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.HCNpKaHCN)9.21十°AC.NH4pKb(NH3H2O)4.75D.HCOOHpK；(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NaHCO3C.NaOH与Na2CO3D.NaOH3. 用Na2CO3为基准物质标定HCl溶液时，下列情况对HCl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

2、时，多加了5.0mL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.NH4Cl5.下列溶液能用HCl或NaOH标准溶液直接滴定的是(浓度均为0.1molL-1)(D)A.NaAcB.NH4ClC.HCND.HCOOH(K0a(HAc)=1.7910史;Kb(NH3)=1.810-5;Ka(HCN)=4.991010;Ka(HCOOH)=1.710-4)6. 用返滴定法测定氨水含量，应选用的指示剂是(D)

3、A.酚酞B.甲基橙C.钙红D.甲基红7.用c(NaOH)=0.1000molL-1的NaOH溶液滴定相同浓度的弱酸(Ka1=8.6W-2Ka2=6.310-7Ka3=4.0M0-13)(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.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pKai,pKa2pKa3分别为2.12、7.20、12.36,当pH=8.0时，

4、H3P。4溶液体系中浓度最大的组分是(A)A.HPO42-B.H2PO4-C.H3PO4D.PO43-二、填空题1 .下列离子HCO3,H2O,S2-,NH4+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H3PO4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

5、HX,HY,HZ酸性递增的顺序是HY,HZ,HX。4 .NH4H2PO4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。NH4+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H2c2042H2O作基准物

6、质标定NaOH溶液。以H2c2042H2O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NaHCO3加热到270300c制备Na2CO3基准物时，若温度超过300C,部分Na2CO3分解为Na?。，用该Na2CO3标定HCl溶液。解：用将NaHCO3力口热至270300C的方法制备Na2CO3基准物时，若温度超过300C,部分Na2CO3分解为Na2O,用其标定HCl时，标定结果将偏低。(4)用Na2

7、c2O4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) 0.1000molL-1NaOH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)=0.1molL-1的氢氧化钠标

8、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+NH4CI(2)H2SO4+H3P04(3)Na3P。4+Na2HPO4四、计算题1.利用分步系数计算pH=3.00 ,0.10molL；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

9、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)1.00X10-3molL-1Na2HPO4溶液解(1)HAc的Ka=1.810-5cKao=0.1001.810-5=1.8M0-6>20Kwo,c/Kao=0.100/1.810-5>500,故运用公式c(H).Kac进行计算，代入数值后即解出c(H+)=1.34M0-3molL-1pH=2.87(2)二氯乙酸的Ka=5.010-2cKao=0.1505.010-2=7.5M0-3&

10、gt;20Kwo,2cKaKa24Kacc/Kao=0.150/5.010-2<500，故运用公式c(H)进行计算，代入数值后即解出2c(H+)=6.5M0-2molL-1pH=1.19(3)NH4Cl的Ka=5.6M0-10,cKao=0.1005.610-10=5.6M0-11>20Kwo,c/Kao=0.100/5.610:10>500,故运用公式cH )进行计算，代入数值后即解出c(H+)=7.48M0-6molL-1pH=5.13(4)H3PO4的Kaio=7.610-3,Ka2o=4.410-8,Ka3o=4.410-13cKaio=0.4007.6103/1=3

11、.0410-3>20Kwo,c/Ka1o=0.400/7.610<3=52.6<500,故运用公式2Ka1,Ka14Kac一c(H)一'二进行计算，代入数值后即解出2c(H+)=5.11M0-2molL-1pH=1.29(5)KCN的Ka=6.210-10Kbo=Kwo/Kao=1.010-14/6.210-10=1.6110-5cKbo=1.6110-6>20Kwoc/Kbo>500，故运用公式c(OH),Kbc进行计算，代入数值后即解出c(OH-)=1.27X10-3molL-1pH=11.10(6)Na3PO4的Ka1o=7.610-3,Ka2o=4

12、.410-8,Ka3o=4.4X0-13,则Kb1o=Kwo/Ka3o=2.3M0-2,Kb2o=Kwo/Ka2o=1.610-7,Kb3o=Kwo/Ka1o=1.3M0-12cKb1o=0.05002.310-2=1.1510-3>20Kwo,c/Kb1o=0.0500/2.310<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-)=9.0M0-3mo|L-1pH=11.95(7)邻苯二甲酸氢钾的Ka1o=1.110-3,Ka2o=3.9M0-6cKa2o=0.0253.910-6=9.7510-8>20

13、Kwo,c=0.025>20Ka1o所以运用公式c(H).Ka1Ka2进行计算，代入数值后即解出c(OH-)=6.5M0-5molL-1pH=4.18(8)NH4Ac的Ka(HAc)o=1.810-5,Ka(NH4+)o=5.6X0-10是两性物质,则运用公式K c(H ) JHAc ( K NH c K w )4K HAc c由于Kzhc=5.6M0-10X1.0010-4=5.6M0-14<20Kwo,NH4c=1.0010-4<20Ka(HAc)o所以运用公式c(H )Khac(KnhKHAcc Kw)4c1.8105(5.610101041.01014)1.8 10

14、51.0 10 4=1.010-7molL-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)c6.3108(4.410130.0011.01014)0.0018.11010molL1PH9.093.下列四对化合物可供你选择以配制pH=10.10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)H3BO3-NaH2BO3(4)NH4Cl-NH3解：

15、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H3BO3NaH2BO3和NH4Cl-NH3均可以。(共)如果选择H3BO3-NaH2BO3,则pHpKalg°(二、：)代入数据计算得c(共轲碱)c(H3BO3)工33L0.1380CE2BO3)如果选择N

16、H4C1-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)5.004.74lgc(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-1HAc1.14ml,H2O236.4ml。5.下列弱酸、弱碱能否用酸碱滴

17、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0.10molL-1。(1)CH2CQOOH(2)HCN(3)C6H50H(4)C6H5NH2(5)CH3CH2NH2(6)NH4Cl(7)NaCN(8)C6H5ONa(9)NaAc(10)Na2B4O710H2O解：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)CH2ClCOOH:Kao=1.410-3,cKao>10

18、-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=7.1410-12,故cKb0>20Kw0,c/Kb°>500。c(OH)，Kbc=5.9710-7molL-1pH=7.78选用中性红指示剂。(2)HCNKao=6.210-10,CKao<10-8,故不可以直接滴定，无滴定突跃。(3)苯酚Kao=1.110-10,CKao<10-8,故不可以直接滴定，无滴定突跃。(4)苯胺Kbo=4.1710-10,cKbo<10-8,故不可以直接滴定，无滴定突跃。(5)CH3CH2NH2Kbo=5.610-4,c

19、Kbo>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=1.810-11,故cKao>20Kw°,C/Kao>500。c(H)Kac=9.4810-7molL-1pH=6.02选用甲基红指示剂。(6)NH4Cl该物质为酸性盐，则Kao=5.610-10,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=1.6M0-5,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/

20、Kao>500故c(H)v'Kac=5.5710-6molL-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=9.09105,故cKbo>10-8,故可以直接滴定，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=5.5710-6molL-1pH=5.63选用甲基红指示剂。(9)NaAc该物质为碱性盐，则Kbo=Kwo/Kao=5.5910-10,故cKbo<10-8,故不可以直接滴定，无滴定突跃。(10)Na2B2O7.10H2O

21、该物质为碱性盐，Kao=5.810-10,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。cKao>20Kw0,c/Kao>500故c(H)扃c=J'5.810100.0334=8.7510-5molL-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0.10molL；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：HOOH2C

22、C(OH)COOHCH2COOH,三元弱酸因为：cKa1o=7.410-40.1=7.410-5>10-8cKa2o=1.710-50.1=1.710-6>10-8cKa3o=4.010-70.1=4.010-8>10-8所以，可以用碱直接滴定。又因为：Ka1o/Ka2o=7.410-4/1.710-5=53<104Ka2o/Ka3o=1.710-4/4.010-5=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=6.2510-10>20Kw°,c/Kb1o=10-6>500所以：可以应用最简式计算

23、c(OH)jKbc2.5105molL-1pH=9.4滴定终点位于碱性区，可选酚酬：(变色范围：8.09.6)和百里酚酗：(变色范围：9.410.6)作为指示剂。(2)H2NNH2,二元弱碱Kb1o=3.010-6,Kb2o=7.610-15cKb1o=3.010-7>10-8,cKb2o=7.610-16<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=3.010-6/7.610-15=3.910-8>104所以可以分步滴定，即有一个突跃。计量点时，为H2NNH3C1两性物质体系(HA-型)。则：c(OH)v；Kb1Kb2=

24、1.5110-12molL-1pH=10.82指示剂可选为澳百里酚Mt。(3)Na2c2O4,Kb1o=Kwo/Ka2o=1.610-10,Kb2o=Kwo/Ka1o=1.710-13cKb1o=1.610-11<10-8,cKb2o=1.710-14<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=2.310-2/1.610-7=1.4105>104Kb2o/

25、Kb3o=1.610-7/1.310-12=1.2105>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=2.210-14>20Kw0,c/Ka3oco=1.141010>500,c>20Ka20,所以Ka2(Ka3cKw)inIc(H)i；-2a3-=2.0410-10molL-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=2.110-8>20Kw0,c/Ka2oco=5.29105>500,c<

26、20Ka10,所以fKa1Ka2c61c(H)j=6.8510-6molL-1Ka1cpH=5.16,指示剂可选甲基红(5)Na2S,因为：cKb1o=0.14>10-8,cKb2o=7.710-910-8同时，Kb1o/Kb2o=1.81107>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).KaiKa2pH=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).Kaic计算的pH=4.18,指示剂可选甲基橙(6)酒石酸为二元弱酸：Kaio=9.110-4,Ka2o=4.310-5因为：cKa1o

27、=9.110-5>10-8,cKa2o=4.310-6>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).Kb1c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(Na2B4O710H2O)20.5617g1-10.1090molLM(Na2B40710H2O)V(HCl)381.4gmol27.02mL8

28、 .测定蛋白质样品中的N含量时，称取样品0.2503g,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NH3,最后以甲基红作指示剂，用0.09706molL；1HCl溶液滴定到甲基红由黄色变为橙色，共用去HCl溶液24.94mL,计算样品中N的质量分数w(N)。解：w(N)c(HCl)V(HCl)M(N)ms0.09706molL-124.94mL14.01gmol17140%0.4750g.°9 .H3P04样品2.108g,用蒸储水稀释至250.0mL,吸取该溶液25.00mL,以甲基红为指示剂，用0.09395molL-1NaOH溶液21.30mL滴定至终点。计算样品中w(H3P04)和w(P2O5)。解：滴定反应：H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2OW(H3PO4)c(NaOH)V(NaOH)M(H3Po4)ms稀释倍数.10.09395molL121.30mL97.99gmolc25.002.108g250.093.02%W(P2O5)M(P2O5)2M (H