分析化学各章节习题(含答案)

c(H)/c???2??Ka1?Ka1?4Ka1c/c2??6.9?10?3?(6.9?10?3)2?4?6.9?10?3?0.22pH=1.47

?0.034

(2) c(NaHCO3)= 0.1mol?L-1

NaHCO3 为两性物质,其酸常数pKa(NaHCO3)=10.25,其共轭酸的酸常数pKa(H2CO3)=6.38 用最简式计算:c(H+)/ c?= [Ka(H2CO3)· Ka(NaHCO3)]1/2 = 4.8?109

pH=8.32

(3) c(Na3PO4)=0.1mol?L1

Na3PO4 Kb1=2.1?102, Kb2=1.6?10

-7

, Kb3=1.4?10

-12

因为Kb1 /Kb2>10,(c/c?)/ Kb2>102.44,?只考虑Na3PO4的第一步解离 又因为 (c/c?)/Kb1<400,?用近似式计算:

c(OH)/c???2??Kb1?Kb1?4Kb1c/c2??2.1?10?2?(2.1?10?2)2?4?2.1?10?2?0.12?3.6?10?2 pOH=1.44,pH=12.56 (4) c(NH4CN)= 0.1mol?L-1

NH4CN 为两性物质,其酸常数pKa(NH4+)=9.25,其共轭酸的酸常数pKa(HCN)=9.31 用最简式计算:

?9.31c(H?)/c??Ka(HCN)?Ka(NH??10?9.25?10?9.28 pH=9.28 4)?103-5 (1)② ③ (2)⑥ (3)② (4)③ 3-6 解:(1) Kb(CN-) = Kw / Ka(HCN)=2.0?105

因为(c/c?)Kb>10-8 , ?能用HCl标准溶液准确滴定NaCN 滴定反应:HCl+NaCN=HCN+NaCl 化学计量点时c(HCN) = 0.05mol?L c([H)/c???-1

Ka?c/c??4.9?10?10?0.1?4.9?10?6 pH=5.30 2 选择甲基红指示剂

(2) Kb(Ac-) = Kw / Ka(HAc)=5.6?10 因为(c/c?)Kb<10-8

-10

?不能用HCl标准溶液直接滴定NaAc。也不能用返滴定法测定。

(3)Ka(HCOOH)=1.7?104

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因为(c/c?)Ka>108, ?能用NaOH标准溶液直接滴定HCOOH

化学计量点时c(HCOONa) = 0.05mol?L1

c(OH)/c?Kb(HCOONa)?c/c?-??Kw1?10?14?c??0.05?1.7?10?6 ?4Ka(HCOOH)1.7?10 pOH=5.78 pH=8.22 选酚酞指示剂

3-7解: (1) 用NaOH标准溶液滴定c(HCl)=0.1mol?L-1,c(NH4Cl)=0.1mol?L-1的混合溶液,因Ka(NH4+)?10-9,达第一化学计量点有突跃,可测强酸的分量。 此时溶液中c(NH4Cl)=0.1 mol?L-1/2=0.05mol?L-1

c(H?)/c??Ka(NH4Cl)?c/c??5.6?10?10?0.05?5.3?10?6 pH=5.28

因为Ka(NH4+)<10-7,不能用NaOH滴定,即不能测总酸量。

(2)用NaOH标准溶液滴定c(HCl)=0.1mol?L-1,c(HAc)=0.1mol?L-1的混合溶液至第一化学计量点无突跃,故不能测强酸的分量。

因为Ka(HAc)>10-7,滴定至第二化学计量点有突跃,即可测总酸量。 此时溶液中c(NaAc)=0.1 mol?L-1/3=0.033mol?L-1

c(OH?)/c??Kb(NaAc)?c/c??5.6?10?10?pH=8.63

0.1?4.3?10?63

pOH=5.37,

(3) 用HCl标准溶液滴定c(NaOH)=0.1mol?L-1,c(KCN)=0.1mol?L-1的混合溶液至第一化学计量点无突跃,故不能测强碱的分量。

因为Kb(KCN)>10-7,滴定至第二化学计量点有突跃,即可测总碱量。 此时溶液中c(HCN)=0.1 mol?L-1/3=0.033mol?L-1

c(H?)/c??Ka(HCN)?c/c??4.9?10?10?0.1?4.0?10?6 pH=5.40 33-8解:(1)因为Ka1>10-7,Ka1/Ka2<105, ?不能分步滴定

因为(c/c?)?Ka2>10-8, ?可以滴定至第二终点 滴定终点产物为酒石酸钠,c(Na2C4H4O6)=0.1/3 mol?L-1

c(OH)/c?pH(计)=8.44

-?Kb1?c/c??Kw1?10?140.1??c/c???2.8?10?6?5.36Ka2103

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可选酚酞作指示剂

(2)因为Ka1 >10-7,Ka1/Ka2 <105; Ka2 >10-7,Ka2/Ka3 <105

?不能分步滴定至第一,第二终点

因为 (c/c?)?Ka3>10-8,?可以滴定至第三终点

滴定终点产物为柠檬酸钠,c(Na3OHC6H4O6)=0.1/4 mol?L-1

c(OH)/c?pH(计)=9.40

??Kb1?c/c??Kw?c/c??Ka31?10?140.1?5??2.5?104.0?10?74

可选酚酞作指示剂 (3)Na3PO4为三元碱

因为Kb1 >10-7,Kb1/Kb2 >105 ; Kb2 >10-7,Kb2/Kb3 >105 ?可分别滴定至第一,第二终点

因为(c/c?)?Kb3 <10-8, ?不能滴定至第三终点 滴定至第一终点时生成Na2HPO4

若用最简式计算:pH=(1/2)(pKa2+pKa3)=(1/2)(7.21+12.32)=9.77 可选酚酞作指示剂 滴定至第二终点时生成NaH2PO4

若用最简式计算:pH=(1/2)(pKa1+pKa2)=(1/2)(2.16+7.21)=4.69 可选甲基红作指示剂 (4) 焦磷酸H4P2O7

因为Ka1>10-7,Ka1/Ka2 <105, ?不能分步滴定至第一终点

因为 Ka2>10-7,Ka2/Ka3 >104, ?能分步滴定至第二终点 因为 Ka3>10-7,Ka3/Ka4 <105, ?不能分步滴定至第三终点 因为c?Ka4<10-8, ?不能滴定至第四终点 滴定达第二终点时生成H2P2O72-

pH(计)=(1/2)(pKa2+pKa3)=(1/2)(2.37+6.60)=4.49 可选甲基红或甲基橙作指示剂 3-9答:

(1)用将NaHCO3加热至270—300?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。

(2)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Na2O,对标定结果无影响。

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(3)以H2C2O4?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。 (4)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,应选酚酞作指示剂,则会使测定结果偏高。 3-10

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2

c(HCl)?2m(Na2C2O4)2?0.3042g?1 ??0.2029mol?L?1M(Na2C2O4)?V(HCl)134.0g?mol?0.02238L3-11解:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

所以,吸收CO2后,NaOH的实际浓度和Na2CO3的浓度分别为:

0.3000mol/L?0.1000L-2?0.0020mol?0.2600mol/L 0.1000Lc(Na2CO3)?0.0200mol/Lc'(NaOH) ? 若以酚酞为指示剂,用HCl标准溶液滴定此溶液,发生的反应为: HCl+NaOH=NaCl+H2O HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl

过程中消耗HCl的物质的量=0.1000L(0.2600mol/L+0.0200mol/L)=0.02800mol 故据此计算得NaOH的浓度c′(NaOH)=0.02800mol / 0.1000L =0.2800mol/L

3-12答: 滴定反应:4NH4++6HCHO = (CH2)6N4H++3H++6H2O

(CH2)6N4H++3H++4OH- = (CH2)6N4+4H2O

w(N)?c((NaOH)V(NaOH)M(NH3)c((NaOH)V(NaOH)M(N) w(NH3)?msms

1c((NaOH)V(NaOH)M{(NH4)2SO4}2w[(NH4)2SO4]?ms3-13解:

c(NaOH)V(NaOH)0.07891mol?L?1?15.83mLc(HCl)???0.0499m7o?lL?1

V(NaOH)25.00mLw(N)?[c(HCl)V(HCl)?c(NaOH)V(NaOH)]M(N)ms

(0.04997mol?L-1?0.05000L?0.07891mol?L?1?0.01312L)?14.01g?mol?1 ?0.4750g ?4.312%

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