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思考题1. 根据酸碱质子理论，什么是酸？什么是碱？酸碱反应的实质是什么？【答】酸碱质子理论：凡能放出质子(氢离子)的分子或离子都是酸，凡能与质子(氢离子)结合的分子或离子都是碱。
酸碱反应的实质是质子转移反应。
2. 根据酸碱电子理论，什么是酸？什么是碱？酸碱反应的实质是什么？【答】酸碱的电子理论：凡是能给出电子对的分子、离子或原子团都叫做碱，也叫做路易斯碱；凡是能接受电子对的分子、离子或原子团都叫做酸，也叫做路易斯酸。
酸碱反应的实质是配位键的形成并生成酸碱配合物。
3. 说明下列名词的意义：(1) 酸碱共轭对；(2) 两性物质；(3) 溶剂的质子自递反应；(4) 拉平效应和区分效应；(5) 酸的强度和酸度；(6) 稀释定律；(7) 分析浓度和平衡浓度；(8) 分布系数；(9) 质子平衡条件；(10) 同离子效应和盐效应；(11) 化学计量点和滴定终点；(12) 酸碱滴定突跃范围。
【答】(1) 质子酸失去一个质子变为质子碱，质子碱得到一个质子转为酸。
因一个质子的得失而相互转变的每一对酸碱就称为共轭酸碱对(2) 有些酸碱物质，在不同的酸碱共轭酸碱对中，有时是质子酸，有时是质子碱，把这类物质称为酸碱的两性物质。
如：HPO42－、H2PO4－、HS－、H2O等。
(3) 仅仅在溶剂分子之间发生的质子传递作用称为溶剂的质子自递反应，反应的平衡常数称为溶剂的质子自递常数。
(4) 拉平效应：在某溶剂中，不能区分酸性强弱的现象。
区分效应：在某溶剂中，能区分酸性强弱的现象。
(5) 酸的强度：表示给出质子的能力。
酸度：表示溶液中[H+]浓度或[OH－]浓度的大小。
通常以pH 或pOH表示。
(6) 弱电解质的解离度是随着浓度的减小而增大，这一规律就称为稀释定律。
(7) 在酸(或碱)的解离反应式中，当共轭酸碱对处于平衡状态时，溶液中存在着多种酸碱组分，这些组分的浓度称为平衡浓度，以[ ]表示；各组分平衡浓度之和称为分析浓度(或总浓度)，通常以c 表示。
酸碱滴定法模拟试题及答案解析(1/34)单项选择题第1题下列物质中，能用氢氧化钠标准溶液直接滴定的是( )。
A.苯酚B.氯化铵C.醋酸钠D.草酸下一题(2/34)单项选择题第2题已知M(Na2CO3)=105.99g/mol，用它来标定0.1mol/L HCl溶液，宜称取Na2CO3为( )。
A.0.5～1gB.0.05～0.1gC.1～2gD.0.15～0.2g上一题下一题(3/34)单项选择题第3题1mol/L HCl滴定0.1mol/L NaOH时pH突跃范围是9.7～4.3，用0.01mol/L NaOH滴定0.01mol/L HCl时pH突跃范围是( )。
A.9.7～4.3B.8.7～4.3C.8.7～5.3D.10.7～3.3上一题下一题(4/34)单项选择题第4题在分析化学实验室常用的去离子水中，加入1～2滴甲基橙指示剂，则应呈现( )。
A.紫色B.红色C.黄色D.无色上一题下一题(5/34)单项选择题第5题测定某混合碱时，用酚酞作指示剂时所消耗的盐酸标准溶液比继续加甲基橙作指示剂所消耗的盐酸标准溶液多，说明该混合碱的组成为( )。
A.Na2CO3+NaHCO3B.Na2CO3+NaOHC.NaHCO3+NaOHD.Na2CO3上一题下一题(6/34)单项选择题第6题pH=5和pH=3的两种盐酸以1:2体积比混合，混合溶液的pH是( )。
A.3.17B.10.1C.5.3D.8.2上一题下一题(7/34)单项选择题第7题物质的量浓度相同的下列物质的水溶液，其pH最高的是( )。
A.Na2CO3B.NaAcC.NH4ClD.NaCl上一题下一题(8/34)单项选择题第8题用盐酸溶液滴定Na2CO3溶液的第一、二个化学计量点，可分别用( )为指示剂。
A.甲基红和甲基橙B.酚酞和甲基橙C.甲基橙和酚酞D.酚酞和甲基红上一题下一题(9/34)单项选择题第9题在1mol/L HAc溶液中，欲使氢离子浓度增大，可采取下列( )方法。
《酸碱平衡》习题答案1. 计算pH=5.00时，0.10mol·L -1的HAc 溶液中各型体的分布系数及平衡浓度。
解：()36.01076.11010][][500.500.5=×+=+=−−−++θδa r r K H H HAc ()()()1036.036.010.0−⋅=×=⋅=L mol HAc c HAc c r δ()()64.036.0111=−=−=−HAc Ac δδ()()()11064.064.010.0−−−⋅=×=⋅=L mol Ac c Ac c r δ2. 计算0.10mol·L -1的HCOONH 4溶液的pH 。
解：由于HCOO -和NH 4+分别为弱碱和弱酸，此溶液为两性溶液体系，其中：()()()5143441077.110/1077.1−−+−×==×=NH K K NHK HCOOH K b w a aθθθ所以，根据两性物质溶液体系pH 计算公式可得：()()500.6 1077.1101077.1lg lg 51444=×××−=−=−−−+NH K HCOOH K pH a aθθ* 两性物质溶液体系pH 计算公式中涉及到的两个平衡常数均是酸的解离常数。
* 根据有效数字修约规则，本题计算结果需要保留有效数字三位，也就是6.500。
3. 欲配置pH=5.00的缓冲溶液，现有0.1mol·L -1的HAc 溶液100mL ，应加0.1mol·L -1的NaOH 溶液多少毫升？解：设需要加0.1mol·L -1的NaOH 溶液x mL ， 则根据缓冲溶液体系pH 计算公式可得：()()()()()()()()()00.5 101.0101001.0101.0lg1076.1lg lg lg ][][lg3335=××−××××+×−=−+=+=+=−−−−−−x x NaOH V NaOH c HAc V HAc c NaOH V NaOH c pK HA n A n pK HA A pK pH r r r a a rr a θθθ解方程得到：()()mL mL x 2106.064×≈=4. 取50mL0.10mol·L -1的某一元弱酸溶液，与20mL0.10mol·L -1的NaOH 溶液混合，稀释到100mL ，测得此溶液的pH=5.25，求此一元弱酸的θa K 。
一、单选题（共20小题）1.以EDTA为滴定剂，下列叙述中哪项是错误的（）A.在酸度较高的溶液中，可能形成MHY络合物B.在碱度较高的溶液中，可能形成MOHY络合物C.不论形成MHY或MOHY均有利于滴定反应D.不论形成MHY或MOHY均不有利滴定反应2. 配位滴定中，关于EDTA的副反应系数αY(H)的说法中正确的是（）A. αY(H)随酸度的减小而增大B. αY(H)随pH值增大而增大C. αY(H)随酸度增大而增大D. αY(H)与pH值的变化无关3. 在非缓冲溶液中用EDTA滴定金属离子时，溶液的pH值将（）A. 与金属离子种类有关B. 降低C. 不变D. 升高4.以EDTA滴定同浓度的金属离子M，已经在滴定终点时∆pM'=±0.2，K'MY=109.0，若要求误差TE≤0.1%，则被测离子M的最低原始浓度是多少？A. 0.010 mol⋅L-1B. 0.020 mol⋅L-1C. 0.0010 mol⋅L-1D. 0.0020 mol⋅L-15. 当M与N离子共存时，欲以EDTA滴定其中的M离子，若C M=0.1C N，要准确滴定M（E≤0.1%，∆pM'=0.3）则要求△lgK（lgK MY－lgK NY）值至少大于（）A. 6B. 5C. 7D. 46．当金属离子M、N共存时，欲以EDTA测定其中的M，若c M=10c N，E≤0.5%，∆pM'=±0.3，则要求∆lgK为多少：A. 5B. 6C. 4D. 77. 用EDTA滴定Bi3+时，可用于掩蔽Fe3+的掩蔽剂是（）A. 三乙醇胺B. KCNC. 草酸D. 抗坏血酸8. 已知K CuY>K ZnY>K MgY。
EDTA的浓度采用锌作基准物标定。
若配制EDTA溶液中蒸馏水中含有少量Cu2+，并用该EDTA溶液在pH = 10的介质中滴定Mg2+，测定的结果将会（）A. 不变B. 变大C. 变小D. 不确定9.采用滴定法测定Al3+的含量时，欲在pH=5.5条件下以某一金属离子的标准溶液滴定过量的EDTA，此金属离子标准溶液最好选用（）A. Ca2+B. Zn2+C. Ag+D. Al3+10.Fe3+、Al3+、Mg2+和Ca2+混合溶液中，用EDTA测定Mg2+、Ca2+的含量时，为了消除Fe3+和Al3+（含量较高）的干扰，一般采用（）A. 沉淀分离法B. 控制酸度法C. 络合掩蔽法D. 溶剂萃取法11.在pH=10时，以铬黑T为指示剂，用EDTA滴定Ca2+、Ma2+总量时，Al3+、Fe3+等的存在会使得指示剂失效，这种现象称为指示剂的（）A. 僵化B. 封闭C. 变质D. 变性12.已知某金属指示剂（HR）的pKa=3.5，其共轭酸型体为紫红色，其共轭碱型体为亮黄色。
第六章 酸碱平衡和酸碱滴定法6-1根据下列反应，标出共轭酸碱对。
（1） H 2O + H 2O == H 3O + + OH -（2） HAc + H 2O == H 3O + + Ac -（3） H 3PO 4 + OH - == H 2PO 4- + H 2O（4） CN - + H 2O == HCN + OH -共轭酸碱对为：(1)H 3O +—H 2OH 2O—OH - (2)HAc—Ac -H 3O +—H 2O (3)H 3PO 4—H 2PO 4-H 2O—OH - (4)HCN—CN -H 2O—OH -6-2 指出下列物质中的共轭酸、共轭碱，并按照强弱顺序排列起来：HAc ，Ac -；NH 4+，NH 3；HF ，F -；H 3PO 4，H 2PO 4-；H 2S ，HS -。
共轭酸为：HAc 、NH 4+、HF 、H 3PO 4、H 2S共轭碱为：Ac - 、NH 3、 F -、H 2PO 4-、HS-共轭酸强弱顺序为：H 3PO 4、HF 、HAc 、H 2S 、NH 4+共轭碱强弱顺序为：NH 3、HS -、Ac -、F -、H 2PO 4-6-3已知下列各弱酸的pK a θ和弱碱的pK b θ值，求它们的共轭碱和共轭酸的pK b θ和pK a θ。
(1) pK b θ = 4.69(2) pK b θ = 4.75 (3) pK b θ = 10.25 (4) pK a θ = 4.666-4 计算0.10mol • L -1甲酸(HCOOH)溶液的pH 及其离解度。
解：c /K a θ>500134a L mol 102.41077.11.0)H (---+⋅⨯=⨯⨯==cK c pH ＝2.38 %2.4%10010.0102.4%100)H (3=⨯⨯=⨯=α-+c c6-5 计算下列溶液的pH 。
(1) 0.05 mol • L -1 HCl (2) 0.10 mol • L -1 CH 2ClCOOH (3) 0.10 mol • L -1 NH 3• H 2O(4) 0.10 mol • L -1 CH 3COOH (5) 0.10 mol • L -1CH 2ClCOOH (6) 0.50 mol • L -1Na 2CO 3(7) 0.10 mol • L -1 NH 4Ac (8) 0.20 mol • L -1 Na 2HPO 4（1）解：c (H +) = 0.050 mol.L -1pH ＝1.30 （2）解：K a θ = 1.4×10-3 c /K a θ＝0.1/1.4×10-3<500123a L mol 1018.1104.11.0)H (---θ+⋅⨯=⨯⨯==cK c pH ＝1.93（3）解：K b θ = 1.77×10-5c /K b θ＝0.1/1.77×10-5>500135b L mol 1033.11077.11.0)OH (---θ-⋅⨯=⨯⨯==cK c pOH ＝2.88 pH ＝11.12（4）解：K a θ = 1.76×10-5c /K a θ＝0.1/1.76×10-5>500135a L mol 1033.11076.11.0)H (---θ+⋅⨯=⨯⨯==cK c pH ＝2.88（5）解： 41114a2w b11078.11061.5100.1---θθθ⨯=⨯⨯==K K Kc /K b1θ＝0.20/1.78×10-4>500134b1L mol 1097.51078.12.0)OH (---θ-⋅⨯=⨯⨯==cK c pOH ＝2.22 pH ＝11.78（6）解：191172a 1a L mol 1091.41061.51030.4)H (----θθ+⋅⨯=⨯⨯⨯=⋅=K K cpH ＝8.31 （7）解：17510a 4a L mol 100.11076.11064.5)HAc ()NH ()H (----θ+θ+⋅⨯=⨯⨯⨯=⋅=K K c pH ＝7.00（8）解：1101383a 2a L mol 102.1102.21023.6)H (----θθ+⋅⨯=⨯⨯⨯=⋅=K K cpH=9.926-6 计算室温下饱和CO 2水溶液（即0.04 mol • L -1 HCl ）中c (H +), c (HCO 3-), c (CO 32-)。
第6章 络合滴定法2. 在PH=9.26的氨性缓冲溶液中，除氨络合物外的缓冲剂总浓度为0.20 mol ·L -1，游离C 2O 42-浓度为0.10 mol ·L -1。
计算Cu 2+的αCu 。
已知Cu(Ⅱ)- C 2O 42-络合物的lg β1=4.5，lg β2=8.9; Cu(Ⅱ)-OH -络合物的lg β1=6.0。
解：22433222124224()4.58.92 6.96.09.2614 1.261()14333()1321[][] 100.1010(0.10)101[]1101010[][]112[]0.10[][]1[][Cu C O Cu OH NH Cu NH C O C O OH C NH H NH mol L NH NH Ka NH N αββαβαββ------++-=++=⨯+⨯==+=+⨯==+=+=⇒=⋅⇒=++又2324259.353539.36()()()][]1010Cu Cu NH Cu C O Cu OH H NH βαααα--++=≈++=3.铬黑T(EBT)是一种有机弱酸，它的lgK 1H =11.6，lgK 2H =6.3,Mg-EBT 的lgK MgIn =7.0，计算在PH=10.0时的lgK ’MgIn 值。
4. 已知M(NH 3)42+的lg β1~ lg β4为2.0,5.0,7.0,10.0,M(OH)42-的lg β1~ lg β4为4.0,8.0,14.0,15.0。
在浓度为0.10 mol ·L -1的M 2+溶液中，滴加氨水至溶液中的游离NH 3浓度为0.010 mol ·L -1，PH=9.0试问溶液中的主要存在形式是那一种？浓度为多大？若将M 2+离子溶液用NaOH 和氨水调节至PH ≈13.0且游离氨浓度为0.010 mol ·L -1，则上述溶液中的主要存在形式是什麽？浓度又为多少？ 解：用氨水调解时：32()121(0.010)(0.010)122M NH αββ=+++=3 2.0 2.0131()[]10100.0083122M NH NH βδα-⨯===32 5.0 4.0232()[]10100.083122M NH NH βδα-⨯===7.0 6.0310100.083122δ-⨯== 10.08.0410100.83122δ-⨯== 故主要存在形式是M(NH 3)42+，其浓度为0.10×0.83=0.083 mol ·L -1用氨水和NaOH 调节时：34811()()11100.1100.01120210M M NH M OH ααα-=+-=+⨯+⨯++=⨯49111100.1510210δ-⨯==⨯⨯ 86211100.01510210δ-⨯==⨯⨯14311100.0010.5210δ⨯==⨯ 15411100.00010.5210δ⨯==⨯故主要存在形式是M(OH)3-和M(OH)42-，其浓度均为0.050 mol ·L -15. 实验测得0.10 mol ·L -1Ag(H 2NCH 2CH 2NH 2)2+溶液中的乙二胺游离浓度为0.010mol ·L -1。
第六章酸碱滴定萧生手打必属精品1．写出下列各酸的共轭碱：H2O，H2C2O4，H2PO4-，HCO3-，C6H5OH，C6H5NH3+，HS-，Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH.答：H2O的共轭碱为OH-；；H2C2O4的共轭碱为HC2O4-；H2PO4-的共轭碱为HPO42-；HCO3-的共轭碱为CO32-；；C6H5OH的共轭碱为C6H5O-；C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2；HS-的共轭碱为S2-；Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+；R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。
2. 写出下列各碱的共轭酸：H2O,NO3-，HSO4-，S2-，C6H5O-，C u(H2O)2(OH)2，(CH2)6N4，R—NHCH2COO-，COO-C O O-。
答：H2O的共轭酸为H+；NO3-的共轭酸为HNO3；HSO4-的共轭酸为H2SO4；S2的共轭酸为HS-；C6H5O-的共轭酸为C6H5OHC u(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+；(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)4N4H+；R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH，COO-C O O-的共轭酸为COO-C O O-H3．根据物料平衡和电荷平衡写出（1）(NH4)2CO3，（2）NH4HCO3溶液的PBE，浓度为c（mol·L-1）。
答：（1）MBE：[NH4+]+[NH3]=2c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE：[H+]+2[H2CO3] +[HCO3-]=[NH3]+[OH-]（2）MBE：[NH4+]+[NH3]=c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE：[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[OH-]+[CO32-]$4．写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE（设定质子参考水准直接写出），浓度为c（mol·L-1）。
分析化学部分思考题的参考答案第一章概论3．基准试剂主体含量大于99.9%；高纯试剂杂质含量少；专用试剂指在某一特殊应用中无干扰，如光谱纯、色谱纯。
6．标定c(NaOH)=0.05mol·L-1时，草酸m=0.05×0.025×63=0.08g称量误差r 0.00020.25%0.1% 0.08E==>而m(邻)=0.05×0.025×204=0.26gr 0.00020.1% 0.26E=<∴选邻苯二甲酸氢钾好。
若c(NaOH)=0.2mol·L-1，两种基准物都可称小样，都可以。
8．H2C2O4·2H2O会失水，使标定的NaOH结果偏低；测定有机酸的摩尔质量则偏高。
10．Na2B4O7·10H2O、B、B2O3和NaBO2·4H2O与H+ 的物质的量之比分别是1∶2、2∶1、1∶1和2∶1。
第二章误差与数据处理1．（1）过失；（2）随机误差；（3）系统误差。
4．例2.9中因样品消耗的NaOH仅0.90mL，体积误差为0.022%0.90=，若使误差小于0.1%，需增加称样量10~20倍。
5．称样3.5g，称量误差为0.13%3.5=，若报告结果中有4位有效数字，表示其相对误差<0.1%，与测量的精确程度不符；若报2倍有效数字，则反映了测量精度。
第三章酸碱平衡与酸碱滴定1．物料平衡：[Cl-]=3{[Fe3+]+[Fe(OH)2+]+[Fe(OH)2+]}=3c(FeCl3)电荷平衡：[H+]+3[Fe3+]+2[Fe(OH)2+]+[Fe(OH)2+]=[OH-]+[Cl-]质子条件式：[H+]=[OH-]+[Fe(OH)2+]+2[Fe(OH)2+]2．pH指-lg a(H+)，滴定到50%时[HA]=[A-], 所以应为MaK。
4．（1）用NH4F掩蔽Fe3+、Al3+时，起作用的是F-，应使pH>4才能主要以F-形式存在。
第二章误差和分析数据处理1、指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差？如果是系统误差，请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作误差，并给出它们的减免方法。
答：①砝码受腐蚀：系统误差(仪器误差)；更换砝码。
②天平的两臂不等长：系统误差(仪器误差)；校正仪器。
③容量瓶与移液管未经校准：系统误差(仪器误差)；校正仪器。
④在重量分析中，试样的非被测组分被共沉淀：系统误差(方法误差)；修正方法，严格沉淀条件。
⑤试剂含被测组分：系统误差(试剂误差)；做空白实验。
⑥试样在称量过程中吸潮：系统误差(操作误差)；严格按操作规程操作。
⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内：系统误差(方法误差)；另选指示剂。
⑧读取滴定管读数时，最后一位数字估计不准：偶然误差；严格按操作规程操作，增加测定次数。
⑨在分光光度法测定中，波长指示器所示波长与实际波长不符：系统误差(仪器误差)；校正仪器。
⑩在HPLC测定中，待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠系统误差(方法误差)；改进分析方法6、两人测定同一标准试样，各得一组数据的偏差如下：① 求两组数据的平均偏差和标准偏差；② 为什么两组数据计算出的平均偏差相等，而标准偏差不等； ③ 哪组数据的精密度高？ 解：①nd d d d d 321n++++=0.241=d 0.242=d12i -∑=n d s 0.281=s0.312=s②标准偏差能突出大偏差。
③第一组数据精密度高。
7、测定碳的相对原子质量所得数据：12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。
求算：①平均值；②标准偏差；③平均值的标准偏差；④平均值在99%置信水平的置信限。
解：①12.0104i=∑=nx x ②0.00121)(2i =--∑=n x x s ③0.00038==ns s④0.00120.000383.25 25.3t 92-2 0.01±=⨯±==±±=＝时，，查表置信限＝f nst ns tx u8、在用氯丁二烯氯化生产二氯丁二烯时，产品中总有少量的三氯丁二烯杂质存在。
第六章酸碱滴定萧生手打必属精品1.写出下列各酸的共轭碱:H2O,H2C2O4,H2PO4-,HCO3-,C6H5OH,C6H5NH3+,HS-,Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH、答:H2O的共轭碱为OH-;;H2C2O4的共轭碱为HC2O4-;H2PO4-的共轭碱为HPO42-;HCO3-的共轭碱为CO32-;;C6H5OH的共轭碱为C6H5O-;C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2;HS-的共轭碱为S2-;Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+;R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。
2、写出下列各碱的共轭酸:H2O,NO3-,HSO4-,S2-,C6H5O-,C u(H2O)2(OH)2,(CH2)6N4,R—NHCH2COO-,COO-C O O-。
答:H2O的共轭酸为H+;NO3-的共轭酸为HNO3;HSO4-的共轭酸为H2SO4;S2的共轭酸为HS-;C6H5O-的共轭酸为C6H5OHC u(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+;(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)4N4H+;R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH,COO-C O O-的共轭酸为COO-C O O-H3．根据物料平衡与电荷平衡写出(1)(NH4)2CO3,(2)NH4HCO3溶液的PBE,浓度为c(mol·L-1)。
答:(1)MBE:[NH4+]+[NH3]=2c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE:[H+]+2[H2CO3] +[HCO3-]=[NH3]+[OH-](2)MBE:[NH4+]+[NH3]=c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE:[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[OH-]+[CO32-]$4.写出下列酸碱组分的MBE、CEB与PBE(设定质子参考水准直接写出),浓度为c(mol·L-1)。
(1)KHP (2)NaNH4HPO4(3)NH4H2PO4(4)NH4CN答:(1)MBE:[K+]=c[H 2P]+[HP -]+[P 2-]=cCBE:[K +]+[H +]=2[P 2-]+[OH -]+[HP -] PBE:[H +]+[H 2P]=[P 2-]+[OH -](2)MBE:[Na +]=[NH 4+]=c[H 2PO 4-]+[H 3PO 4]+[HPO 42-]+[PO 43-]=cCBE:[Na +]+[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[H 2PO 4-]+2[HPO 42-]+3[PO 43-] PBE:[H +]+[H 2PO 4-]+2[H 3PO 4]=[OH -]+[NH 3]+[PO 43-] (3)MBE:[NH 4+]=c[H 3PO 4]+[H 2PO 4-]+[HPO 42-]+[PO 43-]=cCBE:[NH 4+]+[H +]=[H 2PO 4]+2[HPO 42-]+3[PO 43-]+[OH -] PBE:[H +]+[H 3PO 4]=[OH -]+[NH 3]+[HPO 42-]+2[PO 43-] (4)MBE:[NH 4+]=c[CN -]+[HCN]=cCBE:[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[CN -] PBE:[HCN]+[H +]=[NH 3]+[OH -]5、 (1)讨论两种一元弱酸混合溶液的酸碱平衡问题,推导其H +浓度计算公式。
(2)0、10 mol·L -1NH 4Cl 与 0、10 mol·L -1H 3BO 3混合液的pH 值。
答:(1)设HB 1与HB 2分别为两种一元弱酸,浓度分别为C HB1与C HB2 mol·L -1。
两种酸的混合液的PBE 为[H +]=[OH -]+[B 1-]+[B 2-]混合液就是酸性,忽略水的电离,即[OH -]项可忽略,并代入有关平衡常数式得如下近似式][][][][][2121++++=H K HB H K HB H HB HB21][][][21HB HB K HB K HB H +=+ (1)当两种都较弱,可忽略其离解的影响,[HB 1]≈C HB1 ,[HB 2]≈C HB2 。
式(1)简化为 2211][HB HB HB HB K C K C H +=+ (2)若两种酸都不太弱,先由式(2)近似求得[H +],对式(1)进行逐步逼近求解。
(2) 5108.13-⨯=NH K 10514106.5108.1/100.1/34---⨯=⨯⨯==+NH W NH K K K10108.533-⨯=BO H K根据公式2211][HB HB HB HB K C K C H +=+得:Lmol K C K C H HB HB HB HB /1007.1108.51.0106.51.0][510102211---+⨯=⨯⨯+⨯⨯=+=pH=lg1、07×10-5=4、976.根据图5—3说明NaH 2PO 4—Na 2HPO 4 缓冲溶液适用的pH 范围。
答:范围为7、2±1。
7.若要配制(1)pH=3、0,(2)pH=4、0 的缓冲溶液,现有下列物质,问应该选那种缓冲体系？有关常数见附录一之表1。
(1)COO -C O O- (2)HCOOH (3)CH 2ClCOOH (4)NH 3+CH 2COOH(氨基乙酸盐)答:(1) pK a1=2、95 pK a2=5、41 故pH=(pK a1+pK a2)/2=(2、95+5、41)/2=4、18(2) pK a =3、74 (3) pK a =2、86(4)pK a1=2、35 pK a2=9、60 故pH=( pK a1+pK a2)/2=(2、35+9、60)/2=5、98 所以配制pH=3、0的溶液须选(2),(3);配制pH=4、0须选(1),(2)。
$8.下列酸碱溶液浓度均为0、10 mol·L -1,能否采用等浓度的滴定剂直接准确进行滴定？ (1)HF (2)KHP (3)NH 3+CH 2COONa (4)NaHS (5)NaHCO 3 (6)(CH 2)6N 4 (7) (CH 2)6N 4·HCl (8)CH 3NH 2答:(1) K a =7、2×10-4 ,C sp K a =0、1×7、2×10-4=7、2×10-5>10-8(2) K a2=3、9×10-6 ,C sp K a2=0、1×3、9×10-6=3、9×10-7>10-8(3) K a2=2、5×10-10 ,C sp K a2=0、1×2、5×10-10=2、5×10-11<10-8(4) K a1=5、7×10-8 ,K b2=K w /K a1=1、0×10-14/5、7×10-8=1、8×10-7,C sp K b2=0、1×1、8×10-7=1、8×10-8>10-8(5) K a2=5、6×10-11 , K b1=K w /K a2=1、0×10-14/5、6×10-11=1、8×10-4,C sp K b1=0、1×1、8×10-4=1、8×10-5>10-8(6) K b =1、4×10-9 ,C sp K b =0、1×1、4×10-9=1、4×10-10<10-8 (7) K b =1、4×10-9 , K a =K w /K b =1、0×10-14/1、4×10-9=1、7×10-6,C sp K a =0、1×1、7×10-6=1、7×10-7>10-8(8) K b =4、2×10-4 ,C sp K b =0、1×4、2×10-4=4、2×10-5>10-8根据C sp K a ≥10-8可直接滴定,查表计算只(3)、(6)不能直接准确滴定,其余可直接滴定。
$9.强碱(酸)滴定一元弱酸(碱),c sp K a (K b )≥10-8就可以直接准确滴定。
如果用K t 表示滴定反应的形成常数,那么该反应的c sp K t 应为多少？ 解:因为C sp K a ≥10-8,K a =K t •K w ,故:C sp K t ≥10610.为什么一般都用强酸(碱)溶液作酸(碱)标准溶液？为什么酸(碱)标准溶液的浓度不宜太浓或太稀？答:用强酸或强碱作滴定剂时,其滴定反应为:H ++OH -=H 2OK t =]][[1-+OH H =WK 1=1、0×1014 (25℃) 此类滴定反应的平衡常数K t 相当大,反应进行的十分完全。
但酸(碱)标准溶液的浓度太浓时,滴定终点时过量的体积一定,因而误差增大;若太稀,终点时指示剂变色不明显,故滴定的体积也会增大,致使误差增大。
故酸(碱)标准溶液的浓度均不宜太浓或太稀。
11.下列多元酸(碱)、混合酸(碱)溶液中每种酸(碱)的分析浓度均为0、10 mol·L -1(标明的除外),能否用等浓度的滴定剂准确进行分布滴定或分别滴定？如能直接滴定(包括滴总量),根据计算的pH sp 选择适宜的指示剂。
(1)H 3AsO 4 (2)H 2C 2O 4 (3)0、40 mol·L -1乙二胺 (4) NaOH+(CH 2)6N 4 (5)邻苯二甲酸 (6)联氨(7)H 2SO 4+H 3PO 4 (8)乙胺+吡啶答:根据C sp K a (K b )≥10-8,p C sp +pK a (K b )≥8及K a1/ K a2>105,p K a1-p K a2>5可直接计算得知就是否可进行滴定。
(1)H 3AsO 4 K a1=6、3×10-3, pK a1=2、20 ; K a2=1、0×10-7 , pK a2=7、00; K a3=3、2×10-12, pK a3=11、50、故可直接滴定一级与二级,三级不能滴定。
