无机及分析化学(第三版)呼世斌 答案

解:通过本题目使学生掌握滴定度的概念及应用。

滴定反应方程式 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

n(Fe2+)=5n(MnO4-)

T(Fe/KMnO4)=5c(KMnO4)V(KMnO4)M(Fe) =5×0.02010mol?L-1×1.0×10-3L?mL-1×55.85g?mol-1 =0.005613g?mL-1

T(Fe2O3/KMnO4)=0.005613×M(Fe2O3)/M(2Fe)

=0.005613 g?mL-1×159.7g?mol-1/(2×55.85g?mol-1) =0.008025g?mL-1

5.测某试样中铝的含量,称取0.1996g试样,溶解后加入c(EDTA)=0.02010mol.L-1的标准溶液30.00mL,调节酸度并加热使Al3+定量反应完全,过量的EDTA标准溶液用

c(Zn2+)=0.02045molL-1标准溶液回滴至终点,消耗Zn2+标准溶液6.00mL。计算试样中Al2O3的质量分数。

解:通过本题目使学生掌握利用EDTA进行返滴定的方法。 n(EDTA)实际=n(EDTA)总-(cV)Zn2+

=0.02010mol?L-1×30.00mL -0.02045mol?L-1×6.00mL =0.480mmol m(Al2O3)=(1/2) n(EDTA)实际×M(Al2O3)

(1/2)?0.480?101.96?10?3w(Al2O3)?=12.3%

0.19966.称取基准物K2Cr2O7 0.1236g用来标定Na2S2O3溶液。首先用稀HCl溶解后,加入过量KI,

置于暗处5分钟,待反应完毕后加入80mL水,用待标定的Na2S2O3溶液滴定,终点时消耗V(Na2S2O3)为21.20ml,求c(Na2S2O3)。

解:通过本题目使学生掌握利用K2Cr2O7 标定Na2S2O3的方法。有关的方程式

Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O

I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

所以n(K2Cr2O7)=(1/6)n(Na2S2O3)

c(Na2S2O3)?6m(K2Cr2O7)M(K2Cr2O7)?V(Na2S2O3)6?0.1236g-1??0.1189mol?L294.18g?mol?1?21.20?10?3L

第7章思考题与习题

一、选择题

在给出的4个选项中,请选出1个正确答案。 1. 下列物质中,酸的强度最大的是( D )

θθ(HAc)?4.75B. HCN pKa(HCN)?9.21 A. HAc pKaθθC. NH4pKb(NH3?H2O)?4.75D. HCOOH pKb(HCOONa)?10.25

2. 某混合碱用盐酸滴定至酚酞变色,消耗V1ml ,继续以甲基橙为指示剂消耗V2ml ,已知V1>V2 ,其组成是( C )

A. Na2CO3B. Na2CO3与NaHCO3C. NaOH与Na2CO3D. NaOH

3. 用Na2CO3为基准物质标定HCl溶液时,下列情况对HCl溶液的浓度不产生影响的是( A ) A.用去离子水溶解锥形瓶中的Na2CO3时,多加了5.0mL去离子水 B. 烘干Na2CO3时,温度控制300℃以上 C.滴定管未用HCl溶液润洗

D.滴定速度太快,附着在滴定管壁上的HCl溶液来不及流下来就读取滴定体积 4. 蒸馏法测定铵盐中N含量时,能用作吸收液的是( B ) A.硼砂B.HCl C.HAc D.NH4Cl

5. 下列溶液能用HCl或NaOH标准溶液直接滴定的是(浓度均为0.1mol·L-1)( D ) A. NaAc B. NH4Cl C. HCN D. HCOOH

(Kθa (HAc) = 1.79×10-5;Kθb (NH3) = 1.8×10-5;Kθa (HCN) = 4.99×10-10;Kθa (HCOOH) = 1.7×10-4)

6. 用返滴定法测定氨水含量,应选用的指示剂是( D ) A.酚酞B.甲基橙C.钙红D.甲基红

7. 用c(NaOH)=0.1000 mol·L-1的NaOH溶液滴定相同浓度的弱酸(Ka1?=8.6 ×10-2

Ka2?=6.3×10-7 Ka3?=4.0×10-13)( B )

A.有两个滴定终点,第一终点用酚酞、第二终点用甲基红指示 B.有两个滴定终点,第一终点用甲基红、第二终点用酚酞指示 C.只有一个终点,用酚酞指示 D.只有一个终点,用甲基红指示

8. 酸碱滴定中,选择酸碱指示剂可以不考虑的因素是( C )

A.pH突跃范围B. 指示剂的变色范围 C.指示剂的摩尔质量D.要求的误差范围

9. H3PO4的pK?a1, pK?a2 pK?a3分别为2.12、7.20、12.36,当pH=8.0时,H3PO4溶液体系中浓度最大的组

分是( A )

A.HPO42- B. H2PO4- C . H3PO4 D. PO43- 二、填空题

1.下列离子HCO3,H2O,S2-,NH4+只能作碱的是S2-,只能作酸的是NH4+,即可作酸又能作碱的是HCO3,―

H2O。

2.已知H3PO4的K?al=7.5?10-3, Ka2?=6.2?10-8, Ka3?=2.2?10-13。欲用磷酸盐配制缓冲液,若选用Na2HPO4

作为碱,可配制成pH为11.66至13.66范围的缓冲液;若选用Na3PO4作为碱,可配制pH约为6.20~8.20的缓冲液。

3.三种弱酸盐NaX, NaY, NaZ的浓度相同的水溶液的pH值分别为8.0, 10.0, 9.0,则HX,HY,HZ酸性递增的顺序是HY,HZ,HX。

4.NH4H2PO4的质子条件式为_ c(H+)+ c(H3PO4)=c(NH3)+2c(PO43)+c(HPO42) +c(OH)__。

三、简答题

1. 往稀氨水溶液中分别加入少量(1)HCl;(2)NH4Cl;(3)NaCl;(4)NaOH;则氨的解离度有何变化?为什么?

解:(1)增大。HCl中和了氨的解离时产生的OH-,使氨的解离平衡向右移动。 (2)减小。NH4+的同离子效应抑制了氨的解离。 (3)不影响。

(4)减小。OH-的同离子效应抑制了氨的解离。

2.试分析下列情况出现时,测定结果是偏高、偏低还是准确? (1)用部分风化的H2C2O4·2H2O作基准物质标定NaOH溶液。

以H2C2O4?2H2O为基准物标定NaOH时,若所用基准物已部分风化,标定结果将偏低。 (2)用含有少量不溶性杂质(中性)的邻苯二甲酸氢钾作基准物质标定NaOH溶液。

解:用含有少量不溶性杂质(中性)的邻苯二甲酸氢钾作基准物质标定NaOH溶液,将导致结果偏高。 (3)将NaHCO3加热到270~300℃制备Na2CO3基准物时,若温度超过300℃,部分Na2CO3分解为Na2O,用该Na2CO3标定HCl溶液。

解:用将NaHCO3加热至270—300?C的方法制备Na2CO3基准物时,若温度超过300?C,部分Na2CO3分解为Na2O,用其标定HCl时,标定结果将偏低。

(4)用Na2C2O4作基准物质标定HCL,准确称取基准物Na2C2O4,将其灼烧为Na2CO3后,再用HCl滴定至甲基橙终点,最后计算HCl浓度。在上述操作过程中,由于处理不当,部分Na2C2O4被灼烧为Na2O。 解:用Na2C2O4作基准物标定HCl时,是将准确称取的Na2C2O4灼烧为Na2CO3后,再HCl滴定至甲基橙终点。若灼烧时部分Na2CO3分解为Na2O,对标定结果无影响。

(5) 0.1000mol·L-1 NaOH溶液,因保存不当,吸收了CO2。①以甲基橙作指示剂,用此NaOH溶液测定盐酸浓度;②以酚酞作指示剂,用此NaOH溶液测定HAc溶液浓度。

解:c(NaOH) = 0.1mol?L-1的氢氧化钠标准溶液,因保存不当,吸收了CO2,当用它测定HCl浓度,滴定至甲基橙变色时,则对测定结果无大影响。用它测定HAc浓度时,应选酚酞作指示剂,则会使测定结果偏高。 3. 设计下列混合液的分析方案。(略)

(1)HCl + NH4Cl (2)H2SO4 + H3PO4 (3) Na3PO4 + Na2HPO4

四、计算题

1.利用分步系数计算pH=3.00,0.10mol·L-1NH4Cl溶液中NH3和NH4+的平衡浓度。(略) 2.计算下列各水溶液的pH。

(1)0.100mol·L-1HAc溶液(2)0.150mol·L-1二氯乙酸溶液 (3)0.100mol·L-1NH4Cl溶液(4)0.400mol·L-1H3PO4溶液 (5)0.100mol·L-1KCN溶液(6)0.0500mol·L-1Na3PO4溶液

(7)0.025mol·L-1邻苯二甲酸氢钾溶液(8)1.00×10-4mol·L-1NH4Ac溶液 (9)1.00×10-3mol·L-1Na2HPO4溶液 解(1)HAc的Ka?=1.8×10-5 cKao=0.100×1.8×10-5=1.8×10-6>20 Kwo, c/ Kao=0.100/1.8×10-5>500,

故运用公式c(H?)?Ka?c进行计算,代入数值后即解出 c(H+)=1.34×10-3 mol·L-1 pH=2.87

(2)二氯乙酸的Ka?=5.0×10-2

cKao=0.150×5.0×10-2=7.5×10-3>20 Kwo, c/ Ka=0.150/5.0×10<500,故运用公式c(H)?c(H+)=6.5×10-2mol·L-1 pH=1.19

o

-2

???2??Ka?Ka?4Kac2进行计算,代入数值后即解出

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