SO4 = H+ + HSO4- HSO4- = H+ + SO42- Ka2=1.010-2PBE: H+=OH-+HSO4-+2SO42- 忽略水的解离,(1)变为：H+=HSO4-+2SO42- MBE: HSO4-+SO42-=C 代入得： H+=C+SO42- 故 SO42-=H+-C 代入得：HSO4-=C-SO42-=2C-H+ H+2-(C-Ka2)H+-2CKa2=0 H+= = =0.025molL-1 pH=1.60(3) 因CKa20Kw,C/Ka400所以 H+= pH=5.12(4) Ka=1.810-4 因CKa20Kw,C/Ka400故 H+= =2.010-3 molL-1 pH=2.70(5) Ka=7.210-10 因CKa400所以 pH=6.54(6) 因CKb20Kw,C/Kb20Kw,C/Kb400所以 OH-= pOH=4.92 pH=9.08(8) 为两性物质 Ka1(HCN)=7.210-10 因CKa220Kw,C/Ka120所以 H+= pH=9.20(9) 为两性物质 H2P Ka1=1.110-3 Ka2=3.910-6因CKa220Kw,C/Ka120Kw,C/Kb120Kw,C/Ka120H+,所以 pH=pKa+lg 即 4.30= pKa+lg Ka=1.310-5计量点时pH由A-解离所决定： 因 所以 OH-SP=pOHSP=5.25 pHSP=8.75(3) 选用酚酞（8.0-9.6）作指示剂。28解:(1) 计量点时pH由NH4+解离所决定： 因 CKa20Kw,C/Ka400所以 H+SP=pHSP=5.28(2) 计量点前-0.1%，即加入19.98mLHCl:此时 pH=pKa+lg=9.25+lg 此时，H+=5.610-7molL-1,OH-=1.810-8molL-1可见，故采用最简式计算是合理的。计量点后+0.1%，即加入20.02mLHCl，此时pH主要由过量HCl决定: pH=4.30(3)选用甲基红（4.4-6.2）作指示剂。31解：(1)pHep=5.5时，H+ep=3.210-6molL-1, OH-ep=Et=(2)以酚酞作指示剂时：pHep=8.5,H+ep=3.210-9molL-1OH-ep=Et= =-15%以甲基橙作指示剂时：pHep=4.0 H+ep=10-4.0molL-1OH-ep=Et=(=0.2%43解：依题意，当HA被中和一半时溶液的pH=5.00 , 故此时溶液中同时存在HA和NaA，它们组成HA-NaA缓冲溶液。且 pH = pKa=5.00 故 Ka=10-5又根据，当HA被中和至计量点时溶液的pH=9.00，HA 与 NaOH完全反应： HA + NaOH = NaA + H2O，此时溶液的pH由NaA决定：H+SP=10-9molL-1，OH-SP=10-5molL-1 依 可见，故采用最简式计算是合理的。HA被中和至计量点时，需加入的NaOH体积V可计算如下： 所以 44 解： HA + NaOH = NaA + H2O 当加入0.1000molL-1Na