定量分析简明教程课后练习题答案第三章.docx

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定量分析简明教程课后练习题答案第三章

3-1

EDTA在水溶液中是六兀弱酸（

pKb3=pKw—pKa4=14—=

H6Y2+）,其pKa1~pKa6分别为、、、、、、则Y4-的pKb3为

3-2

解：

Ka

1.810

5

x（Ac）

50.99

c（H

）/CKa

1071.8

105

x（HAc）=1—=

c（Ac）=L•=

molL1

c（HAc）=L—1=

molL1

3-3

（1）H3PO4的PBE:

c（H+）=c（H2PO_）+2c（[HPO42「]+3c（[PO43「]+c（OH「）

（2）Na2HPO4的PBE:

c（H+）+c（H2PQ_）+2c（[H3PQ]=c（[PO43一]+c（OH「）

（3）Na2S的PBE：

c（OH-）=c（HS「）+2c（H2S）+c（H+）

（4）NH4H2PO4的PBEc（H+）=c（NH3）+2c（PO43「）+c（HPO42「）+c（OH「）—c（H3PO4）

（5）W2C2O4的PBEc（OH—）=c（HC2O4—）+2c（H2C2O4）+c（H+）

（6）NH4Ac的PBEc（H+）+c（HAc）=c（NH3）+c（OH—）

（7）HCI+HAc的PBEc（H+）=c（OH—）+c（HC1）+c（Ac—）

（8）NaOH+NH3的PBEc（OH）=c（NH4+）+c（H+）+c（NaOH）

3-4解：

一元弱酸HA与HB混合溶液的PBEc（H+）=c（A—）+c（B—）+c（OH—）

（1）

c（H

将有关平衡关系式代入质子等衡式中得到计算

c（H+）的精确式：

）/c

K（HA）c（HA）/c

K（HB）

c（HB）/c

Kw

c（H）/c

c（H

）/c

c（H）/c

c（H

）/c

K（HA）c（HA）/c

K（HB）

c（HB）/c

Kw

⑴由PBEc（H+）=c（A—）+c（B—）+c（OH—），若忽略c（OH—）,则:

c（H+）=c（A—）+c（B—）,计算c（H+）的近似公式为：

c（H）K（HA）c（HA）/cK（HB）c（HB）/c

（2）再若{c（HA）/c}/KHa,{c（HB）/c}/Khb均较大，则ceq（HA）C0（HA）,ceq（HB）C0（HB）,计算[H+]的近似公式为：

c（H）.K（HA）—c0（HA）—K（HB）—q（HB）

3-5计算下列溶液的pH值：

（1）,c（H3PO4）=L—1

因为Ka1/Ka2>10,（C/C）/Ka2>,只考虑H3PQ的第一步解离

又因为（C/C）Ka1>,（"C）/Ka1=29<，用近似式计算：

Ka1駅0—4Ka1C/c6.9103v（6.9103）246.91030.2

c（H）/c--—0.034pH=

22

（3）c（Na3PO4）=L—1

Na3PO4Kb1=10—2,Kb2=10—7,Kb3=10—12

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

pOH=,pH=

（4）c（NH4CN）=L-1

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

pH=

3-6答：

若用弱酸弱碱作标准溶液，则滴定反应的反应完全程度小，pH突跃范围小，滴定的终点误差大。

标准溶液的浓度大约为L-1左右，若浓度太稀，则pH突跃范围小，滴定的终点误差大。

3-7下列说法哪些正确：

（1）用同一NaOH滴定相同浓度和体积的不同的弱一元酸，贝UKa较大的弱一元酸：

b.突跃范围大；c.计量点pH较低。

（2）酸碱滴定中选择指示剂时可不考虑的因素是：

f.指示剂的结构

（3）用同一NaOH滴定同浓度的HA和H2A（至第一计量点），若Ka（HA）=Ka1（H2A），则：

b.HA突跃较大

3-8解：

（1）Kb（NaCN）=Kw/Ka（HCN）=105

因为（c/c）Kb>10-8

能用HCI标准溶液准确滴定NaCN

滴定反应：

HCI+NaCN=HCN+NaCI

化学计量点时c（HCN）=L1

pH=

选择甲基红指示剂

（2））Kb（NaAc）=Kw/Ka（HAc）=10「10因为（c/c）Kb<10-8

不能用HCI标准溶液直接滴定NaAc。

也不能用返滴定法测定。

（3）Ka（HCOOH）=104

因为（c/C）Ka>10「8

能用NaOH标准溶液直接滴定HCOOH

化学计量点时c（HCOONa）=L1

pOH=pH=

选酚酞指示剂

3-9解

（1）用NaOH标准溶液滴定c（HCl）=L1,c（NH4Cl）=L1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）=molL-1/2=L-1

（2）

pH=

因为Ka（NH4+）<10-7

不能用NaOH滴定，即不能测总酸量。

（3）

故不能测强

用NaOH标准溶液滴定c（HCI）=匕1,c（HAc）=L1的混合溶液至第一化学计量点无突跃,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）=molL-1/3=L-1

c（H）/c.Ka（HCN）c/c、4.91010：

4.010

pH（计）=

可选酚酞作指示剂

（4）Na3PO4为三元碱

因为Kb1>10-7，心1/心2>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（计）:

pH=（1/2）（pKa2+pKa3）=（1/2）+=

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（计）:

pH=（1/2）（pKai+pKa2）=（1/2）+=

可选甲基红作指示剂

（5）焦磷酸H4F2O7

因为Ka1>10-7，Kai/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cKa4<10-8

不能滴定至第四终点

滴定达第二终点时生成H2F2O72-

pH（计）=（1/2）（pKa2+pKa3）=（1/2）+=

可选甲基红或甲基橙作指示剂

3-11答：

（1）用将NaHCQ加热至270—300C的方法制备NazCOs基准物时，若温度超过300C,部分NazCO分解为Na2O,用其标定HCI时，标定结果将偏低。

（2）用Na2C2Q作基准物标定HCI时，是将准确称取的Na2C2O4灼烧为Na2CC3后，再HCI滴定至甲基橙终点。

若灼烧时部分Na2CQ分解为Na2O，对标定结果无影响。

（3）以H2C2O42H2O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）=L-1的氢氧化钠标准溶液，因保存不当，吸收了CQ,当用它测定HCI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

偏咼。

3-12解：

滴定反应：

Na2CO3+2HCI=2NaCI+HO+CQ

3-13解：

2NaOH+CQ=Na2CQ+H2O

所以，吸收CQ后，NaOH的实际浓度和N&CQ的浓度分别为:

0.3000moI/L0.1000L-20.0020moI

0.1000L

c（Na2CO3）0.0200moI/L

若以酚酞为指示剂，用HCI标准溶液滴定此溶液，发生的反应为:

HCI+NaOH=NaCI+HO

HCI+Na2CO3=NaHCO3+NaCI

过程中消耗HCI的物质的量=L+L）=

故据此计算得NaOH的浓度c'（NaOH）=/=L3-14答:

滴定反应：

4NH4++6HCHO=（CH）6N4H++3H++6H2O

（CH2）6N4H++3H++4OH-=（CH2）6N4+4H2O

w（N）

c（（NaOH）V（NaOH）M（N）

ms

c（（NaOH）V（NaOH）M（NH3）w（NH3）

ms

1c（（NaOH）V（NaOH）M{（NH4）2SO4}

W（NH4）2SO4]-

ms

3-15解：

c（HCl）

c（NaOH）V（NaOH）

V（NaOH）

0.07891molL115.83mL

25.00mL

0.04997molL

/K1X[c（HCl）V（HCl）c（NaOH）V（NaOH）]M（N）w（N）

ms

-111

（0.04997molL0.05000L0.07891molL0.01312L）14.01gmol

0.4750g

滴定反应：

H3PO4+NaOH=NaH2PC4+H2O

3-16解:

W（H3PO4）

4.31%

c（NaOH）V（NaOH）M（H3PO4）

ms稀释倍数

0.09460molL10.02130L97.99gmol

98.72%

wROs）

M（P2O5）

2M（H3PO4）

w（HsPO4）

1

黑粘98.72%71.48%

或:

w（P2O5）

1

-c（NaOH）V（NaOH）M（P2O5）

2

ms稀释倍数

3-17解：

（1）样品为Na2CO

gCOs）

c（HCI）V（HCI）M（Na2CO3）

V

0.2500molL10.02432L106.0gmol1

0.02500L

25.78gL

⑵样品为Na2CQ和NaHCO

0.2500moIL10.01520L106.0gmoI11

16.11gL0.02500L

（NaHCO3）

c（HCI）[V2（HCI）V1（HCI）]M（NaHCO3）

Vs

0.2500moIL1（0.03319L0.01520L）84.01gmoI1

0.02500L

1

15.11gL

（Na2CO3）

c（HCI）Vi（HCI）M（Na2CO3）

（3）样品为NaOH和Na2CO

（NaOH）

c（HCI）M（HCI）V2（HCI）]M（NaOH）

VS

0.2500molL1（0.03521L0.01885L）40.00gmol1

0.02500L

6.544gL1

c（HCI）V2（HCI）M（Na2CO3）

（NazCOs）

VS

0.2500moIL10.01885L106.0gmoI

0.02500L

1

19.98gL

3-18解：

1,NaOH+HCI=NaCI+HO

Na2CO3+2HCI=2NaCI+HO+CQ

2,Na2CO3+BaC2=BaCC3+2NaCI

NaOH+HCI=NaCI+HO

20.4852g

381.4gmol10.02437L

w（NaOH）

1

0.1044molL0.02374L40.00gmol

2.546g

25.00

250.0

38.94%

1

-c（HCl）[V1（HCl）V2（HCl）]M（Na2CO3）

w（Na2CO3）

2

mS稀释倍数

1

2.43%

0.1044molL1（0.02486L0.02374L）106.0gmol

25.00

2.546g-

250.0