分析化学习题解答--滴定分析法(18页).doc
《分析化学习题解答--滴定分析法(18页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《分析化学习题解答--滴定分析法(18页).doc(18页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、-分析化学习题解答-滴定分析法-第 18 页分析化学习题解答上册华中师范大学 东北师范大学陕西师范大学 北京师范大学合编第五章 滴定分析法湛江师范学院化学科学与技术学院杜建中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+
2、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-,Cu(H2O)2(OH)2,(CH2)6N4,RNHCH2COO-,。答:H2O的共轭酸为H3O+; 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 Cu (H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+; (CH2)6N4的共轭酸为(CH2)6N4H+; R-NHCH2COO-的共轭酸为R-NHCH2COOH, 的共轭酸为3.通
3、过物料平衡、电荷平衡写出(1)(NH4)2CO3、NH4HCO3溶液的PBE浓度为c(mol/L)。解: (NH4)2CO3 2NH4+ + CO32-CO32 + H2O HCO3 + OH - HCO3- + H2O H2CO3 + OH - NH4+ H+ + NH3 H2O H+ + OH - MBE:NH4+ + NH3 = 2C H2CO3 + HCO3- + CO32- = C CEB:NH4+ +H+ = OH + HCO3- + 2CO32- PBE:H+ = OH - + NH3 - HCO3- - 2CO32- NH4HCO3 NH4+ + HCO3-NH4+ H+ +
4、NH3HCO3- H+ + CO32-HCO3- H2O H2CO3 OH -H2O H+ + OH -MBE:NH4+ + NH3 = CH2CO3 + HCO3- + CO32- = CCEB:NH4+ +H+ = OH - + HCO3- + 2CO32-PBE:H+ = NH3 + CO32- + OH - H2CO34.写出下列酸碱组分的MBE、CBE、PBF,浓度为Cmol/L。(1)KHP (2)NaNH4HPO4 (3)NH4H2PO4 (4)NH4CN解:(1)KHP HP- + H2O = H2P + OH - HP- = H+ + P2- H2O = H+ + OH -M
5、BE:K+ = C H2P + HP- + P2- = C CEB:H+ + K+ = OH - + HP- + 2P 2-PBE:H+ = OH - + P2- H2P (2)NaNH4HPO4 NH4+ H+ + NH3 HPO42- = H+ + PO33- HPO42- + H2O = H2PO4- + OH - HPO42- + 2H2O = H3PO4 + 2OH -H2O H+ + OH - MBE:Na+ = C NH4+ + NH3 = C H3PO4 + H2PO4- + HPO42- + PO33- = C CEB:Na+ + NH4+ +H+= H2PO4- +2 HP
6、O42- +3 PO33- + OH - PBE:H+ = NH3 + PO33- + OH - H2PO4- - 2H3PO4(3)NH4H2PO4 NH4+ = H+ + NH3H2PO4- = H+ + HPO42-H2PO4- = 2H+ + PO43-H2PO4- + H2O = H3PO4 + OH -H2O = H+ + OH MBE:NH4+ + NH3 = CH3PO4 + H2PO4- + HPO42- + PO33- = C CEB:NH4+ +H+= H2PO4- +2 HPO42- +3 PO33- + OH -PBE:H+ = NH3 + HPO42- +2PO33
7、- + OH - H3PO4(4)NH4CNNH4+ = H+ + NH3CN- + H2O = HCN + OH -H2O = H+ + OH -MBE:NH4+ + NH3 = C;CN - + HCN = CCEB:NH4+ + H+ = HCN + OH - PBE:H+ = NH3 + OH - -HCN5.(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 molL-1NH4Cl和 0.10 molL-1H3BO3混合液的pH值。答:(1)设HB1和HB2分别为两种一元弱酸,浓度分别为CHB1和CHB2 molL-1。两种酸的混合液的PBE为: H
8、+=OH-+B1-+B2- 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 (1)当两种都较弱,可忽略其离解的影响,HB1CHB1 ,HB2CHB2 。式(1)简化为 (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) ,根据公式得:pH = lg(1.0710-5 )= 4.976根据图53说明NaH2PO4Na2HPO4 缓冲溶液适用的pH范围。答:范围为7.21。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) (2)HCOOH (3)CH2
9、ClCOOH (4)NH3+CH2COOH(氨基乙酸盐)答:(1) pKa1=2.95 pKa2=5.41 故pH = (pKa1+pKa2)/2=(2.95+5.41)/2 = 4.18(2) pKa = 3.74 (3) pKa = 2.86 (4)pKa1=2.35 pKa2= 9.60 故pH = ( pKa1+pKa2)/2 = (2.35+9.60)/2 = 5.98所以配制pH=3.0的溶液须选(1),(2)(3),(4);配制pH=4.0须选(1),(2)。8.下列酸碱溶液浓度均为0.10mol/L,能否采用等浓度的滴定剂直接准确进行滴定,若能滴定,应选用什么标准溶液和指示剂?
10、(1)HF (2)NaNH4HPO4 (3)NH4H2PO4 (4)NaHS (5)NaHCO3(6)(CH2)6N4 (7)(CH2)6N4HCl (8)CH3NH2解:(1) Ka=7.210-4;cspKa=0.057.210-4=3.610-510-8;能直接滴定,选用NaOH标准溶液、酚酞做指示剂。(2) Kb2 =1.610-7;cspKb2=0.051.610-7= 810-910-8;相对误差0.5%时能直接滴定,选用HCl标准溶液、甲基橙做指示剂。(3) Ka2=6.310-8;cspKa2=0.056.310-8= 3.110-910-8;能直接滴定,选用HCl标准溶液、甲
11、基橙做指示剂。(6) Kb=1.410-9;cspKb=0.051.410-9=710-1110-8, 能直接滴定,选用NaOH标准溶液、酚酞做指示剂。(8) Kb= 4.210-4;cspKb=0.054.210-4 = 2.110-510-8;能直接滴定,选用HCl标准溶液、甲基橙做指示剂。9.强碱(酸)滴定一元弱酸(碱),CspKa(Kb)10-8就可以直接准确滴定。假如用Kt表示滴定反应的形成常数,那么该反应的cspKt应为多少?解: cspKa= cspKwKt10-8 cspKt10-8/10-14 = 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
12、液的浓度不宜太浓或太稀?答:用强酸或强碱作滴定剂时,滴定反应的平衡常数Kt较大,反应进行的较完全。但酸(碱)标准溶液的浓度太浓,滴定终点过量的体积一定时,产生的误差增大;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)溶液中每钟酸(碱)的分析浓度均为0.10mol/L(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?如能直接滴定法(包括总量),根据计算pHsp选择适宜的指示剂。解:因为计算pHsp是为了选择适宜的指示剂,为计算方便,用最简式计算计量点时的pH值。(1)H3AsO4 6
13、.310-3 1.010- 7 3.210-12 ;csp2Ka2108 可分别滴定至第一计量点(H2AsO4-)和第二计量点(HAsO42-)均为两性物质。 (溴甲酚绿或甲基红) (酚酞)用溴甲酚绿可将 H3AsO4滴定至第一计量点,继续用酚酞为指示剂可将H3AsO4滴定至第二计量点。 (2) H2C2O4 Ka15.9102 ;Ka26.4105 105 ; csp2Ka2108 不能分步滴定,只能一次滴定至第二终点,溶液pH值有滴定产物C2O42-决定。计量点时C2O42-浓度为 400;20KW (酚酞)使用酚酞为指示剂可将H2C2O4一次被完全滴定至第二计量点。 (3) 0.40mo
14、l/L乙二胺 Kb18.510-5 ;Kb27.110-8 105 ; csp2Kb210-8不能分步滴定,只能一次滴定至第二终点。滴定产物为+H3N-CH2-CH2-NH3+,第二计量点时溶液pH值由+H3N-CH2-CH2-NH3+决定。pHsp=3.86 (甲基橙)使用甲基橙为指示剂可将乙二胺一次被完全滴定至第二计量点。(4) NaOH + (CH2)6N4 Kb1.410-9cspKb10-8 NaOH可滴定,(CH2)6N4不被滴定,计量点溶液pH由(CH2)6N4决定400;20KWpOH =5.08pHsp=8.92 (酚酞)选用酚酞为指示剂,NaOH被准确滴定,(CH2)6N4
15、不被滴定。(5)邻苯二甲酸Ka11.110-3 ;Ka23.910-6不能分步滴定,只能一次滴定至第二终点。计量点时溶液pH值由-OOCC6H4COO-决定pOH=5.04pH=8.96 (酚酞)使用酚酞为指示剂可将邻苯二甲酸一次被完全滴定至第二计量点。(6)联氨NH2NH2 Kb13.010-6 ;Kb27.610-15 只能滴定第一计量点,其滴定产物为NH2 NH3+pH = 4.18 (甲基红) 使用甲基红为指示剂可将NH2NH2滴定至第一计量点(NH2NH3+)。(7)H2SO4H3PO4 Ka17.610-3 ;Ka26.310-8;Ka34.410-13 ; H2SO4可以准确滴定
16、,H3PO4可被分步滴定到第一、第二计量点 以甲基红为指示剂,H2SO4可以准确滴定,H3PO4可被分步滴定到第一计量点,溶液pH值由H2PO4-决定。20Kw;c20pH14.72(甲基红)使用酚酞为指示剂可以继续将H2PO4-可被滴定到HPO42-。pH2=9.62(酚酞)(8)乙胺 吡啶 Kb4.210-4 吡啶Kb1.710-9 乙胺可准确滴定,吡啶不被滴定,终点时为乙胺酸(Ka=2.410-11)和吡啶(Kb=1.710-9)的混合溶液,溶液的H+离子浓度为pH7.93 (酚酞)使用酚酞为指示剂乙胺可以准确滴定,吡啶不被滴定。12.HCl与HAc的混合溶液(浓度均为0.10mol/L
17、),能否以甲基橙为指示剂用0.1000mol/LNaOH溶液直接滴定其中的HCl?此时有多少HAc参与了反应?解:不能。甲基橙的变色域为3.14.4,当甲基橙变色时,一部分HAc也与NaOH发生了反应。设滴定终点溶液pH4.0,溶液中未参加反应的HAc的物质的量为 :HAc总物质的量为0.10vHAc,参加反应HAc的百分比为13.今有H2SO4和(NH4)2SO4的混合溶液,浓度均为0.050mol/L,欲用0.1000mol/LNaOH溶液滴定,试问:(1)能否准确滴定其中的H2SO4?为什么?采用什么指示剂?答:能准确滴定,因为H2SO4的第二步电离常数pKa2=2.00,而NH4的Ka
18、5.61010,所以能完全准确滴定其中的H2SO4 ,计量点pH值约为5.3,采用甲基红作指示剂。(2)如何用酸碱滴定法测定混合液中(NH4)2SO4的含量?指示剂是什么?答:以甲基红为指示剂,用NaOH标准溶液滴定H2SO4,然后在溶液中加入过量的甲醛生成的(NH2)6N4H+(Ka=7.110-6)和H+可被NaOH标准溶液滴定,计量点时产物为(NH2)6N4,其水溶液呈弱碱性,选酚酞为指示剂。也可以用蒸馏法,即向混合溶液中加入过量的浓碱溶液,加热使NH3逸出,并用过量的H3BO3溶液吸收,然后用HCl标准溶液滴定H3BO3吸收液: NH3 + H3BO3= NH4+ H2BO3- H+
19、H2BO3-= H3BO3计量点时的产物是H3BO3和NH4+(混合弱酸),pH5 ,可用甲基橙作指示剂。14.判断下列情况对测定结果对影响(1)用混有少量邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度。答:,vNaOH,CNaOH。(2)用吸收了CO2的NaOH标准溶液滴定H3PO4至第一计量点;继续滴定至第二计量点时,对滴定结果各有何影响?答:滴定至第一计量点用甲基橙做指示剂,H3PO4的测定结果没有影响,第二计量点用酚酞做指示剂,滴定结果偏大。15.一试液可能是NaOH、NaHCO3、Na2CO3或它们的固体化合物的溶液。用20.00mL 0.1000mol/LHCl标准溶液,以酚酞为
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 分析化学 习题 解答 滴定 分析 18
限制150内