(完整版)无机及分析化学课后习题第七章答案

1、一、选择题在给出的4 个选项中，请选出1 个正确答案。1. 下列物质中，酸的强度最大的是( D )A. HAcpKa3( HAc) 4.75B. HCNpKa HCN) 9.21十°AC. NH4 pKb(NH 3 H2O) 4.75 D. HCOOH pK；(HCOONa) 10.252. 某混合碱用盐酸滴定至酚酗:变色，消耗V1ml ,继续以甲基橙为指示剂消耗V2ml，已知Vi>V2，其组成是 ( C )A. Na2CO3B. Na2CO3 与 NaHCO 3C. NaOH 与 Na2CO3D. NaOH3. 用 Na2CO3 为基准物质标定HCl 溶液时，下列情况对HCl

2、 溶液的浓度不产生影响的是( A )A.用去离子水溶解锥形瓶中的Na2CO3时，多加了 5. 0 mL去离子水B.烘干Na2CO3时，温度控制 300c以上C. 滴定管未用HCl 溶液润洗D. 滴定速度太快，附着在滴定管壁上的HCl 溶液来不及流下来就读取滴定体积4. 蒸馏法测定铵盐中N 含量时，能用作吸收液的是( B )A. 硼砂B.HClC.HAcD.NH 4Cl5.下列溶液能用HCl或NaOH标准溶液直接滴定的是(浓度均为0.1mol L-1) ( D )A. NaAcB.NH 4ClC.HCND.HCOOH(K0a (HAc) = 1.7910史;Kb (NH3)= 1.810-5 ;

3、 Ka(HCN)= 4.991010 ;Ka (HCOOH)=1.7 10-4)6. 用返滴定法测定氨水含量，应选用的指示剂是( D )A. 酚酞B. 甲基橙C. 钙红D. 甲基红7.用c(NaOH)=0.1000 mol L-1的NaOH溶液滴定相同浓度的弱酸(Ka1 =8.6 W-2 Ka2 =6.3 10-7 Ka3 =4.0 M0-13) ( B )A. 有两个滴定终点，第一终点用酚酞、第二终点用甲基红指示B. 有两个滴定终点，第一终点用甲基红、第二终点用酚酞指示C. 只有一个终点，用酚酞指示D. 只有一个终点，用甲基红指示8. 酸碱滴定中，选择酸碱指示剂可以不考虑的因素是( C )A

4、. pH 突跃范围B. 指示剂的变色范围C. 指示剂的摩尔质量D. 要求的误差范围9. H3PO4的pK ai, pK a2 pK a3分别为2.12、7.20、12.36,当pH=8.0时，H3P。4溶液体系中浓度最大的组分是(A )A. HPO 42-B. H2PO4-C . H 3PO4D. PO43-二、填空题1 .下列离子HCO3 , H2O, S2-, NH 4+只能作碱的是S2-,只能作酸的是NH4+ ,即可作酸又能作碱的是 HCO3 , H2O 。2 .已知H 3PO4的 Kal=7.510-3, Ka2 =6.210-8, Ka3=2.210-13。欲用磷酸盐配制缓冲液，若选

5、用Na2HPO4作为碱，可配制成pH为11.66 至13.66 范围的缓冲液; 若选用Na3PO4作为碱，可配制pH约为6.208.20 的缓冲液。3 .三种弱酸盐NaX, NaY, NaZ的浓度相同的水溶液的 pH值分另为8.0,10.0, 9.0,则HX , HY , HZ酸性递 增的顺序是HY, HZ, HX 。4 . NH 4H2PO4的质子条件式为 c(H+)+ c(H3PO4)=c(NH3)+2c(PO43 )+c(HPO42 ) +c(OH )。三、简答题1.往稀氨水溶液中分别加入少量(1) HCl ; (2) NH4Cl; (3) NaCl; (4) NaOH ;则氨的解离度有

6、何 变化？为什么？解：(1)增大。HCl中和了氨的解离时产生的 OH-,使氨的解离平衡向右移动。(2)减小。NH 4+的同离子效应抑制了氨的解离。(3)不影响。(4)减小。OH-的同离子效应抑制了氨的解离。2 .试分析下列情况出现时，测定结果是偏高、偏低还是准确？(1)用部分风化的H2c204 2H2O作基准物质标定NaOH溶液。以H2c204 2H2O为基准物标定NaOH时，若所用基准物已部分风化，标定结果将偏低。(2)用含有少量不溶性杂质(中性)的邻苯二甲酸氢钾作基准物质标定NaOH溶液。解：用含有少量不溶性杂质 (中性)的邻苯二甲酸氢钾作基准物质标定NaOH溶液，将导致结果偏高。(3)将

7、NaHCO3加热到270300 c制备Na2CO3基准物时，若温度超过300 C ,部分 Na2CO3分解为Na?。，用该Na2CO3标定HCl溶液。解：用将NaHCO3力口热至270300 C的方法制备Na2CO3基准物时，若温度超过 300 C,部分Na2CO3分 解为Na2O,用其标定HCl时，标定结果将偏低。(4)用Na2c2O4作基准物质标定 HCL,准确称取基准物 Na2c2O4,将其灼烧为 Na2CO3后，再用HCl 滴定至甲基橙终点， 最后计算HCl浓度。在上述操作过程中， 由于处理不当，部分Na2c2O4被灼烧为Na2O。 解：用Na2c2O4作基准物标定HCl时，是将准确称

8、取的Na2c2O4灼烧为Na2CO3后，再HCl滴定至甲基橙终点。若灼烧时部分Na2CO3分解为Na2。，对标定结果无影响。(5) 0.1000mol L-1 NaOH溶液，因保存不当，吸收了CO2。以甲基橙作指示剂，用此NaOH溶液测定盐酸浓度；以酚配作指示剂，用此NaOH溶液测定HAc溶液浓度。解：c(NaOH) = 0.1mol L-1的氢氧化钠标准溶液，因保存不当，吸收了CO2,当用它测定HCl浓度，滴定至甲基橙变色时，则对测定结果无大影响。 用它测定HAc浓度时，应选酚酬:作指示剂， 则会使测定结果偏高。3 .设计下列混合液的分析方案。(略)(1) HCl + NH 4CI(2)H2

9、SO4 + H3P04(3) Na3P。4 + Na2HPO4四、计算题1.利用分步系数计算pH=3.00 ,0.10mol L；1NH4Cl溶液中NH3和NH4+的平衡浓度。(略)2.计算下列各水溶液的pH。(1)0.100mol L-1HAc 溶液(2)0.150mol L-1二氯乙酸溶液(3)0.100mol L-1NH4Cl 溶液0.400mol - L-1H3P04溶液(5)0.100mol L-1KCN 溶液(6)0.0500mol L-1Na3P04溶液0.025mol L-1邻苯二甲酸氢钾溶液(8) 1.00X 10-4mol l-1NH4Ac溶液(9)1.00X 10-3mo

10、l L-1Na2HPO4溶液解(1) HAc 的 Ka =1.8 10-5 cKao=0.100 1.8 10-5=1.8 M0-6>20 Kwo, c/ Kao=0.100/1.8 10-5>500,故运用公式c(H ).Ka c进行计算，代入数值后即解出 c (H + ) =1.34 M0-3 mol L-1pH=2.87(2)二氯乙酸的 Ka =5.0 10-2cKao=0.150 5.0 10-2=7.5 M0-3>20 Kwo,2cKa Ka2 4Kacc/ Kao=0.150/5.0 10-2<500，故运用公式c(H ) 进行计算，代入数值后即解出2c (

11、H + ) =6.5X10-2mol l-1pH=1.19(3)NH 4Cl 的 Ka =5.6 M0-10,cKao=0.100 5.6 10-10=5.6 M0-11>20 Kwo,c/ Kao=0.100/5.6 10:10>500,故运用公式cH )进行计算，代入数值后即解出c (H + ) =7.48M0-6mol L-1pH=5.13(4)H 3PO4 的 Kaio=7.6 10-3, Ka2o=4.4 10-8, Ka3o=4.4 10-13cKaio=0.400 7.6 103/1=3.04 10-3>20 Kwo,c/ Ka1o=0.400/7.6 10&l

12、t;3=52.6<500,故运用公式2Ka1 , Ka1 4Kac一c(H ) 一 '二进行计算，代入数值后即解出2c(H + ) =5.11 M0-2mol L-1pH=1.29(5)KCN 的 Ka =6.2 10-10Kbo=Kwo/ Kao=1.0 10-14/6.2 10-10=1.61 10-5cKbo=1.61 10-6>20 Kwoc/Kbo>500，故运用公式c(OH ),Kb c进行计算，代入数值后即解出c (OH-) =1.27X10-3mol L-1pH=11.10(6)Na3PO4 的 Ka1o=7.6 10-3 , Ka2o=4.4 10-

13、8 , Ka3o=4.4 X0-13,则 Kb1o=Kwo/Ka3o=2.3 M0-2,Kb2o=Kwo/ Ka2o=1.6 10-7,Kb3o=Kwo/ Ka1o=1.3 M0-12cKb1o=0.0500 2.3 10-2=1.15 10-3>20 Kwo,c/ Kb1o=0.0500/2.3 10<2=2.17<500，故运用公式八Kb1 & 4Kbic+c(OH ) 1:进行计算，代入数值后即解出c (OH-) =9.0 M0-3mo| L-1pH=11.95(7)邻苯二甲酸氢钾的Ka1o= 1.1 10-3 , Ka2o=3.9 M0-6cKa2o=0.02

14、5 3.9 10-6=9.75 10-8>20 Kwo,c=0.025>20 Ka1o 所以运用公式c(H ).Ka1 Ka2进行计算，代入数值后即解出c (OH-) =6.5 M0-5 mol L-1pH=4.18(8) NH 4Ac 的 Ka(HAc)o=1.8 10-5, Ka(NH4+)o=5.6 X0-10 是两性物质,则运用公式K c(H ) JHAc ( K NH c K w )4K HAc c由于 Kzh c=5.6 M0-10X1.00 10-4=5.6 M0-14<20 Kwo , NH 4c=1.00 10-4<20Ka (HAc) o 所以运用公

15、式c(H )Khac(KnhKHAcc Kw)4c1.8 10 5(5.6 10 10 10 4 1.0 10 14 )1.8 10 51.0 10 4=1.0 10-7 mol L-1pH=7.00(9) 1.00X10-3moi L-1Na2HPO4 溶液解：已知H 3PO4的Ka26.310 8,Ka3 4.4 1013,由于 c 25Ka2，而 Ka3c 25Kw ,故应用式c(H )Ka1 (Ka2 c Kw)c6.3 10 8 (4.4 10 13 0.001 1.0 10 14 )0.0018.1 10 10 mol L 1PH9.093.下列四对化合物可供你选择以配制pH=10

16、.10的缓冲溶液，应选择哪一对？其共轲酸碱的浓度比应是多少？(1) HCOOH-HCOONa HAc-NaAc(3) H 3BO 3-NaH 2BO 3(4) NH 4Cl-NH 3解：首先查表找出酸对应的pKao,然后要求配制的缓冲溶液pH=pKa° 土的原则选择合适的缓冲对。运用缓冲溶液计算公式计算浓度比，并控制总浓度在0.11mol.L-1之间。所要求的缓冲溶液 pH=10.10,则应该选pKao在9.1011.10之间。pKao (HCOOH) =3.74pKao (HAc) =4.74pKao (H3BO3) =9.24pKao (NH4+) =9.26可见选择 H3BO3

17、 NaH2BO3和NH4Cl-NH 3均可以。(共)如果选择H3BO3 -NaH2BO3,则pH pKa lg °(二、：)代入数据计算得c(共轲碱)c(H3BO3)工 33L 0.1380CE2BO3 )如果选择NH4C1-NH3,则pH pKalgc(共轲酸) c(共轲碱)代入数据计算得c(NH 4)c(NH 3)0.14454.欲配制250mL pH=5.00的缓冲溶液，需在 12.5mL 1.00 mol L-1NaAc 溶液中加入 6.00mol L-1HAc 溶液和水各多少毫升？解：由于pH»c(共真酸) p a g c(共一碱)5.00 4.74 lg c(

18、HAc) c( Ac )解出c(HAc) 0.55c( Ac )解得 VHAc =0.00114VH2O=250.0-1.14-12.5=236.4ml即需 6.00mol.L-1HAc1.14 ml, H 2O 236.4 ml。5.下列弱酸、弱碱能否用酸碱滴定法直接滴定？如果可以，化学计量点的pH为多少？应选什么作指示剂？假设酸碱标准溶液及各弱酸、弱碱始浓度为0.10mol L-1。(1) CH2CQOOH(2) HCN(3)C6H50H(4) C6H5NH2(5)CH3CH2NH2(6)NH 4Cl(7) NaCN(8) C6H5ONa(9)NaAc(10) Na2B4O7 10H2O解

19、：解题思路：首先判断是否能被滴定，然后判断能否被分布滴定。如果不能被滴定，则不具有滴定突跃;如果能被滴定，但不能被分布滴定，则具有一个滴定突跃；如果能被滴定，并能被分布滴定，则能被分几步滴定则具有几个滴定突跃。(1)CH 2ClCOOH:Kao=1.4 10-3,cKao>10-8 ,故可以直接滴定，有一个滴定突跃。终点产物为碱式盐，并且浓度变为原来的一半。Kbo=Kwo/Kao=7.14 10-12,故 cKb0>20Kw0, c/Kb°>500。c(OH ) ，Kb c =5.97 10-7 mol L-1 pH =7.78 选用中性红指示剂。(2)HCNKao

20、=6.2 10-10, CKao<10-8 ,故不可以直接滴定，无滴定突跃。(3)苯酚Kao=1.1 10-10, CKao<10-8 ,故不可以直接滴定，无滴定突跃。(4)苯胺Kbo=4.17 10-10, cKbo<10-8 ,故不可以直接滴定，无滴定突跃。(5)CH 3CH2NH2Kbo=5.6 10-4, cKbo>10-8,故可以直接滴定，有一个滴定突跃。终点产物为酸式盐，并且浓度变为原来的一 半。Kao=Kwo/Kbo=1.8 10-11,故 cKao>20Kw°, C/Kao>500。c(H ) Kac=9.48 10-7mol L-

21、1pH=6.02选用甲基红指示剂。(6)NH 4Cl该物质为酸性盐，则Kao=5.6 10-10, cKao<10-8 ,故不可以直接滴定，无滴定突跃。NaCN该物质为碱性盐，则 Kbo=Kwo/Kao=1.6 M0-5,故cKbo>10-8,故可以直接滴定，有一个滴定突跃。终点产物为 酸HCN ,并且浓度变为原来的一半。cKa0>20Kwo, c/Kao>500 故c(H ) v'Kac=5.57 10-6mol L-1pH=5.25选用甲基红指示剂。(8)苯酚钠该物质为碱T盐，则Kbo=Kwo/Kao=9.09 105,故cKbo>10-8,故可以直接

22、滴定，有一个滴定突跃。终点产物为苯酚，并且浓度变为原来的一半。cKao>20Kw°, c/Kao>500 故c(H ) v'Kac=5.57 10-6mol L-1pH=5.63选用甲基红指示剂。(9)NaAc该物质为碱性盐，则 Kbo=Kwo/Kao=5.59 10-10,故cKbo<10-8 ,故不可以直接滴定，无滴定突跃。(10)Na2B2O7.10H2O该物质为碱性盐，Kao=5.8 10-10,故cKbo>10-8,可以直接滴定，有一个滴定突跃。 终点产物为硼酸 H3BO3,并且浓度变为原来的三分之一。因为 1摩尔盐酸对应与2摩尔硼酸。cKa

23、o>20Kw0, c/Kao>500 故c( H ) 扃c = J'5.8 10 10 0.033 4 =8.75 10-5mol L-1pH=4.06选用甲基红指示剂。6.下列多元弱酸弱碱(始浓度均为0.10mol L；1)能否用酸碱滴定法直接滴定？如果能滴定，有几个突跃？应选什么作指示剂 ？(1)柠檬酸(2)H2NNH2(3)Na2c2O4(4)Na3PO4(5)Na2s(6)酒石酸解：(1)柠檬酸：HOOH2CC(OH)COOHCH 2COOH ,三元弱酸因为：cKa1o=7.4 10-4 0.1=7.4 10-5>10-8cKa2o=1.7 10-5 0.1=

24、1.7 10-6>10-8cKa3o=4.0 10-7 0.1=4.0 10-8>10-8所以，可以用碱直接滴定。又因为：Ka1o/Ka2o = 7.4 10-4/1.7 10-5=53<104Ka2o/Ka3o = 1.7 10-4/4.0 10-5=42<104显然不能分步滴定，有一个突跃。计量点时pH近似为一元弱碱处理。因为：cKb1o=6.25 10-10 > 20Kw°, c/Kb1o=10-6 >500所以：可以应用最简式计算c(OH ) jKb c 2.5 10 5mol L-1pH=9.4滴定终点位于碱性区，可选酚酬：(变色范围：8

25、.09.6)和百里酚酗：(变色范围：9.410.6)作为指示剂。(2)H2NNH2,二元弱碱Kb1o = 3.0 10-6, Kb2o = 7.6 10-15 cKb1o=3.0 10-7 >10-8, cKb2o=7.6 10-16 < 10-8故一级电离就 OH-离子可以滴定，第二个OH-离子不能直接滴定。又因为：Kbio/Kb2o = 3.0 10-6 / 7.6 10-15=3.9 10-8>104所以可以分步滴定，即有一个突跃。计量点时，为H2NNH 3C1两性物质体系(HA-型)。则：c(OH ) v；Kb1 Kb2=1.51 10-12mol L-1pH=10.

26、82指示剂可选为澳百里酚Mt。(3)Na2c2O4,Kb1o=Kwo/Ka2o=1.6 10-10 , Kb2o=Kwo/Ka1o=1.7 10-13cKb1o=1.6 10-11 <10-8, cKb2o=1.7 10-14 < 10-8所以，不能直接滴定，无滴定突跃。(4)Na3PO4,cKb1o=2.310-3>10-8,cKb2o=1.610-8>10-8,cKb3o=1.310-13< 10-8所以，前两级可以直接滴定，第三级不能直接滴定。又因为：Kb1o/Kb2o = 2.3 10-2 / 1.6 10-7=1.4 105>104Kb2o/Kb3

27、o = 1.6 10-7 / 1.3 10-12=1.2 105>104显然，可以分步滴定，有两个突跃。第一计量点时体系为HPO42-体系(两性物质水溶液)，浓度为原来的一半：cKa3o=2.2 10-14 > 20Kw0, c/Ka3o co=1.14 1010 >500 , c>20Ka20,所以Ka2(Ka3 c Kw)in Ic( H ) i；-2a3- =2.04 10-10 mol L-1cpH=9.69,指示剂可选百里酚Mt第二计量点时体系为H2PO4-体系(两性物质水溶液)，浓度为原来的三分之一:cKa2o=2.1 10-8 > 20Kw0, c/

28、Ka2o co=5.29 105 >500 , c<20Ka10,所以fKa1 Ka2 c61c(H ) j=6.85 10-6 mol L-1Ka1 cpH=5.16,指示剂可选甲基红(5)Na2S,因为：cKb1o=0.14 >10-8, cKb2o=7.7 10-9 10-8同时，Kb1o/Kb2o = 1.81 107>104显然，可以分步滴定，有两个突跃。第一计量点时体系为 HS-体系：（两性物质水溶液）C(H ).Kai Ka2pH=10.52 ,指示剂可选百里酚Mt第二计量点时体系为H2s体系：(二元弱酸水溶液)c(H ).Kai c计算的 pH=4.18

29、,指示剂可选甲基橙(6)酒石酸为二元弱酸：Kaio =9.1 10-4, Ka2o =4.3 10-5因为：cKa1o=9.1 10-5>10-8,cKa2o=4.3 10-6>10-8又因为：Ka1o/Ka2o = 21.2 <104可见可以直接滴定，但是不能分步滴定，只有一个突跃。计量点时，体系为二元弱碱体系，由于Kb1o=Kwo/Ka2o故，c(OH ). Kb1 c计算的 pH=8.44指示剂选酚配和百里酚蓝皆可。7.标定盐酸溶液时，以甲基红为指示剂，称取硼砂0.6817 g,滴定到终点时用去盐酸溶液27.02 mL ,计算 c(HCl)。解：c(HCl)2m(Na2

30、B4O7 10H 2O)2 0.5617g1- 1 0.1090mol LM (Na 2B407 10H 2O) V(HCl) 381.4g mol 27.02mL8 .测定蛋白质样品中的 N含量时，称取样品0.2503 g,用浓H2SO4和催化剂消解，使样品中的N全部转化为NH4+,再加碱蒸储，用硼酸溶液吸收蒸出的NH 3,最后以甲基红作指示剂，用0.09706 mol L；1 HCl溶液滴定到甲基红由黄色变为橙色，共用去HCl溶液24.94 mL,计算样品中N的质量分数w(N)。解：w(N) c(HCl)V(HCl)M(N)ms0.09706mol L-1 24.94mL 14.01g mol 1 7 140%0.4750g.°9 . H3P04样品2.108 g,用蒸储水稀释至250.0 mL ,吸取该溶液25.00 mL ,以甲基红 为指示剂，用0.09395 molL-1 NaOH 溶液 21.30 mL 滴定至终点。计算样 品中 w(H 3P04)和 w(P2O5)。解：滴定反应： H3PO4+NaOH=NaH 2PO4+H2OW(H3PO4)c(NaOH)V(NaOH)M (H3Po4)ms稀释倍数.10.09395mol L 1 21.30mL 97