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无机及分析化学课后习题第七章答案

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 )A. HAc 4.75HAc)p θa=(K B. HCN 219HCN)p θa .(K = C. NH 4+4.75O)H NH p 23θb =⋅(K D. HCOOH 25.10HCOONa)(p θb =K 2. 某混合碱用盐酸滴定至酚酞变色,消耗V 1ml ,继续以甲基橙为指示剂消耗V 2ml ,已知V 1>V 2 ,其组成是( C )A. Na 2CO 3B. Na 2CO 3与NaHCO 3C. NaOH 与Na 2CO 3D. NaOH3. 用Na 2CO 3 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Na 2CO 3时,多加了5.0mL 去离子水B. 烘干Na 2CO 3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. HClC. HAcD. NH 4Cl5. 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. NaAcB. NH 4ClC. HCND. HCOOH(K θa (HAc) = 1.79×10-5 ;K θb (NH 3) = 1.8×10-5 ;K θa (HCN) = 4.99×10-10 ; K θa (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(K a1 =8.6 ×10-2K a2 =6.3×10-7 K a3 =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pKθa1, pKθa2 pKθa3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Kθal=7.5⨯10-3, K a2θ=6.2⨯10-8, K a3θ=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Na 2CO 3分解为Na 2O ,对标定结果无影响。

(5) 0.1000mol·L -1 NaOH 溶液,因保存不当,吸收了CO 2。

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CO 2,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 + NH 4Cl (2)H 2SO 4 + H 3PO 4 (3) Na 3PO 4 + Na 2HPO 4四、计算题1.利用分步系数计算pH=3.00,0.10mol·L -1NH 4Cl 溶液中NH 3和NH 4+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 -1NH 4Cl 溶液 (4)0.400mol ·L -1H 3PO 4溶液(5)0.100mol ·L -1KCN 溶液 (6)0.0500mol ·L -1Na 3PO 4溶液(7)0.025mol ·L -1邻苯二甲酸氢钾溶液 (8)1.00×10-4mol ·L -1NH 4Ac 溶液(9)1.00×10-3mol ·L -1Na 2HPO 4溶液解(1)HAc 的︒a K =1.8×10-5cK a o =0.100×1.8×10-5=1.8×10-6>20 K w o ,c / K a o =0.100/1.8×10-5>500, 故运用公式c K c ︒=+a )(H 进行计算,代入数值后即解出c (H +)=1.34×10-3 mol·L -1pH=2.87(2)二氯乙酸的︒a K =5.0×10-2cK a o =0.150×5.0×10-2=7.5×10-3>20 K w o ,c / K a o =0.150/5.0×10-2<500,故运用公式24H 2c K K K )(c a a a ︒︒︒+++-=进行计算,代入数值后即解出c (H +)=6.5×10-2mol·L -1pH=1.19(3)NH 4Cl 的︒a K =5.6×10-10,cK a o =0.100×5.6×10-10=5.6×10-11>20 K w o ,c / K a o =0.100/5.6×10-10>500,故运用公式c K )(c a ︒+=H 进行计算,代入数值后即解出c (H +)=7.48×10-6mol·L -1pH=5.13(4)H 3PO 4的K a1o =7.6×10-3,K a2o =4.4×10-8,K a3o =4.4×10-13cK a1o =0.400×7.6×10-3/1=3.04×10-3>20 K w o ,c / K a1o =0.400/7.6×10-3=52.6<500,故运用公式24H 1211cK K K )(c a a a ︒︒︒+++-=进行计算,代入数值后即解出c (H +)=5.11×10-2mol·L -1pH=1.29(5)KCN 的︒a K =6.2×10-10K b o =K w o / K a o =1.0×10-14/6.2×10-10=1.61×10-5cK b o =1.61×10-6>20 K w oc /K b o >500,故运用公式c K )(c b ⋅=︒-OH 进行计算,代入数值后即解出c (OH -)=1.27×10-3mol·L -1pH=11.10(6)Na 3PO 4的K a1o =7.6×10-3,K a2o =4.4×10-8,K a3o =4.4×10-13,则K b1o =K w o /K a3o =2.3×10-2,K b2o =K w o / K a2o =1.6×10-7,K b3o =K w o / K a1o =1.3×10-12cK b1o =0.0500×2.3×10-2=1.15×10-3>20 K w o ,c / K b1o =0.0500/2.3×10-2=2.17<500,故运用公式24OH 1211c K K K )(c b b b ︒︒︒-++-=进行计算,代入数值后即解出c (OH -)=9.0×10-3mol·L -1pH=11.95(7)邻苯二甲酸氢钾的K a1o = 1.1×10-3 ,K a2o =3.9×10-6cK a2o =0.025×3.9×10-6=9.75×10-8>20 K w o ,c =0.025>20 K a1o 所以运用公式⋅⋅=︒︒+21H a a K K )(c 进行计算,代入数值后即解出c (OH -)=6.5×10-5 mol·L -1pH=4.18(8) NH 4Ac 的K a(HAc)o =1.8×10-5, K a(NH4+)o =5.6×10-10是两性物质,则运用公式c K )K c K (K )(c w ++⋅⋅=︒︒︒︒++HAc NH HAc 4H由于c K ⋅︒+4NH =5.6×10-10×1.00×10-4=5.6×10-14<20 K w o , c =1.00×10-4<20K a (HAc )o 所以运用公式45144105HAc NH HAc 1001108110011010651081H 4------︒︒︒︒+⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=++⋅=+..)..(.c K )K c K (K )(c w=1.0⨯10-7 mol·L -1pH=7.00(9)1.00×10-3mol ·L -1Na 2HPO 4溶液解:已知43PO H 的1338210441036-︒-︒⨯=⨯=.K ,.K a a ,由于︒>225a K c ,而︒︒<w a K c K 253,故应用式c K c K K c w a a )()H (21︒︒︒++⋅⋅=11014138L mol 101800101001001010441036-----⋅⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯=..)...(. 099pH .=3.下列四对化合物可供你选择以配制pH=10.10的缓冲溶液,应选择哪一对?其共轭酸碱的浓度比应是多少?(1)HCOOH-HCOONa (2)HAc-NaAc(3) H 3BO 3-NaH 2BO 3 (4) NH 4Cl-NH 3解:首先查表找出酸对应的p K a o ,然后要求配制的缓冲溶液pH=p K a o ±1的原则选择合适的缓冲对。

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