第五章思考题与习题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:2. 写出下列各碱的共轭酸:H2O,NO3-,HSO4-,S2-,C6H5O-,C u(H2O)2(OH)2,(CH2)6N4,R—NHCH2COO-,COO-C O O-。
答:3.根据物料平衡和电荷平衡写出(1)(NH4)2CO3,(2)NH4HCO3溶液的PBE,浓度为c(mol·L-1)。
答:4.写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE(设定质子参考水准直接写出),浓度为c (mol·L-1)。
(1)KHP (2)NaNH4HPO4(3)NH4H2PO4(4)NH4CN答:5. (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 mol·L-1NH4Cl和0.10 mol·L-1H3BO3混合液的pH值。
答:6.根据图5—3说明NaH2PO4—Na2HPO4缓冲溶液适用的pH范围。
答: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)COO-C O O-(2)HCOOH (3)CH2ClCOOH (4)NH3+CH2COOH(氨基乙酸盐)答:8.下列酸碱溶液浓度均为0.20 mol·L-1,能否采用等浓度的滴定剂直接准确进行滴定?(1)HF (2)KHP (3)NH3+CH2COONa (4)NaHS (5)NaHCO3 (6)(CH2)6N4 (7)(CH2)6N4·HCl (8)CH3NH2答:9.强碱(酸)滴定一元弱酸(碱),c sp K a(K b)≥10-8就可以直接准确滴定。
如果用K t表示滴定反应的形成常数,那么该反应的c sp K t应为多少?解:因为c sp K a≥10-8,K a=K t•K w,故:c sp K t≥106(答案不正确,特此说明)10.为什么一般都用强酸(碱)溶液作酸(碱)标准溶液?为什么酸(碱)标准溶液的浓度不宜太浓或太稀?答:11.下列多元酸(碱)、混合酸(碱)溶液中每种酸(碱)的分析浓度均为0.10 mol·L-1(标明的除外),能否用等浓度的滴定剂准确进行分布滴定或分别滴定?如能直接滴定(包括滴总量),根据计算的pH sp选择适宜的指示剂。
(1)H3AsO4(2) H2C2O4(3)0.40 mol·L-1乙二胺(4) NaOH+(CH2)6N4(5)邻苯二甲酸(6) 联氨(7)H2SO4+H3PO4(8) 乙胺+吡啶答:12.HCl与HAc的混合溶液(浓度均为0.10 mol·L-1),能否以甲基橙为指示剂,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液直接滴定其中的HCl?此时有多少HAc参与了反应?解:13.今有H2SO4和(NH4)2SO4的混合溶液,浓度均为0.050 mol·L-1,欲用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定,试问:(1)否准确滴定其中的H2SO4?为什么?采用什么指示剂?(2)如何用酸碱滴定法测定混合液中(NH4)2SO4的含量?指示剂有时什么?解:14.判断下列情况对测定结果的影响:(1)用混有少量的邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度;(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,对测定结果各如何影响?答:15.一试液可能是NaOH、NaHCO3、、Na2CO3或它们的固体混合物的溶液。
用20.00mL0.1000 mol·L-1HCl标准溶液,以酚酞为指示剂可滴定至终点。
问在下列情况下,继以甲基橙作指示剂滴定至终点,还需加入多少毫升HCl溶液?第三种情况试液的组成如何?(1)试液中所含NaOH与Na2CO3、物质的量比为3:1;(2)原固体试样中所含NaHCO3和NaOH的物质量比为2:1;(3)加入甲基橙后滴半滴HCl溶液,试液即呈终点颜色。
答:16.用酸碱滴定法测定下述物质的含量,当它们均按指定的方程式进行反应时,被测物质与H+的物质的量之比各是多少?(1)Na2CO3,Al2(CO3)3,CaCO3(CO32-+2H+=CO2+H2O)。
(2)Na2B4O7·10H2O,B2O3,NaBO2·4H2O,B(B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3)。
答:17.酸碱滴定法选择指示剂时可以不考虑的因素:A.滴定突跃的范围;B.指示剂的变色范围;C.指示剂的颜色变化;D.指示剂相对分子质量的大小E.滴定方向答:18.计算下列各溶液的pH:( 1 ) 2.0×10-7 mol·L-1HCl (2)0.020 mol·L-1H2SO4( 3 ) 0.10 mol·L-1NH4Cl (4)0.025mol·L-1HCOOH( 5 ) 1.0×10-4mol·L-1HCN(6)1.0×10-4mol·L-1NaCN( 7 ) 0.10 mol·L-1(CH2)6N4(8)0.10mol·L-1NH4CN( 9 ) 0.010 mol·L-1KHP (1)0.10 mol·L-1Na2S(11)0.10 mol·L-1NH3+CH2COOH(氨基乙酸盐)解:19.计算0.010 mol·L-1H3PO4溶液中(1)HPO42-,(2)PO43-的浓度解:20.(1)250mgNa2C2O4溶解并稀释至500 mL,计算pH=4.00时该溶液中各种型体的浓度。
(2)计算pH=1.00时,0.10 mol·L-1H2S溶液中各型体的浓度。
解:21.20.0g六亚甲基四胺加12 mol·L-1HCl溶液4.0 mL,最后配制成100 mL溶液,其pH 为多少?解:22.若配制pH=10.00,c NH3+c NH4+=1.0 mol·L-1的NH3- NH4Cl缓冲溶液1.0L,问需要15 mol·L-1的氨水多少毫升?需要NH4Cl多少克?解:23.欲配制100 mL氨基乙酸缓冲溶液,其总浓度c=0.10 mol·L-1,pH=2.00,需氨基乙酸多少克?还需加多少毫升 1.0 mol·L-1酸或碱?已知氨基乙酸的摩尔质量M=75.07g·mol-1。
解:24.(1)在100 mL由 1.0mol·L-1HAc和 1.0mol·L-1NaAc组成的缓冲溶液中,加入1.0mL6.00.1000mol·L-1NaOH溶液滴定后,溶液的pH有何变化?(2)若在100mLpH=5.00的HAc-NaAc缓冲溶液中加入1.0mL6.0mol·L-1NaOH后,溶液的pH增大0.10单位。
问此缓冲溶液中HAc、NaAc的分析浓度各为多少?解:25.计算下列标准缓冲溶液的pH(考虑离子强度的影响):(1)0.034 mol·L-1饱和酒石酸氢钾溶液;(2)0.010 mol·L-1硼砂溶液。
解:26.某一弱酸HA试样 1.250 g用水溶液稀释至50.00 mL,可用41.20 mL 0.09000mol·L-1NaOH滴定至计量点。
当加入8.24 mLNaOH时溶液的pH=4.30。
求该弱酸的摩尔质量;(2)计算弱酸的解离常数K a和计量点的pH;选择何种指示剂?解:27.取25.00 mL苯甲酸溶液,用20.70 mL0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定至计量点。
(1)计算苯甲酸溶液的浓度;(2)求计量点的pH;(3)应选择那种指示剂。
解:28.计算用0.1000 mol·L-1HCl溶液滴定20.00 mL0.10 mol·L-1NH3溶液时.(1)计量点;(2)计量点前后±0.1%相对误差时溶液的pH;(3)选择那种指示剂?解:29.计算用0.1000 mol·L-1HCl溶液滴定0.050 mol·L-1Na2B4O7溶液至计量点时的pH (B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3)。
选用何种指示剂?解:30.二元酸H2B在pH=1.05时,δH2B=δHB-;pH=6.50时,δHB-=δB2-。
(1)求H2B的K a1和K a2;(2)能否以0.1000mol·L-1NaOH分步滴定0.10mol·L-1的H2B;(3)计算计量点时溶液的pH;(4)选择适宜的指示剂。
解:31.计算下述情况时的终点误差:(1)用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定0.10 mol·L-1HCl溶液,以甲基红(pH ep=5.5)为指示剂;(2)分别以酚酞(pH ep=8.5)、甲基橙(pH ep=4.0)作指示剂,用0.1000 mol·L-1HCl 溶液滴定0.10 mol·L-1NH3溶液。
解:32.在一定量甘露醇存在下,以0.02000 mol·L-1NaOH滴定0.020 mol·L-1H3BO3(c此时K a=4.0×10-6)至pH ep=9.00,(1)计算计量点时的pH(2)终点误差解:33.标定某NaOH溶液得其浓度为0.1026 mol·L-1,后因为暴露于空气中吸收了CO2。
取该碱液25.00 mL,用0.1143 mol·L-1HCl溶液滴定至酚酞终点,用去HCl溶液22.31mL。
计算:(1)每升碱液吸收了多少克CO2?(2)用该碱液滴定某一弱酸,若浓度仍以0.1026 mol·L-1计算,会影起多大的误差?:解:34.用0.1000 mol·L-1HCl溶液滴定20.00 mL0.10 mol·L-1NaOH。
若NaOH溶液中同时含有0.20 mol·L-1NaA C,(1)求计量点时的pH;(2)若滴定到pH=7.00结束,有多少NaAc参加了反应?解:35.称取含硼酸及硼砂的试样0.6010g,用0.1000mol·L-1HCl标准溶液滴定,以甲基红为指示剂,消耗HCl20.00 mL;再加甘露醇强化后,以酚酞为指示剂,用0.2000mol·L-1 NaOH标准溶液滴定消耗30.00 mL。