第四、五章分析化學(xué)答案

1、第四章 滴定分析概論1. 當(dāng)加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)組分按反應(yīng)式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系恰好反應(yīng)完全時(shí)，反應(yīng)即達(dá)到了化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。滴定度是指每毫升滴定劑相當(dāng)于待測(cè)物質(zhì)的克數(shù)，用TT/A表示；每毫升滴定劑中所含溶質(zhì)的克數(shù)表示的滴定度用TM表示。先用適當(dāng)?shù)脑噭┡c待測(cè)物質(zhì)反應(yīng)，使之置換出一種能被定量滴定。2. 用來直接配置標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)即稱為基準(zhǔn)物質(zhì)。基準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備的條件：1) 物質(zhì)具有足夠的純度，即雜質(zhì)含量小于滴定分析所允許的誤差限度；2) 物質(zhì)的組成要與化學(xué)式完全符合；3) 物質(zhì)的性質(zhì)穩(wěn)定，加熱干燥時(shí)不分解，稱量時(shí)不吸濕，不吸收CO2，不被空氣氧化；4) 物質(zhì)最好具有較大的摩爾質(zhì)量以減少稱量誤差。5. 計(jì)算下列

2、各物質(zhì)的量濃度。（1）用0.630g 的H2C2O4· 2H2O配制成100.0ml的溶液；（2）用98.0mg的H2SO4配成20.0ml的溶液；（3）用3.00g的NaOH配制成0.100L溶液；（4）用69.0 g的BaCl2配制成2.00L溶液（2） （3） （4） 4. 已知濃鹽酸的相對(duì)濃度為1.19，其中含HCl為37%，求其濃度為多少？如欲配制1L 0.1mol/L 的HCl溶液，應(yīng)取這種濃鹽酸多少毫升？ 9. 現(xiàn)有0.0968mol/L HCl溶液1000ml, 欲配成0.1000mol/L HCl溶液2000ml,需加入鹽酸溶液多少毫升？ 10. 用20.00ml

3、KMnO4溶液恰好能氧化一定重量的KHC2O4· 2H2O，同樣重量的KHC2O4· 2H2O能被0.1000mol/L NaOH溶液22.10ml中和，試求KMnO4溶液的濃度。 2KMnO4 5KHC2O4 5NaOH 第五章 酸堿滴定1.（1） 寫出下列堿的共軛酸HCO3-, CH3COO-, H2O, C6H5NH2, NH3, Ac-, S2-解：H2CO3, CH3COOH, H3O+, C6H5NH3+, NH4+, HAc, HS- ( 2 ) 寫出下列酸的共軛堿HNO3, H2O, H2PO4-, HCO3-, HC2O4-, H2S, HPO42-解：N

4、O3-, OH-, HPO42-, CO32-, C2O42-, HS-, PO43-2. HA + B = BH+ + A-酸堿的離解、酸堿中和反應(yīng)都是質(zhì)子轉(zhuǎn)移的酸堿反應(yīng)，是兩個(gè)共軛酸堿對(duì)共同作用的結(jié)果，酸堿中和反應(yīng)所生成的鹽實(shí)質(zhì)上是酸、堿或兩性物質(zhì)。鹽的水解實(shí)質(zhì)也是酸、堿質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。3. 寫出下列酸堿組分在水溶液中的質(zhì)子平衡式：HNO3 ：H+ = NO3- + OH- HCN ：H+ = CN- + OH- NH3 ：H+ + NH4+ = OH- NH4HCO3 ：H+ +H2CO3 = NH3 + CO32- +OH- NH4Ac ： H+ +HAc = OH- + NH3 Na2

5、HPO4 ： H+ + H2PO4- + 2H3PO4 = OH- + PO43-Na3PO4 ： H+ + HPO42- + 2H2PO4- + 3H3PO4= OH- H2CO3 ： H+ = HCO3- +2 CO32- + OH-H3PO4 ： H+ = H2PO4- + 2HPO42- + 3PO43- +OH-4. 計(jì)算：(1) 計(jì)算0.10 mol/L NaAc水溶液的pH. (Ka(HAc)=1.8×10-5)(2) 計(jì)算0.10 mol/L NH4Cl水溶液的pH. (Kb(NH3)=1.8×10-5)(1) 計(jì)算 CKb>20KW,C/Kb>

6、500,用最簡式計(jì)算。 POH = 5.12 PH = 8.88 (2) 同理 CKa>20KW,C/Ka>500, 用最簡式計(jì)算。 H+ = 7.4610-6 PH = 5.125. 酸堿指示劑一般是有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿，它們的共軛酸式和共軛堿式由于具有不同的結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)不同的顏色。當(dāng)溶液的pH值改變時(shí)，指示劑失去質(zhì)子，由酸式轉(zhuǎn)變?yōu)楣曹棄A式，或得到質(zhì)子，由堿式轉(zhuǎn)變?yōu)楣曹椝崾剑捎诮Y(jié)構(gòu)上的改變，從而引起溶液顏色的變化。指示劑的變色范圍：pH=pKIn±1選擇指示劑的原則：指示劑的變色終端應(yīng)落在計(jì)量點(diǎn)附近的pH突躍范圍內(nèi)。6. 甲基橙為一有機(jī)弱酸，理論變色范圍pH2.44.4，

7、而實(shí)際變色范圍為pH3.14.4。產(chǎn)生這種差異的原因是由于人眼對(duì)紅色（深色）較之對(duì)黃色（淺色）更為敏感的緣故，所以甲基橙的變色范圍在pH小的一端就短一些。7. 酸堿在滴定過程中，溶液pH值隨滴定劑加入的變化情況,即以加入的滴定劑體積（或滴定百分率）為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)溶液的pH值為縱坐標(biāo)繪制的曲線稱pH滴定曲線。滴定過程中計(jì)量點(diǎn)前后(計(jì)量點(diǎn)前后±0.1相對(duì)誤差范圍內(nèi))pH值的突變稱為滴定突變。影響滴定曲線的因素：滴定突變范圍的大小受酸堿濃度以及離解常數(shù)的影響。8. 下列酸堿能否直接用0.10 mol/L NaOH或HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，如能滴定，計(jì)算計(jì)量點(diǎn)的pH。并說明應(yīng)選用何種指示劑？（

8、1）0.10 mol/L HCOOH水溶液（Ka=1.8×10-4）（2）0.10 mol/L NH4Cl水溶液(Kb=1.8×10-5）（3）0.10 mol/L C6H5COOH水溶液（Ka=6.2×10-5）（4）0.10 mol/L C6H5COONa水溶液 （5） 0.10 mol/L C6H5OH水溶液(Ka=1.1×10-10 )（6） 0.10 mol/L C6H5ONa水溶液解：（1）甲酸（HCOOH） Ka = 1.8×10-4 Ca ·Ka > 10-8，能被準(zhǔn)確滴定 計(jì)量點(diǎn)產(chǎn)物：HCOO 一元弱堿 CbK

9、b 20KW , Cb / Kb > 500 可選酚酞或苯酚紅為指示劑 （2）Kb=1.8×10-5 CaKa =5.56×10-1010-8所以不能被準(zhǔn)確滴定 （3）C6H5COOH Ka = 6.2×10-5 Ca=0.1mol/L Ca ·Ka > 10-8，能被準(zhǔn)確滴定 計(jì)量點(diǎn)產(chǎn)物：C6H5COO 一元弱堿 CbKb 20KW , Cb / Kb > 500 可選酚酞或百里酚紅為指示劑 （4） CaKa =1.6×10-1110-8 所以不能被準(zhǔn)確滴定 （5） Ka=1.1×10-10 CaKa =1.1&#

10、215;10-1110-8 所以不能被準(zhǔn)確滴定(6) C6H5ONa Ka = 1.1×10-10 Cb=0.10mol/L Cb ·Kb > 10-8，能被準(zhǔn)確滴定 計(jì)量點(diǎn)產(chǎn)物：C6H5OH 一元弱酸 CaKa 20KW , Ca / Ka > 500 可選甲基紅為指示劑9. 下列酸堿水溶液能否進(jìn)行分步滴定或分別滴定？（1）H3PO4 C=0.10mol/L Ka1=7.6×10-3 Ka2 =6.3×10-8 Ka3=4.4×10-13 C Ka110-8 Ka1/ Ka2104 C Ka210-8 Ka2/ Ka3104 所以

11、，H3PO4可以被分步滴定，有兩個(gè)滴定突躍。第一計(jì)量點(diǎn)，產(chǎn)物H2PO4-， pH=-lg(2.19×10-5)=4.66, 選擇甲基紅為指示劑。第二計(jì)量點(diǎn)，產(chǎn)物HPO42-pH=-lg(1.66×10-10)=9.78，選擇酚酞為指示劑。 （2）H2C2O4 C=0.10mol/L Ka1=5.9×10-2 Ka2 =6.4×10-3 C Ka110-8 C Ka2 10-8 ，Ka1/ Ka2104所以，H2C2O4不能被分步滴定,兩個(gè)H+都能被準(zhǔn)確滴定，只有一個(gè)滴定突躍。計(jì)量點(diǎn)時(shí)產(chǎn)物C2O42-,pOH=-lg(2.3×10-6)=5.64

12、, pH=14-5.64=8.36，選擇酚酞為指示劑。 10. 有一含有Na2CO3的NaOH藥品1.179g, 用0.3000 mol/L 的HCl溶液滴定至酚酞終點(diǎn)，耗去酸48.16ml, 繼續(xù)滴定至甲基橙終點(diǎn)，又耗去酸24.08ml, 試計(jì)算Na2CO3和NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 解：Na2CO3 0.3mol/L HCl NaHCO3 NaCl NaOH 48.16ml NaCl 24.08ml Na2CO3% NaOH% = 11. 某一含有Na2CO3、NaHCO3及雜質(zhì)的試樣0.6020g(雜質(zhì)不與酸反應(yīng)), 用0.2120mol/L HCl溶液滴定，用酚酞做指示劑，變色時(shí)用去HCl

13、溶液20.50ml,繼續(xù)滴定至甲基橙變色，用去25.88ml, 求試樣中各成分的百分含量。（M Na2CO3=105.99, M NaHCO3=84.01）解：Na2CO3 0.2120mol/L HCl NaHCO3 NaCl NaHCO3 20.50ml NaCl 25.88ml Na2CO3% = NaHCO3% = 12. 用基準(zhǔn)物硼砂（Na2B4O7· 10H2O）標(biāo)定HCl溶液的濃度。稱取硼砂0.5722g,溶解于水后加入甲基橙指示劑，以HCl溶液滴定，消耗HCl 25.30ml,計(jì)算HCl溶液的濃度。（M Na2B4O7· 10H2O=381.37） 14.

14、稱取0.2500g 不純的CaCO3試樣，溶解于25.00ml HCl溶液（0.2480mol/L）中，過量的酸用6.80ml NaOH溶液（0.2450mol/L）回滴，求試樣中CaCO3的百分含量？（M CaCO3=381.37）CaCO3 2HCl2NaOH 15.準(zhǔn)確稱取某草酸試樣1.500g, 加水溶解并定容至250.00ml，取25.00ml,以0.1000mol/L NaOH 23.50ml 滴定酚酞指示劑顯微紅色，計(jì)算H2C2O4· 2H2O的百分含量。（M H2C2O4· 2H2O=126.06）18. 何謂溶劑的拉平效應(yīng)和區(qū)分效應(yīng)？在下列何種溶劑中，醋酸

15、、苯甲酸、鹽酸、高氯酸的強(qiáng)度都相同？（1）純水；（2）濃硫酸；（3）液氨；（4）甲基異丁酮；（5）乙醇。 解：不論酸的固有酸常數(shù)有多大區(qū)別，但溶于水后其固有酸強(qiáng)度的差異已不能表現(xiàn)出來，都被拉到H3O+的強(qiáng)度水平，結(jié)果使它們的酸強(qiáng)度均相等，溶劑的這種作用稱為拉平效應(yīng)。將四種酸溶于某種弱酸中，由于該弱酸的堿性比水弱，這四種酸在其中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)不完全，并且在程度上有差別，該弱酸的這種作用稱為區(qū)分效應(yīng)。 在(3)液氨中酸強(qiáng)度相同。20.指出下列溶劑中，何者為質(zhì)子性溶劑？何者為非質(zhì)子性溶劑？若為質(zhì)子性溶劑，是酸性溶劑還是堿性溶劑？若為非質(zhì)子性溶劑，是惰性溶劑還是顯堿性的非質(zhì)子性溶劑？（1）甲基異丁基酮：非質(zhì)子性溶劑；堿性溶劑（2） 苯：非質(zhì)子性溶劑；惰性溶劑（3） 水：質(zhì)子性溶劑；兩性溶劑（4） 冰醋酸：質(zhì)子性溶劑；酸性溶劑（5） 乙二胺：質(zhì)子性溶劑；