玉林师范学院
2011-2012学年二学期化学分析期末考试试卷(A2卷)
班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________
题号 得分 阅卷 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 成绩 复核 题目部分，(卷面共有33题,100分,各大题标有题量和总分) 一、选择(16小题,共31分)
1．pH=1.00的HCl溶液和pH=13.00 的 NaOH 溶液等体积混合,所得溶液的pH是- C A、 14 B、 12 C、 7 D、 6
2．已知H3PO4的Ka1 = 7.6×10-3, Ka2 = 6.3×10-8, Ka3 = 4.4×10-13,若以NaOH溶液滴定H3PO4溶液,则第二化学计量点的pH约为- B （产物是Na2HPO4）
A、 10.7 B、 9.7 C、 7.7 D、 4.9
3．根据酸碱质子理论,下列表述中正确的是----------------------------------------------------( C)
A、 对于所有的酸来说,H2O是一种拉平性溶剂 B、 H2O是一种惰性溶剂 C、 NH4+起弱酸的作用 D、 醋酸根离子是醋酸的共轭酸
4．c(NaCl) = 0.1mol/L的NaCl水溶液的电荷平衡式是- D
A、 [H+] = [OH-] B、 [Na+] = [Cl-] = 0.1 mol/L C、 [Na+]+[Cl-] = 0.1 mol/L D、 ++--[H]+[Na] = [OH]+[Cl]
5．于60 mL 0.10mol/L Na2CO3溶液中加入40 mL 0.15mol/L HCl溶液,所得溶液的简化质子条件是C （生成了NaHCO3，[H+](少)+[H2CO3]（多）=[CO32-]（多）+[OH-]（少）） A、 [H2CO3] = [HCO3-] B、 [HCO3-] = [CO32-] C、 [H2CO3] = [CO32-] D、 [H2CO3] = [H+]
6．0.10mol/L Na3PO4溶液,其离子强度为-------------------------------------------------------( D) A、 0.10mol/L B、 0.30mol/L C、0.40mol/L D、 0.60mol/L 7．下列滴定(浓度均为0.1 mol/L)中可行的是- D
已知pKa(HA) = 4.85, pKa(HB) = 9.3, pKb(MOH) = 8.70, pKb(ROH) = 3.80 A、 HCl滴定A-(pKb = 9.15) B、 NaOH滴定R+ (pKa = 10.2） C、 HCl滴定MOH(pKb = 8.70) D、 HCl滴定B- (pKb = 4.7)
8．将纯酸加入纯水中制成溶液,则下列表述中正确的是------------------------------------- A () 酸的浓度越低, 解离的弱酸的百分数越大 B、 酸的\强\和\弱\与酸的物质的量浓度有关 C、A、
强酸的解离百分数随浓度而变化 D、 每升含1.0×10-7mol强酸(例如HCl),则该溶液的pH为7.0 9．0.050mol/L AlCl3溶液的离子强度为 B
A、0.60 mol/L B、0.30 mol/L C、0.15 mol/L D、0.10 mol/L 10．某溶液可能含有NaOH和各种磷酸盐,今用一HCl标准溶液滴定,以酚酞为指示剂时, 用去 12.84 mL, 若改用甲基橙为指示剂则需 20.24 mL, 此混合液的组成是B （注意：不是连续滴定） A、 Na3PO4(V1=2V2) B、 Na3PO4+NaOH (V1＜V2)
C、 Na3PO4+Na2HPO4(HPO42-不能滴定) D、 Na2HPO4+NaH2PO4 (HPO42-不能滴定，H2PO4-不能用甲基橙滴定)
1(A2)
11．某三元酸H3A的pKa1 = 3.96、pKa2 = 6.00、pKa3 = 10.02, 则 0.10 mol/L Na3A溶液的pH是- C （pKb1 = 14.00- pKa3=3.98、pKb2 =14.00- pKa2=8.00、pKb3 = 14.00- pKa1=10.04）
A、8.01 B、10.02 C、11.51 D、12.51
12．用0.1 mol/LNaOH溶液滴定0.1 mol/L pKa = 4.0的弱酸, 突跃范围为7.0~9.7, 则用0.1 mol/L NaOH滴定0.1 mol/L pKa = 3.0的弱酸时突跃范围为A
A、 6.0~9.7 B、 6.0~10.7 C、 7.0~8.7 D、 8.0~9.7
，7.0=4.0+3.0，3.0+3.0=6.0) (弱酸的pKa或浓度变化，只影响突跃的起点，pH=pKa+lg(c碱/c酸）
13．下列盐的水溶液缓冲作用最强的是C
A、 NaAc B、 Na2CO3 C、Na2B4O7·10H2O D、 Na2HPO4 （B4O72- + 7H2O = 4H3BO3 + 2OH-，加酸平衡向右移动，加碱平衡向左移动）
14．用0.2 mol/L NaOH溶液滴定0.2 mol/L HCl和0.2 mol/L柠檬酸(H3A)的混合液(H3A的Ka1 = 7.4×10-4, Ka2 = 1.7×10-5, Ka3 = 4.0×10-7), 如果允许滴定误差为0.2%,则终点时溶液组成应为D （滴定终点误差小于±0.2%，要求cKa≥10-8，即H3A被滴定为A3-）
A、 NaCl+H3A B、 NaCl+NaH2A C、 NaCl+Na2HA D、 NaCl+Na3A
15．某碱液25.00 mL, 以0.1000 mol/L HCl标准溶液滴定至酚酞褪色,用去15.28 mL,再加甲基橙继续滴定, 又消耗HCl 6.50 mL,此碱液的组成是B
A、 NaOH+NaHCO3 B、 NaOH+Na2CO3 C、 NaHCO3 D、 Na2CO3 16．某MA2型(M2+、A-)电解质溶液,其浓度c(MA2) = 0.10mol/L, 则该溶液的离子强度为B A、 0.10 mol/L B、 0.30 mol/L C、 0.40 mol/L D、 0.60 mol/L
二、填空(12小题,共39分)
1．用甲醛法测定工业(NH4)2SO4{Mr [(NH4)2SO4]=132}中氨的质量分数w(NH3), 把试样溶解 后用250 mL容量瓶定容,移取25 mL,用0.2 mol/L NaOH标准溶液滴定, 则应称取试样约__ 3.3 __ g。 4NH4 + 6HCHO = (CH2)6N4H + 3H + 6H2O (NH4)2SO4～2H～2OH n((NH4)2SO4)=n(NaOH)/2 设用NaOH 25 mL m((NH4)2SO4)=(0.2×25×10-3×132×10)/2=3.3 g
2．HPO42-是_ PO43-_的共轭酸,是 H2PO4- 的共轭碱,其水溶液的质子条件式是 [H+]+2[H3PO4]+[H2PO4-] = [OH-]+[PO43-] 。
3．移取25.00 mL可能含HCl和各种磷酸盐的混合溶液, 用0.1000 mol/L NaOH标准溶液滴定, 用甲基橙为指示剂耗去 V1(NaOH) (mL), 若改用酚酞为指示剂则耗去V2(NaOH) (mL),请填写以下溶液的组成及浓度 （与选择题10相似，注意：不是连续滴定） 试液 V1(NaOH)/mL V2(NaOH)/mL 组成 1 2 13.12 13.33 35.19 26.65 浓度cB/(mol/L) +
+
+
+
-
H3PO4-H2PO4- 0.05248-0.03580 H3PO4 0.05332
试液1：V1＞V2，且V2≠2V1，应是 H3PO4-H2PO4-。
cH3PO4?cH-413.12?0.100025.00
?0.05248mol.L-12PO?(35.19?2?13.12)?0.100025.00?0.03580mol.L-1试液2的V1＞V2，且V2=2V1，应是 H3PO4。
2(A2)
cH3PO4?13.33?0.100025.00?0.05332mol.L-14．在下列物质中,
NH4Cl [pKb(NH3) = 4.74，pKa(NH4+) = 9.26] C6H5OH(苯酚) [pKa(C6H5OH) = 9.96] Na2CO3 (H2CO3的pKa1 = 6.38,pKa2 = 10.25，Na2CO3的pKb1 = 3.75,pKb2 = 7.76) NaAc [pKa(HAc) = 4.74，pKb(Ac-=9.26]
HCOOH [pKa(HCOOH) = 3.74]
能用强碱标准溶液直接滴定的物质是__ HCOOH _________ ;
能用强酸标准溶液直接滴定的物质是___ Na2CO3______________。
5．c(Na2CO3) = c的Na2CO3溶液的物料平衡方程式是[Na+] = 2c和[H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-] = c。 6．说明表中各物质能否用中和法直接滴定(不加任何试剂)。若能, 请指出指示剂。 物质 CH3NH2(甲胺) NaAc H3BO3(硼酸) Na2B4O7·10H2O(硼砂) C6H5NH3+Cl(盐酸苯胺) 能否直接滴定 能 (cKb＞10-8) 不能 (cKb＜10-8) 不能(cKa＜10-8) 能 (cKb＞10-8) 能 (cKa＞10) -8指示剂 甲基橙或甲基红 甲基橙或甲基红 酚酞 [pKb(CH3NH2) = 3.38, pKb(C6H5NH2) = 9.38, pKa(HAc) = 4.74, pKa(H3BO3) = 9.24] 7．写出计算以下溶液[H+]或[OH-]的公式 0.10 mol/L 三乙醇胺(pKb = 6.24) _
_____________ （弱碱）
（酸式盐的两性物质） （二元弱酸，能否当一元酸处0.10 mol/L 邻苯二甲酸氢钾(pKa1 = 2.95,pKa2 = 5.41) 0.10 mol/L H2C2O4(pKa1 = 1.22, pKa2 = 4.19) 理？） 解：Ka1 =1.1×10-3，Ka2 =3.9×10-6
Ka2cKa1?3.9?10-6-3＜0.01,可作一元酸处理0.10?1.1?10
cKa1 ＞10 Kw ，c / Ka1 ＜100，用近似公式。
8．0.10 mol/L NH4Ac溶液的pH为___7.00_________________ （弱酸弱碱的两性物质） 0.10 mol/L NH4CN溶液的pH为____ _9.24_______________ （弱酸弱碱的两性物质） [已知pKa(HAc) = 4.74, pKb(NH3) = 4.74, pKa(HCN) = 9.21]
9．有一碱液,可能为NaOH、Na2CO3、NaHCO3或其中某两者的混合物, 用标准酸滴定至酚酞终点所消耗的酸的体积为V1 (mL),继以甲基橙为指示剂, 又消耗标准酸V2 (mL),试由V1和V2情况判断此碱液的组成:
1 V1> V2 2 V1< V2 3 V1 = V2 4 V1 = 0 NaHCO3 5 V2 = 0 NaOH NaOH+Na2CO3 Na2CO3+NaHCO3 Na2CO3 HCl滴定HCOO-反应的Kt = _ 103.77 _____。
10．pKa(HCOOH) = 3.77, pKb(HCOO-) = _10.23__; NaOH滴定HCOOH反应的Kt = __ 1010.23______; 3(A2)
11．某NH4HC2O4溶液c(NH4HC2O4) = c mol/L,其物料平衡式为_ c = [NH4+]+[NH3] = [H2C2O4]+[HC2O4-]+[C2O42-]; 电荷平衡式为[NH4+]+[H+] = [HC2O4-]+2[C2O42-]+[OH-]。
12．已知柠檬酸(H3A)的pKa1 = 3.13, pKa2 = 4.76, pKa3 = 6.40。则其共轭碱的Kb1 = 10-7.60____________________ 、 Kb2 = 104.76
H_____、K3=
H10-9.24 _________________; 质子化常数K2=
103.13
。
三、计算(5小题,共30分) 1．用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定0.05000 mol/L H2SO4,计算滴定分数T 分别为 0 和 1.00 时溶液的pH (H2SO4的pKa2 = 1.99)。 解：T=0时，为0.05000 mol/L H2SO4
-?2-质子条件: [H?]?[SO2]?[OH]?c?[SO4]?c?c4Ka2Ka2?[H]??c
[H]??(c?Ka2)?(c?Ka2)?8cKa22(0.050?0.010)?8?0.050?0.0102?122?(0.050?0.010)?
?0.057mol.LpH=1.24
2．测定某工业烧碱中NaOH和Na2CO3的质量分数, 称取试样2.546 g,溶于水并定容于250 mL容量瓶中, 取出25.00 mL, 以甲基橙为指示剂, 滴定到橙色时, 用去HCl标准溶液24.86 mL。另取25.00 mL溶液, 加入过量BaCl2, 以酚酞为指示剂, 滴定到红色刚褪, 用去HCl标准溶液23.74 mL, 又知中和0.4852 g 硼砂(Na2B4O7·10H2O)需要此HCl标准溶液24.37 mL。计算该试样NaOH和Na2CO3的质量分数。
[Mr(Na2B4O7·10H2O) = 381.4, Mr(NaOH) = 40.00, Mr(Na2CO3) = 106.0] 解：Na2B4O7+2HCl+5H2O＝4H3BO3+2NaCl
n(HCl)=2n(Na2B4O7)
cHCl?2?mNa2B4O7?10H2OMNa2B4O7?10H2OVHCl?2?0.4852381.4?24.37?10?3
?0.1044mol.L?1NaOH和Na2CO3消耗的HCl是V1mL NaOH消耗的HCl是V2mL Na2CO3消耗的HCl是（V1-V2）mL nNaOH = nHCl
nNa2CO3 = 1/2 nHCl
3．0.60 mol/L HCl溶液与1.8 mol/L氨基乙酸溶液等体积混合后,该溶液的pH是多大?
4(A2)
(pKa1 = 2.35, pKa2 = 9.78)
解：H3+CH2COO-+ H+→ NH3+CH2COOH
等体积混合后: C(NH3+CH2COO-) = 1.8-0.6/2 = 0.6 (mol/L)
C(NH3+CH2COOH) = 0.6/2 = 0.3 (mol/L)
pH = pKa1+ lg(cb/ca) = 2.35 + lg(0.6/0.3) = 2.65
4．假设有NaOH和Na2CO3的混合物干燥试样(不含其它组分)0.4650 g, 溶解并稀释至50 mL, 当以甲基橙为指示剂, 用0.200 mol/L HCl 溶液滴定至终点时, 消耗50.00 mL。计算混合物中NaOH和Na2CO3的质量各为多少克?
[Mr(NaOH) = 40.00, Mr(Na2CO3) = 106.0] 解：nHCl = nNaOH ，nHCl = 2nNa2CO3
设混合物中有x mol NaOH，有y mol Na2CO3，依题意立方程: 40.00x+106.0y = 0.4650 （NaOH的质量+Na2CO3的质量=0.4650 g）
x+2y = 0.2000×0.0500 （NaOH的物质的量+Na2CO3的物质的量2倍=HCl的物质的量） 解联立方程,得
x = 0.005000 mol, y = 0.002500 mol
m(NaOH) = 40.00×0.005000 = 0.2000 (g) m(Na2CO3) = 106.0×0.00250 = 0.2650 (g)
5．在400 mL水中加入6.2 g NH4Cl(忽略其体积变化)和45 mL 1.0 mol/L NaOH 溶液, 此混合溶液的pH是多少? 缓冲容量多大?
(Mr(NH4Cl) = 53.5, NH3的 pKb = 4.74) 解：总体积V=400+45=445 mL
pKa?14.00?pKb?14.00?4.74?9.26cNH3?1.0?454456.2cNH?4?0.10mol.L-1? 53.5?1000?1.0?45445cNH3cNH?4?0.16mol.L?9.26?lg0.100.16?9.06-1
pH?pKa?lg根据p136的式(5?32)计算缓冲容量??2.30cKa[H]([H]?Ka)?2??2.30?0.26?5.6?10(5.6?10?10?10?8.7?10?10?102?8.7?10)?0.14mol.L-15(A2)