定量分析简明教程(第一版)课后练习题答案第三章

《定量分析简明教程》第三章习题答案11《定量分析简明教程》第三章习题答案3-1EDTA在水溶液中是六元弱酸（H6Y2+），其pKa1~pKa6分别为0.9、1.6、2.07、2.75、6.24、10.34、则Y4-的pKb3为：pKb3=pKw－pKa4=14－2.75=11.253-2解：99.0108.110108.1/)H()Ac(575-aaKccKxx(HAc)=1－0.99=0.01c(Ac－)=0.990.1mol·L－1=0.099mol·L－1c(HAc)=0.010.1mol·L－1=0.001mol·L－13-3(1)H3PO4的PBE：c(H+)=c(H2PO4－)+2c([HPO42－]+3c([PO43－]+c(OH－)(2)Na2HPO4的PBE：c(H+)+c(H2PO4－)+2c([H3PO4]=c([PO43－]+c(OH－)(3)Na2S的PBE：c(OH-)=c(HS－)+2c(H2S)+c(H+)(4)NH4H2PO4的PBE：c(H+)=c(NH3)+2c(PO43－)+c(HPO42－)+c(OH－)－c(H3PO4)(5)Na2C2O4的PBE：c(OH－)=c(HC2O4－)+2c(H2C2O4)+c(H+)(6)NH4Ac的PBE：c(H+)+c(HAc)=c(NH3)+c(OH－)(7)HCl+HAc的PBE：c(H+)=c(OH－)+c(HCl)+c(Ac－)(8)NaOH+NH3的PBE：c(OH－)=c(NH4+)+c(H+)+c(NaOH)3-4解：一元弱酸HA与HB混合溶液的PBE：c(H+)=c(A－)+c(B－)+c(OH－)（1）将有关平衡关系式代入质子等衡式中得到计算c(H+)的精确式：w/HB)()HB(/HA)()HA(/)H(/)H(/)H(/(HB))HB(/)H(/HA)()HA(/)H(KccKccKccccKccccKccccKccw(1)由PBE：c(H+)=c(A－)+c(B－)+c(OH－)，若忽略c(OH－),则：c(H+)=c(A－)+c(B－)，计算c(H+)的近似公式为：ccKccKc/HB)()HB(/HA)()HA()H((2)再若{c(HA)/c}/KHa，{c(HB)/c}/KHB均较大，则ceq(HA)c0(HA)，ceq(HB)c0(HB)，计算[H+]的近似公式为：)HB()HB()HA()HA()H(00cKcKc3-5计算下列溶液的pH值：(1),c(H3PO4)=0.20molL－1因为Ka1/Ka210，(c/c)/Ka2102.44，只考虑H3PO4的第一步解离又因为(c/c)Ka110-12.61,(c/c)/Ka1=29102.81，用近似式计算：034.022.0109.64)109.6(109.62/4/)H(32331211ccKKKccaaapH=1.47(3)c(Na3PO4)=0.1molL－1Na3PO4Kb1=2.110－2，Kb2=1.610－7,Kb3=1.410－12因为Kb1/Kb210，(c/c)/Kb2102.44，只考虑Na3PO4的第一步解离又因为(c/c)Kb110－12.61，(c/c)/Kb1102.81，用近似式计算：《定量分析简明教程》第三章习题答案22222221211106.321.0101.24)101.2(101.22/4/)OH(ccKKKccbbbpOH=1.44，pH=12.56(4)c(NH4CN)=0.1molL-1NH4CN为两性物质，其酸常数pKa(NH4+)=9.25，其共轭酸的酸常数pKa(HCN)=9.31用最简式计算：28.925.931.94101010)NH()HCN(/)H(aaKKccpH=9.283-6答：若用弱酸弱碱作标准溶液，则滴定反应的反应完全程度小，pH突跃范围小，滴定的终点误差大。标准溶液的浓度大约为0.1molL-1左右，若浓度太稀，则pH突跃范围小，滴定的终点误差大。3-7下列说法哪些正确：（1）用同一NaOH滴定相同浓度和体积的不同的弱一元酸，则Ka较大的弱一元酸：b.突跃范围大；c.计量点pH较低。（2）酸碱滴定中选择指示剂时可不考虑的因素是：f.指示剂的结构（3）用同一NaOH滴定同浓度的HA和H2A（至第一计量点），若Ka(HA)=Ka1(H2A)，则：b.HA突跃较大3-8解：(1)Kb(NaCN)=Kw/Ka(HCN)=2.010－5因为(c/c)Kb10-8能用HCl标准溶液准确滴定NaCN滴定反应：HCl+NaCN=HCN+NaCl化学计量点时c(HCN)=0.05molL－1610109.421.0109.4//)H([ccKccapH=5.30选择甲基红指示剂(2))Kb(NaAc)=Kw/Ka(HAc)=5.610－10因为(c/c)Kb10-8不能用HCl标准溶液直接滴定NaAc。也不能用返滴定法测定。（3）Ka(HCOOH)=1.710－4因为(c/c)Ka10－8能用NaOH标准溶液直接滴定HCOOH化学计量点时c(HCOONa)=0.05molL－16414-107.105.0107.1101)HCOOH(/HCOONa)(/)OH(cKKccKccawbpOH=5.78pH=8.22选酚酞指示剂3-9解(1)用NaOH标准溶液滴定c(HCl)=0.1molL-1，c(NH4Cl)=0.1molL-1的混合溶液，因Ka(NH4+)10-9,达第一化学计量点有突跃，可测强酸的分量。此时溶液中c(NH4Cl)=0.1molL-1/2=0.05molL-1《定量分析简明教程》第三章习题答案336104103.505.0106.5/Cl)NH()/H(ccKccapH=5.28因为Ka(NH4+)10-7不能用NaOH滴定，即不能测总酸量。（2）用NaOH标准溶液滴定c(HCl)=0.1molL-1，c(HAc)=0.1molL-1的混合溶液至第一化学计量点无突跃，故不能测强酸的分量。因为Ka(HAc)10-7，滴定至第二化学计量点有突跃，即可测总酸量。此时溶液中c(NaAc)=0.1molL-1/3=0.033molL-1610103.431.0106.5/)NaAc(/)OH(ccKccbpOH=5.37，pH=8.63(3)用HCl标准溶液滴定c(NaOH)=0.1molL-1，c(KCN)=0.1molL-1的混合溶液至第一化学计量点无突跃，故不能测强碱的分量。因为Kb(KCN)10-7，滴定至第二化学计量点有突跃，即可测总碱量。此时溶液中c(HCN)=0.1molL-1/3=0.033molL-1610100.431.0109.4/)HCN(/)H(ccKccapH=5.403-10解：（1）因为Ka110-7，Ka1/Ka2.105不能分步滴定因为(c/c)Ka210-8可以滴定至第二终点滴定终点产物为酒石酸钠，c(Na2C4H4O6)=0.1/3molL-1636.5142b1-108.231.010101///)OH(ccKKccKccawpH(计)=8.44可选酚酞作指示剂（2）因为Ka110-7，Ka1/Ka2105;Ka210-7，Ka2/Ka3105不能分步滴定至第一，第二终点因为(c/c)Ka310-8可以滴定至第三终点滴定终点产物为柠檬酸钠，c(Na3OHC6H4O6)=0.1/4molL-1571431105.241.0100.4101///)OH(ccKKccKccawbpH(计)=9.40可选酚酞作指示剂（3）Na3PO4为三元碱因为Kb110-7，Kb1/Kb2105;Kb210-7，Kb2/Kb3105可分别滴定至第一，第二终点因为(c/c)Kb310-8《定量分析简明教程》第三章习题答案44不能滴定至第三终点滴定至第一终点时生成Na2HPO4若用最简式计算pH(计)：pH=(1/2)(pKa2+pKa3)=(1/2)(7.21+12.32)=9.77可选酚酞作指示剂滴定至第二终点时生成NaH2PO4若用最简式计算pH(计)：pH=(1/2)(pKa1+pKa2)=(1/2)(2.16+7.21)=4.69可选甲基红作指示剂（4）焦磷酸H4P2O7因为Ka110-7，Ka1/Ka2105不能分步滴定至第一终点因为Ka210-7，Ka2/Ka3104能分步滴定至第二终点因为Ka310-7，Ka3/Ka4105不能分步滴定至第三终点因为cKa410-8不能滴定至第四终点滴定达第二终点时生成H2P2O72-pH(计)=(1/2)(pKa2+pKa3)=(1/2)(2.37+6.60)=4.49可选甲基红或甲基橙作指示剂3-11答：（1）用将NaHCO3加热至270—300C的方法制备Na2CO3基准物时，若温度超过300C，部分Na2CO3分解为Na2O，用其标定HCl时，标定结果将偏低。（2）用Na2C2O4作基准物标定HCl时，是将准确称取的Na2C2O4灼烧为Na2CO3后，再HCl滴定至甲基橙终点。若灼烧时部分Na2CO3分解为Na2O，对标定结果无影响。（3）以H2C2O42H2O为基准物标定NaOH时，若所用基准物已部分风化，标定结果将偏低。（4）c(NaOH)=0.1molL-1的氢氧化钠标准溶液，因保存不当，吸收了CO2，当用它测定HCl浓度，滴定至甲基橙变色时，则对测定结果无大影响。用它测定HAc浓度时，应选酚酞作指示剂，则会使测定结果偏高。3-12解：滴定反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO211422422Lmol2029.0L02238.0molg0.134g3042.02HCl)()OCNa()OCNa(2)HCl(VMmc3-13解：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O所以，吸收CO2后，NaOH的实际浓度和Na2CO3的浓度分别为：mol/L0200.0)CONa(mol/L2600.0L1000.00.0020mol2-0.1000LL0.3000mol/)NaOH('32cc若以酚酞为指示剂，用HCl标准溶液滴定此溶液，发生的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H2OHCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl过程中消耗HCl的物质的量=0.1000L(0.2600mol/L+0.0200mol/L)=0.02800mol故据此计算得NaOH的浓度c’’(NaOH)=0.02800mol/0.1000L=0.2800mol/L《定量分析简明教程》第三章习题答案553-14答：滴定反应：4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O(CH2)6N4H++3H++4OH-=(CH2)6N4+4H2OsssmMVcwmMVcwmMVcw}SO)NH{(NaOH)()NaOH((21]SO)NH[()NH(NaOH)()NaOH(()NH()N(NaOH)()NaOH(()N(424424333-15解:11Lmol04997.0mL00.25mL83.15L1mol0789.0)NaOH()NaOH()NaOH()HCl(VVcc%31.4g4750.0molg01.14)L01312.0Lmol07891.0L05000