下载文档原格式
第五章酸碱滴定法1、写出下列溶液的质子条件式1a解：构成了缓冲溶液，其电荷平衡为-其中 [Cl ] = c 2质子条件式为1c 解：参考水准选 H3PO4，HCOOH和 H2O，则质子条件式为2、计算下列各溶液的pH。
2b、解： H2 SO4的。
溶液的质子条件式为即解方程得代入数据解得pH=2d、解：由于 HCl 的浓度过低，因此不能忽略水解产生的H+。
溶液的质子条件式为即解方程为pH=4、解：已知 H2CO3的，。
设分别为的分布分数，则8、解：由题意可知， NaAc与 HCl 的反应为当 pH=时，溶液为 HAc-NaAc缓冲溶液，且，则解得12、解：由题意可知，六亚甲基四胺是弱碱，以 B 表示，加入盐酸之后形成其共轭酸+ HB，此酸的，。
六亚甲基四胺的总量为加入盐酸的物质的量为则有+此溶液含 HB和 B，两者浓度也比较接近，因此是缓冲溶液。
15、解： a.对于二元弱酸，则有分布分数公式为当时，则有当时，则有b. 用 NaOH滴定该二元弱酸时，当滴定至第一化学计量点时，溶液相当于mol L-1 NaHB，。
因，而比较，不能忽略，则有故第一化学计量点时可用甲基橙作指示剂。
当滴定至第二化学计量点时，溶液中为Na2 B 其浓度，为二元弱碱，其。
又因，，则可用最简式计算:故第二化学计量点时可用百里酚酞作指示剂。
16、解：因，且，则有解得HB的共轭碱 B-的，因，则有17、解：已知，。
设混合物中有 x 克和克NaHCO3。
用甲基橙作指示剂时，滴定至终点时，样品中和全部被中和至碳酸 ( 二氧化碳 ) ，则有解得x=若改用酚酞作指示剂时，滴定至终点时，只有发生反应生成，设此时消耗的HCl 溶液体积为 V mL，则有，即V= mL19、解：该滴定是强酸滴定弱酸型，初始浓度为，，则化学计量点时则有根据林邦公式可得21、解：由题意可知，乙酰水杨酸与NaOH反应的化学计量关系为因此有23、解：用NaOH溶液滴定至50%时，溶液中，则有滴定至化学计量点时，溶液中生成由分布分数可知，弱酸总浓度NaA，与平衡浓度根据质子平衡式可得出的关系是设滴定至计量点时消耗的NaOH溶液体积为 V mL，则V= mL 试样中 HA的质量分数为26、解：由题意可知，粗蛋白质含量与氮含量的比例系数为，且有则。
第5章酸碱平衡和酸碱滴定法1．写出下列溶液的质子条件式。
a．c1 mol·L-l NH3 + c2 mol·L-l NH4Cl；c．c1 mol·L-l)H3PO4 + c2 mol·L-l HCOOH；解：a. 对于共轭体系，由于构成了缓冲溶液，所以可以将其视为由强酸（HCl和弱碱（NH3）反应而来，所以参考水准选为HCl, NH3和H2O质子条件式为：[ H+ ] + [NH4+] = [Cl-] + [OH-]或[ H+ ] + [NH4+] = c2 + [OH-]c. 直接取参考水平：H3PO4 , HCOOH , H2O质子条件式：[H+] = [H2PO4-] + 2[HPO42-] + 3[PO43-] + [HCOO-]+[OH-]3．计算下列各溶液的pH。
a．0.050 mol·L-l NaAc；c．0.10 mol·L-l NH4CN；e．0.050 mol·L-l氨基乙酸；g．0.010 mol·L-l H2O2液；i．0.060 mol·L-l HCI和0.050 mol·L-l氯乙酸钠(ClCH2COONa)混合溶液。
解：a.对于醋酸而言，K b =K w / K a = 5.6 ⨯ 10-10应为cK b = 5.6 ⨯ 10-10⨯ 5 ⨯10-2 = 2.8 ⨯ 10-11> 10K wc/K b> 100故使用最简式；[OH-] = ⨯ 10-6pH = 14 – pOH = 8.72c. NH4+K a’ = 5.6 ⨯ 10-10HCN K a = 6.2. ⨯ 10-10cK a’ > 10K w c > 10 K a由近似公式可以得到：[H+] = = ⨯ 10-10pH = 10 – 0.77 = 9.23e. 氨基乙酸一端羧基显酸性，一端氨基显碱性，K a1 = 4.5⨯ 10-3 , K a2 = 2.5 ⨯ 10-10c/K a2> 100 且c > 10 K a1所以[H+] =⨯ 10-6pH = 6-0.03 = 5.97g. 对于双氧水而言，K a = 1.8 ⨯ 10-12cK a < 10K w c/K a> 100所以可以计算氢离子浓度[H+] =⨯ 10-7pH = 7 – 0.22 = 6.78i. 由于ClCH2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl所以原溶液可以看成0.050mol/L的ClCH2COOH和0.010mo/LHCl的混合溶液设有x mol/L 的ClCH2COOH发生离解，则ClCH2COOH ClCH2COO- + H+0.05-x x 0.01+x所以有(0.01)0.05x xx+- = Ka= 1.4 ⨯ 10-3解得x = 4.4 ⨯ 10-3mol/L那么[H+] = 0.0144mol/L pH = -log [H+] = 1.845．某混合溶液含有0.10 mol·L -l HCl 、2.0×10-4 mol·L -l NaHSO 4和2.0×10-6 mol·L -l HAc 。
第五章 酸碱滴定法3、写出(NH 4)2CO 3溶液的MBE 、CBE 和PBE ，浓度为c （mol ·L -1）。
解：MBE ：[NH 3]+[NH 4+]=2c, [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]= c注意：要考虑弱酸(碱)在水溶液中可能存在的各种型体;要注意平衡浓度与分析浓度的关系；CBE ：[NH 4+]+[H +] = [OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]要点：需考虑水的离解,离子的电荷数,中性分子不包括在其中； PBE ：[H +]+[HCO 3-]+2[H 2CO 3]= [OH -]+[NH 3]要点：需考虑水的得失质子，得失质子的个数，不得失质子的物质不包括在内。
4、(2).写出NaNH 4HPO 4的MBE 和CEB ，浓度为c （mol ·L -1）。
解：MBE ：[Na +] = [NH 4+]+[NH 3] = c[H 3PO 4]+[H 2PO 4-]+[HPO 42-]+[PO 43-] = cCBE ：[Na +]+[NH 4+]+[H +] = [H 2PO 4-]+2[HPO 42-]+3[PO 43-]+[OH -] 8、可用酚酞作指示剂，）（＝＝ 可近似为一元弱碱处理因为）为二元弱到计量点生成物为直接准确滴定可作为酸被作碱式解离因是两性物质作酸式解离解：－∴⋅⨯∴>>>==∴<⋅>-- 9.06 = pH 4.94 = pOH L mol 1010050.0 = ][OH 400/, 20, 40 10 碱(P NaOH 10,10 = , ; )L 0.050mol = (10,10 = KHP 2)( 1-11121212222 4.948.59b sp -b w b a b 59.8a w b -28-b sp 11.05-b -1sp -8a sp -5.41a K c K c K cK K cK K K K KHP K C K C K C K[]可选用酚酞作指示剂 一元弱碱计量点生成物为直接准确进行滴定，到可采用 的共轭酸，其）为（∴==⋅⨯=⨯⨯==>⨯=⨯=>⨯=⨯⨯=∴>⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯==⋅-- 8.92pOH 5.08pOH )L mol (104.8104.1050.0cK OH 400103.6 101.40.050 K c 20Kw 107.0 101.40.050 cK )(N )(CH 标准溶液NaOH10103.6107.10.050K C 10.17/101.0101.0 K K K N CH HCl N )(CH (7) 1-69b -7-9-b11-9-b462-87-6-a SP 6-9-14-b w a 462462 10、解 作为滴定剂，其提供（解离）的H +（OH －）的准确浓度是进行定量计算的依据，必须已 知。
第五章酸碱滴定法习题详解51写出下列溶液的臆子条件式.a.q(mol , L-^NH^c/mol -b.臼《med , L-^NaOH + fiCmol •c.幻(mol , L-^HiPO^c^mol - L-^HCOOHjd.0, 010 mol - L^1 FeCl,.W¥】s [NH：] + CH*] = [C「]一[OH「]或[NHT ] + [H+ ]=q + [OH 'Jb N*] + [H*]=[H£BOr] + [OH-]或E+[H+]=[压BOn+[Q]ire.[H+]=[HwPO「]+2[HFO：-]+3[PO「]+[HCO0—] + [QHrd. [H"] = EFUOH产]+2[FHOH律:]+[。
十]5-2计算下列各溶液的pH缱'岳0. LC mol * b. 0. 10 mol ■ L'^HiSOuc.0, 10 mol，L i三乙薜胺彳d, 5.0X10^mol • L7HC"孔 0. 20 mol - L』1H,FQ‘,【解I a, □由H R。
：.乾凡・ = 5・8X10T，£K.=0. It)X5. 8 X 10-ls^5. 8X 10'll> 1。
章.#=匚二氏项>Jg.所以可用最简式进行计碧, 、内a* o A[FT] =77^ = ( 70, 10X 5. 8X10-lc)niol •[广】=7, GX ICT'mol ・L-1pH= 5* 12上已知H3SO X的K,= 1.QX1G、一级离料完全，涪凌的质子条件式为[H+] = rSOf -J + [OH-]+^[S()i-l+r-f F凫铲f+r整理后得[H+T + KjH+]r[H+] — 2cK.2 =。
解方程得田+ ] = (c- K% )，+ 8瓦=『0. 10—0.01+ /(0. 10—0.0]>2+8><0.10X0.0i]mol ■ L~i L 2J=0.11 mol • L 1pH=0. 96c.已知三乙孵胺的Kb = 5. 8X 10-',cKb = 0. 10 X 5. 8 X 10-T = 5. 8 X 10_,>10K w, 100,所以可用最筒式进行计算.[OH-]= >/cK^=( ✓O. 10X5. 8X10~7)mol ・ L*!-2. 4 X 10-*mol • L~lpH =10. 38d.由于HCl浓度过低，因此不能忽略水解产生的H♦，溶液的质子条件为[H+]=c + [OHr整理后得= O解方程得= [5.0X10-'+ /〈5.0X107)2 士4X10-*=1. 3X 10~f mol • L~lpH = 6. 89e・ H3PO4的K、= 7. 6X1O-',K% = 6. 3X10-',K、= 4. 4Xl<r” ・因为cK.= 0.20X7.6 X10T>10K = 2X6.3X102^<Q05 •</0.20X7.6X10_, K 7.6X10 100,所以可用F式计算.[H・]2+K,[H+]—cK 气=0[H,A奇+序云="藉虹+把毛*+ 0 20X7. 6万3卜。
第五章思考题与习题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C6H5OH C 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．按照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 ：[NH 4+]+[NH 3]=2c; [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]=cCBE ：[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]PBE ：[H +]+2[H 2CO 3] +[HCO 3-]=[NH 3]+[OH -]（2）MBE ：[NH 4+]+[NH 3]=c; [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]=cCBE ：[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]PBE ：[H +]+[H 2CO 3]=[NH 3]+[OH -]+[CO 32-]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）。
分析化学各章节习题(含答案)第一章误差与数据处理1-1 下列说法中，哪些是正确的？（1）做平行测定的目的是减小系统误差对测定结果的影响。
（2）随机误差影响精密度，对准确度无影响。
（3）测定结果精密度高，准确度不一定高。
（4）只要多做几次平行测定，就可避免随机误差对测定结果的影响。
1-2 下列情况，将造成哪类误差？如何改进？（1）天平两臂不等长（2）测定天然水硬度时，所用蒸馏水中含Ca2+。
1-3 填空（1）若只作两次平行测定，则精密度应用表示。
（2）对照试验的目的是，空白试验的目的是。
（3）F检验的目的是。
（4）为检验测定结果与标准值间是否存在显著性差异，应用检验。
（5）对一样品做六次平行测定，已知d1~d5分别为0、+0.0003、－0.0002、－0.0001、+0.0002，则d6为。
1-4 用氧化还原滴定法测定纯品FeSO4·7H2O中铁的质量分数，4次平行测定结果分别为20.10%，20.03%，20.04%，20.05%。
计算测定结果的平均值、绝对误差、相对误差、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差及变异系数。
1-5 有一铜矿样品，w(Cu) 经过两次平行测定，分别为24.87%和24.93%，而实际w(Cu)为25.05%，计算分析结果的相对误差和相对相差。
1-6 某试样5次测定结果为：12.42%，12.34%，12.38%，12.33%，12.47%。
用Q值检验法和4检验法分别判断数据12.47%是否应舍弃？（P = 0.95）1-7 某分析人员测定试样中Cl的质量分数，结果如下：21.64%，21.62%，21.66%，21.58%。
已知标准值为21.42%，问置信度为0.95时，分析结果中是否存在系统误差？1-8 在不同温度下测定某试样的结果如下：10℃：:96.5%，95.8%，97.1%，96.0%37℃：94.2%，93.0%，95.0%，93.0%，94.5%试比较两组数据是否有显著性差异？（P = 0.95）温度对测定是否有影响？11-9某试样中待测组分的质量分数经4次测定，结果为30.49%，30.52%，30.60%，30.12%。
一、选择题1．氢气与下列物质反应中，氢气不作为还原剂的是（ ）A. 单质硫B. 金属锂C. 四氯化钛D. 乙烯解：选B 。
氢原子与碱金属结合生成金属氢化物，氢原子能得到电子，是作为氧化剂参与反应。
2．下列各组物质可共存于同一溶液中的是（ ）A. NH 4+ , H 2PO 4-, K + , Cl -, PO 43-B. Pb 2+ , NO 3-, Na + , SO 42-C. Al(OH) 3, Cl -, NH 4+, NH 3·H 2OD. Sn 2+ , H + , Cr 2O 72- , K +, Cl -解：选A 。
选项B 中Pb 2+，SO 42-能够生成沉淀PbSO 4; 选项C 中，强电解质的存在，会促进Al(OH) 3的凝聚。
选项D 中Sn 2+ 与Cr 2O 72-在H +下会发生氧化还原反应。
只有A 中各离子不会发生反应，能够稳定存在。
3．下列叙述正确的是（ ）A. 22O H 分子构型为直线形B. 22O H 既有氧化性又有还原性C. 22O H 的水溶液很稳定D. 22O H 与722O Cr K 的酸性溶液反应生成稳定的5CrO解：选B 。
22O H 分子中存在过氧链—O —O —，过氧链在相当于书本的书脊位置上，而两个氢原子在半展开的两页纸面位置上，所以22O H 分子构型不是直线形。
22O H 的水溶液不稳定，遇杂质易分解。
22O H 与722O Cr K 的酸性溶液反应生成3Cr +。
22O H 中O 的氧化态居中，所以既22O H 既有氧化性又有还原性。
4．地方性甲状腺肿大引起的原因是（ ）A. 氟过多B. 碘过多C. 碘不足D. 维生素不足解：选C 。
碘缺乏是地方性甲状腺肿大的主要原因。
5．要配制+2Fe 的标准溶液，最好的方法是将（ ）A. 硫酸亚铁铵溶于水B. 2FeCl 溶于水C. 铁钉溶于稀酸D. 3FeCl 溶液与铁屑反应解：选D 。
第五章 酸碱滴定法习题答案3、解：MBE ：[NH 3]+[NH 4+]=2c, [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]= c注意：要考虑弱酸(碱)在水溶液中可能存在的各种型体;要注意平衡浓度与分析浓度的关系；CBE ：[NH 4+]+[H +] = [OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]要点：需考虑水的离解,离子的电荷数,中性分子不包括在其中； PBE ：[H +]+[HCO 3-]+2[H 2CO 3]= [OH -]+[NH 3]要点：需考虑水的得失质子，得失质子的个数，不得失质子的物质不包括在内。
4、(2).写出NaNH 4HPO 4的MBE 和CEB ，浓度为c （mol ·L -1）。
解：MBE ：[Na +] = [NH 4+]+[NH 3] = c[H 3PO 4]+[H 2PO 4-]+[HPO 42-]+[PO 43-] = cCBE ：[Na +]+[NH 4+]+[H +] = [H 2PO 4-]+2[HPO 42-]+3[PO 43-]+[OH -] 8、可用酚酞作指示剂，）（＝＝ 可近似为一元弱碱处理因为）为二元弱到计量点生成物为直接准确滴定可作为酸被作碱式解离因是两性物质作酸式解离解：－∴⋅⨯∴>>>==∴<⋅>-- 9.06 = pH 4.94 = pOH L mol 1010050.0 = ][OH 400/, 20, 40 10 碱(P NaOH 10,10 = , ; )L 0.050mol = (10,10 = KHP 2)( 1-11121212222 4.948.59b sp -b w b a b 59.8a w b -28-b sp 11.05-b -1sp -8a sp -5.41a K c K c K cK K cK K K K KHP K C K C K C K[]可选用酚酞作指示剂 一元弱碱计量点生成物为直接准确进行滴定，到可采用 的共轭酸，其）为（∴==⋅⨯=⨯⨯==>⨯=⨯=>⨯=⨯⨯=∴>⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯==⋅-- 8.92pOH 5.08pOH )L mol (104.8104.1050.0cK OH 400103.6 101.40.050 K c 20Kw 107.0 101.40.050 cK )(N )(CH 标准溶液NaOH 10103.6107.10.050K C 10.17/101.0101.0 K K K N CH HCl N )(CH (7) 1-69b -7-9-b 11-9-b 462-87-6-a SP 6-9-14-b w a 46246210、作为滴定剂，其提供（解离）的H +（OH －）的准确浓度是进行定量计算的依据，必须已知。
第五章 酸碱滴定法一、选择题1、 浓度为c(HAc)(mol .L -1)的HAc 溶液中加入c(HCl)(mol .L -1) HCl 和c(NaOH)(mol .L -1)NaOH 后的质子平衡方程是 A. [H +]+ c(HCl)=[Ac -]+ c(NaOH)+[OH -] B. [H +]=[Ac -]+ c(NaOH)+[OH -] + c(HCl) C. [H +]+ c(HCl) + c(NaOH)=[Ac -]+[OH -] D. [H +]+ c(NaOH) =[Ac -]+ c(HCl)+[OH -] 答案：D2、 下列各组酸碱对中，属于共轭酸碱对的是A. H 2CO 3—CO 32-B. H 3O +—OH -C. HPO 42-—PO 43-D. NH 3+CH 2COOH —NH 2CH 2COO - 答案：C3、 用0.10 mol .L -1 NaOH 溶液分别滴定25mL 某一H 2SO 4和HCOOH 溶液，若消耗的NaOH 体积相同，则这两种溶液中H 2SO 4和HCOOH 浓度之间的关系是 A. c(HCOOH)=c(H 2SO 4) B. 4c(HCOOH)=c(H 2SO 4)C. c(HCOOH)=2c(H 2SO 4)D. 2c(HCOOH)=c(H 2SO 4) 答案：C解： 2NaOH~1H 2SO 4，1NaOH~1HCOOH ，消耗的NaOH 体积相同，HCOOH SO H c c 2142=。
4、 今有0.20 mol .L -1二元弱酸H 2B 溶液30mL ，加入0.20 mol .L -1 NaOH 溶液15mL时的pH= 4.70；当加入30mLNaOH 时，达到第一化学计量点的pH= 7.20。
则H 2B 的2a pK 是 A. 9.70 B. 9.30 C. 9.40 D. 9.00 答案：A解：中和到pH= 4.70时，溶液成为1:1:2=NaHB B H c c 的缓冲溶液，70.411lg 70.4lglg2121=-=-=⇒+=--BH HB a BH HB a c c pH pK c c pK pH达到第一化学计量点时，溶液成为0.10 mol .L -1 NaHB 溶液][)][(][121--+++=HB K K HB K K H a W a a当 c HB ≈-][，W a K c K 202>，120a K c >21][a a K K H =∴+，即 )(2121a a pK pK pH +=70.970.420.72212=-⨯=-=a a pK pH pK5、 用标准NaOH 溶液滴定同浓度的HAc ，若两者的浓度均增大10倍，以下叙述滴定曲线pH 突跃大小，正确的是 A. 化学计量点前后0.1%的pH 均增大B. 化学计量点前0.1%的pH 不变，后0.1%的pH 增大C. 化学计量点前0.1%的pH 减小，后0.1%的pH 增大D. 化学计量点前后0.1%的pH 均减小 答案：B解：化学计量点前0.1%形成的是NaAc —HAc 缓冲溶液HAcAc HAc a c c pK pH -+=lg)(，）前（）前（21pH pH =∴化学计量点后0.1%形成的是NaAc —NaOH 溶液，)(lg 14过量NaOH c pH -= NaOH 的浓度增大，pH 也增大。
第五章沉淀溶解平衡与沉淀滴定1、写出下列难溶电解质的溶度积常数表达式：AgBr，Ag2S, Ca3（PO4）2, MgNH4AsO4解：AgBr2：KθSP=c（Ag +）/cθ·[c（Br-）/ cθ]2Ag2S：KθSP=c[（Ag +）/cθ]2·c（S2-）/ cθCa3（PO4）2：KθSP= [c（Ca2 +）/cθ]3·[c（PO43-）/ cθ]2MgNH4AsO4：KθSP=c（Mg2 +）/cθ·c（NH4+）/cθ·c（AsO4-）/ cθ2、根据难溶电解质在水中的溶解度，计算KθSP(1)AgI的溶解度为1.08μg/500ml(2)Mg(OH)2的溶解度为6.53mg/1000ml.解：(1)KθSP=[1.08×10-6/（M（AgI）×500×10-3）]2=8.45×10-17(2).6.53mg/1000ml=6.53×10-3/1=1.12×10-41.12×10-4×(2×1.12×10-4）=5.6×10-123、比较Mg（OH）2在纯水、0.1mol•L-1NH4Cl水溶液及0.1mol•L-1氨水中的溶解度？①纯水KθSP =1.8×10-11=S• (2S)2S=1.65×10-4mol/l②0.1 mol/l NH4Cl S=0.24 mol/l③0.1 mol/l的氨水C（OH-）=5⨯⨯=1.32×10-3 mol/l1.0-74.110S×(1.32×10-3)2=1.1×10-11∴S=6.3×10-6 mol/l4、（1）错，F-是弱酸根，溶液酸性越强，越容易生成HF，从而使CaF2溶解。
（2）错，这是同离子效应，在0.001mol/L的AgNO3溶液中，溶解度约为1.1×10-6mol/L，在0.001mol•L-1 K2CrO4溶液中溶解度约为1.1×10-9mol/L5、在饱和的PbCl2溶液中Pb2+的浓度为3.74×10-5mol·L-1,试估算其溶度积。
分析化学第五章试题及参考答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第五章思考题与习题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C6H5OH C 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）。
（1）KHP （2）NaNH4HPO4（3）NH4H2PO4（4）NH4CN答：（1）MBE：[K+]=c[H2P]+[HP-]+[P2-]=cCBE：[K+]+[H+]=2[P2-]+[OH-]+[HP-]PBE：[H+]+[H2P]=[P2-]+[OH-]（2）MBE：[Na+]=[NH4+]=c[H2PO4-]+[H3PO4]+[HPO42-]+[PO43-]=cCBE：[Na+]+[NH4+]+[H+]=[OH-]+[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-]PBE：[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[PO43-]（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 和 0.10 mol·L -1H 3BO 3混合液的pH 值。
答：(1)设HB 1和HB 2分别为两种一元弱酸，浓度分别为C HB1和C HB2 mol·L -1。
两种酸的混合液的PBE 为: [H +]=[OH -]+[B 1-]+[B 2-]混合液是酸性，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.故可直接滴定一级和二级，三级不能滴定。
