分析化學(xué)：第五章作業(yè)答案

1、第五章 酸堿滴定法1、寫(xiě)出下列溶液的質(zhì)子條件式 1a 解：構(gòu)成了緩沖溶液，其電荷平衡為H+NH4+=Cl-+OH-其中Cl- = c2 質(zhì)子條件式為 H+NH4+=c2+OH- 1c 解：參考水準(zhǔn)選H3PO4，HCOOH和H2O，則質(zhì)子條件式為H+=H2PO4-+2HPO42-+3PO43-+HCOO-+OH-2、計(jì)算下列各溶液的pH。2b、解：H2SO4的Ka2=1.010-2。溶液的質(zhì)子條件式為H+=SO42-+OH-+cSO42-+c=Ka2cKa2+H+c即 H+2+Ka2H+-cH+-2cKa2=0解方程得 H+=c-Ka2+c-Ka22+8cKa22代入數(shù)據(jù)解得 H+=0.11 m

2、olL-1pH=0.962d、解：由于HCl的濃度過(guò)低，因此不能忽略水解產(chǎn)生的H+。溶液的質(zhì)子條件式為H+=c+OH-即 H+2-cH+-Kw=0解方程為 H+=c+c2+4Kw2 =5.010-8+(5.010-8)2+410-142molL-1=1.310-7molL-1pH=6.894、解：已知H2CO3的Ka1=4.210-7，Ka2=5.610-11。設(shè)2、1和0分別為H2CO3、HCO3-和CO32-的分布分?jǐn)?shù)，則2=H2CO3H2CO3+HCO3-+CO32-=H+2H+2+Ka1H+Ka1Ka2=8.7%1=HCO3-H2CO3+HCO3-+CO32-=Ka1H+H+2+Ka1

3、H+Ka1Ka2=91.3%0=CO32-H2CO3+HCO3-+CO32-=Ka1Ka2H+2+Ka1H+Ka1Ka2=0.13%8、解：由題意可知，NaAc與HCl的反應(yīng)為HCl+NaAc=HAc+NaCl當(dāng)pH=4.44時(shí)，溶液為HAc-NaAc緩沖溶液，且cHAc=0.10molL-1，則H+=KacHAccAc-=10-4.44解得 cHAccAc-=2.0cAc-=0.050molL-1mNaAc=cHAc+cAc-VMNaAc=(0.10+0.050)0.10082.03=1.23 （g）12、解：由題意可知，六亞甲基四胺是弱堿，以B表示，加入鹽酸之后形成其共軛酸HB+，此酸的K

4、a=7.110-6，pKa=5.15，MB=140gmol-1。六亞甲基四胺的總量為nB=mBMB=201401000mmol=143mmol加入鹽酸的物質(zhì)的量為nHCl=124.0mmol=48mmol則有 nHB+=48mmolnB=143-48mmol=95mmolpH=pKa+lgcBcHB+=pKa+lgnBnHB+=5.15+lg9548=5.45 此溶液含HB+和B，兩者濃度也比較接近，因此是緩沖溶液。15、解：a. 對(duì)于二元弱酸，則有分布分?jǐn)?shù)公式為H2B=H2BH2B+HB-+B2-=H+2H+2+Ka1H+Ka1Ka2HB-=HB-H2B+HB-+B2-=Ka1H+H+2+K

5、a1H+Ka1Ka2B2-=B2-H2B+HB-+B2-=Ka1Ka2H+2+Ka1H+Ka1Ka2當(dāng)H2B=HB-時(shí)，則有Ka1=H+=10-1.92=1.210-2當(dāng)HB-=B2-時(shí)，則有Ka1=H+=10-6.22=6.010-7b. 用NaOH滴定該二元弱酸時(shí)，當(dāng)?shù)味ㄖ恋谝换瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，溶液相當(dāng)于0.0500 molL-1 NaHB，cHB-=0.0500molL-1 。因cKa210Kw ，而cHB-與Ka1比較，不能忽略，則有H+=Ka1Ka2cHB-cHB-+Ka1=1.210-26.010-70.05000.0500+1.210-2molL-1=7.6310-5molL-1pH

6、=4.12故第一化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)可用甲基橙作指示劑。當(dāng)?shù)味ㄖ恋诙瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，溶液中為Na2B其濃度=0.1003molL-1，為二元弱堿，其pKb1=14.0-6.22=7.78 。又因cKb110Kw ，c/Kb1100，則可用最簡(jiǎn)式計(jì)算:OH-=cKb1pOH=12pKb1-lgc=4.63pH=9.37故第二化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)可用百里酚酞作指示劑。16、解：因Kac10Kw，且c/Ka100 ，則有H+=Kac 解得 Ka=H+2c=1.010-5HB的共軛堿B-的Kb=KwKa=1.010-9 ，因cB-=0.1molL-1 ，KbcB-10Kw，cB-/Kb100 則有OH-=cKb=0.1

7、1.010-9molL-1=1.010-5molL-1pH=9.017、解：已知MNa2CO3=105.99gmol-1，MNaHCO3=84.01gmol-1 。設(shè)混合物中有x 克 Na2CO3 和0.6850-x克NaHCO3。用甲基橙作指示劑時(shí)，滴定至終點(diǎn)時(shí)，樣品中Na2CO3和NaHCO3全部被中和至碳酸(二氧化碳)，則有2x105.99+0.6850-x84.01=0.20050.01000解得 x=0.265若改用酚酞作指示劑時(shí)，滴定至終點(diǎn)時(shí)，只有Na2CO3發(fā)生反應(yīng)生成NaHCO3，設(shè)此時(shí)消耗的HCl溶液體積為V mL，則有nHCl=nNa2CO3 ，即0.265105.99x1

8、000=0.200VV=12.5 mL19、解：該滴定是強(qiáng)酸滴定弱酸型，初始濃度為0.10 molL-1，pKa=4.74，則化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)pHsp=14-12pKb+pc=8.72則有 pH=8.00-8.72=-0.72根據(jù)林邦公式可得Et=10pH-10-pHKaKwcHAsp100%=10-0.72-100.72(109.260.050)100%=-0.05%21、解：由題意可知，乙酰水楊酸與NaOH反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量關(guān)系為n乙酰水楊酸：nNaOH=1:2因此有w乙酰水楊酸=nM乙酰水楊酸m=(50.000.1020-0.0505025.002)180.1620.2501000=0.928=92.8%23、解：用NaOH溶液滴定至50%時(shí)，溶液中HA=A-，則有pKa=pH=5.00滴定至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，溶液中生成NaA，pH=9.00, 根據(jù)質(zhì)子平衡式可得出HA=OH-H+=(1.010-5-1.010-9)molL-1=1.010-5molL-1由分布分?jǐn)?shù)可知，弱酸總濃度cHA與平衡濃度HA的關(guān)系是cHA=HAHA=HAH+KaH+=1.010-510-9+10-510-9molL-1=0.1000molL-1設(shè)滴定至計(jì)量點(diǎn)時(shí)消耗的NaOH溶液體積為V mL，則0.100060.0+V=0.2500 VV= 40.0 mL試樣中HA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為wHA=0.10006