第五章习题与思考题

21第五章思考题与习题1．写出下列各酸的共轭碱：H2O，H2C2O4，H2PO4-，HCO3-，C6H5OH，C6H5NH3+，HS-，Fe(H2O)63+，R-NH+CH2COOH.答：2.写出下列各碱的共轭酸：H2O，NO3-，HSO4-，S2-，C6H5O-，Cu(H2O)2(OH)2，(CH2)6N4，R—NHCH2COO-，COO-COO-。答：3．根据物料平衡和电荷平衡写出（1）(NH4)2CO3，（2）NH4HCO3溶液的PBE，浓度为c（mol·L-1）。答：4．写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE（设定质子参考水准直接写出），浓度为c（mol·L-1）。（1）KHP（2）NaNH4HPO4（3）NH4H2PO4（4）NH4CN答：5.（1）讨论两种一元弱酸混合溶液的酸碱平衡问题，推导其H+浓度计算公式。（2）0.10mol·L-1NH4Cl和0.10mol·L-1H3BO3混合液的pH值。答：6．根据图5—3说明NaH2PO4—Na2HPO4缓冲溶液适用的pH范围。答：7．若要配制（1）pH=3.0，（2）pH=4.0的缓冲溶液，现有下列物质，问应该选那种缓冲体系？有关常数见附录一之表1。（1）COO-COO-（2）HCOOH（3）CH2ClCOOH（4）NH3+CH2COOH（氨基乙酸盐）答：8．下列酸碱溶液浓度均为0.20mol·L-1，能否采用等浓度的滴定剂直接准确进行滴定？（1）HF（2）KHP（3）NH3+CH2COONa（4）NaHS（5）NaHCO3（6）(CH2)6N4（7）(CH2)6N4·HCl（8）CH3NH2答：9．强碱（酸）滴定一元弱酸（碱），cspKa（Kb）≥10-8就可以直接准确滴定。如果用Kt表示滴定反应的形成常数，那么该反应的cspKt应为多少？解：因为cspKa≥10-8，Ka=Kt•Kw，故：cspKt≥106(答案不正确,特此说明)10．为什么一般都用强酸（碱）溶液作酸（碱）标准溶液？为什么酸（碱）标准溶液的浓度不宜太浓或太稀？答：11．下列多元酸（碱）、混合酸（碱）溶液中每种酸（碱）的分析浓度均为0.10mol·L-1（标明的除外），能否用等浓度的滴定剂准确进行分布滴定或分别滴定？如能直接滴定（包括滴总量），根据计算的pHsp选择适宜的指示剂。（1）H3AsO4(2)H2C2O4（3）0.40mol·L-1乙二胺(4)NaOH+(CH2)6N4（5）邻苯二甲酸(6)联氨（7）H2SO4+H3PO4(8)乙胺+吡啶答：12．HCl与HAc的混合溶液（浓度均为0.10mol·L-1），能否以甲基橙为指示剂，用0.1000mol·L-1NaOH溶液直接滴定其中的HCl？此时有多少HAc参与了反应？22解：13．今有H2SO4和(NH4)2SO4的混合溶液，浓度均为0.050mol·L-1，欲用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定，试问：（1）否准确滴定其中的H2SO4？为什么？采用什么指示剂？（2）如何用酸碱滴定法测定混合液中(NH4)2SO4的含量？指示剂有时什么？解：14．判断下列情况对测定结果的影响：（1）用混有少量的邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度；（2）用吸收了CO2的NaOH标准溶液滴定H3PO4至第一计量点；继续滴定至第二计量点时，对测定结果各如何影响？答：15．一试液可能是NaOH、NaHCO3、、Na2CO3或它们的固体混合物的溶液。用20.00mL0.1000mol·L-1HCl标准溶液，以酚酞为指示剂可滴定至终点。问在下列情况下，继以甲基橙作指示剂滴定至终点，还需加入多少毫升HCl溶液？第三种情况试液的组成如何？（1）试液中所含NaOH与Na2CO3、物质的量比为3:1；（2）原固体试样中所含NaHCO3和NaOH的物质量比为2:1；（3）加入甲基橙后滴半滴HCl溶液，试液即呈终点颜色。答：16．用酸碱滴定法测定下述物质的含量，当它们均按指定的方程式进行反应时，被测物质与H+的物质的量之比各是多少？（1）Na2CO3，Al2(CO3)3，CaCO3（CO32-+2H+=CO2+H2O）。（2）Na2B4O7·10H2O，B2O3，NaBO2·4H2O，B（B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3）。答：17．酸碱滴定法选择指示剂时可以不考虑的因素：A.滴定突跃的范围；B.指示剂的变色范围；C.指示剂的颜色变化；D.指示剂相对分子质量的大小E．滴定方向答：18．计算下列各溶液的pH：(1)2.0×10-7mol·L-1HCl(2)0.020mol·L-1H2SO4(3)0.10mol·L-1NH4Cl(4)0.025mol·L-1HCOOH(5)1.0×10-4mol·L-1HCN(6)1.0×10-4mol·L-1NaCN(7)0.10mol·L-1(CH2)6N4(8)0.10mol·L-1NH4CN(9)0.010mol·L-1KHP(10)0.10mol·L-1Na2S(11)0.10mol·L-1NH3+CH2COOH(氨基乙酸盐)解：19．计算0.010mol·L-1H3PO4溶液中（1）HPO42-，（2）PO43-的浓度解：2320．（1）250mgNa2C2O4溶解并稀释至500mL，计算pH=4.00时该溶液中各种型体的浓度。（2）计算pH=1.00时，0.10mol·L-1H2S溶液中各型体的浓度。解：21．20.0g六亚甲基四胺加12mol·L-1HCl溶液4.0mL，最后配制成100mL溶液，其pH为多少？解：22．若配制pH=10.00，cNH3+cNH4+=1.0mol·L-1的NH3-NH4Cl缓冲溶液1.0L，问需要15mol·L-1的氨水多少毫升？需要NH4Cl多少克？解：23．欲配制100mL氨基乙酸缓冲溶液，其总浓度c=0.10mol·L-1，pH=2.00，需氨基乙酸多少克？还需加多少毫升1.0mol·L-1酸或碱？已知氨基乙酸的摩尔质量M=75.07g·mol-1。解：24．(1)在100mL由1.0mol·L-1HAc和1.0mol·L-1NaAc组成的缓冲溶液中，加入1.0mL6.00.1000mol·L-1NaOH溶液滴定后，溶液的pH有何变化？（2）若在100mLpH=5.00的HAc-NaAc缓冲溶液中加入1.0mL6.0mol·L-1NaOH后，溶液的pH增大0.10单位。问此缓冲溶液中HAc、NaAc的分析浓度各为多少？解：25．计算下列标准缓冲溶液的pH（考虑离子强度的影响）：（1）0.034mol·L-1饱和酒石酸氢钾溶液；（2）0.010mol·L-1硼砂溶液。解：26．某一弱酸HA试样1.250g用水溶液稀释至50.00mL，可用41.20mL0.09000mol·L-1NaOH滴定至计量点。当加入8.24mLNaOH时溶液的pH=4.30。求该弱酸的摩尔质量；（2）计算弱酸的解离常数Ka和计量点的pH；选择何种指示剂？解：27．取25.00mL苯甲酸溶液，用20.70mL0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定至计量点。（1）计算苯甲酸溶液的浓度；（2）求计量点的pH；（3）应选择那种指示剂。解：28．计算用0.1000mol·L-1HCl溶液滴定20.00mL0.10mol·L-1NH3溶液时.（1）计量点；（2）计量点前后±0.1%相对误差时溶液的pH；（3）选择那种指示剂？解：29．计算用0.1000mol·L-1HCl溶液滴定0.050mol·L-1Na2B4O7溶液至计量点时的pH（B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3）。选用何种指示剂？解：30．二元酸H2B在pH=1.05时，δH2B=δHB-；pH=6.50时，δHB-=δB2-。（1）求H2B的Ka1和Ka2；（2）能否以0.1000mol·L-1NaOH分步滴定0.10mol·L-1的H2B；（3）计算计量点时溶液的pH；（4）选择适宜的指示剂。解：31．计算下述情况时的终点误差：（1）用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定0.10mol·L-1HCl溶液，以甲基红（pHep=5.5）为指示剂；（2）分别以酚酞（pHep=8.5）、甲基橙（pHep=4.0）作指示剂，用0.1000mol·L-1HCl溶液滴定0.10mol·L-1NH3溶液。解：32．在一定量甘露醇存在下，以0.02000mol·L-1NaOH滴定0.020mol·L-1H3BO3（c此时Ka=4.0×10-6）至pHep=9.00，（1）计算计量点时的pH24（2）终点误差解：33．标定某NaOH溶液得其浓度为0.1026mol·L-1，后因为暴露于空气中吸收了CO2。取该碱液25.00mL，用0.1143mol·L-1HCl溶液滴定至酚酞终点，用去HCl溶液22.31mL。计算：（1）每升碱液吸收了多少克CO2？（2）用该碱液滴定某一弱酸，若浓度仍以0.1026mol·L-1计算，会影起多大的误差？：解：34．用0.1000mol·L-1HCl溶液滴定20.00mL0.10mol·L-1NaOH。若NaOH溶液中同时含有0.20mol·L-1NaAC，（1）求计量点时的pH；（2）若滴定到pH=7.00结束，有多少NaAc参加了反应？解：35．称取含硼酸及硼砂的试样0.6010g，用0.1000mol·L-1HCl标准溶液滴定，以甲基红为指示剂，消耗HCl20.00mL；再加甘露醇强化后，以酚酞为指示剂，用0.2000mol·L-1NaOH标准溶液滴定消耗30.00mL。计算试样中硼砂和硼酸的质量分数。解：36．含有酸不容物的混合碱试样1.100g，水溶解后用甲基橙为指示剂，滴定终点时用去HCl溶液（THCl/CaO=0.01400g·ml-1）31.40ml；同样质量的试样该用酚酞做指示剂，用上述HCl标准溶液滴定至终点时用去13.30ml。计算试样中不与酸反应的杂质的质量分数。解：37．某试样中仅含NaOH和Na2CO3。称取0.3720g试样用水溶解后，以酚酞为指示剂，消耗0.1500mol·L-1HCl溶液40.00ml，问还需多少毫升HCl溶液达到甲基橙的变色点？解：38．干燥的纯NaOH和NaHCO3按2:1的质量比混合后溶于水，并用盐酸标准溶液滴定。使用酚酞指示剂时用去盐酸的体积为V1，继用甲基橙作指示剂，有用去盐酸的体积为V2。求V1/V2（3位有效数字）。解：39．某溶液中可能含有H3PO4或NaH2PO4或Na2HPO4，或是它们不同比例的混合溶液。以酚酞为指示剂，用48.36mL1.000mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点；接着加入甲基橙，再用33.72mL1.000mol·L-1HCl溶液回滴至甲基橙终点（橙色），问混合后该溶液组成如何？并求出各组分的物质的量（mmol）。解：40．称取3.000g磷酸盐试样溶解后，用甲基红作指示剂，以14.10mL0.5000mol·L-1HCl溶液滴定至终点；同样质量的试样，以酚酞作指示剂，需5.00mL0.6000mol·L-1NaOH溶液滴定至终点。（1）试样的组成如何？（2）计算试样中P2O5的质量分数。解：41．粗氨盐1.000g，加入过量NaOH溶液并加热，逸出的氨吸收于56.00mL0.2500mol·L-1H2SO4中，过量的酸用0.5000mol·L-1NaOH回滴，用去碱1.56mL。计算试样中NH3的质量分数。解：42．食肉中蛋白质含量的测定，是将按下法测得N的质量分数乘以因数6.25即得结果。称2.000g干肉片试样用浓硫酸（汞为催化剂）煮解，直至存在的氮完全转化为硫酸氢氨。再用过量的NaOH处理，放出NH3的吸收于50.00mLH2SO4（1.00mL相当于0.01860gNa2O）中，过量的酸需要28.80mLNaOH(1.00mL相当于0.1266g邻苯二甲酸氢钾)反滴定。计算肉片中蛋白质的质量分数。解：2543．称取不纯的未知的一元弱酸HA（摩尔质量为82.00g·mol-1）试样1.6