1、无 机 及 分 析 化 学习题解答严新 徐茂蓉 葛成艳 编第一章 绪论1.1判断下列误差属于何种误差?在分析过程中,读取滴定管读数时,最后一位数字n次读数不一致,对分析结果引起的误差。标定HCl溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2 ,对分析结果所引起的误差。移液管、容量瓶相对体积未校准,由此对分析结果引起的误差。在称量试样时,吸收了少量水分,对结果引起的误差。答: 偶然误差;系统误差中的试剂误差;系统误差中的仪器误差;过失误差1.2测得Cu百分含量为41.64%、41.66%、41.58%、41.60%、41.62%、41.63%,计算测定结果的平均值、平均偏差、相对平均偏差。(无须舍去数据
2、)解:=2.210-4 =0.053%1.3测定某样品中铁的百分含量,结果如下:30.12%、30.05%、30.07%、30.05%、30.06%、30.03%、30.02%、30.03%根据Q检验法,置信度为90%时是否有可疑数要舍去,计算分析结果的平均值、标准偏差、变异系数和对应的置信区间。解:排序:30.02%、30.03%、30.03%、30.05%、30.05%、30.06%、30.07%、30.12%先检验最大值30.12%: Q0.9=0.47 0.2,不应舍去,30.07%应该保留。检验最小值30.02%,Q0.9=0.510.2,不应舍去,30.02%应该保留。=1.810
3、-4 =610-41.4下列数据分别有几位有效数字?18.77;4位0.1877;4位0.001877;4位0.0187700;6位18770; 5位1.87710-4 4位1.5将下列各数修约到三位有效数字,并用标准指数形式表示。412.523300;73.265105;0.007362540;0.000056412300解:4.13102;7.33106;7.3610-3;5.6410-51.6根据有效数字的运算规则完成下列计算:35.6 27.38 -0.0023632.45+3.8258.768=974.70.0765833.5381.008103(在首位遇到大于或大于8的数时,多保留
4、一位有效数字)1.7某溶液的pH=6.53,其c(H+)为多少?某溶液的c(H+)=110-7molL-1,其pH值是多少?解:pH=-lgH+=6.53,H+=3.010-7 molL-1; pH=-lgH+=7.0第二章 化学反应的基本原理2.1计算下列系统的热力学能的变化:系统吸收了163 kJ热量,并且对环境作了394 kJ功。系统放出248 kJ热量,并且环境对系统作了265 kJ功。解:U=Q+W=163+(394) = -231kJU=Q+W=(248) +265 = 17kJ2.2诺贝尔发明的硝酸甘油炸药,爆炸时产生的气体发生膨胀,可使体积增大1200倍,反应如下:4C3H5(
5、NO3)3(l)6 N2(g)10H2O(g)12 CO2(g)O2(g)己知C3H5(NO3)3(l)的标准摩尔生成焓为-355kJmol-1,利用本书附表中的数据计算该爆炸反应在298K下的标准摩尔反应焓变。解: kJmol-1 2.3 在298.15K、p下,B2H6发生燃烧反应:B2H6(g)+3O2(g) = B2O3(s)+3H2O(g),每燃烧1molB2H6(g)就放热2020kJ,同样条件下2mol单质硼(B)在O2中燃烧生成1molB2O3(s),放热1264kJ。计算298.15K时B2H6(g)的标准摩尔生成焓。解:B2H6 (g)+3O2 (g)=B2O3 (s)+3
6、H2O (g)?0-1264-241.82解得:2.4已知,在298.15 K、100kPa下CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)=-574kJmol-1CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+ CO2(g)+2H2O(g)=-867 kJmol-1计算:CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)=?解:根据题意2所以,=2=-1160 kJmol-12.5推测下列过程是熵增过程还是熵减过程?水变成水蒸气;熵增盐从过饱和溶液中结晶出来;熵减碳酸氢钠分解;熵增铁丝燃烧;熵减2NH3(g)N2(g)+3H2(g) 熵增H2(g)
7、+I2(s)2HI(g) 熵增2.6碘钨灯内发生如下可逆反应:W(s) + I2(g)WI2(g)扩散到灯内壁的钨会与碘蒸气反应,生成气态WI2,而WI2气体在钨丝附近受热,又会分解出钨单质,沉积到钨丝上,如此可延长灯丝的使用寿命。已知在298.15 K时,该反应的为-43.19Jmol-1K-1,为-40.568kJmol-1。如果灯内壁的温度为600K,计算上述反应的(600K)(假设该反应的和不随温度而改变);计算WI2(g)在钨丝上分解所需的最低温度。解:=T=-14.654kJmol-1=T939.3K2.7根据本书附表中的数据,判断下列反应在标准态下能否自发进行。Ca(OH)2(s
8、) + CO2(g)=CaCO3(s) + H2O(1)2H2(g) + O2(g)= 2H2O(1)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)解:,查表得到相关数据计算。=-74.57kJmol-1 0 ;可以自发=-474.28 kJmol-1 0;可以自发=-28.518kJmol-1 0;可以自发2.8汽车尾气中的一氧化氮和一氧化碳在催化剂作用下可发生如下反应:2CO(g) +2NO (g) 2CO2(g) +N 2 (g)根据本书附表中的数据,计算该反应能够自发进行的温度范围,并判断这一反应能否实际发生?(假设反应的和不随温度而改变);解:298.15K时, =0+2(-393
9、.511)-2(-110.525)-289.86 =-745.692kJmol-1=191.598+2213.76-2198.016-2210.309=197.532Jmol-1K-1要使反应自发进行,0=T=-745.692kJmol-1-(197.532Jmol-1K-1)T所以, T3775K,温度低于3775K,该反应可以自发进行。2.9在标准状态下(二氧化碳的分压达到标准压力),将CaCO3加热分解为CaO 和CO2,试估计进行这个反应的最低温度(假设反应的和不随温度而改变)。解:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)=fHm(CO2,g)+fHm (CaO,s)fHm (CaC
10、O3,s)=177.759kJmol-1=fSm(CO2,g)+fSm(CaO,s)fSm(CaCO3,s)=160.66 Jmol-1K-1要使该反应发生必须0,rGm=T1106.4K2.10在298.15K时,将压力为3.33104Pa的氮气0.200L和压力为4.67104Pa的氧气0.300L移入0.300L的真空容器,问混合气体中各组分气体的分压力和总压力各是多少?解: 在298.15K时,p1V1=p2V2对于N2,p(N2)=2.22104 Pa对于O2,p(O2)=4.67104 Pap(总)= p(N2) +p(O2) =6.89104 Pa2.11人在呼吸时,呼出的气体与
11、吸入的空气的组成不同。在36.7与101kPa时,某人呼出气体的体积组成是: N2,75.l%,O2,15.2%,CO2,3.8%, H2O, 5.9%。求:此人呼出气体的平均摩尔质量;呼出的气体中CO2的分压力。解: 2.12写出下列各反应的标准平衡常数表达式。CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O(g)NH4HCO3(s) NH3 + CO2 + H2O(g)Fe3O4(s) + 4 H2(g)3 Fe(s) + 4 H2O(g)C(s) + O2CO2Cl2(g) + H2O(l)H+(aq) + Cl- (aq) + HClO(aq)BaSO4(s) + CO32- (aq) BaC
12、O3(s) + SO42-(aq)2.13在298.15K时反应ICl(g) 1/2 I2(g) + 1/2 Cl2(g)的平衡常数为K = 2.210-3,试计算下列反应的平衡常数:1/2 I2(g) + 1/2 Cl2(g) ICl(g)I2(g) + Cl2(g)2ICl(g)解:4.51022.01052.14已知在823 K时CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) = 0.14CoO(s) + H2(g)Co(s) + H2O(g) = 67求823 K时反应CoO(s) + CO(g)Co(s) + CO2(g) (g)的平衡常数K。解:4.81022.15根据本
13、书附表中的数据,计算反应2N2O(g)+3O2(g) = 4NO2(g) 在298.15 K时的平衡常数;在298.15 K时,如果向1.00 L的密闭容器中充入1.0 mol NO2,0.10 mol N2O和0.10 mol O2,试判断上述反应进行的方向。解:=451.86-2103.62=0.20 kJmol-1 K=0.92=4.0103K,反应逆向进行2.16某理想气体反应A(g) + B(g)3C(g)在298 K时,标准平衡常数为 0.027,则反应1/3A(g) +1/3B(g) C(g)在同温度下的标准平衡常数为多少?解:=0.32.17反应2CO(g) + O2 (g)2
14、CO2 (g)的0,该反应在密闭容器中达到平衡,请填写表2-1.表2-1 习题2.17所涉及表格固定条件改变条件平衡移动方向K如何变化P、V降低温度右变大P、T加入惰性气体左不变V、T加入惰性气体不变不变T增加容器体积V左不变P、T加入O2右不变T、P加催化剂不移动不变2.18在 749K 时,反应CO(g) + H2O(g)CO2 + H2(g)的平衡常数K =2.6。如果:起始时只有CO和H2O存在,两者的浓度都为 1.0molL-1;起始时只有CO和H2O存在,两者的物质的量之比为1:3,求这两种情况下CO的平衡转化率。解:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)t=0时n/mo
15、l1100t=时n/mol1-x11-x1x1x1n=2mol解得x1=0.617,转化率为61.7%。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)t=0时n/mol1300t=时n/mol1-x23-x2x2x2n=4mol x2=0.865,转化率为86.5%显然,增大反应物浓度,平衡向右移动,转化率增大。2.19在1100 K时,在8.00 L的密闭容器放入3.00 mol 的SO3,SO3分解达平衡后,有0.95 mol的O2产生。试计算在该温度下,下述反应的K。解: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)t0时n/mol003teq时n/mol1.90.951.12.20雷雨天
16、会发生反应:N2(g)+O2(g)=2NO(g),已知在2030K和3000K时,该反应达平衡后,系统中NO的体积分数分别为0.8%和4.5%,试判断该反应是吸热反应还是放热反应?并计算 2030K时的平衡常数。(提示:空气中N2和O2的体积分数分别为78%和21%。)解:温度升高,NO变多,平衡右移,所以该反应是吸热反应N2+O22NOp0/kPa78210peq /kPa78-0.4=77.621-0.4=20.60.82.21在298.15K、1.47103kPa下,把氨气通入1.00L的刚性密闭容器中,在623K下加入催化剂,使氨气分解为氮气和氢气,平衡时测得系统的总压力为5.0010
17、3kPa,计算623K时氨气的解离度以及平衡各组分的摩尔分数和分压。解:开始时氨气的物质的量为:平衡时混合气体总物质的量为:2NH3N2+3H2n0/mol0.59300neq/mol0.593-2xx3x0.593-2x +x +3x = 0.965 x = 0.186mol氨气的解离度:; ; 2.22某密闭容器中充有N2O4(g)和NO2(g)混合物,n(N2O4):n(NO2)=10:1。在308K、100kPa条件下,发生下列反应:N2O4(g)2 NO2(g) K=0.315试计算平衡时各物质的分压;如果使该反应系统体积减小到原来的1/2,而温度及其它条件保持不变,平衡向什么方向移
18、动?在新的平衡条件下,系统内各组分的分压又是多少?解:N2O4(g)2NO2(g)n0/mol101neq/mol10-x1+2xn=11+xpeq /kPa 解得:x =2.353分压:;如果使该反应系统体积减小到原来的1/2,根据pV=nRT,p(总)=200kPa, ,平衡逆向移动在新的平衡条件下 解得:y =1.54同理:p(N2O4)=135kPa;p(NO2)= 65.1kPa2.23温度相同时,三个反应的正逆反应的活化能如下表:反应反应反应Ea /kJmol-1307016Ea/kJmol-1552035判断上述反应中,哪个反应的正反应速率最大?哪个反应的正反应是吸热反应?解:根
19、据公式,温度T相同时,活化能Ea越大,速率k越小,所以反应的正反应速率最大;如果Ea (正) Ea(逆),则rHm0,为吸热反应;所以反应的正反应是吸热反应。2.24已知2Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g) 的0,该反应在密闭容器中达平衡,判断下列情况下各参数如何变化?表2-2 习题2.2所涉及表格正反应速率逆反应速率平衡移动方向K增加总压左不变升高温度右变大加入催化剂不移动不变2.25在一定温度下,测得反应4HBr(g)+O2(g)2H2O(g)+ 2Br2(g)系统中HBr起始浓度为0.0100 molL-1,10 s后HBr的浓度为0.0082 molL-1,试计算反
20、应在10 s之内的平均速率为多少?如果上述数据是O2的浓度,则该反应的平均速率又是多少?解:根据公式:代入数据计算,得:v(HBr)=4.510-5 molL-1s-1;v(O2)=1.810-4 molL-1s-12.26人体内某酶催化反应的活化能是50kJmol-1,正常人的体温为37,如果某病人发烧到40时,该反应的速率是原来的多少倍?解:2.27以下说法是否正确?说明理由。反应级数可以是整数,也可以是分数和零;对使用催化剂是为了加快反应的速率;错,也有负催化剂催化剂既可以降低反应的活化能,也可以降低反应的;错,催化剂只能降低活化能化学反应达到平衡时,该反应就停止了;错,动态平衡,不是停
21、止标准平衡常数K受温度和浓度的影响很大;错,K只是温度的函数反应的平衡常数K越大,反应物的转化率 越大;对在某一气相反应体系中引入惰性气体,该反应平衡一定会改变;错,如果恒温恒容或恒温恒压且n=0,则平衡不移动。如果改变某一平衡体系的条件,平衡就向着能减弱这种改变的方向进行;对,平衡移动原理催化剂只能改变反应的速率,不能改变反应的平衡常数;对催化剂同等程度地降低了正逆反应的活化能,因此同等程度地加快了正逆反应地速率。对第三章 酸碱平衡与酸碱滴定法3.1根据酸碱质子理论,下列物种哪些是酸,哪些是碱,哪些具有两性?请分别写出各物质的共轭酸或共轭碱。NH3 HSO4 HS HPO42 PO43 S2
22、 SO32 NH4+ H2S H2O解:酸:H2S、NH4+共轭碱:HS、NH3碱:NH3、PO43、S2、SO32共轭酸:NH4+、HPO42、HS、HSO3两性:HSO4、HS、HPO42、H2O共轭酸:H2SO4、H2S、H2PO4、H3O+共轭碱:SO42、S2、PO43、OH3.2计算下列质子碱的解离常数,并比较它们的碱性强弱。CN CO32 Ac SO32解:CN、Ac:;CO32、SO32:所以,CN、CO32、Ac、SO32的依次为2.0310-5、1.7810-4、5.6810-10和9.8010-8;碱性由强到弱顺序为:CO32 CNSO32Ac3.3根据相关的解离常数,判
23、断NaHCO3溶液的酸碱性。解:在溶液中存在:,= 5.6110-11,=2.3310-8,所以溶液呈碱性3.4已知0.010molL-1H2SO4溶液的pH=1.84,求HSO4的解离常数及解离度。解:,c(H+)=10-1.84=0.0145 molL-13.5已知0.10molL-1HCN溶液的解离度0.0063%,求溶液的pH和HCN的解离常数。解:H+=c =0.100.0063%=6.310-6 molL-13.6向0.050 molL-1的盐酸中通H2S至饱和,(此时c(H2S)0.10 molL-1)。计算溶液的c(HS)、c(S2)、 c(H2S) 及pH值。解:查表,H2S
24、的H2S=0.10 molL-1,H+=0.050 molL-1,pH=lgH+=1.30,HS= 2.610-7molL-1S2=3.710-20molL-1;3.7在25、标准压力下,水中溶解的CO2气体的浓度为c(H2CO3)=0.034 molL-1 ,求该溶液的pH值及c(CO32)。解:查表,H2CO3的,设H+=x 很小,第二步解离程度很小,可认为HCO3 H+=x根据第一步解离, 所以,pH=3.92根据第一步解离, CO32=5.6110-11molL-1 3.8尼古丁(C10H12N2,以A2表示)是二元弱碱,其Kb1=7.010-7,Kb2=1.410-11。计算0.05
25、0 molL-1的尼古丁水溶液的pH值及c(A2)、c(HA) 和c(H2A)。解:,只考虑第一步解离即可。因为,可用近似式: pH=10.26c(HA) c(OH) =1.8710-4molL-1,c(A2) =0.050molL-1 c(H2A) 1.410-11molL-13.9健康人血液的pH值在7.357.45之间,患某种疾病的人血液的pH值可暂时降到7.00,问此时血液中c(H+)为正常状态人的多少倍?解:,即2.22.8倍3.10计算下列混合溶液的pH值。将pH为8.00和10.00的两种NaOH溶液等体积混合后的溶液;将pH为2.00的强酸溶液和pH为13.00的强碱溶液等体积
26、混合后的溶液。解:3.11欲配制pH=5.0的缓冲溶液,需称取多少克NaAc3H2O 固体溶解在300 mL 0.50 molL-1的HAc溶液中(不考虑体积的变化)?cb=0.88molL-1,m(NaAc3H2O)=0.8830010-3136.08=36g3.12有三种酸,CH2ClCOOH、HCOOH 和CH3COOH,要配制 pH=3.50 的缓冲溶液,应选用哪种酸最好?如果该酸的浓度为4.0 molL-1,要配制1L、共轭酸碱对的总浓度为1.0 molL-1 的缓冲溶液,需要多少毫升的酸和多少克的NaOH?解:查表得CH2ClCOOH、HCOOH 和CH3COOH的Ka分别为:1.
27、410-3、1.7710-4、1.7610-5、根据,应选用HCOOH。c(HA)=0.64 molL-1,c(A)=0.36 molL-1,V(HA)=1/4.0=0.25L=250mL;m(NaOH)=0.36140.0=15g3.13写出下列物质在水溶液中的质子平衡式。NH4CNNa2NH4PO4(NH4)2HPO4Na2CO3Na2HPO4H2CO33.14计算下列混合溶液的pH值。20mL0.10molL-1 HAc+ 20mL0.10molL-1NaOH;20mL0.20molL-1 HAc+ 20mL0.10molL-1NaOH;20mL0.10molL-1 HCl + 20mL
28、0.20molL-1NaAc;20mL0.10molL-1NaOH + 20mL0.10molL-1NH4Cl;30mL0.10molL-1HCl + 20mL0.10molL-1NaOH;20mL0.10molL-1HCl + 20mL0.10molL-1NH3H2O;20mL0.10molL-1 HCl + 20mL0.20molL-1NH3H2O;20mL0.10molL-1NaOH + 20mL0.20molL-1NH4Cl。解:相当于0.050 molL-1的Ac-溶液c/= 0.050/(5.6510-10) 500,可用近似式 pOH=5.27,pH=8.73相当于0.050 m
29、olL-1 HAc+0.050 molL-1Ac的缓冲溶液与相同,pH=4.75相当于0.050 molL-1的NH3H2O溶液c/= 0.050/(l.7710-5) 500,可用近似式 pH=10.97相当于0.020 molL-1的HCl溶液H+=0.020 molL-1 pH=1.70相当于0.050 molL-1的NH4+溶液c/= 0.050/(5.6810-10) 500,可用近似式 pH=5.27相当于0.050 molL-1 NH3+0.050 molL-1 NH4+的缓冲溶液pH=9.25与相同,pH=9.253.15计算下列溶液的pH值。50mL 0.10 molL-1H
30、3PO4;50mL 0.10 molL-1 H3PO4 +25mL0.10 molL-1 NaOH;50mL 0.10 molL-1 H3PO4 +50mL 0.10 molL-1 NaOH;50mL 0.10 molL-1 H3PO4 +75mL 0.10 molL-1 NaOH。解:先按一元弱酸处理,因为,可用近似式,解一元二次方程得,H+=2.3910-2 molL-1,pH=1.62以上结果合理。H3PO4 先与NaOH反应,生成H3PO4+H2PO4-缓冲溶液先用最简式:显然,H+与c(H3PO4),c(H2PO4-)相比,不可忽略,应该用近似式:解方程得, H+=0.0054mol
31、L-1,pH=2.27实际为NaH2PO4,与相差较大,H2PO-4=c(H2PO-4),用近似式pH=4.70实际为NaH2PO4+Na2HPO4缓冲溶液先按最简式,;按最简式计算合理,pH=7.213.16解释下列名词:滴定分析法,滴定,基准物质,标准溶液(滴定剂),标定,化学计量点,指示剂,滴定终点。答:将一种已知准确浓度的滴定剂滴加到待测物质的溶液中,直到所加的滴定剂与被测物质按一定的化学计量关系完全反应为止,然后依据所消耗标准溶液的体积和浓度及试样质量(或试液体积),就可计算被测物质的含量(或浓度)。这一类分析方法称为滴定分析法。滴定:滴定分析时,一般是将滴定剂由滴定管逐滴加到被测试
32、样的溶液中(通常是置于锥形瓶中),这样的操作过程称做滴定。基准物质:能用于直接配制标准溶液的化学试剂称为基准物质。标准溶液(滴定剂):已知准确浓度的试剂溶液。标定:将不具备基准物质条件的这类物质配制成近似于所需浓度的溶液,然后利用该物质与某基准物质或另一种标准之间的反应来确定其准确浓度,这一操作过程称为标定。化学计量点:当被测物与加入的滴定剂恰好按照一定的化学计量关系反应完全的点,称为化学计量点。指示剂:为了便于观察滴定终点而加入的化学试剂。滴定终点:当指示剂在化学计量点附近变色时停止滴定,称为滴定终点。3.17用下列物质标定NaOH溶液浓度时,试问所得的浓度偏高、偏低还是准确?为什么?部分风
33、化的H2C2O42H2O;带有少量湿存水的H2C2O42H2O;含有少量不溶性杂质(中性)的邻苯二甲酸氢钾;用混有少量邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度。答:(1) 偏低, 消耗的VNaOH增多,而n认为不变;(2) 偏高,质量不变,n认为不变,消耗的NaOH溶液体积减少。(3) 偏高,质量不变,n认为不变,消耗的NaOH溶液体积减少。(4) 偏低,消耗的NaOH溶液体积增大,而n认为不变。3.18基准物质若发生以下情况:H2C2O4 2H2O因保存不当而部分风化;Na2CO3因吸潮带有少量湿存水。用标定NaOH溶液的浓度时,结果是偏高还是偏低?用标定HC1溶液的浓度时,结果是偏
34、高还是偏低?用此NaOH溶液测定某有机酸的摩尔质量时结果偏高还是偏低?用此HC1溶液测定某有机碱的摩尔质量时结果偏高还是偏低?答:用标定NaOH溶液的浓度时,结果偏低, 用标定HCl溶液的浓度时,结果偏高;用此NaOH溶液测定有机酸的摩尔质量时结果偏高;用此HCl溶液测定有机碱的摩尔质量时结果偏低。3.19下列物质中哪些可以用直接法配制成标准溶液?哪些只能用间接法配制成标准溶液?KSCN H2C2O42H2O NaOH KMnO4K2Cr2O7 KBrO3 Na2S2O35H2O HCl答:直接法:H2C2O42H2O,K2Cr2O7,KBrO3间接法:KSCN, NaOH,KMnO4,Na2
35、S2O35H2O,HCl 3.20已知浓硝酸的密度为1.42 gmL1,其中HNO3含量约为70%,求其浓度。如欲配制1L0.25molL1 HNO3溶液,应取这种浓硝酸多少毫升?解:(1) (2) 设应取这种浓硝酸VmL则有: V16mL3.21已知浓盐酸的密度为1.19 gmL1,其中HCl的含量约为37%,求盐酸的物质的量浓度。解: V=(molL-1)3.22用基准物邻苯二甲酸氢钾标定0.1mol L1NaOH溶液,若滴定需要耗去NaOH溶液25mL左右,问需称取的邻苯二甲酸氢钾约为多少克。解:KHC8H4O4与NaOH 反应关系为11m= cVM (KHC8H4O4) = 0.125
36、10-3204.22 = 0.5(g)3.23以硼砂(Na2B4O710H2O)为基准物,用甲基红指示终点,标定HCl溶液,称取硼砂0.9854g,耗去HCl溶液23.76mL,求HCl溶液的浓度。解: Na2B4O710H2O+2HCl=4H3BO3+2Na+2Cl-+5H2O 答:HCl溶液的浓度为0.2175 molL-13.24标定NaOH溶液的浓度,称取0.5026g邻苯二甲酸氢钾基准物,以酚酞为指示剂滴定至终点,用去NaOH溶液21.88mL。求NaOH溶液的浓度。解: KHC8H4O4 + NaOH NaKC8H4O4 + H2O NaOH溶液的浓度为0.1125 mol L13
37、.25准确称取0.5877 g基准试剂Na2CO3,配制成100.0 mL溶液,问其浓度为多少?移取该标准溶液25.00mL标定某HC1溶液,滴定用去HC1溶液27.0 6mL,计算该HCl溶液的浓度。解: Na2CO3+2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O 3.26称取0.5987g基准物质(H2C2O42H2O),溶解后,定量转移到100mL容量瓶中定容,摇匀,移取该草酸溶液25.00mL标定NaOH溶液,耗去NaOH溶液21.10mL。计算NaOH溶液的浓度。解: 3.27称取14.7090g K2Cr2O7基准试剂,配成500.0mL溶液,试计算:K2Cr2O7溶液的浓度;
38、K2Cr2O7溶液对Fe和Fe2O3的滴定度。解: 根据公式: 已知 ,和 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O =0.03351(gmL-1)=0.04791(gmL-1)3.28计算0.01135 molL1 HCl溶液对CaO的滴定度。解: =0.3183103 (gmL1)3.29计算0.2015molL1HCl溶液对Ca(OH)2和NaOH的滴定度。解: 2HClCa(OH)2 HClNaOH=7.465103 (gmL1)=8.062103 (gmL1)3.30某酸碱指示剂的p(HIn) =9,推算其理论变色范围。解:变色范围p
39、H=p(HIn)1=91 即为810范围之内。3.31在酸碱滴定中,指示剂的选择原则是什么?解:指示剂的变色范围应全部或部分落在突跃范围之内。3.32判断下列各物质能否用酸碱滴定法直接准确滴定?如果能,计算计量点时的pH值,并选择合适的指示剂。0.10molL1NaF溶液;0.10molL1HCN溶液;0.10 molL1CH2ClCOOH溶液。解:(HF)=3.5310-4 c(F-)=0.10(1.010-14) / (3.5310-4) 10-8 即NaF不能被强酸直接滴定(HCN)=4.9310-10 c(HCN) =0.104.9310-10 10-8 可被强碱直接滴定。,pOH=6
40、.23, pH=7.77, 可选用酚酞为指示剂。3.33判断下列多元酸能否分步滴定?若能,有几个pH滴定突跃,能滴至第几级?0.10mol L1H2SO3;0.10mol L1H2SO4。解: (1)H2SO3: =1.5410-2, =1.0210-7。 c10-8 , c108。有两个突跃,两级电离的H+都可被准确滴定,可滴至第一、二级(2)H2SO4可视为二元强酸,只有一个突跃,只能滴定到第二终点3.34有一种三元酸,已知其p=2,p=6,p=12,用NaOH溶液滴定时,第一和第二化学计量点的pH值分别为多少?两个化学计量点附近有无滴定突跃?可选用何种指示剂指示终点?能否直接滴定至酸的质
41、子全部被中和?解: (1)第一化学计量点:c20,且c20, pH=4.00 第二化学计量点:c20,且c20, pH=-lg10-9=9.00(2)两化学计量点附近有滴定突跃,分别可选用甲基橙、酚酞指示剂指示终点。(3) c10-8,不能直接滴定至酸的质子全部被中和。3.35用0.10 mol L1NaOH溶液滴定0.10 mol L1HCOOH溶液至计量点时,溶液的pH值为多少?选择何种指示剂指示终点?解:,=pOH=5.77 pH=8.23 可选用酚酞指示剂3.36称取1.250g某一弱酸(HA)纯试样,用蒸馏水溶解并稀释至50mL,用 0.09000molL1 NaOH溶液滴定至计量点需41.20mL。若加入NaOH溶液8.24 mL时,溶液的pH=4.30。求该弱酸的摩尔质量;计算弱酸的解离常数Ka和计量点的pH值;选择何种指示剂?解: , M=337.1gmol1, =1.310-5化学计量点时,生成物为A- 溶液,所以,,, 故选择酚酞为指示剂。3.37某弱酸的pKa=9.21,现有浓度为0.100molL1的其共轭碱NaA溶液20.00mL,当用0.100
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