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1、分析化学习题答案河北科技大学理学院分析化学教研室目 录2 误差及分析数据的统计处理思考题.1习 题.33 滴定分析思考题.7习 题.94 酸碱滴定法思考题4 1 .14习 题4 1 .17思考题42.25习 题42.28思考题43.31习 题43.375 配位滴定法思考题.47习 题.516 氧化还原滴定法思考题.56习 题.617 重量分析和沉淀滴定法思考题.76习 题.808 电位分析法思考题.87习 题.919 吸光光度法思考题.98习 题.1 0 111 气相色谱分析法(附:高效液相色谱分析法)思考题.1 0 9习 题.1 2 313 分析化学中的分离与富集方法思考题.1 2 9习 题
2、.1 3 414 分析的一般步骤思考题.1 3 7样 卷1.1 3 9样卷1答案.1 4 5样 卷2.1 4 8样卷2答案.1 5 4第二章:误差及分析数据的统计处理思 考 题1 .正确理解准确度和精密度,误差和偏差的概念。答:准确度是测定平均值与真值接近的程度,常用误差大小来表示,误差越小,准确度越高。精密度是指在确定条件下,将测试方法实施多次,所得结果之间的一致程度。精密度的大小常用偏差来表示.误差是指测定值与真值之差,其大小可用绝对误差和相对误差来表示。偏差是指个别测定结果与几次测定结果的平均值之间的差别,其大小可用绝对偏差和相对偏差表示,也可以用标准偏差表示。2 .下列情况分别引起什么
3、误差?如果是系统误差,应如何消除?(1)祛码被腐蚀;(2)天平两臂不等长;(3)容量瓶和吸管不配套;(4)重量分析中杂质被共沉淀;(5)天平称量时最后一位读数估计不准;(6)以含量为9 9%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液。答:(1)引起系统误差,校正祛码;(2)引起系统误差,校正仪器;(3)引起系统误差,校正仪器;(4)引起系统误差,做对照试验;(5)引起偶然误差;(6)引起系统误差,做对照试验或提纯试剂。3.用标准偏差和算术平均偏差表示结果,哪一种更合理?答:用标准偏差表示更合理。因为将单次测定值的偏差平方后,能将较大的偏差显著地表现出来。4 .如何减少偶然误差?如何减少系统误差?答:在
4、一定测定次数范围内,适当增加测定次数,可以减少偶然误差。针对系统误差产生的原因不同,可采用选择标准方法、进行试剂的提纯和使用校正值等办法加以消除。如选择一种标准方法与所采用的方法作对照试验或选择与试样组成接近的标准试样做对照试验,找出校正值加以校正。对试剂或实验用水是否带入被测成分,或所含杂质是否有干扰,可通过空白试验扣除空白值加以校正。5 .某铁矿石中含铁3 9.1 6%,若甲分析得结果为3 9.1 2%,3 9.1 5%和 3 9.1 8%,乙分析得 3 9.1 9%,3 9.2 4%和 3 9.2 8%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。解:计算结果如下表所示XE=x-Pds甲3
5、 9.1 5-0.0 10.0 20.0 3乙3 9.2 4+0.0 80.0 30.0 5由绝对误差E可以看出,甲的准确度高,由平均偏差2和标准偏差s 可以看出,甲的精密度比乙高。所以甲的测定结果比乙好。6 .甲、乙两人同时分析一矿物中的含硫量。每次取样3.5 g,分析结果分别报告为甲:0.0 4 2%,0.0 4 1%乙:0.0 4 1 9 9%,0.0 4 2 0 1%.哪一份报告是合理的?为什么?答:甲的报告是合理的。因为取样时称量结果为2 位有效数字,结果最多保留2 位有效数字。甲的分析结果是2位有效数字,正确地反映了测量的精确程度;乙的分析结果保留了4位有效数字,人为地夸大了测量的
6、精确程度,不合理。第 二 章 习 题1 .已知分析天平能称准至O m g,要使试样的称量误差不大于0.1%,则至少要称取试样多少克?解:设至少称取试样m克,山称量所引起的最大误差为0.2 m g ,则0.2x10 3 x l0 0%0 1%m 2 0.2 g答:至少要称取试样0.2 g。2.某试样经分析测得含钵质量分数()为:4 1.2 4,4 1.2 7,4 1.2 3,4 1.2 6。求分析结果的平均偏差、标准偏差和变异系数。解:x=(-41.24+41.27+41.23+41.26)%=4 1.2 5%各次测量偏差分别是d F-0.0 1%d2=+0.0 2%d3=-0.0 2%d,=+
7、0.0 1%E ldi I,=10.01+().02+0.02+0.01)%=0.0 1 5%E d ii=1(0.01)2+(0.02)2+(0.02)2+(0.01)2%=0.0 1 8%CV=f X 1 0 0%=x 1 0 0%=0.0 4 4%3 .某矿石中鸨的质量分数()测定结果为:2 0.3 9,2 0.4 1,2 0.4 3。计算标准偏差s及置信度为9 5%时的置信区间。(0.02-+(0.02)2%=0.0 2%查表知,置信度为9 5%,n=3 时,t=4.3 0 3.f 4.3 0 3 x 0.0 2 ,.口=(2 0.4 1 土 一)%=(2 0.4 1 0.0 5)%4
8、.水中C 厂含量,经 6次测定,求得其平均值为3 5.2 m g L l s=0.7 m g l/,计算置信度为 9 0%时平均值的置信区间。解:查表得,置信度为9 0%,n=6 时,t=2.0 1 5二 4-is,2.015 x().7,i=x =(3 5.2 )m g/L=(3 5.2 0.6)m g/L5.用 Q检验法,判断下列数据中,有无舍去?置信度选为9 0%。(1)2 4.2 6,2 4.5 0,2 4.7 3,2 4.6 3;(2)6.4 0 0,6.4 1 6,6.2 2 2,6.4 0 8;(3)3 1.5 0,3 1.6 8,3 1.5 4,3 1.8 2.解:(1)将数据
9、按升序排列:24.26,24.50,24.63,24.73可疑值为24.26_ _ 24.50-24.26Q 计 算=/_ 司=24.73-24.26=0-51查表得:n=4 时,QO.9O=O.76 Qif 1表说明新方法存在系统误差,结果偏低。8.用两种不同方法测得数据如下:方法 I :n i=6 x i=7 1.2 6%S i=O.1 3%方法 H:n 2=9 x 2=7 1.3 8%S 2=0.1 1%判断两种方法间有无显著性差异?2 ,汉(0.1 3尸 +解:F 讣*=s j、=(o 1)2 =1.4 0 查表 2-5,F值为 3.6 9F;m F 说明两组的方差无显著性差异|X I
10、-X 2|I-进一步用t公式计算:t=N Lr/(I-1)S/+(2-1)S 2 2 /(6-1)X(0.1 3)2+(9-1)X(0.1 7s 令=V%+改一2 =V 6+9-2%=.1 2%t=|71.206J-721-.-3-8-1 V /67T T=1-9 0查表 2-2,f=n)+n2-2 =6+9-2=1 3,置信度 9 5%,t&七2.2 0t t衣 故两种方法间无显著性差异9 .用两种方法测定钢样中碳的质量分数():方法 I :数据为 4.0 8,4.0 3,3.9 4,3.9 0,3.9 6,3.9 9方法 U:数据为 3.9 8,3.9 2,3.9 0,3.9 7,3.9
11、4判断两种方法的精密度是否有显著差别。解:使用计算器的统计功能S|=0.0 6 5%S n=0.0 3 3%S大 2 (0.0 6 5)2F=J=(0.0 3 3)2 =3.8 8查表 2-5,F 值为 6.2 6 F t i 3溶液,应取这种浓硝酸多少毫升?,n_ 1.4270%142x70%ffl?:(1)C=y =Kxl0-3=63.01x10-3=16 mol/L(2)设应取浓硝酸 x m L,贝 ij 0.25x l000=16x x=16mL答:HNC3浓度为16 moi/L,应取这种浓硝酸16mL.2.已 知 浓 硫 酸 的 相 对 密 度 为 1.8 4,其 中 H 2 s 含
12、 量 约 为 96%o 如 欲 配 制 1L0.20mol I/HSO 溶液,应取这种浓硫酸多少毫升?解:设应取这种浓硫酸VmL,根据稀释前后所含H2sO4的质量相等,则1.847x96%=1x0.20 x98.08 VllmL3.有-NaOH溶液,其浓度为0.5450moi-L1,取该溶液100.0mL,需加水多少毫升方能配成Q 5000rnol L 的溶液?解:设需力口水 x mL,贝 ij 0.5450 x 100.0=0.5000 x(100.0+x)0.5 4 5 0 1 00.0 x-0 5 000-100.0=9.00 mL4.欲配制 0.2500 mol L HC1 溶液,现有
13、 0.2120 mol-L HC1 溶液 1000mL,应加入1.121mol-L HCl溶液多少毫升?解:设 应 加 入 1.121mol L HC1溶液x mL,则0.2500(1000+x)=0.2120X1000+1.121x(1.121-0.2500)x=(0.2500-0.2120)X 1000 x=43.63mL5.中和下列酸溶液,需要多少毫升0.2150moi L NaOH溶液?(1)22.53 m L 0.1250 mol L H2soi 溶 液(2)20.52 mL 0.2040 mol L HCl 溶液解:(1)2Na0H+H2S01=Na2S0,+2H20 nNaOH=
14、2nH2s042 C“2 s o/2 sg 2 x 2 2.5 3 x 0.1 2 5 04aa尸0 2 7 5 0=26.20 m L(2)NaOH+HCl=NaCl+H2O 小 伽=ng,则C:HQ 0.2040X205.2=CNaOH -0.2150=19.47 m L6.假如有邻苯二甲酸氢钾试样,其中邻苯二甲酸氢钾含量约为90%,余为不与碱作用的杂质,今用酸碱滴定法测定其含量。若采用浓度为L000 mol L 的 NaOH标准溶液滴定之,欲控制滴定时碱溶液体积在25mL左右,贝 I :(1)需称取上述试样多少克?(2)以浓度为0.0100 mol-L 的碱溶液代替1.000 mol-L
15、1的碱溶液滴定,重复上述计算。(3)通过上述(1)(2)计算结果,说明为什么在滴定分析中常采用的滴定剂浓度为0.10.2 mol,L 解:滴定反应为 KHC8H4O4+NaOH=NaKC8H4O4+H2OnN aO H =KHC8H4O4贝ll lnKH C8H 4O 4=N a O H N a O H MKHC8H 4O 4 KH C8H 4O 4 C即 0m 011 M m e8 H 4O 4m 试样=-9 0%=9 0%,1.0 0 0 x 2 5 x 1 0-3 x 2 0 4.2(1)CNa0H=l.000 mol L 时 m 试样=90%,0.0 1 0 0 x 2 5 x 1 0
16、-3 x 2 0 4.2(2)当 CNaOH=0-0100 mol L 时 m 式徉=9Q%Q0.057g(3)上述计算结果说明,在滴定分析中,如果滴定剂浓度过高(如I m o l T J),消耗试样量较多,浪费药品。如果滴定剂浓度过低(如O.O l m ol :),则称样量较小,会使相对误差增大。所以通常采用的滴定剂浓度为0.1 0.2 m ol L .7 .计算下列溶液滴定度,以 g,m l;表 示:(1 )以 0.2 0 1 5 m ol -L H C l 溶液,用来测定 N a2C 03,N H3(2 )以 0.1 8 9 6 m ol L N a O H 溶液,用来测定 H N 03
17、,C H3C 0 0 H解:(1)化学反应为N a2C 03+2 H C l=2 N a C 1+H 2CO 3 N F h+H C l =N H 1a )根据 TA/BM CBMAXIO 则有T.a,c o,/H c i =-2CH c i MN a 2c o3 x 1 0-3=j X O.2 0 1 5 X 1 0 5.9 9 X 1 0 =0.0 1 0 6 8 g/m LTNHVHCI=CHCIMNH3 X 1 0 2 0 1 5 X 1 7.0 3 X 1 0 =0.0 0 3 4 3 2 g/m L(2)化学反应为 HNO3+NaOH=NaNO3+H2OCH3coOH+NaOH=C
18、H3COONa+H2OTHNOJNOOH NaOHM*x 1 0 3=o.1 8 9 6 x 6 3.0 1 x 1 0 3=0.0 1 1 9 5 g/m LTCH,COOHINOH=cN a 0H CH.C00H x 1 0 =0.1 8 9 6、6 0.0 4 乂 1 0-3=0.0 1 1 3 8 g/m L8 .计算0.0 1 1 3 5 m ol -L H C l 溶液对C a O 的滴定度。解:H C l 与 C a O 的反应 C a O +2 H C 1 =C a C l2+H20T c a o/H C F J C1 1 C|MC aox1 0 _3=7 x 0.0 1 1
19、3 5 x 5 6.0 8 x l 0-3=0 0 0 0 3 i 8 3 g/m L9 .已知高镒酸钾溶液浓度为7 c a C 0/K M Q =在0 5 0 5 g ,T ,求此高锯酸钾溶液的浓度及它对铁的滴定度。解:(1)C a C O 1 c J+2 C a C20.t 过滤洗涤 稀 C,0425 c 2 O 产+2 M nO“+1 6 H +=2 M n2+1 0 C 02+8 H20因为 I m ol C a C C)3 相当于 I m ol C 2O 4”所以 Ca CO i =soj-“KMO4Q c g,KM nO n=CKMIIO Ca CO j“1 0,2T c a c)
20、3;KM“4 2X0.0()5005X1 O 5 历.E3X5-3 =-5 x 1 0 0.0 9 =0.0 2 0 0 0 m ol/L(2)K M nO”与 F C?+的反应为 5 F e2 t+M nO.,+8 H =5 F e3 HF HOAc (CH2)6N4H+H2PO4 HCN N H j HCO3CO32-NH3 CN-(CH2)6N4 OAc-F6 .写出下列物质在水溶液中的质子条件:(1)NH3 H2O;(2)NaHCO3;(3)Na2cO3。答:NH3 H2O(H+)+(NH4+)=(OH)Na HCO3Na 2 c O3(H+)+(H2C O3)=(CO。+(OH-J(
21、HCC4)+(H+)+2 H2 c o 3 =(OH)7.写出下列物质在水溶液中的质子条件:(1)NH4 HCO3;(2)(NH4)2HP O4;(3)NH4 H2 P o 4。答:N H4H C O3(N H4)2H P O4NH4 H2 P O4 H+H2C O3=NH3+CO32-+OH-H+H2P O4-+2 H3P O4=NH3+P O43l+OH-H+H3P O4=NH3+2 P O43 +OH +HP O42 7 .欲 配 制 pH 为 3左右的缓冲溶液,应选下列何种酸及其共辄碱(括号内为p Ka):HOAc(4.7 4),甲酸(3.7 4),一氯乙酸(2.8 6),二氯乙酸(1
22、.3 0),苯酚(9.9 5)。答:由 p H p Ka 可知,应选C2 HCICOOH-Cz HCl COO一配制pH 为 3左右的缓冲溶液。8 .下列各种溶液p H 是=7,7 还是 7,为什么?NH4 NO3,N H4O AC,Na 2 s o 4,处于大气中的 H2 O。答:NH4 NO3 溶液 p H 7,N H j p Ka=1 0 W 6 是弱酸;N H Q A c 溶液 p H=7,p Ka(NH4+)p Kb(OAc );Na2S O4 溶液 p H=7 ,p JQ Na 户 p y S C );处于大气中的 H2 O 的 p H1 0 8的准确滴定条件,故可用H C 1 标
23、准溶液直接滴定。蚁酸钠是蚁酸的共辄碱,p K b=1 4-3.7 4=1 0.2 6,4很小,不能满足。人21(T 的准确滴定条件,故不可用H C 1 标准溶液直接滴定。思考题431 .Na O H 标准溶液如吸收了空气中的C 0 2,当以其测定某一强酸的浓度,分别用甲基橙或酚酰指示终点时,对测定结果的准确度各有何影响?答:Na O H 标准溶液如吸收了空气中的C 0”会变为Na zC O s,当用酚醐指示终点时,Na 2C 03与强酸只能反应到Na H C O s,相当于多消耗了 Na O H 标准溶液,此时,测定强酸的浓度偏高。如用甲基橙指示终点时;Na O H 标准溶液中的N a 2 c
24、 可与强酸反应生成C O 2 和水,此时对测定结果的准确度无影响。2 .当用上题所述的Na O H 标准溶液测定某一弱酸浓度时,对测定结果有何影响?答:当测定某一弱酸浓度时,只能使用酚儆指示终点,故测定弱酸的浓度偏高。3.标定NaOH溶液的浓度时,若采用:(1)部分风化的HGO,2压0;(2)含有少量中性杂质的H2c2。2H o则标定所得的浓度偏高,偏低,还是准确?为什么?答:(1)因为 c(NaOH)=做 H G O2H?O)M(H2c2O2 ZH O xK N aO H)当H2C20,1 2H2。有部分风化时,K(NaOH)增大,使标定所得NaOH的浓度偏低。(2)当H&0,2H2。含有少
25、量中性杂质时,/(NaOH)减少,使标定所得NaOH的浓度偏高。4.用下列物质标定HC1溶液浓度:在110烘 过 的 忸 血;(2)在相对湿度为30%的容器中保存的硼砂,则标定所得的浓度偏高,偏低,还是准确?为什么?答:(1)c(HCl)=m(Na2co3)M(Na2CO3)xV(HCl)Na03应在270烘干,当用110烘过的Na/O:;作基准物时,山血中可能有一些水分,滴定时消耗HC1溶液减少,使标定HC1溶液浓度偏高。(2)当空气相对湿度小于39%时,硼砂容易失去结晶水,故用在相对湿度为30%的容器中保存的硼砂标定HC1溶液浓度时,会使标定HC1溶液浓度偏低。5.用蒸储法测定NH3含量,
26、可用过量H?SO,吸收,也可用1 1出()3吸收,试对这两种分析方法进行比较。答:在用过量睦0,吸 收 时,H2soi的量要准确计量,需用NaOH标准溶液滴定过量H2s0公用甲基红作指示剂;用H物):,吸 收NHs时,的量无须准确计量,只要过量即可。生成的IbBO要用HC1标准溶液滴定。6.今欲分别测定下列混合物中的各个组分,试拟出测定方案(包括主要步骤、标准溶液、指示剂和含量计算式,以g 0 1 1厂表示)。(1)H3BO3+硼砂;(2)HCI+NH4C1;(3)NH3 HzO+NHl;(4)NaH2P01+Na2HP01;(5)NaHFOi+H3P0;(6)NaOH+Na3P0。答:答案:
27、(1)硼酸+硼砂用HC标准溶液滴定,以MR为指示剂,滴定其中的硼砂,再加入甘露醇,使HEO,强化,用NaOH滴定,以PP为指示剂。(2)HCl+NHtCl用NaOH标准溶液滴定,以MR为指示剂,滴定其中的HC1。再用甲醛法测定N H 1,以PP为指示剂。(3)NH3 H2O+NH4CI;用HCI标准溶液滴定NH,H Q,以甲基红为指示剂,测 NHJM)量;再继续加过量甲醛后用N a O H滴定,用酚儆作指示剂,测得二者合量。7.有一碱液,可能是N a O H、N a2C0;t,N a H CO。或它们的混合物,如何判断其组分,并测定各组分的浓度?说明理由。答:移取碱液2 5.0 0 m L,加
28、广2滴酚儆,用H C1标准溶液滴定至红色变为无色,记下消耗的H C1标准溶液的体积h m L,在上述溶液中再加广2滴甲基橙指示剂,继续用H C1溶液滴定,滴定至溶液由黄色变橙色,即为终点,记下消耗的H C 1溶液的体枳%m L。根 据 匕 与 股 的大小可判断混合碱的组成。(1)%=%时,组成为N a 2 c。3c(N a z C0:i)=c(HC/)x 匕25.00(2)匕=0,%W0时,组成为N a H CO”c(N a H C03)=c(HCl)xV225.00(3)%=0,匕r0时,组 成 为N a O Hc(N a O H)=c(HCI)x 匕25.00(4)匕 七时,组成为N a
29、E O:,和N a O Hc(N a O H)=(匕匕)xc(C7)25.00c(N a 0 3)=v2xc(HCl)25.00(5)/松时,组成为N a (h和N a H CO s,c(N a H C0 3)=(匕vJxc(HCI)25.00c(N a O j%xc(HCl)25.00第四章习题习题4-14.1 下列各种弱 酸 的 已 在 括 号 内 注明,求它们的共轨碱的pR,;(1)H CN(9.21);(2)H COOH(3.74);(3)苯酚(9.9 5);(4)苯甲酸(4.21)。解:(l)H CN p K b=14-9.25=4.79(2)H C O O H p K b=14-3
30、.74=10.26(3)苯酚 p Kb=14-9.9 5=4.0 5(4)苯甲酸 p Kb=14-4.21=9.794.2.已知 H 3P。4 的 p K a=2.12,p K a=7.20,p A:a=12.36 求其共葩碱 P O/一 的 p。,H P O4-Wp Kb 2.和 H 2P CV 的 p K b 3。*1 2_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(L 32x l 0-5)2(1.32 x 10-5)2+6.46 x 10-5 x 1.32 x 10-5+2.69 x 10-6 x 6.46 x 10 5=0.145一,、1.32
31、x 10-5 x 6.46x 10 7O,1 (HA)=-(-1-.-3-2-x-1-0-57)2:-+-6-.-4-6-x-l-0-57-x-l-.-3-2-7-7-rX10-5+2.69 x l 0-6x 6.46 x 10-5=0.7102_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _6.46x 10-5 x 2.9 6 x l O6_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (1.32 x 10-5)2+6.46 x 10-5 x 1.32 x 1 O-5+2.69 x 10-6 x 6.46 x 1 O-5=0.145p H=5
32、5 H A)-_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(LO X/_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2 2(1.0 X 1 o-5)2+6.46 X 1 o-5 X 1.0 X 1 o-5+2.69 X 1 o-6 X 6.46 X 1 o-5=0.10 91.0X10-5X6.46X10-5o,(HA)=-z ;-;-z-7-z-(1.0 x 10-5)2+6.46 x 10-5 x 1.0 x 10-5+2.69 x 10-6 x 6.46 x 1 O-5=0.70 22=_ _ _ _ _
33、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 6.46x 10-5 x 2.9 6x 1 O _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _”(1.0 x 10-5)2+6.46 x 10-5 x 1.0 x 10-5+2.69 x 10-6 x 6.46 x 10-5=0.189p H=4.88 c(H2A)=0.0 1mo l-f C(H2A)=0.145 XO.O 1=1.45 X 10-3mo l -Lc(H A)=0.710 x 0.0 1=7.10 x 10 3mo b LC(A2)=0.1 45X0.01=1.45X 10-3mo l L-14.4 分别计算
34、 H 2c o 3(p =6.38,p K a 2=10.25)在 p H=7.10,8.32 及 9.50 时,H 2c o 3,H CO0+0-6.38*J Q-10.25=0.84e=_ 1 0 x l()T 2 5八 3.(I O-7 0)2+1 0心8*I O-。+1 0 6.38、1O 25=5.94x104pH=8.32八(32)22(H 2 c o J -.0-8.3 2)2+0-6.3 8 *0-8.32 十 丁 乂 0-6.3 8=0.0112伪(CO;)=I O-832 x i o-638(1 0-8 3 2)2+1 0 -6 3 8 X IO _8 3 2+I O-6
35、3 8 X I O1 0 2 5=0.979”(CO:)10.25=0.0115pH=9.50a e “、(I O-9 5 0)2%(2 c 2)-(1 0-9,5 O)2 f 0-6.3 8 .-O+1 0 T o,25*0-6,3 8=6.34x1 O-4知 C。;)时C*)_1 0-9.5。x 10-6.38(0-9.5 0)2+0-6.3 8 x 0-9.50+0-6.3 8 X0 T O 2 5=0.8511 0-6 3 8 x lO-1 0 25(I O-9 5 0)2+I O-63 8 x I O-9 5 0+1 0-6 3 S x I O_ 1 0-2 5=0.1504.5 已
36、知HOAc的 pKa=4.74,NH3 的 pKb=4.74。计算下列各溶液的pH:(1)0.10 mol L HOAc;(2)0.10 mol LNH3 H2O;(3)0.15 mol L N H l;(4)0.15 mol LNaOACo解:(OO.lmolLHAc绦。=皓1 0 C-K“=OX1 O-4 7 4)I OK W(H+)=7 o.l x l O_4 7 4=1.3 5X 1 0-3W O/-,pH=2.87(2)0.10 mol L NHj H2O.%,=券”05 c-=o.ix io-474)io/rv:.oH-=Jo.lx 10-474=1 35 x 10-3m o t.
37、r 1p=U.13(3)0.15 mol L N H l、%=线1。5c K“=0.15X10-9 26I()KW.+=A/0.15X10-9-26=9.03 x lOmol-r pH=5.04(4)0.15 mol L NaOAc.肥 105 C.=0.15X10-9 2 6)10 ,:.pH-=j0.15x I O-=9 0 3 lO w oZ-r1pH=8.964.6 计算浓度为0.12 mol-L-1的 F列物质水溶液的pH(括号内为p a)。(1)苯酚(9.95);(2)丙烯酸(4.25);(3)酸咤的硝酸盐(C5H5NHN03)(5.23)。解:苯酚(9.95)=O.12X1O-9
38、.9 5)I OK%广器弃心.+=Jo.l2x 10-9.95=3.67 X10-6 ao/.pH=5.44(2)丙烯酸(4.25)c-K“=0.12 X10-42510 K“,%广 舒 105.”+=JO.12X1 OY-=2 6 0 X 1 0-3 m o/,-1pH=2.58(3)毗唬的硝酸盐(C5H5NHNC3)(5.23).c.K“=0.12xl0-加 i0Kw%广 赢 105,-./+=Jo.12x10-5.23=8.4 x 10-4 mol 匚pH=3.084.7 计算浓度为0.12 mol-L-1的下列物质水溶液的pH(pK:见上题)。(1)苯酚钠;(2)丙烯酸钠;(3)毗咤。
39、解:(1)苯酚钠Kh=IO-405c K =O.12X1O-45IO K,%,=战105 a r =Jo.12x10-4a=3 27 xio-3 mol-E-pH=11.52(2)丙烯酸钠T O.c-Kb=0.12 X *10号%=1 0 5.o/T=Jo.12x10-9 7 5 =4 62X1 o-6mol-匚 pH=8.66(3)毗咤币=IO-877=0.12x10-8 77 O K%=却。5pH-=V0.12xl08-77=1.43 x IO-5 mol-匚 pH=9.154.8 计算下列溶液的 pH:(l)0.1mol L NaH2Po4;(2)0.05 mol-L K2HPO4.解:
40、(1)O.lmol LNaH2PO4:c-K气=0.1X10-720)10M.枭=蒜=13.1610.+=JK“,K,=A/10-7-2 0X10-212=2.19 X I0-5mol-I:pH=4.66(2)0.05 mol L K2HPO4v c-Ka;=0.05 x IO-1238=2.2 x 10-14 10.回手三=y38 0 Tl o x -zL J c 0.05,或 IO7-20pH=9.704.9 计算下列水溶液的pH(括号内为pKJ。(l)O.l Omo l L-1 乳酸和 O.l Omo l L-1 乳酸钠(3.76);(2)0.0 1 mo l -L-1邻硝基酚和0.0
41、12mo l -L”邻硝基酚的钠盐(7.21)(3)0.12mo l L 氯化三乙基胺和0.0 1 mo l L 三乙基胺(7.9 0);(4)0.0 7mo l L 1 氯化丁基胺和 0.0 6mo l -L 1 丁基胺(10.71)。解:O.l Omo l L“乳酸和 O.l Omo l L 乳酸钠(3.76)H+=K 底=1 0-3X =1 0-3 76 加0/1L ch 0.10p H=3.76由于 Ca (OH )-(H ),且 Cb (OH )-(H*)所以最简式计算是合理的 0.0 1 mo l L-1邻硝基酚和0.0 12mo l L“邻硝基酚的钠盐(7.21)”+=K&=1
42、0 5 1 x _ 1 2 L =10-7.29%。/.广L 1 cb 0.0 12p H=7.29由于 Ca (OH )-旧),且 Cb (OH )-(H*)所以最简式计算是合理的 0.12mo l -L-1氯化三乙基胺和0.0 1 mo l L-1三乙基胺(7.9 0)4+=K%=I O%0.12x-0.0 1=1 0 8 2加0/.二p H=6.82由于 Ca (0 H )-E),且 Cb (0 I D-H)所以最简式计算是合理的(4)0.0 7mo l L-1 氯化丁基胺和 0.0 6mo l L“丁基胺(10.71)H+=K&=I O_ 10-71 X 也=lO-Mm ol-匚IL
43、1“Q 0.0 6p H=10.64由于 Ca (OH )-(I I,且 e g(OH )-H)所以最简式计算是合理的4.10 一溶液含1.28g L 苯甲酸和3.65g L 苯甲酸钠,求其p H。1 2Q解:C(苯甲酸)=0.0 10 48w o/-1122.12c(苯甲酸钠)=药 =0.0 2533%。/匚 144.1 +=K 2 =10 ixO 10 48=1 0_ 3.5 9/w o/.rl0.0 2533p H=3.59由于 Ca (0 H.)-(H ),且 Cb (OH )-(H+)所以最简式计算是合理的4.1 1 下列三种缓冲溶液的pH 各为多少?如分别加入1mL 6 mol L
44、 HCI溶液,它们的pH 各变为多少?(1)1 OOmLLOmol-L1 HOAc 和 l.Omomol,LNaOAc 溶液:(2)100mL 0.050mol LHOAc 和 l.Omol-L-lNaOAc 溶液;(3)100mL0.050mol L“HOAc 和 l.Omol L NaOAc 溶液。这些计算结果说明了什么问题?解:lOOmLl.Omol-fHOAc 1 ,Omo mol L NaOAc 溶液/+=10-474 x =10-4L 1.074pH=4.74力 口 入1 辽6.0加。/力。c(Nc-)力1 6=0.9 3H+=10-474101x L竺=10-4.690.93c(
45、HAc)100 x1+1x6,-=I.OJ101pH=4.69(2)100mL 0.050mol L HOAc 和 l.Omol LrNaOAc 溶液 =1()7 740.051.0pH=6.04加入lmL6.0mol-匚i HC1c(Ac)=100 x1-1x6101=0.93c(HAc)=100 x0.05+1x6101=0.109 +=10-4740.1090.93=10-5.68pH=5.68(3)100mL 0.050mol LHOAC 和 l.Omol fNaOAc 溶液/+=1074 x=10-4741 1 0.07pH=4.74加入1加 6.0mc(Ac)100 x0.07-1
46、x6 11011101c(HAc)100 x0.07+1x6 13101101 =I。.*詈=10-3.63101pH-3.63计算结果说明G.,A越大且二者的比值趋向1 时,溶液的pH值变化小,溶液的缓冲性能好4.1 2 当下列溶液各加水稀释十倍时,其 pH有何变化?计算变化前后的pH。(1)0.10 mol L HCI;(2)0.10mol L NaOH;(3)0.10 mol L HOAc;(4)0.10 mol LNH3 H20+0.10mol LNHL解:(1)(H+)=0.10mol-L 1稀 释 后(H+)=0.010molL 1(2)(OH)=0.10moIL 1稀 释 后(O
47、H)=0.010molL-1(3)=0.1 0 x 1 0*1 0(,10-4.74/pH=1.00pH=2.00pOH=1.000pOH=2.00pH=13.0pH=12.00H+=A/O.I OXI O 4 7 4=1.34x10pH=2.87稀释后=0.01x10-41 0-4 7 40.01)105 +=A/O.O IXI O_ 4-7 4=4.24 x 10“加 o/.LpH=3.37(4)=IO-926 x。=IO-9 26mol-r10.1pH=9.26稀释后”+=10-926*1 =10-926L 0.01pH=9.264.1 3 将具有下述pH 的各组强电解质溶液,以等体积混
48、合,所得溶液的pH 各为多少?(l)pH 1.00+pH 2.00;(2)pH1.00+pH5.00;(3)pH 13.00+pH 1.00;(4)pH 14.00+pH 1.00;(5)pH 5.00+pH 9.00。解:(1)+102L 2VpH=1.26(2)+1O”=O O5L 1 2Vp”=1.30(3)pH=13.00(H+)=W13(OH)=10pH=1.00(H+)=10*H+OH-H2O pH=7.00(4)pH=14.00(OH)=1.0pH=1.00(H+)=10M=i.o x r-o.ix r=o 4 5L1 2VpH=13.65(5)pH=5.00(H+)=10-5p
49、H=9.00(H+)=10,(OH)=1()-5H+OH-H2O pH=7.004.1 4 欲配制pH=10.0的缓冲溶液1 L。用了 1 6.0 m o l氨水420mL,需加NH4C 1多少克?解:设需加NH4clm克/、,、16.0 x0.420 5C(NH3)=6.72m10-1。=卑X豆 型1()474 6 7 2%7 =65.4g4.15 欲 配 制 500 mLpH=5.0的缓冲溶液,用了 6 mol LHOAC 34 m L,需加NaOAc-3H2O 多少克?解:设 需 力 口 NaOAc 3H2。”?克6x0.034IO。=10-4.74*0 5 0m136.080.50加=
50、202.1 g4.1 6 需配制pH=5.2的溶液,应 在 1 L0.01 mol-Lu苯甲酸中加人多少克苯甲酸钠?解:需加苯甲酸钠m 克1 0 6 2=10-4.21144.09m=14.2g4.1 7 需要pH=4.1的缓冲溶液,分别以HOAc十 NaOAc和苯甲酸+苯甲酸钠(HB+NaB)配制。试求NaOAc/HOAc和NaB/H B,若两种缓冲溶液的酸的浓度都为O.lmol-L1,哪种缓冲溶液更好?解释之。解:H Ac-Na Ac10-4.1=10-4.7 4 X C(HAC)c(NaAc)式 H 3 =0.23c(NaAc)HB-NaB-23cc(NHaBB)用HB-NaB好,因为%