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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;%
增
②盐从过饱和溶液中结晶出外
来;减
③碳酸氢钠分解;%
增
④铁丝燃烧;%
减
⑤%
2NH3(g)中金N2(g)+3H2(g)增
@H2(g)+l2(s)2HI(g)力
增
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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