第四、五章分析化學(xué)答案(20220216052130)

1、第四章滴定分析概論1. 當(dāng)參加的標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測組分按反響式的化學(xué)計量關(guān)系恰好反響完全時，反 應(yīng)即到達(dá)了化學(xué)計量點。滴定度是指每毫升滴定劑相當(dāng)于待測物質(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待測物質(zhì)反響，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，加熱枯燥時不分解，稱量時不吸濕，不吸收C02,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.計算以下各物質(zhì)的量濃度

2、。1用的H2C2O4 -2H2O配制成的溶液;2用的H2SO4配成的溶液；3用的NaOH配制成溶液；4用g的BaCl2配制成溶液398.0 10298.08 30.04997mol /L20.0 103.003如皿 0.7500mol/L 0.10069.04208.23 0.1657mol/L2.004.濃鹽酸的相對濃度為1.19,其中含HCI為37%，求其濃度為多少？如 欲配制1L 0.1mol/L的HCI溶液，應(yīng)取這種濃鹽酸多少毫升？1.19 1000 37%36.4612.08mol/L1 0.112.08vv8.28ml9. 現(xiàn)有 0.0968mol/L HCl 溶液 1000ml,

3、欲配成 0.1000mol/L HCl 溶液 2000ml, 需參加鹽酸溶液多少毫升？0.0968 1000 12.08v 0.1000 2000v 8.60ml10. 用20.00ml KMnO 4溶液恰好能氧化一定重量的 KHC 2。42出0,同樣重量 的 KHC 204 -2H2O 能被 0.1000mol/L NaOH 溶液 22.10ml 中和，試求 KMnO 4溶 液的濃度。2KMnO 4 5KHC2O4 5NaOHCKMnO4_ CKHC2O4 H2OVKHC2O4 H2O_ CNaOH VNaOHaa VKMnO4VKMnO420.1000 22.1050.04420mol/L

4、20.00第五章酸堿滴定1. 1寫出以下堿的共軛酸HCO 3-, CH3COO-, H2O, C6H5NH2, NH3, Ac-, S2-解：H2CO3, CH3COOH, H 3O+, C6H5NH3+, NH4+, HAc, HS-(2 )寫出以下酸的共軛堿HNO3, H2O, H2PO4-, HCO3-, HC2O4-, H2S, HPO42- 解: NO3-, OH-, HPO42-, CO32-, C2O42-, HS-, PO43-2. HA + B = BH+ + A-酸堿的離解、酸堿中和反響都是質(zhì)子轉(zhuǎn)移的酸堿反響，是兩個共軛酸 堿對共同作用的結(jié)果，酸堿中和反響所生成的鹽實質(zhì)上是

5、酸、堿或兩性物 質(zhì)。鹽的水解實質(zhì)也是酸、堿質(zhì)子轉(zhuǎn)移反響。3. 寫出以下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 + + NH 4+ = OH-NH4HCO3 : H + +H 2CO3 = NH 3 + CO32- +OH -NH 4Ac :H + +HAc = OH - + NH 3Na2HPO4 : H+ + H 2PO4- + 2H 3PO4 = oh - + PO 43- Na3PO4 : H + + HPO 42- + 2H 2PO4- + 3H 3PO4= OH- H2CO3 : H + = HCO

6、3- +2 CO32 + OH -H3PO4 :H+ = H2PO4- + 2HPO 42- + 3PO43- +OH -4. 計算：(1) 計算 0.10 mol/L NaAc 水溶液的 pH. (K a(HAc)=1.8 X0-5) 計算 0.10 mol/L NH 4Cl 水溶液的 pH. (K b(NH3)=1.8 X0-5)(1)計算Kb10 141.8 105.56 10CK b>20K w,C/K b>500,用最簡式計算。OH-CKb . 5.56 10-10 0.10 7.46 10(2) 同理 Ka 5.56 10 10CKa>20Kw,C/Ka>5

7、00,用最簡式計算。H CKa. 5.56 10-10 0.10 7.46 10 6 H+ 10-65. 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，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?，?于結(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 = pK In土 1選擇指示劑的原那么：指示劑的變色終端應(yīng)落在計量點附近的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。產(chǎn)生這種差異的 原因是由于人眼對紅色深色較之對黃色淺色更為敏感的緣故，所以甲基橙的變

8、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值隨滴定劑參加的變化情況，即以參加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。滴定過程中計量點前后計量點前后土 0.1%相對誤差范圍內(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. 以下酸堿能否直接用0.10 mol/L NaOH或HCI標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，如能滴定，計 算計量點的pH。并說明應(yīng)選用何種指示劑？10.10 mol/L HCOOH 水溶液KaX 10-420.10 mol/L NH4CI 水溶液Kb X 10-530.10 mo

9、l/L C6H5COOH 水溶液KaX 10-540.10 mol/L C6H5COONa 水溶液50.10 mol/L C6H5OH 水溶液X 10-60.10 mol/L C 6H 5ONa 水溶液解：1甲酸HCOOHKaX 10-4Ca Ka > 10-8，能被準(zhǔn)確滴定計量點產(chǎn)物：HCOO 兀弱堿 CbKb> 20Kw, Cb / Kb > 500OHCb1014 O'101.67 10 62.1.8 10 46pOH lg 1.67 106 lg 1.675.78可選酚酞或苯酚紅為指示劑10 14pH 14.00 5.788.22zm0102KbX 10-5K

10、a 応5.56 10CaKa X 1O-10V 10-8所以不能被準(zhǔn)確滴定C6H5COOH KaX 10-5 CaCa Ka > 10-8，能被準(zhǔn)確滴定計量點產(chǎn)物：C6H5COO 一元弱堿 CbKb> 20Kw , Cb / Kb > 500OHKw CbKapOHpH14106.2 10 5°.102.842lg 2.84 10 66 lg 2.8414.00 5.558.455.5510 6可選酚酞或百里酚紅為指示劑© 忙拾 1-6 1010X 10-10CaKa = X10-11<所以不能被準(zhǔn)確滴定10-8CaKa X 10-11< 10

11、-8所以不能被準(zhǔn)確滴定 C6H5ONa KaX 10-10 CbKwKaKb10 1451.1 10 10 9J 10Cb Kb > 10-8，能被準(zhǔn)確滴定 計量點產(chǎn)物：C6H5OH 一兀弱酸CaKa>20Kw , Ca / Ka > 500pH一 CaKa0.10 1.1 10 1022.34 10lg 2.34 10 66 lg 2.345.63可選甲基紅為指示劑9.以下酸堿水溶液能否進(jìn)行分步滴定或分別滴定？1H3PO4 Ca1X 10-3 Ka2 X 1。" Ka3X 10“-84C Ka1> 10Ka1/ Ka2> 10-84C Ka2<

12、10Ka2/ Kaa> 10所以，H3PO4可以被分步滴定，有兩個滴定突躍。 第一計量點，產(chǎn)物H2PO4-，XKX 10-5)=4.66,選擇甲基紅為指示劑。 第二計量點，產(chǎn)物HPO42-a2<7.6 10 3 6.3 10 82.19 10 5.Ka2Ka34.4 10 13 6.3 10 8 1.66 10 10X 10-10)=9.78,選擇酚酞為指示劑。a3232H2C2O4 Ca1X 10Ka2 X 10-8-8C Ka1> 10C Ka2 > 10所以，H2C2O4不能被分步滴定，兩個,Ka1/ Ka2V 104H+都能被準(zhǔn)確滴定，只有一個滴定突躍。計量點時

13、產(chǎn)物C2O42-,OH14內(nèi)罟淸2.3 10 6X 10-6)=5.64,pH=14-5.64=8.36，選擇酚酞為指示劑。10.有一含有Na2CO3的NaOH藥品mol/L的HCI溶液滴定至酚酞終點，耗 去酸48.16ml,繼續(xù)滴定至甲基橙終點，又耗去酸 24.08ml,試計算Na2CO3 和NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：Na2CONaOHNaHCO 3NaClNaClNa2CO3%48.16ml1 3-2 0.3000 24.08 105.99 10 3100%64.95%1.179NaOH% =0.3000(宓624.°8)4°.00 10 3100%24.51%1.179

14、11. 某一含有Na2CO3、NaHCO3及雜質(zhì)的試樣雜質(zhì)不與酸反響,用0.2120mol/L HCI溶液滴定，用酚酞做指示劑，變色時用去 HCI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：Na2CONaHCO 3NaCl NaHCO 320.50ml k NaCl*0.2120 2 20.50 105.990.6020 2000NaHCO 3% = 0.2120 (25.88 20.50) 84.01 100% 15.92%0.6020 1000Na2CO3% =100% 76

15、.52%12. 用基準(zhǔn)物硼砂Na2B4O7 -10H2O標(biāo)定HCI溶液的濃度。稱取硼砂，溶解于 水后參加甲基橙指示劑，以 HCI溶液滴定，消耗HCI 25.30ml,計算HCI溶液的 濃度。M Na2B4O7 10H2O=381.37CHCIt m硼砂 a M硼砂10000.5722381.372 10000.1186moILHCI25.3014.稱取不純的CaCO3試樣，溶解于25.00ml HCI溶液0.2480moI/L丨中，過 量的酸用6.80ml NaOH溶液0.2450moI/L丨回滴，求試樣中 CaCO3的百分含 量？ M caCO3 =381.37CaCO3 2HCI 2NaO

16、H1100.00.2480 25.00 0.2450 6.80CaCOs% -1000 100% 90.68%0.250015.準(zhǔn)確稱取某草酸試樣，加水溶解并定容至，取25.00ml,以滴定酚酞指示劑顯微 紅色，計算H2C2O4 -2H2O的百分含量。M H2C2O4 2H2O =0.1000 23.50H2C2O4 H2O%250.00 126.0625.0010001.500100% 98.75%18.何謂溶劑的拉平效應(yīng)和區(qū)分效應(yīng)？在以下何種溶劑中，醋酸、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：不管酸的固有酸常數(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fO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)移反響不完全，并且在程度上有差異，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.指出以下溶劑中，何者為質(zhì)子性溶劑？何者為非質(zhì)子性溶劑？假設(shè)為質(zhì)子性 溶劑，是酸性溶劑還是堿性溶劑？假設(shè)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；堿性溶劑6二氧