《分析化学习题答案及详解》高等教育出版社-第六版(5)

2018-12-23 22:51

pH=9.26 稀释后 [H?]?10?9.26?0.01?10?9.26 0.01pH = 9.26 说明(4)为缓冲溶液,稀释后溶液的pH保持不变。

13.将具有下述pH的各组强电解质溶液,以等体积混合,所得溶液的pH各为多少?

(1) pH 1.00 + pH 2.00; (2) pH1.00 + pH5.00;(3) pH13.00 + pH1.00; (4) pH 14.00 + pH 1.00;(5) pH 5.00 + pH 9.00。 解:(1)

10?1?V?10?2?V[H]??0.055 2VpH?1.26?(2)

10?1?V?10?5?V[H]??0.05

2VpH?1.30?(3) pH=13.00 〔H+〕=10-13 〔OH-〕=10-1

pH=1.00 〔H+〕=10-1 H+ + OH- = H2O pH=7.00 (4) pH=14.00 〔OH-〕=1.00

pH=1.00 〔H+〕=10-1

[OH?]?1.0?V?0.1?V?0.45 2VpH?13.65(5) pH = 5.00 〔H+〕= 10-5

pH = 9.00 〔H+〕= 10-9 〔OH-〕= 10-5 +

H+ OH- → H2O pH=7.00

14. 欲配制pH=10.0的缓冲溶液1 L。用了16.0 mol·L-1氨水420 mL,需加NH4C1多少克? 解:设需加NH4C1m克

c(NH3)?10?1016.0?0.420?6.721.0 m10?14??4。?53.49746.7210m = 65.4(g)

15.欲配制500 mL pH = 5.0的缓冲溶液,用了6 mol·L-1HOAc 34 mL,需加NaOAc·3H2O多少克? 解:设需加NaOAc·3H2O m克

6?0.03410?5?10?4.74?0.50

m136.080.50m =202.1(g)

16.需配制pH = 5.2的溶液,应在1 L 0.01 mol·L-1苯甲酸中加人多少克苯甲酸钠? 解:需加苯甲酸钠m克

22110?5。?10?4。?0.01m 144.09 m =14.2(g)

17. 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]/[HB],若两种缓冲溶液的酸的浓度都为0.1mol·L-1,哪种缓冲溶液更好?解释之。

解:HAc-NaAc

c(HAc)c(HAc)10?4.1?10?4.74??0.23

c(NaAc)c(NaAc)HB-NaB

10?4.1?10?4.21?c(HB)c(NaB)c(HB)?0.78

c(NaB)c用HB?NaB好,因为a?1,缓冲容量大。

cb

18.将一弱碱0.950g溶解成100mL溶液,其pH为11.0,已知该弱碱的相对分子质量为125,求弱碱的pKb。 解:

0.950cb?125?0.076(mol?L?1)0.10pH?11.0[OH?]?10?3?cb比较大,经判断可用最简式进行计算 ?10?3?Kb?0.076Kb?1.32?10?5

pKb?4.88

习题答案4-3

1. 标定HCI溶液时,以甲基橙为指示剂,用Na2C03为基准物,称取Na2C03 0.613 5g,用去HCI溶液24.96mL,求HCl溶液的浓度。 解:反应方程式

Na2CO3 + 2HCl→ 2NaCl + CO2 + H2O

1n(HCl) = n (Na2CO3) 20.61351??24.96?10?3?c(HCl) c (HCl) = 0.4638(mol?L-1) 105.992

2.以硼砂为基准物,用甲基红指示终点,标定HCl溶液。称取硼砂0.985 4g。用去HCI溶液23.76mL,求HCI溶液的浓度。 解:反应方程式

Na2B4O7?10H2O + 2HCl = 4H3BO3 + 10H2O + 2NaCl

1n(HC)l?n(Na2B4O7?10H2O) 20.98541??23.76?10?3?c(HCl) c (HCl) = 0.2175(mol?L-1)

386.372

3.标定NaOH溶液,用邻苯二甲酸氢钾基准物0.5026g,以酚酞为指示剂滴定至终点,用去NaOH溶液21.88 mL。求NaOH溶液的浓度。 解:n (NaOH) = n (邻苯二甲酸氢钾)

0.5026?21.88?10?3?c(NaOH) c (NaOH) = 0.1125 (mol?L-1) 204.23

4.称取纯的四草酸氢钾 (KHC204·H2C204·2H20) 0.6174g,用NaOH标准溶液滴定时,用去26.35 mL。

求NaOH溶液的浓度。

解:反应方程式:2KHC2O4?H2C2O4?2H2O + 6NaOH →3Na2C2O4 + K2C2O4 + 8H2O

1n (KHC2O4?H2C2O4?2H2O) =n(NaOH)

30.61741??26.35?10?3?c(NaOH) c (NaOH) = 0.2765 mol?L-1

254.193

5.称取粗铵盐1.075g,与过量碱共热,蒸出的NH3以过量硼酸溶液吸收,再以0.3865mol·L-1HCl滴定至甲基红和溴甲酚绿混合指示剂终点,需33.68 mLHCl溶液,求试样中NH3的质量分数和以NH4Cl表示的质量分数。

解: n (NH4+) = n (HCl)

0.3865?33.68?10?3?17.03c(HCl)?V(HCl)?10?3?17.03?100% = 20.62% ?100% =NH3%=

1.075G0.3865?33.68?10?3?53.49?100= 64.77% NH4Cl%=

1.075

6.称取不纯的硫酸铵1.000g,以甲醛法分析,加入已中和至中性的甲醇溶液和0.3638mol·L-1NaOH溶液50.00mL,过量的NaOH再以0.3012mol·L-1HCI溶液21.64mL回滴至酚酞终点。试计算(NH4)2SO4的纯度。 解:

1(0.3638?0.05000?0.3012?0.02164)??132.142?100%= 77.12% (NH4)2SO4% =

1.000

7.面粉和小麦中粗蛋白质含量是将氮含量乘以5.7而得到的(不同物质有不同系数),2.449g面粉经消化后,用NaOH处理,蒸出的NH3以100.0mL 0.01086mol·L-1HCl溶液吸收,需用0.01228mol·L-1NaOH溶液15.30mL回滴,计算面粉中粗蛋白质的质量分数。 解:

(100.0?10?3?0.01086?0.01128?15.30?10?3)?5.7?14.01?100%= 2.930% 粗蛋白质含量=

2.449

8.一试样含丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]和惰性物质,用克氏法测定氮,称取试样2.215g,消化后,蒸馏出NH3并吸收在50.00 mL 0.1468 mol·L-1H2SO4溶液中,再以0.09214mol·L-1NaOH 11.37mL回滴,求丙氨酸的质量分数。 解:

(50.00?10?3?0.1468?2?0.09214?11.37?10?3)?14.06?100%= 64.04% 丙氨酸质量分数=

2.215

9.吸取10.00mL醋样,置于锥形瓶中,加2滴酚酞指示剂,用0.163 8mol·L-1NaOH溶液滴定醋中的HOAc,如需要28.15 mL,则试样中HOAc浓度是多少? 若吸取的HOAc溶液ρ=1.004g·mL-1,试样中HOAc的质量分数为多少?

0.1638?28.15?10?3解:c (HOAc) == 0.4611 (mol?L-1) ?310.00?100.4611?10?10?3?60.05?100%= 2.760% HOAc质量分数 =

1.004?10

10.称取浓磷酸试样2.000g,加入适量的水,用0.8892 mol·L-1NaOH溶液滴定至甲基橙变色时,消耗NaOH标准溶液21.73 mL。计算试样中H3P04的质量分数。若以P205表示,其质量分数为多少? 解:当滴定至甲基橙变色时,反应为:

H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O

n (H3PO4) = n (NaOH)

94.68%?141.950.8892?21.73?10?3?98.00?100%H3PO4% = = 94.68% P2O5% == 68.57%

98.00?22.000

11.欲用0.2800 mol·L-1HCl标准溶液测定主要含Na2C03的试样,应称取试样多少克? 解: 设需要HCl标准溶液20~40mL

n (HCl) = n (Na2CO3) m (Na2CO3) = 0.5× 0.28 00 × (0.020~0.040) × 105.99 ≈ 0.2968 ~ 0.5935(g)

12. 往0.3582 g含CaC03及不与酸作用杂质的石灰石里加入25.00 mL 0.147 1mol·L—1HCI溶液,过量的酸需用10.15mLNaOH溶液回滴。已知1 mLNaOH溶液相当于1.032mLHCl溶液。求石灰石的纯度及C02的质量分数。 解:反应方程式

2HCl + CaCO3 → H2O + CO2 + CaCl2

1n (HCl) = n(CaCO3) 21(0.02500?0.15?10?3?1.032)?0.1471??100.12?100%= 29.85% CaCO3% =

0.35821(0.02500?0.15?10?3?1.032)?0.1471??44.012?100%= 13.12% CO2% =

0.3582

13. 含有S03的发烟硫酸试样1.400 g,溶于水,用0.805 0 mol·L-1NaOH溶液滴定时消耗36.10mL,求试样中S03和H2SO4的质量分数(假设试样中不含其他杂质)。 解:设SO3和H2SO4的质量分数分别为 x和y,则有

1.400?x%1.400?y%1???0.8050?36.10?10?3

80.0698.002 x%?y%?1 解方

x%?7.93%,y%?92.07%

-1

14. 有一Na2C03与NaHC03的混合物0.3729g,以0.1348mol·LHCI溶液滴定,用酚酞指示终点时耗去21.36mL,试求当以甲基橙指示终点时,将需要多少毫升的HCI溶液? 解:当用酚酞作指示剂时,只有Na2CO3与HCL反应,n(Na2CO3) = n(HCL) 故 m(Na2CO3) = 0.1348 ×21.36 ×10-3 ×105.99 = 0.3052g

m(NaHCO3) = 0.3729-0.3052 = 0.06770g

当滴至甲基橙变色时Na2CO3消耗HCl 21.36 × 2 = 42.72(mL) NaHCO3消耗HCL =

0.06770= 5.98(mL) 共消耗HCL 42.72 + 5.98 = 48.70(mL)

84.01?0.1348

15. 称取混合碱试样0.9476g,加酚酞指示剂,用0.278 5 mol·L-1HCI溶液滴定至终点,计耗去酸溶液34.12mL,再加甲基橙指示剂,滴定至终点,又耗去酸23.66 mL。求试样中各组分的质量分数。 解:因为V1= 34.12mL〉V2 = 23.66mL, 所以,混合碱中含有NaOH 和Na2CO3

23.66?10?3?0.2785?105.99?100% = 73.71% Na2CO3% =

0.9476(34.12?23.66)?10?3?0.2785?40.01?100% = 12.30% NaOH% =

0.9476

16. 称取混合碱试样0.652 4g,以酚酞为指示剂,用0.199 2mol·L-1HCI标准溶液滴定至终点,用去酸溶液21.76mL。再加甲基橙指示剂,滴定至终点,又耗去酸溶液27.15 mL。求试样中各组分的质量分数。

解:因为V2 =27.15.12mL〉V1=21.76mL, 所以,混合碱中含有NaHCO3 和Na2CO3

21.76?10?3?0.1992?105.99?100% = 70.42% Na2CO3% =

0.65240.1992?(27.15?21.76)?10?3?84.01?100% =13.83% NaHCO3% =

0.6524


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