分析化学第四版答案华中师范大学_东北师范大学_陕西师范大学_北(3)

2019-01-26 21:38

(4)pKa1=2.35 pKa2=9.60 故pH=( pKa1+pKa2)/2=(2.35+9.60)/2=5.98 所以配制pH=3.0的溶液须选(2),(3);配制pH=4.0须选(1),(2)。 8. 答:(1) Ka=7.2×10-4 ,CspKa=0.1×7.2×10-4=7.2×10-5>10-8 (2) Ka2=3.9×10-6 ,CspKa2=0.1×3.9×10-6=3.9×10-7>10-8 (3) Ka2=2.5×10-10 ,CspKa2=0.1×2.5×10-10=2.5×10-11<10-8 (4) Ka1=5.7×10-8 ,Kb2=Kw/Ka1=1.0×10-14/5.7×10-8=1.8×10-7, CspKb1=0.1×1.8×10-7=1.8×10-8>10-8

(5) Ka2=5.6×10-11 , Kb1=Kw/Ka2=1.0×10-14/5.6×10-11=1.8×10-4, CspKb1=0.1×1.8×10-4=1.8×10-5>10-8

(6) Kb=1.4×10-9 ,CspKb=0.1×1.4×10-9=1.4×10-10<10-8 (7) Kb=1.4×10-9 , Ka=Kw/Kb=1.0×10-14/1.4×10-9=1.7×10-6, CspKa=0.1×1.7×10-6=1.7×10-7>10-8

(8) Kb=4.2×10-4 ,CspKb=0.1×4.2×10-4=4.2×10-5>10-8

根据CspKa≥10-8可直接滴定,查表计算只(3)、(6)不能直接准确滴定,其余可直接滴定。 9. 解:因为CspKa≥10-8,Ka=Kt?Kw, 故:CspKt≥106

10. 答:用强酸或强碱作滴定剂时,其滴定反应为: H++OH-=H2O

Kc= = =1.0×1014 (25℃)

此类滴定反应的平衡常数Kt相当大,反应进行的十分完全。但酸(碱)标准溶液的浓度太浓时,滴定终点时过量的体积一定,因而误差增大;若太稀,终点时指示剂变色不明显,故滴定的体积也会增大,致使误差增大。故酸(碱)标准溶液的浓度均不宜太浓或太稀。 11. 答:根据CspKa(Kb)≥10-8,p Csp+pKa(Kb)≥8及Ka1/ Ka2>105,p Ka1-p Ka2>5可直接计算得知是否可进行滴定。

(1)H3AsO4 Ka1=6.3×10-3, pKa1=2.20 ; Ka2=1.0×10-7 , pKa2=7.00; Ka3=3.2×10-12, pKa3=11.50.

故可直接滴定一级和二级,三级不能滴定。 pHsp=(pKa1+pKa2)=4.60 溴甲酚绿; pHsp=(pKa2+pKa3)=9.25 酚酞。

(2)H2C2O4 pKa1=1.22 ; pKa2=4.19

pHsp=14-pcKb1/2)=14+(lg0.1/3-14+4.19)=8.36 pKa1-pKa2=2.03 故可直接滴定一、二级氢,酚酞,由无色变为红色; (3)0.40 mol?L-1乙二胺 pKb1=4.07 ; pKb2=7.15 cKb2=0.4×7.1×10-8>10-8

pHsp=pcKa1/2=(lg0.4/3+14-7.15)/2=2.99

故可同时滴定一、二级,甲基黄,由红色变为黄色; (4) NaOH+(CH2)6N4 pKb=8.85 pHsp=14-pcKb/2=14+(lg0.1/2-8.85)/2=8.92

故可直接滴定NaOH,酚酞,有无色变为红色; (5)邻苯二甲酸 pKa1=2.95 ; pKa2=5.41

pHsp=pKW-pcKb1/2=14+[lg0.05-(14-5.41)]/2=8.90

故可直接滴定一、二级氢,酚酞,由无色变为红色; (6)联氨 pKb1=5.52 ; pKb2=14.12 pHsp=pcKa2/2=(-lg0.1/2+14-5.52)/2=6.22

故可直接滴定一级,甲基红,由黄色变为红色; (7)H2SO4+H3PO4 pHsp=[(pcKa1Ka2/(c+Ka1)]/2=4.70 甲基红,由黄色变为红色

pHsp=[(p(Ka2(cKa3+Kaw)/c]/2=9.66

故可直接滴定到磷酸二氢盐、磷酸一氢盐,酚酞,由无色变为红色; (8)乙胺+吡啶 pKb=3.25 pKb=8.77

pHsp= pcKa/2=(-lg0.1/2+14-3.25)/2=6.03

故可直接滴定乙胺,甲基红,由红色变为黄色。 12. 解:C1=0.10mol?L-1 , Ka2=1.8×10-5 ,所以 (1)不能以甲基橙为指示剂准确滴定HCl

(2)因为 甲基橙的变色范围为3.1~4.4 所以 当pH=4.0时为变色转折点 pH=pKa+lg 4.0=4.74+lg x%=15% 13. 解:(1)能。因为H2SO4的第二步电离常数pKa2=2.00,而NH4+的电离常数pKa=9.26,所以能完全准确滴定其中的H2SO4 ,可以采用甲基橙或酚酞作指示剂。

(2)可以用蒸馏法,即向混合溶液中加入过量的浓碱溶液,加热使NH3逸出,并用过量的H3BO3溶液吸收,然后用HCl标准溶液滴定H3BO3吸收液:

NH3 + H3BO3== NH4+ H2BO3- H++ H2BO3-== H3BO3

终点的产物是H3BO3和NH4+(混合弱酸),pH≈5 ,可用甲基橙作指示剂,按下式计算含量:

14. 答:(1)使测定值偏小。

(2)使第一计量点测定值不影响,第二计量点偏大。 15. 答:(1)还需加入HCl为;20.00÷4=5.00mL (2)还需加入HCl为:20.00×2=40.00mL (3)由NaHCO3组成。 16. 答:(1)物质的量之比分别为:1∶2、1∶6、1∶2。

(2)物质的量之比分别为:1∶2、1∶2、1∶1、1∶1。 17. 答:选 D 18. 解:(1)pH=7-lg2=6.62 (2)

=5.123

pH=lg[H+]=1.59 (3)[H+]= =

pH=-lg[H+]=5.13 (4)[H+]= =

pH=-lg[H+]=2.69 (5)[H+]= =

pH=-lg[H+]=6.54

(6)[OH-]=

pOH=4.51 pH=9.49

(7)[OH-]=

pOH=4.93 pH=9.07 (8)[H+]= pH=9.20

(9)[[H+]= =

pOH=9.20 pH=4.18 (10)[OH-]= pOH=0.04 pH=13.96

(11)[H+]= pH=1.67

19. 解:∵ 。= 〉40Ka2 Ka2》Ka2 且CKa1=0.01×7.6×10-3

∴ H3PO4的第二级、第三级解离 和水的解离均又被忽略。于是可以按一元酸来处理, 又因为

故 =1.14×10-2mol.L-1

20. 解:(1) [H

根据多元酸(碱)各型体的分布分数可直接计算有: CKa1=5.9×10-2 , CKa2=6.4×10-5

Na2C2O4在酸性水溶液中以三种形式分布即:C2O42-、HC2O4-和H2C2O4。 其中:

=

=1.41×10-3 mol?L-1 (2) H2S的Ka1=5.7×10-8 ,Ka2=1.2×10-15 , 由多元酸(碱)各型体分布分数有: =0.1 mol?L-1 =5.7×10-8 mol?L-1

=6.84×10-2 mol?L-1

21.解:形成(CH2)6N4—HCl缓冲溶液,计算知:

CHCl=

22. 解:由缓冲溶液计算公式 , 得10=9.26+lg lg =0.74 , =0.85 mol 又

即 需 为0.85mol 则

即 NH4Cl为0.15mol 0.15×53.5=8.0g 23. 解:1)设需氨基乙酸x g,由题意可知 ∵ ∴

(2)因为氨基乙酸为两性物质,所以应加一元强酸HCl ,才能使溶液的pH=2.00 。 设应加y mL HCl

y=6.9 mL 24. 解:(1)

pH1-pH2=0.05

(2)设原[HAc-]为x,[NaAc]为y。 则

得 x=0.4 mol?L-1

y=0.72 mol?L-1 25. 解:(1) =

(2)硼砂溶液中有如下酸碱平衡 B4O72-+5H2O = 2H2BO3-+2H3BO3

因此硼砂溶液为 缓冲体系。考虑离子强度影响: 溶液中 则

26. 解:(1)由 得 M=337.1g/mol (2)

Ka=1.3×10-5

故 酚酞为指示剂。 27. 解:(1)设苯甲酸的浓度为x 则

得 x=0.08280 mol?L-1

(2)当达计量点时,苯甲酸完全为苯甲酸钠,酸度完全由苯甲酸根决定.

pOH=5.58 pH=8.42

(3)酚酞为指示剂。 28. 解:(1) 的[H+]= pH=5.28

(2)

(3)

甲基红为指示剂。

29. 解:在计量点时,刚好反应

pH=5.12

故 溴甲酚绿为指示剂。 30. 解:(1) 则

当 pH=1.5时 则 Ka1=10-1.50 同理 则

当 pH=6.50时 则 Ka2=10-6.50 (2)CKa1=10-8且 ,所以可以用来分步滴定H2B。 (3) :

则 pH=4.10 二级电离 则 pH=9.51 (4)

分别选择选用甲基橙和酚酞。 31. 解:(1) (2)酚酞

甲基橙


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