分析思考题.docx
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分析思考题
1、写出(NH4)2CO3、(NH4)2HPO4、NaHS的PBE。
2、写出等摩尔的NaOH、NH3、H3PO4混合溶液的PBE。
3、P1631
4、浓度为c(mol·L-1)的NaNO3溶液的质子平衡方程是
A.[H+]=[OH-];B.[Na+]=[NO3-]=c;
C.[H+]=[Na+]=[NO3-]+[OH-];
D.[Na+]+[NO3-]=c
[例]0.050mol/L的AlCl3溶液中αCl-和αAl3+
[解]αCl-=γCl-[Cl-]=γCl-×3×0.050
γCl-=0.66
αCl-=0.099mol/L
同理:
αAl3+=γAl3+[Al3+]=0.050×0.11=0.0055mol/L
例1:
Cmol/L的HAC体系有如下的MBE
C=[HAC]+[AC-]
例2:
Cmol/L的H3PO4体系
C=[H3PO4]+[H2PO4-]+[HPO42-]+
[PO43-]
例3:
写出Cmol/L的NaCN溶液体系的MBE
[Na+]=C
C=[CN-]+[HCN]
例4:
写出2×10-3mol/L的Cu(NO3)2和0.2mol/L的NH3溶液等体积混合后的体系的MBE。
原始组分:
NO3-Cu2+NH3
[NO3-]=2×10-3mol/L
CCu2+=[Cu2+]+[Cu(NH3)2+]+[Cu(NH3)22+]+
[Cu(NH3)32+]+[Cu(NH3)42+]+[Cu(NH3)52+]
CNH3=[NH3]+[Cu(NH3)2+]+2[Cu(NH3)22+]
+3[Cu(NH3)32+]+4[Cu(NH3)42+]
+5[Cu(NH3)52+]+[NH4+]?
例1:
写出Na2S水溶液的PBE
例2:
写出Na2HPO4的PBE
例3:
写出等摩尔的NaOH、NH3、H3PO4混
合后的PBE。
1、分析浓度和平衡浓度的书写符号分别是什么?
二者分别所表示的意义是什么?
2、总结出HnA、B(OH)n溶液中各型体分布数
(δ)与溶液中[H+]之间的规律。
3、δ与酸、碱溶液的分析浓度之间的关系是什么?
4、讨论各型体的分布系数主要应用在哪些方面。
5、H3PO4的pKa1-pKa3分别为2.12,7.20,12.36,在pH=4.6的H3PO4溶液中的主要存在型体为。
6、计算在pH=5.0时,0.1mol/LHAC溶液中[AC-]、[HAC]分别是多少?
7、已知磷酸的pKa1=2.16,pKa2=7.21,pKa3=
12.32,又已知细胞内液体的pH值由磷酸共轭酸碱对控
制为7.4左右,故其共轭酸碱对型体应为___.
A.H3PO4- H2PO4-B.H2PO4--HPO42-
C.HPO42-- PO43-D.H2PO4-
8、如在纯水中通入CO2,然后将其pH值调至7.0,再通入
CO2至饱和,此时体系中存在的主要型体是____。
已知H2CO3的pKa1=6.38,pKa2=10.25
A.H2CO3-HCO3- B.CO32-C.HCO3-
D.HCO3--CO32-E.H2CO3
例1:
计算在pH=5.0时,HAC各型体的分布系数。
例2:
计算在pH=5.0时,0.1mol/LHAC溶液中[AC-]、[HAC]分别是多少?
例:
计算在pH=5.0时,0.1mol/LH2C2O4各型体的平衡浓度。
选择题,共有2小题,每题2分。
测试时间为4分钟。
1.已知磷酸的pKa1=2.16,pKa2=7.21,pKa3=12.32,又已知细胞内液体的pH值由磷酸共轭酸碱对控制为7.4左右,故其共轭酸碱对型体应为___.
A.H3PO4- H2PO4-B.H2PO4--HPO42-
C.HPO42-- PO43-D.H2PO4-
2.如在纯水中通入CO2,然后将其pH值调至7.0,再通入CO2至饱和,此时体系中存在的主要型体是____。
已知H2CO3的pKa1=6.38,pKa2=10.25。
A.H2CO3-HCO3- B.CO32-C.HCO3-
D.HCO3--CO32-E.H2CO3
答案(BA)
溶液种类
举例PBE式
公式
使用条件
强酸
一元弱酸
多元弱酸
弱酸混合
两性物质
缓冲溶液
2、在20ml0.1mol·L-1HAc溶液中加入等体积相同浓度的
NaOH溶液,搅拌均匀后,计算其pH。
已知HAc的Ka=1.8×10-5
3、推导出CHAmol/L的HA、CHBmol/L的HB和CHCmol/L的HC混合混合溶液的[H+]的计算表达式。
4、1.0×10-4mol/LNH4Cl溶液的pH。
已知NH3的Kb=1.8×10-5。
5、计算0.10mol/LHF溶液的pH值,已知Ka=7.2×10-4
6、已知0.10mol·L-1一元弱酸溶液的pH=3.0,则
0.10mol·L-1共轭碱NaB溶液的pH是()
A.11.0B.9.0
C.8.5D.9.5
7、计算下列溶液的pH:
(1)50ml0.1mol·LH3PO4
(2)50ml0.1mol·LH3PO4+25ml0.1mol·LNaOH
(3)50ml0.1mol·LH3PO4+50ml0.1mol·LNaOH
(4)50ml0.1mol·LH3PO4+75ml0.1mol·LNaOH
例1:
计算0.01mol/LHAC溶液的pH值。
例2:
计算1.0×10-4mol/L的NaAC的pH值。
例3:
计算0.1mol/L的NH3溶液的pH值。
(在计算时,要先讨论条件,再选择公式。
)
例:
计算0.10mol/LHF溶液的pH值,已知Ka=7.2×10-4
例:
计算1.0×10-4mol/LNH4Cl溶液的pH。
已知NH3的Kb=1.8×10-5
例:
在20ml0.1mol·L-1HAc溶液中加入等体积相同浓度的NaOH溶液,搅拌均匀后,计算其pH。
较未加NaOH溶液之前,溶液的pH增大了多少?
已知HAc的Ka=1.8×10-5
例1:
计算1.0×10-1mol/L的NaH2PO4的pH值。
例2:
计算1.0×10-1mol/L的Na2HPO4的pH值。
NaH2PO4的[H+]的表达式:
Na2HPO4的[H+]的表达式:
[例]求0.025mol/L的氨基乙酸水溶液的pH
两性物Ka1=4.5×10-3双极离子Ka2=2.5×10-10
||
Kb2=2.2×10-12作碱较弱←→Ka2作酸较弱
例:
P128例19
1、请判断下列哪些溶液体系具有缓冲作用:
A0.1mol/LHCl
B1.0×10-5mol/LNaOH
C0.1mol/LNH4Cl和0.5mol/LNaOH
等体积混合后的溶液。
D0.1mol/LHCl和0.5mol/LNaAc等体积混
合后的溶液。
2、请写出用来校正pH计的标准溶液有哪些?
3、请举例说明一般缓冲溶液的作用。
4、在0.20mol/LHCl溶液中,通过加入____,使pH变化至5.5所形成的溶液是pH缓冲溶液。
已知:
HAc,pKa=4.76;NH3,pKb=4.75;
(C5H5N),pKb=8.74;(CH2)6N4H+,pKa=5.13
A.吡啶(C5H5N)B.HAc
C.NH3D.(CH2)6N4H+
5、在浓度相同的下列盐的水溶液中,其缓冲作用最大的是:
ANaHCO3BNaH2PO4
CNa2B4O7·H2ODNa2HPO4
6、计算下列溶液的pH:
(1)1.0molNH3+0.5molHCl
(2)0.5molNH3+1.0molHCl
(3)1.0molHAC+0.5molNaOH
(4)0.5molHAC+1.0molNaOH
7、在1L0.12mol/LNaAc0.10mol/LHAc混合液中加入4克NaOH,该体系的缓冲容量将。
A.不变 B.变小C.变大D.难以判断
8、若配制pH=10的NH3-NH4Cl缓冲溶液1L,已知用去15mol/L氨水350ml,问需要NH4Cl多少克?
例:
求0.10mol/LNH4HF2溶液的pH。
[分析]体系0.10mol/LNH4HF2实际是由
(0.10mol/L)NH4F+(0.10mol/L)HF构成。
体系中的酸型体有NH4+和HF,离解常数的对数分别为:
pKa=9.25,pKa(HF)=3.17
显然:
Ka(HF)>>Ka(NH4+),NH4+的离解被抑制。
体系中的碱型体有F-。
因此该体系主要是(0.10mol/L)F-+HF(0.10mol/L)构成的缓冲体系。
[P134例]0.3mol/L的吡啶和0.10mol/L的HCl等体积混合是否为缓冲液?
缓冲溶液的配制
用100ml0.01mol/LNaOH溶液配制pH为9.0的缓冲溶液,需加入多少克NH4Cl?
弱酸
pKa
弱酸
pKa
氨基乙酸
2.59.7
*硼砂
9.24
氯乙酸
2.7
*磷酸
2.06.911.7
甲酸
3.65
弱碱
pKb
丁二酸(琥珀酸)
4.005.28
*六次甲基四胺
8.74
*乙酸
4.65
三乙醇胺
7.9
柠檬酸
3.04.46.1
*三羟甲基甲胺
5.79
碳酸
6.310.1
*NH3
4.63
缓冲溶液
pH(25oC)
饱和酒石酸氢钾(0.034mol·kg-1)
3.557
邻苯二甲酸氢钾(0.050mol·kg-1)
4.008
0.025mol·kg-1KH2PO4+
0.025mol·kg-1Na2HPO4
6.865
硼砂(0.010mol·kg-1)
9.180
饱和氢氧化钙
12.454
测试题:
1.下列四种同浓度的溶液对酸度的缓冲能力最小的是____。
A.HCl溶液B.NaH2PO4,pKa1=2.16,pKa2=7.21,
pKa3=12.32C.同浓度的NaAc-HAc混合液
D.酒石酸氢钾,pKa1=3.04,pKa2=4.37
2.在1L0.12mol/LNaAc0.10mol/LHAc混合液中加入4克NaOH,该体系的缓冲容量将____。
A.不变 B.变小C.变大D.难以判断
3.在0.20mol/LHCl溶液中,通过加入____,使pH变化至5.5所形成的溶液是pH缓冲溶液。
已知:
HAc,pKa=4.76;NH3,pKb=4.75;
(C5H5N),pKb=8.74;(CH2)6N4H+,pKa=5.13
A.吡啶(C5H5N)B.HAc
C.NH3D.(CH2)6N4H+
4.某分析工作者欲配制1升pH=0.64的缓冲溶液,称取纯三氯乙酸(CCl3COOH)16.3g,溶于水后,需加入多少摩尔强酸或强碱用水稀释至1L。
已知:
M(CCl3COOH)=163.4,Ka=0.23。
思考题
1、从实验中所观察到的实验现象理解酸碱指示剂的作用
原理。
2、指示剂在指示终点的过程中是否参与化学反应,指示
剂的用量对滴定的结果有无影响?
3、当用NaOH标准溶液滴定HCl溶液时,酚酞指示剂的用量
越多,终点时变色越灵敏,滴定误差越小?
4、为什么不同的指示剂会有不同的变化色范围?
5、根据推算,各种指示剂的变色范围应为几个pH单位?
指示剂的实际变色范围是否与推算结果相符?
为什么?
举例说明之。
6、从变色范围看,滴定反应的指示剂应怎样选择?
7、强酸滴定弱碱应选用的指示剂是。
8、强碱滴定弱酸应选用的指示剂是。
9、用NaOH标准溶液滴定H2A,H2A+OH-=HA-+H2O
(PKa1=4.00,PKa2=10.00):
选用最合适的指示剂是()
a、甲基橙(变色范围pH:
3.1-4.4)
b、溴甲酚绿(变色范围pH:
4.00-5.60)
c、对—硝基苯酚(变色范围pH:
5.00-7.00)
d、酚酞(变色范围pH:
8.00-10.00)
1、酸碱滴定曲线讨论的是哪一个物理量的变化规
律。
2、此变化规律通过哪些理论来解释。
3、滴定曲线的突跃段给我们哪些信息。
4、影响滴定突跃的因素有哪些。
5、指示剂的选择原则是什么。
6、单一金属离子准确滴定的条件是什么。
7、多元酸碱分步滴定的条件是什么。
8、0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定1.0×10-1mol·L-1HCl和1.0×10-2mol·L的HAc,何者的滴定突跃范围大?
9、0.1mol·L的NaOH溶液滴定1.0×10-1mol·L-1HAc和1.0×10-1mol·L-1的HF,何者的滴定突跃范围大?
10、下列物质是否能直接滴定:
A0.10mol·L-1NaAc(Ka=1.8*10-5)
B0.10mol·L-1NH4Cl(Kb=1.8*10-5)
C0.10mol·L-1HCOOH(Ka=2.4*10-4)
D0.10mol·L-1CH3NH2(K(CH3NH3+)=1.8*10-11)
11、P1628
12、下列酸溶液能否准确进行分步滴定?
能滴定到哪一段?
(1)H2SO4
(2)酒石酸(3)草酸(4)H3PO4
(5)丙二酸(pKa1=2.65,pKa2=5.28)
例:
下列多元酸(碱)、混合酸(碱)中每种酸(碱)的分析浓度均为0.10mol·L-1(标明的除外),能否用等浓度的滴定剂准确进行分步滴定或分别滴定?
如能直接滴定(包括滴定总量),根据计算的pHsp选择适宜的指示剂。
用NaOH液(0.1000mol/L)滴定HCOOH液(0.1000mol/L)时,⑴用中性红为指示剂,滴定到pH=7.0为终点;⑵用百里酚酞为指示剂,滴定到pH=10.0为终点,分别计算它们的滴定终点误差。
1、P162:
13
2、一定质量的混合试样溶于水,(含有NaOH、
Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4、的一种或几种及
不溶于酸的杂质)用酚酞作指示剂,用一定浓
度的HCl溶液滴至溶液变色,所用体积为V1,再
用甲基红作指示剂,用HCl标准溶液滴定至变
色,所用体积为V2,讨论V1、V2不同体积比例
关系的试样组成及含量的计算表达式。
3、设计下列混合物的分析方案:
(1)HCl+NH4Cl混合液;
(2)硼酸+硼砂混合物;
(3)HCl+H3PO4混合液;
(4)用酸碱滴定法测定溶液中Ca2+浓度。
思考题:
1、下列物质中,哪些不能用强碱直接滴定?
:
AC6H5NH2·HClKb=4.6×10-10
B(NH4)2SO4NH3·H2OKb=1.8×10-5
C苯酚Ka=1.1×10-11
DKHPKb=2.9×10-6
ENH4ClNH3·H2OKb=1.8×10-5
2、EDTA为六元弱酸,其六级电离常数为
Pka1-PKa6为0.9、1.6、2.0、2.67、6.16、10.26在络合滴定中表示成H6Y2+常用钠盐Na2H2Y·H2O:
(1)写出Na2H2Y·H2O的PBE。
(2)写出δH2Y2-的表达式。
(3)当CH2Y2-=0.1mol/L时,计算Na2H2Y·H2O的PH值。
3、微溶化合物CaF2在pH=3.00水介质中的溶度积为Ksp=2.7×10-11,HF的Ka=6.6×10-4
用吸收了CO2的NaOH标准溶液测定HAC时,分析结果会——,用该NaOH标准溶液测定H3PO4含量,并且滴定至H2PO4-时,分析结果会:
——
4、有一复杂酸碱体系是由三个弱酸HA、HB、HC组成水溶液,三元酸的离解常数分别为KHA、KHB、KHC,请表达出计算该溶液酸度的精确公式,并推导出简化计算公式。
5、在0.1mol/L的NaF溶液中:
A[HF]≈[H+]B[HF]≈[OH-]
C[H+]≈[OH-]D[H+]<[HF]
第五章作业:
P162:
4,5,6,8,9(a,e)
P163-165
1(b,c),2(a,e),3(a,d,h),4,6,9,18,21,23
第六章
例:
已知Zn2+-NH3溶液中,锌的分析浓度为0.020mol·L-1,游离氨的浓度为0.10mol·L-1,计算溶液中锌氨络合物各型体的浓度,并指出其主要型体。
例:
在Pb2+、Zn2+共存的溶液中,要分离滴定,可用如下的方法:
先在氨性酒石酸的溶液中,用KCN掩蔽Zn2+,以EBT为指示剂,用EDTA标准溶液滴定Pb2+,然后在该溶液中加入甲醛解蔽,再用EDTA进行滴定Zn2+。
Zn2++4CN-=Zn(CN)42-
Pb2++Y=PbY
Zn(CN)42-+HCHO=Zn2++4CH2(CN)OH+4OH-
Zn2++Y=ZnY
第七章
1、什么是氧化还原反应,其实质是什么?
与酸
碱反应、络合反应相比其不同之处有哪些?
2、处理氧化还原平衡时,为什么引入条件电极
电位?
外界条件对条件电极点位有何影响?
3、如何判断氧化还原反应进行的完全程度?
是否
平衡常数大的氧化还原反应都能用于氧化还原
滴定中?
为什么?
4、P261:
1
5、已知电极反应Cr2O72-+14H++6e2Cr3++7H2O,
计算该电极电位的正确表达式为:
6、下列现象各属什么反应(填A,B,C,D)
(1)用KMnO4滴定Fe2+时Cl-的氧化反应速率被加速。
(2)用KMnO4滴定C2O42-时,红色的消失由慢到快 。
(3)Ag+存在时,Mn2+被S2O82-氧化为MnO4- 。
A 催化反应B自动催化反应
C 副反应 D诱导反应
7、已知在1mol·L-1HCl介质中,
则下列滴定反应;2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+
平衡常数为;化学计量点电位为;反应进
行的完全程度C(Fe2+)/C(Fe3+)为。
8、测定软锰矿中MnO2含量时,在HCl溶液中MnO2能氧化I-
析出I2,可以用碘量法测定MnO2的含量,但Fe3+有干
扰。
实验说明,用磷酸代替HCl时,Fe3+无干扰,何
故?
9、SnO22-还原Pb2+为Pb的反应速度极慢,但只要Bi3+被
SnO22-还原的反应同时发生,则Pb2+立即被还原。
这
类反应被反应,其中SnO22-还原是体,Pb2+
是体,Bi3+是体。
计算1mol/LHCl溶液中,C(Ce4+)=1.0010-2mol/L,C(Ce3+)=1.0010-3mol/L时,Ce4+/Ce3+电对的电位
例:
计算Cu2+的溶液中加入I-后的条件电极电位
例:
见P223例4
例:
计算2Fe3++Sn2+===2Fe2++Sn4+的logK=?
若在1mol·L-1HCl介质中,logK’=?
1、请填写下页表格,并与酸碱滴定、络合滴定相比较理解、记忆其类似的规律。
2、氧化还原滴定中,可用那些方法检测终点?
氧化还原
指示剂的变色原理和选择原则与酸碱指示剂有和异
同?
3、举例说明特殊指示剂(显色指示剂)在氧化还原滴定
的应用。
4、在氧化还原滴定中,可做为特殊指示剂使用
的是()。
A.KMnO4B.I2C.KSCND.二苯胺磺酸钠
5.对于2A++3B4+=2A4++3B2+这个滴定反应,计量
点时的电极电位是()
A.B.
C.D.
6、氧化还原滴定计量点附近的电位突跃的长短和氧化
剂与还原剂两电对的标准电极电势有关,它们相差
愈,电位突跃愈;若两电对转移的电子
数相等,计量点正好在突跃的;若转移的电子
数不等,则计量点应偏向。
7、证明滴定反应MnO4-+Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O
在化学计量点的电极电位为:
8、证明Cr2072-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
在化学计量点的电极电位为:
1、氧化还原滴定之前,为什么要进行预处理?
对预处理
所用的氧化剂或还原剂有哪些要求?
2、在通过氧化还原滴定法测定溶液中的Cr3+,所用的主
要试剂为KMnO4、Fe2+,这两种试剂的主要作用是什
么?
①如用SnCl2作预还原剂时,可用以下的方法除去
SnCl2+2HgCl2=SnCl4+Hg2Cl2↓
②如用HClO4作预氧化剂时,反应后迅速冷
却到室温,用水稀释。
③如用盐酸肼、硫酸肼或肼作预还原剂时,
可用浓H2SO4,加热来除去。
④如用SO2作预还原剂时,可通过加热,再
通入CO2来除去。
1、在KMnO4法中,为什么一般要在强酸性介质中进行?
2、在KMnO4法中,HCl、HNO3、H2SO4中选用何种酸来调
节酸度,为什么?
3、在KMnO4法中,滴定速度:
慢——快——慢——极
慢,请解释。
4、用KMnO4法间接测定钙或直接滴定Fe2+时,若滴定反应
中用HCl调节酸度,测定结果会;这主要是由
于,反应为。
5.用KMnO4滴定H2C2O4溶液,第一滴KMnO4滴入后紫色退
去很慢,而随着滴定的进行反应越来越快,请解释
此现象。
6、某溶液含有FeCl3及H2O2。
写出用KMnO4法测定其中H2O2
及Fe3+的步骤,并说明测定中应注意哪些问题?
7、KMnO4法和K2Cr2O7法的比较如下页图,请填写。
8、以K2Cr2O7标定Na2S2O3溶液浓度时,使用间