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文档简介

无机及分析化学

习题解答

严新徐茂蓉葛成艳编

第一章绪论

1.1判断以下误差属于何种误差?

①在分析过程中,读取滴定管读数时,最后一位数字n次读数不一致,对分析结果引

起的误差。

②标定HC1溶液用的NaOH标准溶液中吸收了C02,对分析结果所引起的误差。

③移液管、容量瓶相对体积未校准,由此对分析结果引起的误差。

④在称量试样时,吸收了少量水分,对结果引起的误差。

答:①偶然误差;②系统误差中的试剂误差;③系统误差中的仪器误差;④过失误差

1.2测得Cu百分含量为41.64%、41.66%、41.58%、41.60%、41.62%、41.63%,计算

测定结果的平均值、平均偏差、相对平均偏差。(无须舍去数据)

⑺_41.64%+41.66%+41.58%+41.60%+41.62%+41.63%,,

解:x=------------------------------------------------=41.62%

6

7=JZ旧-x|=2.2xIO44=gxl00%=0.053%

1.3测定某样品中铁的百分含量,结果如下:

30.12%、30.05%、30.07%、30.05%、30.06%、30.03%、30.02%、30.03%

根据。检验法,置信度为90%时是否有可疑数要舍去,计算分析结果的平均值、标准

偏差、变异系数和对应的置信区间。

解:排序:30.02%>30.03%、30.03%、30.05%、30.05%、30.06%、30.07%>30.12%

先检验最大值30.12%:。=30.12%-30.07%=05

30.12%-30.02%

00.9=0.47<0.5,所以舍去30.12%

继续检验最大值30.07%,。=30.07%―30.06%=02,

30.07%-30.02%

QO.9=O.51>O.2,不应舍去,30.07%应该保存。

检验最小值30.02%,Q=3003%-30.02%=()?

30.07%-30.02%

QO.9=O.51>O.2,不应舍去,30.02%应该保存。

-30.02%+30.03%+30.03%+30.05%+30.05%+30.06%+30.07%、”八八.

X=----------------------------------------------------=30.04%

7

=L8xl(y4CV=-xlOO%=6x10-4

x

〃=30.04%±I-8*芋=(30.04±0.01)%

1.4以下数据分别有儿位有效数字?

①18.77;4位

②0.1877;4位

③0.001877;4位

@0.0187700;6位

⑤18770;5位

⑥1.877x10-44位

1.5将以下各数修约到三位有效数字,并用标准指数形式表示。

©412.523300;②73.265x1()5;@0.007362540;@0.000056412300

解:①4.13X102;②7.33x106;③7.36x104④5.64xl(y5

1.6根据有效数字的运算规则完成以下计算:

①35.6X27.38-0.00236x32.45+3.825x8.768

=974.7-0.07658+33.538=1.008x103

G2.678x362x2.965xlO5…小

②--------------------=4.26x1(?

(8.21x10-3)

⑥/0.1()23x(25.()()-24.10)xl00.1_/0.90x0.1023x100.1_Q回

70.235IxlO3V0.2351x1()3=,

(在首位遇到大于或大于8的数时,多保存一位有效数字)

1.7某溶液的pH=6.53,其c(H+)为多少?某溶液的c(H+)=lxlO-7mol-L”,其pH值是多

少?

解:pH=-lg[H+]=6.53,[H+]=3.0xl0-7mol-L1;pH=-lg[H+]=7.0

第二章化学反响的根本原理

2.1计算以下系统的热力学能的变化:

①系统吸收了163kJ热量,并且对环境作了394kJ功。

②系统放出248kJ热量,并且环境对系统作了265kJ功。

解:AU=Q+W=163+(-394)=-231kJ

AU=Q+W=(一248)+265=17kJ

2.2诺贝尔创造的硝酸甘油炸药,爆炸时产生的气体发生膨胀,可使体积增大1200倍,

反响如下:

4C3H5(NO3)3(1)=6N2(g)+10H2O(g)+12CO2(g)+O2(g)

己知C3H5(NO3)3。)的标准摩尔生成焰为-355kJ・mo】L利用本书附表中的数据计算该爆

炸反响在298K下的标准摩尔反响焰变。

解:△此=10Af^H2O(g)+12Af^CO2(g)-4Af^C3H5(NO3)3(l)

=10x(-241.825)+12x(-393.511)-4x(-355)=-5.72xl03kJmor1

e

2.3在298.15K、p下,B2H6发生燃烧反响:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g),每燃

烧ImolB2H6(g)就放热2020kJ,同样条件下2mol单质硼(B)在。2中燃烧生成ImolfhChG),

放热1264kJ0计算298.15K时B2H6(g)的标准摩尔生成焰。

解:B2H6(g)+302(g)=B2O3(s)+3H20(g)

△盟:/kJ?0-1264-241.82

-1

b优=(-1264)+3x(-241.82)-AfH^-3xO=-2020kJ•mol

1

解得:AfH^(B2H6)=30.54kJ-moE

2.4,在298.15K、IQOkPa下

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△1%二—574kJmol”

△;

②CH4(g)+2NO2(gi=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g).",2=-867kJmol-'

计算:③CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△「%二?

解:根据题意③=②乂?一①

所以,△此产2△优L与心-1160kJmol1

2.5推测以下过程是燧增过程还是焰减过程?

①水变成水蒸气;%

②盐从过饱和溶液中结晶出外

来;减

③碳酸氢钠分解;%

④铁丝燃烧;%

⑤%

2NH3(g)中金N2(g)+3H2(g)增

@H2(g)+l2(s)2HI(g)力

2.6碘鸨灯内发生如下可逆反响:

W⑸+12(g)Wl2(g)

扩散到灯内壁的铝会与碘蒸气反响,生成气态WI2,而WI2气体在鸨丝附近受热,又

会分解出鸨单质,沉积到铸丝上,如此可延长灯丝的使用寿命。在298.15K时,该反响的

△应为-43.19JmoHK”,A此为一4().568kJmolL

①如果灯内壁的温度为600K,计算上述反响的4G:(600K)(假设该反响的勾5;和

不随温度而改变);

②计算Wb(g)在铝丝上分解所需的最低温度。

解:①△,G:=A/-TAS=-14.654kJ.moH

=-TArS^<0;T>939.3K

2.7根据本书附表中的数据,判断以下反响在标准态下能否自发进行。

©Ca(OH)2(s)十COz(g)=CaCO.s(s)+H2O(1)

②2H2(g)+Ch(g)=2H2O⑴

@CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

解:4优=>>1A第B(生成物)-»«AG:B(反应物),查表得到相关数据计算。

©ArG>-74.57kJ-mor'<0;可以自发

②=-474.28kJmor1<0;可以自发

③ArG:=-28.518kLmol/vO;可以自发

2.8汽车尾气中的一氧化氮和一氧化碳在催化剂作用下可发生如下反响:

2CO(g)+2NO(g)2co"g)+N2(g)

根据本书附表中的数据,计算该反响能够自发进行的温度范围,并判断这一反响能否

实际发生?[假设反响的和不随温度而改变);

解:298.15K时,

△r^=Af^(N2,g)+2Af^(CO2,g)-2Af^(CO,g)-2Af^(NO,g)

=0+2x(-393.511)-2x(-110.525)-2x89.86=-745.692kJ-mol-1

△S=S:(电,g)+2S:(CO2,g)-2S:(CO,g)-2S:(NO,g)

=191.598+2x213.76-2X198.()16-2x210.309=-197.532Jmol,K1

要使反响自发进行,AG;VO

,,,

ArGI>Ar//^-TArS^=-745.692kJmol--(-197.532JmorK-)T

所以,T<3775K,温度低于3775K,该反响可以自发进行。

2.9在标准状态下(二氧化碳的分压到达标准压力),将CaCOs加热分解为CaO和CO2,

试估计进行这个反响的最低温度(假设反响的和、不随温度而改变)。

解:CaCOs(s)CaO(s)+CO2(g)

=AfHme(CO2,g)+AfHme(CaO,s)-AfHme(CaCO.;,s)=177.759kJmoH

e0e1

S:=Af5m(CO2,g)+Af5m(CaO,s)-Af5m(CaCO3,s)=160.66Jmol^K

e

要使该反响发生必须<0,ArG,n=Ar//^-TAr^<0

T>1106.4K

2.10在298.15K时,将压力为3.33x104Pa的氮气0.200L和压力为4.67x104Pa的氧气

0.300L移入0.300L的真空容器,问混合气体中各组分气体的分压力和总压力各是多少?

解:在298.15K时,pVi=p2V2

4

对于N2,p(N2)=2.22X10Pa

4

对于O2,p(O2)=4.67X10Pa

4

p(总)=p(N2)+p(O2)=6.89X10Pa

2.11人在呼吸时,呼出的气体与吸入的空气的组成不同。在36.7℃与lOlkPa时,某人

呼出气体的体积组成是:N2,75.1%,02,15.2%,CO:,3.8%,H2O,5.9%。求:①此

人呼出气体的平均摩尔质量;②呼出的气体中CO2的分压力。

解:①标…

=0.75lx28.014+0.152x32.00+0.038x44.01+0.059x18.016=28.64g•moL

②P(CO2)=0.038X1O1=3.84kPa

2.12写出以下各反响的标准平衡常数表达式。

①CH4+202C02+2H20(g)

@NH4HCO3(S)NH3+CO?+H2O(g)

@Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H20(g)

@C(s)+02C02

⑤CL(g)+H20(l)H+(aq)+Cl-(aq)+HC10(aq)

⑥BaSCh(s)+CO32-(aq)BaCCh(s)+SO42-(aq)

/\2

-9PH2。

①K$=Pc。:PHQ"NM

$$$

ppp

③K$=④K$

c(H+)c(Cr)c(HCIO)

⑤K$=-^———⑥K9=

Pc\2r(CO;-)

2.13在298.15K时反响

ICI(g)l/2I2(g)+i/2Ch(g)

的平衡常数为内=2.2x10-3,试计算以下反响的平衡常数:

①1/212(g)+1/2Ch(g)ICl(g)

②3g)+Ch(g)2ICl(g)

解:①耳)=々=4.5x102

②K;2)==2.0xl05

2.14在823K时

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)Kj=0.14

CoO(s)+H2(g)Co(s)+H2O(g)K;=67

求823K时反响CoO(s)+CO(g)Co(s)+82(g)(g)的平衡常数K0。

解:=£"=4.8x102

K:

2.15①根据本书附表中的数据,计算反响2N2O(g)+3O2(g)=4NO2(g)在298.15K时的

平衡常数;②在298.15K时,如果向1.00L的密闭容器中充入1.0molN6,0.10molN2O

和0.10molO2,试判断上述反响进行的方向。

解:①=-R71nK'=4x51.86-2x103.62=0.20kJmol1内=0.92

45

=fN°\=4.0x103>,反响逆向进行

*。加2RT

2.16某理想气体反响A(g)+B(g)===3c(g)在298K时,标准平衡常数为0.027,那

么反响l/3A(g)+l/3B(g)=C(g)在同温度下的标准平衡常数为多少?

解:'=(K$),/3=(0.027产=0.3

2.17反响2CO(g)+O2(g)2co2(g)的△,Hl<(),该反响在密闭容器中到达平衡,

请填写表2-1.

表2-1习题2.17所涉及表格

固定条件改变条件平衡移动方向Y如何变化

P、V降低温度右变大

P、T参加惰性气体左不变

V、T参加惰性气体不变不变

T增加容器体积V左不变

尸、T参加。2右不变

丁、P加催化剂不移动不变

2.18在749K时,反响

CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)

的平衡常数内=2.6。如果:①起始时只有CO和H2O存在,两者的浓度都为l.OmolL1;

②起始时只有CO和H2O存在,两者的物质的星之比为1:3,求这两种情况下CO的平衡转

化率。

解:①CO(g)+H2O(g)--C02(g)+H2(g)

t=()时/i/mol1100

t=8时〃/mol1—XI1—XIxixiD?=2mol

/、2

Pc6PH21P

PP=pJ再2

KS=-=——!~T=2.6

“co"%。(l-xp、-(i-x,r

P'P’〔21/?J

解得的=0.617,转化率为6.7%。

②CO(g)+H2O(g)-82(g)+Hi(g)

t=0时7?/mol1300

t=oo时n/mol1-X23-X2X2X2L//=4mol

PcoPH,

2T"2

K$=上-—l=---------=2.6X2=0.865,转化率为86.5%

Pc。〃出0(1-X2)(3-X2)

显然,增大反响物浓度,平衡向右移动,转化率增大。

2.19在1100K时,在8.00L的密闭容器放入3.00mol的SO3,SO3分解达平衡后,有

0.95mol的02产生。试计算在该温度下,下述反响的不。

解:

2so2(g)+02(g)2s03(g)

A)时〃/mol003

/eq时/z/mol1.90.95

二*l.l2100x8

——------x-----------=0.031

生0J01RT1.92X0.958.314X1100

2.2()雷雨天会发生反响:N2(g)+O2(g)=2NO(g),在2030K和3000K时,该反响达平衡

后,系统中NO的体积分数分别为0.8%和4.5%,试判断该反响是吸热反响还是放热反响?

并计算2030K时的平衡常数。(提示:空气中N2和O2的体积分数分别为78%和21%。)

解:温度升高,NO变多,平衡右移,所以该反响是吸热反响

N2+022NO

/A)/kPa78210

pcq/kPa78-0.4=77.621-0.4=20,60.8

(0.83丫

=4.0xl0-4

(77.6/p$)(20.6/p5)

2.21在298.15K、1.47xl03kPaT,把氨气通入1.00L的刚性密闭容器中,在623K下参

加催化剂,使氨气分解为氮气和氢气,平衡时测得系统的总压力为5.00xl()3kPa,计算623K

时氨气的解离度以及平衡各组分的摩尔分数和分压。

解:开始时氨气的物质的量为:型J47xK)3xi%)593m。1

RT、8.314x298.15

平衡时混合气体总物质的量为:n.=^=5-()()X1()X1-°°=0.965mol

RT28.314X623.15

2NH3▼—N2+3H2

no/mol0.59300

Heq/mol0.593-2rA3x

0.593-2x+x+3x=0.965x=0.186mol

氨气的解离度:or=2X(),186x100%=62.7%

0.593

0.593-2x0.186=0,229;

PNH、=0.229x5xl03=1.14x103kPa

0.965

0.186「…,

y=-----=0.193〃N,=0.193x5xl03=9.65xl02kPa

»N().965

为、=1-0.229-0.193=0.578;=0.578x5x103=2.89x103kPa

2.22某密闭容器中充有NzOMg)和NCh(g)混合物,n(N2O4):7i(NO2)=10:lo£308K、

lOOkPa条件下,发生以下反响:

N2O4(g)2NO2(g)KM).315

试计算平衡时各物质的分压:如果使该反响系统体积减小到原来的1/2,而温度及其它

条件保持不变,平衡向什么方向移动?在新的平衡条件下,系统内各组分的分压又是多少?

解:N2O4(g)2NO2(g)

no/mol101

%q/mol10-v\+2x1+x

10-x1+2x

〃cq/kPa

11+x11+x

2

fl+2x/S|i^xioo/ioo]

7T-P,P

ylI-FX/----,1J=0.315

1()7~~「些ex1001()()解得:犬=2.353

——P,P

1l+X/ll+x/

]+2x10-Y

分压:p(NO、)=----xl()0=42.7kPa;p(NO)=-------xl()0=57.3kPa

v」11+x2411+x

如果使该反响系统体积减小到原来的1/2,根据〃(总)=200kPa,

p(N2O4)-2x57.3kPa-114.6kPaZ?(NO2)-2x42.7kPa-85.4kPa

jjMNOD/p,Y

,854100)636>代,平衡逆向移动

二p(N200P$

4(114.6/100)

在新的平衡条件下

上空x20()/1()()

(1心/J

=0.315解得:),

^^x200,100=1.54

u+y/

同理:p(N2O4)=135kPa;p(NCh)=65.1kPa

2.23温度相同时,三个反响的正逆反响的活化能如下表:

反响I反响II反响in

Ea/kJ-mor1307016

EJ/kJmol"552()35

判断上述反响中,哪个反响的正反响速率最大?哪个反响的正反响是吸热反响?

解:根据公式lnZ=lnA-旦,温度7相同时,活化能反越大,速率左越小,所以反

RT

响m的正反响速率最大;

如果Ea(正)>Ea(逆),那么△Nm>0,为吸热反响;所以反响[[的正反响是吸热反响。

2.242Ch(g)+2H2O(g)4HCl(g)+Ch(g)的该反响在密闭容器中达平衡,

判断以下情况下各参数如何变化?

表2-2习题2.2所涉及表格

正反响速率逆反响速率平衡移动方向蜉

增加总压ft左不变

升高温度ft右变大

参加催化剂tt不移动不变

2.25在一定温度下,测得反响

4HBi(g)+O2(g)2H20(g)+2Bi2(g)

系统中HBr起始浓度为0.0100mol-L1,1()s后HBr的浓度为0.0082mol-L1,试计算

反响在1()s之内的平均速率为多少?如果上述数据是02的浓度,那么该反响的平均速率又

是多少?

HBr

解:根据公式:v=±^k=lM)=M£2)

vBdt4A/Az

代入数据计算,得:v(HBr)=4.5xiO-5mol-L'^s-1;v(O2)=1.8xi0'4molL'-s-1

2.26人体内某酶催化反响的活化能是50kJ.mol“,正常人的体温为37℃,如果某病人

发烧到40C时,该反响的速率是原来的多少倍?

50x10’(1

解:----------x---------------=0.186

8.314(273.15+40273.15+37;

k?"\=\2

2.27以下说法是否正确?说明理由。

①反响级数可以是整数,也可以是分数和零;对

②使用催化剂是为了加快反响的速率;错,也有负催化剂

③催化剂既可以降低反响的活化能,也可以降低反响错,催化剂只能降低活化能

的△舟,;

④化学反响到:iA平衡时,该反响就停止了;错,动态平衡,不是停止

⑤标准平衡常数Ke受温度和浓度的影响很大;错,内只是温度的函数

⑥反响的平衡常数内越大,反响物的转化率a越大;对

⑦在某一气相反响体系中引入惰性气体,该反响平衡错,如果恒温恒容或恒温恒

一定会改变;压且△〃=(),那么平衡不移

动。

⑧如果改变某一平衡体系的条件,平衡就向着能减弱对,平衡移动原理

这种改变的方向进行;

⑨催化剂只能改变反响的速率,不能改变反响的平衡对

常数;

⑩催化剂同等程度地降低了正逆反响的活化能,因此对

同等程度地加快了正逆反响地速率。

第三章酸碱平衡与酸碱滴定法

3.1根据酸碱质子理论,以下物种哪些是酸,哪些是碱,哪些具有两性?请分别写出各

物质的共甄酸或共筑碱。

----2+

NH3HS04HSHPO?PO?S"SOr~NH4H2sH2O

解:酸:H2S、NH4+共加碱:HS,NH3

碱:NH3、P0?->S2\SO32-共加酸:NHJ、HPO42-、HS,HSOa"

+

两性:HSO「、HS,HPOJ—、H2O共胡酸:H2so4、H2S、H2PO/、H30

共挽碱:SO42\S2一、POF、OH-

3.2计算以下质子碱的解离常数,并比拟它们的碱性强弱。

2--2-

CN-CO3AcSO3

解:CN,Ac-;=冬;CO.32-SSO32-;K:=f;

所以,CN-、CO32-、AC-、SO32.的K;依次为2.03X10-5、L78X10-4、568X10/。和9.80X10%

碱性由强到弱顺序为:CO.?->CN->SO32->AC-

3.3根据相关的解离常数,判断NaHCCh溶液的酸碱性。

解:在溶液中存在:HCO;WH++CO;,K:,二561X10"

HCO;+H2OH2CO3+OH-,《=2.33x10-8,K:,>K;,,所以溶液呈碱性

3.40.010mo卜L"H2sCh溶液的pH=1.84,求HSO4的解离常数及解离度。

解:HSO;=SO;+H+,C(H+)=10L84=0.0145molL-1

K:JH-][SO.;-1=0.0145X(0.0145-0.01)=12X10,

典[HSOJ0.01-(().()145-0.01)

^^竺竺二45%

a=

c90010

3.50.1()molL"HCN溶液的解离度0.0063%,求溶液的pH和HCN的解离常数。

解:[W]=ca=0.10x0.0063%=6.3x10-6molU

pH=-lg[H+]=-lg6.3x10-6=520

K:=iogn=4.0“

[HCN]

3.6向().05()iiiolL-'的盐酸中通H2s至饱和,(此时c(H2s尸0.10inolL1)o计算溶液的

2

c(HS)c(S-)>C(H2S)及pH值。

解:查表,H2s的K:=1.3x10-7,K;,=7.1xl()T5

[H2S]=0.10mol-L-1,[H+]=0.050mol-L-1,pH=-lg[H+]=1.30,

=[HJ[HSJ=0.050X[HS]=13X1()_7>[HS>2.6xl07m。七

a,

H2S0.10

K:KJH.SIOOSORS]-]。”卜叱

a,a:

[H2S]().1()

220,

[S"]=3.7xlO-mol-L-;

3.7在25℃、标准压力下,水中溶解的CO2气体的浓度为c(H2co3)=0.034mo卜1/,求

2-

该溶液的pH值及C(C03)O

解:查表,H2co3的其:=4.3x10-7,管=5.61x10-",设[H+]=x

H.CO.;——+HCO,HCO,+CO;

/JJJJ

K;,很小,第二步解离程度很小,可认为[HCChT[H+]=x

2

根据第一步解离,—^=4.3x1(r7x=1.2xl()-4所以,pH=3.92

0.034

根据第一步解离,tH1[C0;J=5.61x1011[CO32-]=5.61xl0-,lmolL-1

[HCO;]

3.8尼古丁(C10H12N2,以A?一表示)是二元弱碱,其Kbi=7.0xl(y7,/Cb2=1.4xlOHo计

算0.050molL”的尼古丁水溶液的pH值及《A?—)、c(HA)和8H2A)。

解:A?-+H20nHA+OH-

稔,只考虑第一步解离即可。

因为c/r>500,可用近似式:

(?(OH-)==1.87x1(F4molL1pH=10.26

c(HA~)-c(OH~)=1.87xlO-4molL-1,c(A2-)=0.050molL“

J;(HA)

HA+H2O=H2A+OH'K'

C(H2A)-l4xlO^mobL-'

3.9健康人血液的pH值在7.35-7.45之间,患某种疾病的人血液的pH值可暂时降到

7.00,问此时血液中c(H+)为正常状态人的多少倍?

10々°°1O-7,X)

解:一下=即倍

10-7.452.8,1—0-7«35=2.2,2.2~2.8

3.10计算以下混合溶液的pH值。

①将pH为8.00和10.00的两种NaOH溶液等体积混合后的溶液;

②将pH为2.00的强酸溶液和pH为13.00的强碱溶液等体积混合后的溶液。

1r\—6.0().]r\-4.(X)

解:@pH=14.00-<-1g-----------------)=9.70

IQ-I.IX)_10-20()

②pH=14.00-(-1g-----------------)=12.65

3.11欲配制pH=5.0的缓冲溶液,需称取多少克NaAc-3H2O固体溶解在300mL0.50

mob!/的HAc溶液中(不考虑体积的变化)?

pH=pK;-1g(=-1g(1.76x10-5)-]g=5.0

AcJc(AcJ

3

Cb=0.88mol・L",w(NaAc-3H20)=0.88x300x10x136.08=36g

3.12有三种酸,CH2cleOOH、HCOOH和CH3coOH,要配制pH=3.50的缓冲溶液,

应选用哪种酸最好?如果该酸的浓度为4.0mol.LL要配制1L、共规酸碱对的总浓度为1.0

mol-L-1的缓冲溶液,需要多少毫升的酸和多少克的NaOH?

4

解:查表得CH2cleOOH、HCOOH和CH3coOH的Ka分别为:1.4X10,、L77xi0->

1.76X10-5、根据pH二pK;-怆喋竺?,

应选用HCOOHo

c(A)

3.5=-lgl.77xl0-4-lg\

se1.0-c(HA)

c(HA)=0.64mol-L*1,<?(A)=0.36mol-L-1,

V(HA)=1/4.0=0.25L=250mL;7〃(NaOH)=0.36x1x40.0=15g

3.13写出以下物质在水溶液中的质子平衡式。

①NH4N②NazNH4Po4③(NH62HPO4

④Na2co3@Na2HPO4⑥H2CO3

+

©[H]+[HCN]=[OH]+[NH3]

②[H,|+[HPOj]+2[H2POJ+3[H3Po4]=[OH-|+|NHJ

③旧」+旧了0;]+2旧3PO"=[OH]+[PO,+[NH]

+

@[H]+[HCO;]+2[H2COJ=[OH]

⑤[H']+[H『O;]+2[H3PO4]=[OH-]+[PO:-]

⑥[H+]=[HCO;]+2[CO^]+[OH]

3.14计算以下混合溶液的pH值。

@20mL0.10moIL-1HAc+20mL0.10molL-,NaOH;

②20mL0.20molUHAc+20mL0.10molL,NaOH;

③20mLO.lOmolUHCI+20mL0.20molL1NaAc;

④20mLO.lOmoll/NaOH+20mL0.lOmol-L'NH^l;

©SOmLO.lOmol-L'HCl+20mL0.lOmolL'NaOH:

@20mL0.10molL,HCl+20mL0.1Omol-L-,NHs-HzO;

@20inL0.10rnol-L-1HCI+20mL0.20moiL/NH3・H2O;

⑧20mLO.lOmoIlJNaOH+20mL0.20moiIJNH4CI。

解:①相当于0.050moMU的Ab溶液

K:=K:/K;=1.0X1O-14/(1.77x105)=5.65x1O-10

c/K:=0.050/(5.65x10*>500,可用近似式

c(OH)=Vo.O5Ox5.65xlO_10=5.31xIO-6molL1

pOH=5.27,pH=8.73

②相当于0.050mol-L-1HAc+0.050moLL'Ac一的缓冲溶液

《c(HA),八,0,050

pH=pK:-1gf=-lgl.76xl(r5-lg--=4.75

c(AIO.O5O

③与②相同,pH=4.75

④相当于0.050mol-L-1的NH3H2O溶液

c/^=0.050/(1.77x1O-5)>500,可用近似式

c(0H)=71.77xIO-5x0.050=9.41x10-4mol-E1

pH=10.97

⑤相当丁().02()inolL-'的HC1溶液

[H+]=0.020mol-L-1pH=1.70

⑥相当于0.050mol-L-1的NH4+溶液

K:=K:/K;=1.0X10-14/(1.76X10-5)=5.68X10',()

c/K;=0.050/(5.68x1()-,>500,可用近似式

+10

c(H)=7o.O5Ox5.68xlO-=5.33x10、mol.L-i

pH=5.27

⑦相当于0.050mol-L-1NH3+0.050mol-L-1NH4+的缓冲溶液

pOH=pK:-1g'厂叫=-lgl.77xl0-5-ig=4.75

bc(NH;)0.050

pH=9.25

⑧与⑦相同,pH=9.25

3.15计算以下溶液的pH值。

①50mL().10moll/H3Po4;

②50mL().1()molL-1H3Po4+25mL0.10molL-1NaOH;

③50mL0.10molL-1H3Po4+50mL0.10molUNaOH;

@50mL0.10mol-L*1H3PO4+75mL0.10molL1NaOHo

解:①先按一元弱酸处理,因为cK;=0.10x7.52x10-3=7.52xl()T>20K:,

c/K1=0.10/7.52X10-3=13.3<500,可用近似式,[H^]=(c-[H+])

解一元二次方程得,[H+]=2.39Xl(?2molLLpH=1.62

2K;2x6.23x10-8

=5.2x10、<0.05

亩阡-2.39x10-2

・••以上结果合理。

②H3PCh先与NaOH反响,生成H3PO4+H2P04-缓冲溶液

25x0.10

C(HPO)=C(HPO;)==0.033molL-'

34250+25

先用最简式:[H+]=C,(H3P0>)<=K:=7.52XIO-3molL-'

A,

C(H2PO;)如

显然,[H+]与c(H3Po4),c(H2Po力相比,不可忽略,应该用近似式:

A

C(H2PO;)+[H']'

解方程得,[H+]=0.()054mol-LLpH=2.27

③实际为NaH2Po4,c(H,PO:)=5()X()J()=0.050mol-L-1

50+50

•・•K;与K:相差较大,・•・[H2POR=C(H2PO-4),

K:C(H2PO;)=6.23x10-8x().050=3.1x1O'>>20Q

C(H2PO;)/^=().050/7.52x10-3=66<2()

,用近似式

H]=J号叫,=I6.23x1(x0.05。.炉皿工」

W+《LPO;)/K;[1+0.050/(7.52xlO-3)

pH=4.70

④实际为NaH2PO4+Na2HPO4缓冲溶液

/口DC-50x0.10-25x0.10八八旬.

c(H,PO,)=------------------=().()2()mol•L

-50+75

c(HPO;-)=O,。"=o.020molL-1

50+75

先按最简式,[H+]=""=K:=6.23xK)-8mol-L-'

c(HPOf)4a2

c(H2PO4)»[OH]:c(HPO:-)»[OH]

・•・按最简式计算合理,pH=7.21

3.16解释以下名词:滴定分析法,滴定,基准物质,标准溶液(滴定剂),标定,化学

■B•量点,指示剂,滴定终点。

答:将一种准确浓度的滴定剂滴加到待测物质的溶液中,直到所加的滴定剂与被测物

质按一定的化学计量关系完全反响为止,然后依据所消耗标准溶液的体积和浓度及试样质

量(或试液体积),就可计算被测物质的含量(或浓度)。这一类分析方法称为滴定分析法。

滴定:滴定分析时,一般是将滴定剂由滴定管逐滴加到被测试样的溶液中[通常是置

于锥形瓶中),这样的操作过程称做滴定。

基准物质:能用于直接配制标准溶液的化学试剂称为基准物质。

标准溶液(滴定剂):准确浓度的试剂溶液。

标定:将不具备基准物质条件的这类物质配制成近似于所需浓度的溶液,然后利用该

物质与某基准物质或另一种标准之间的反响来确

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