武汉大学分析化学第五版课后习题答案.pdf
《武汉大学分析化学第五版课后习题答案.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《武汉大学分析化学第五版课后习题答案.pdf(55页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二章酸碱平衡和酸碱滴定法I.计算下列各溶液的p Ha.0.20m o l LH3P0“b.O.l Om o l -UH3BO3;c.O.l Om o l -UH2s o 4;d.O.l Om o l-1/三乙醇胺;e.5 X 10-82m o l-L4HC l解:a.H3P0,为三元限,T 2 Q/用 工 20Kw,但 c/Kd 20%,c/Q 5 Q0,H+=c=7.62X10-6m o l L4 p H=5.12C H盗。,第一级全部离解,第二离解其&=1.0X104其PBE为H+=c+SO:+OH-OH可嬷略EH+=c+SO:=c+Qc/(H+肉)整理并解方程得:9工)+和 卫7+4*
2、2 22=0.1084 p H=0.96d.三乙醉胺为一元弱减,其&=5.8X107VcKi=5.8Xi a8 20K 5 00 可用最简式;%OR=7CK7=24X 10-4m o l -L1 p OH=3.62 p H=10,38e.,?c 20Kw,c/K 5 00A OH=7cK7=5.29X10-fm o l-L1 p OH=5.28 p H=8.72b.NH NO3 为一元弱酸 NH;的溶液,c NH;=0.05 0m o l L-1他;的&=5.5*10。c:cK产2.75 Xl/i i 20%5 00 可用最简式K.H+=TCK7=5.24X 10-m o l -L1 p H=
3、5.28c.NH4C N 为 弱酸弱碱 盐,HC N 的 Ka=6.2X I O-10 N H;的及=5.5 X I O40/+_ 1KHC N展NH4K+K、)V C+KHC N,.,KH H;c=5.5 X10-n 20Kw,C 20KHCN,可用最简式H+=J KHC NKNH:=762X10-10X5,5X1Q-1()=5.8X 10-l om o l -L-1 p H=9.23C I.K2HPO,为两性物质,其精确算式为H+=/Ks(K,c+K吆w)(c+K“).降(;2帐2.1.C+K12C.H+空 士 H=2.08Xl(y i Om o l,Li p H=9.68e,氨基乙盥是两
4、性物质,具Q K 5X 1*Q=2.5 X1(H。,:.Q c*%,但 c2%,H+u G=1.02X10-m o l-L-1 p H=5.99 c+K“)f,电 S 为二元弱喊,其-i%/Q=1.41,Kb2=Kw/Q=7.69X因为2降2/寓 207 但”隔 5 00,-1 r-Kb+J KJ+4Kbe/.OH=Kbl(c-OH j)=-i-y-=0.094m o l L4p H=12.97g 坨Oz 为一元弱酸,K=1,8X10-u,.cK 20Kw,c/K 5 00=j K、c+Kw)=1.67XW p H=6.78h此为两种弱限叫叫加淮为HA)和NH;(设为HB)的 油 合 溶 液.
5、H+=7KH AHA+KH BHB+KW=%/及=2.38*101,KHB=K(,/R=5.6X10O,C HAFI=0.05 0。.KHA和 I均很小 HA=曲,HB=由又(通闻+1 20%可 忽 略,H+*7KH*皿+笠=5 40X 10-m o l -L4 p H=5.27i.此为弱酸混合液,.两种限都比较弱HA CHA HB RCHB又CHAKHA HBKHB 可用最简式H+=j KHAcH A=1.0X10-3mo l-L-1 p H=3.003.计算p H为8.。和12.0时O.l Om o l LKC N溶液中C N的 浓 度.解:HC N 的曲6.2X 1 Wa.K.6.2x1
6、0-1(1)p H=8.0 时 8 cn=t-i-=-r r-=0.05 8H+Kt 1,0 x10-8+6.2X1O-10,C N=c-S CH.=5,8X 10-3(m o l-L1)6 2x10“。(2)p H=12 时,6CN=-节-而旬.0,1.0 x10+6.2x10-10/.C N-1=c-Scu-OJ Or n o l-L-14,含 有 C H ci=O IOmol L,C H5H so(=2.OX ICHmol I?相油产2。lOmol,1?的 混 合 溶 液.a计算此温合溶液的pH.b.加入等蝌QlOmokUNaOH溶液,计算溶液的pH.解:a.此却蹦弱假泯合液,且C HC
7、 I C HSO;C HC I C HACH+CHci lOmol-L-1 pH=1.00b,加入等体积。岫。1 L-1 NaOH溶液后,HC1恰被完全中和,优 时的溶液组成为C NHSO=LOX 1 04mol 1?和 c*1.0X ID 1?温 合 液,C HSO;KHSO;CHACKHAC.可豳 HAC 螭解宣 哂 通。;2 0降 可 雕 水 的 离 解卫 _=虫 驾 500,.只解近仪式计算H+“IM O 2r、-+JK1+4K,.的=、L2_-1,0 xl0-2+J(10 xlM)2+4x1,0 x10-2 xl.Oxl。2=TXM L 0 2X%,冈 2.,.p H-4.005.格
8、0.12m o l -LHC l f t O.l Om o b L 氯乙爵取C 1C H2co ONa)溶液等体积混合,计算p H.解:混合时发生如下化学反应HC l+C l C H2C OONa=C l C H2C OOH+NaC l混合后为0.010m o l-L-1 HC 1与0.05 0m o l-L1 HB(氯乙酸)的 混 合 液.KHB=I.4X3 H+=CHC I+LB-+OH嫡OH,H+=C HC I+需平,:有HC 1存在且C HQ触,HB RC HB,代入上式得,的 2-CHC I 的-KHBCHB=O.时 _ Se i +J 嗑 i+4KHp c讪1.0 x IO-2+J
9、(1.0X10-2)2+4X1 4X10-3 X0.050,=-丫-L-=1.47x l(Pm o H;i2p f l.836.欲使l OOm LO.l Om o l-L-1 HC 1溶液的p H从LOO增加至444,需加入固体NaAc多少克(然略翻体积的变化)?解 HC l+NaAc=HAc+NaC lp H=4.44 时,为 HAc-NaAc 缓冲溶液,CHAC=O 1 Om o l1 L4H+=K&=1,8X10-5X0,10 =1 俨“%解得 cO.OSOmol L1m NUcKcH A c+C A c.)V M N 4A c=(0.10+0.050)x0.10 x82.03=1.23
10、g7,今由某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液,其中HB的浓度为0.25m“!A于此100矶缓冲溶液中加入200m gN aO H(恐略溶液体积的变化),所得溶液的pH为5.60嫄来所配制的缓冲溶液的pH为多少?(设HB的V5.0X 1 0-)解:加入的 N aO H 浓度 ciw f吧一=0.0500mol-L-140.00 x0.1000设原缓冲溶液中B-的浓渡为x,则加入NaOH后 的=Ka.=5.QXx 025-0 050=也明解此方程得:0.35cR.X+0.050pH=pKvlg=5.450.358.欲 配 制pH为3.0和4.0的HCOOH-HCOONa缓 冲 溶 液,应分别往200mL
11、0.20mol-UHCOOH溶液中加入多少毫升l,Omol*L1 NaOH溶液?解:HCOOH以HB表示,其及=1.8X104(1)设配制p H=3 0缓冲溶液,应加入x m Ll.Om o l-L-1 NaOH溶液,加入NaOH后,l.Ox _0.20 x 200-l.Ox 40.0-xC l h B-200+7 C HB 200+X 200+7H+=-=1.8X10-4X4 Q 0y=1 0-3f l解此方程得x=6.1m Lp H=4.0时同(1)可 列 方 程40 n -rH+=1.8X10 X-10-x解此方程得x=25.7m L9.某人称取C C l j C OOH 1634g和N
12、aOH 2.0g,溶解于1L水中,欲以此确?p H=0.64的 缓冲溶液.间:a实际所配制缓冲溶液的p H为多灿 要配制p H=0.64的缓冲溶液,需加入多少摩强酸?解:以HB表示三氯乙限C C bC OOH,MHB=1634,其降=0.23实际所配缓冲溶液中,n j i B=0.l OOm o l n n a()H=-=0.05 0m o l163.4 40.0CHB=O.100-0.05 0=0.05 0m o l ,L4 C N B=0.05 0m o l-L1的Ka较大,即HB的酸性较强,其 离 解 程度较大HB QH+B。HB=而 IM M=cNi B+H+M/图=0小”明B 0,0
13、50+H+整 理 得 H+2+0,28 H+-0.0115=0解方程得附=0,036 p H=1.44Q)要配制p H=0.64的 缓 冲 溶 液,需向其中加强酰设需加勉像HC l x m o跄略体积变化)p H=0.64 时,的=0.23m o l,l J此时的H+已经大于C HB+小,也 就 是 说,所有的HB全部离解也不能使H*=0.23,所以必须加入过量的HC 1此时为HC 1与HB的 混 合 溶 液 的=CHC I+B-=C Hci+r 1r.C HC I=H+、K;.c里m=0.23-0-.2-3-x-0-.1-0-,I Sm o l-L4,忙+工 0.23+0.23,要配p H=
14、0.64的缓冲溶液,不应向H B中加NaOH,而应加HC 1,加入的n HHcVR&m o l.(但用加过NaOH的 缓 冲 溶 液 再 配p H=0.64的 谖 冲 溶 液,需 加 入 期 口=0.18+=0.2 3 t n o l)40.010.配 制 氨 基 乙 盥 总 浓 度 为O.l t ao l -L-1的 缓 冲 溶 液(p H=2.Q)皿m b需 氨 基 乙 酸 多 少 克?还 需加多少置H m W L噌 嬲,为 什 么?解:氨基乙题以HB表 示)的Ka0 5 X103,除=2.5 X1”已知+O.l Om o l L1(l)n t a=cVM=0 100 x 0.100 x
15、75.06=0.75 g(2),.p H=2.00 而=n?A =m B/MB=-2-0-x-1-0-0-0-=143m m o l140_ TTD+C+48=3.6X10-m ol-L-1B C 143-48p H=5.45,是缓冲溶液13.计算下列标准缓冲溶液的p H(考虑离子强度的彩响),并与标准值相比较:a,饱和酒石酸氢专职0.034 Om o l -L1);b.0.05 0 0 m o l I/】邻笨二甲酸氢锹用K H P 表示);c.0.010 0 m o l ,L 硼砂.解:a.酒石酸为二元酸,以 H?B表示,其 p K:=3.04,p K:=4.37,时 于 K H B 溶液L
16、 ,20%且 C A 2 0 6=1(CK+C HB.)=1(0.0340+0,0340)=0.03400.512x2s x 70X1340-1 YB2尸-/=0.304(1+0.00328 x 400 x J0.0340)p H=l g a H+=1(p K:+p K3 +l g B2.)=1(3,04+4.37-0.304)=3.5 5计算结果与标准值一致.b.K H P 是两性物质,其 p Ka=2.95,p K12=5.41,两者比较接近,有一定缓冲能力.因 C 及2 A 2 0 G,c 20K i,所以可用最简式计算:p H=-1(p K1i+p K12)=(2.95+5,41)=4
17、.18计算结果与标准值有很大差别,这是因为计真中忽略了离子强度的影响,标准值是实验测定的,其 p H=-l gaH+,而计算的p H=-l g H+,另外,计算时是把活度常数K:作为法嬲眯舶若考虑离子强度的彩响,则:H+=:广H-HB*H+”P y 丫下力由 1=(0.05 0X 12+0.05 0X 12)=0.05 0,查表得:YP 2=0,45l Jp H=-l g 曲+=|(p K:+p K:+l gYP2=(2.95+5.4 l+l g0,45)=4.01计算结果与标准值一致.c.硼砂在水中离解构成H3BO3-H2BO缓冲溶液Na2B4O7+5 H2O=2H3BO3+2H2BO3+2
18、Na+显 然H3BO3=H2BO3Ia 租BJ ,-Z B O H即 ;那 ;1=-(cm+P+C f f i BOj -12)=(0.0200+0.0200)=0.0200、70,0200l gy H2B 0;=0.5 12x Rx-=0.0613 1+0.00328x 400 x/00200p H=-l g a H+=p K +l g Y H2BO 3=9.24-0.061=9.18 与标准值一致.14.用0.200m o l ,L4 Ba(OH)2滴定0.100 0 m o l ,L4 HAc至化学计鳍点时,溶液的p H等于多少?解:Ba(OH)t+2HAc=Ba(Ac)2+2H2O S
19、P 时,为 Ba(Ac)r溶液.=0.10001+14=0.0800m o l-L1 Ac-的 R=5.5 XI O-10LOH-=J cK7=7o.O8OOx 5.5 x l O_10=6.63 X 10-m o l -L-1pO H=5.18 pH=8.8215.某试样含有N a2cO 3和N aH C O”0.3010 g,用懒作指示剂,滴 定 时 触Q 106 0m olL1 HC120.10m L嫄甲基橙作指示剂,共用去HC147.70m L,计算试样中N a2c0?和N aH C C b的质量分乳解:时 皿 了 祖 明 嚅NaHCO31 1T N aC l+H2O+C O25 cH
20、e12 VlMN”C O MWN 42C C B=-X 100%m 50.1060X20.10X10-3X106.00.3010X100%=75.03%_ CHC 1(V6 2 V)M N4HC O3WNaHC C B-m.X100%0.1060 x(47.70-20.10 x 2)X10-3 X84.01 ,=-x 100%=22.19%0.301016.二元寻搬 H2B,已知 pH=L92 时,6皿=6 曲;pH=6.22 时,6 H B.=6 B”计第a.H?B的 Ku和b.主要以HB-形式存在时的pH为多少?c.若用。00 m ol-L4 NaOH溶液滴定O.lOOm ol L-1 H
21、2B,滴定至第一和第二化学计量点时,溶液的pH各为多少?各选用何种指示剂?每 留当 6 m B=6 加时,H面=HB-矽=H+=1O-1W=1.2X 10-J,当 6 H B.=6B2.时,HB-B2 J 时 6=H+=10-M.02X10-7b.以 HB-形式存在时,.没有给出浓度,按 最 茴 式 计 算 出 =医 国 p H=1 (p&i+p G A (1.92+6.22)=4.07c.s p i 时组成为 H B、CHB=O 05 00 m o l ,L4,.,CK4220KW.,.水的离解可忽略,又.c=0.05 00,C B2产0.10003此为二元弱碱,其 p%,=14.0-6.2
22、2=7.78cV c Kbi 2 0 K w,5 00%二可用最简式OH-=J e K 5p O H=;(p K,Ll gc)a.63 p H=9.3717.已 知 0.I m o l -L-1一元 弱 酸 的 H B 的 p H=3.0,间其等浓度的共钝喊N a B 的 pH 为多少?(已知:及c 20Kw 且C 5 00).解::已 知 及 C A20。,且 50 0叱=必7,&=更 4-=皿一=1,0X10-5c 0.1B-的 仆=及=1,。*1/9 C B-=0.10m o l-L4 C B-6A2QK1V -5 0 0OH-=7=1,0X10m o l L-1H+=1.0X10-9m
23、 o l -L-1 p H=9.018.将 H2c2。,加入到O.l Om o l -LNa2co 3溶液中,使其总浓度为0.020m o l L”,求该溶液的 p H?H2C2O4:p K i=l.2 0 =4.20;H2C O3:p=6.40=10.20)解:因为相对于H2cC h 而言,H2c2。,的 Kai 和 Ka2均较大,其酸性较强,所以,加到Na2c。3中后发生如下反应:2C O:+H2c2O,=2HC O +。2。:,HC Oj =2 C20 f -O Wm o l-L-1,C O,=0.10-0.040=0.Of i Om o l L1此时构成了 H C O a C O;缓冲
24、体系H+=Kg 耳 氾 J=1(H2OX”竺=10-1038 p H=10,38C O:0,06019.称取Na2cO3和 N a H C 5 的混合试样0.685 0 g,溶于适量水中.以甲基橙为指示剂,用0.200 m o b U H C 1 溶液滴定至终点时,消 耗 5 0.0 mL.如改用酚酸为指示剂,用上述HC 1溶液滴定至终点时,需消耗多少聿升?解:设试样中含Na2cO3Xg,则依题意列方程得:2x 0.685 0-x-+-=CHCIVHCPMNaaC O3 MN5 1H 双2 x 0.685 0-x-+-106.0 84.01=0.200X5 0.00解方程得x=0.265 g当
25、用f f i 作指不剂时,n NSC C EFHC l,TT0.265 x 1000VHCI=-106.0 x 0,200=12.5 (m L)20.称取纯一元弓藏HB 0.815 0 g,溶于适量水中.以酚酿为指示剂,用 0.110 Om o l Wi NaOH溶液滴定至终点时,消 耗 24.60m L.在滴定过程中,当加入N a O H 溶 液 11.00m L时,溶液的 p H=4.80.计算该弱酸H B 的 p Ka值.,.,sPm VN1o H=24.60m L当 VNao x I LOOm L时,溶液组成为HB -NaB,p P.8 9H-JB-_ l o x i LOO _IQ4
- 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:
- 武汉大学 分析化学 第五 课后 习题 答案
限制150内