分析化学习题解答--滴定分析法教学文稿

分析化学习题解答--滴定分析法

分析化学习题解答

上册

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合编

第五章滴定分析法

湛江师范学院化学科学与技术学院

杜建中

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： H2O的共轭碱为OH-； H2C2O4的共轭碱为HC2O4-；

H2PO4-的共轭碱为HPO42-； HCO3-的共轭碱为CO32-；

C6H5OH的共轭碱为C6H5O-； C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2；

HS-的共轭碱为S2-； Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+；

R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。

2. 写出下列各碱的共轭酸：H2O，NO3-，HSO4-，S2-，C6H5O-，C u(H2O)2(OH)2，

(CH2)6N4，

R—NHCH2COO-，COO-

C O O-

。

答：H2O的共轭酸为H3O+； NO3-的共轭酸为HNO3；

HSO4-的共轭酸为H2SO4； S2-的共轭酸为HS-；

C6H5O-的共轭酸为C6H5OH Cu(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+； (CH2)6N4的共轭酸为(CH2)6N4H+； R-NHCH2COO-的共轭酸为R-

NHCH2COOH，

COO-

C O O-

的共轭酸为COO-

C O O-H

3.通过物料平衡、电荷平衡写出（1）(NH4)2CO3、NH4HCO3溶液的PBE浓度为c(mol/L)。

解： (NH4)2CO3 ＝ 2NH4+ + CO32-

CO32－ + H2O ＝ HCO3－ + OH -

HCO3- + H2O ＝ H2CO3 + OH -

NH4+＝H+ + NH3

H2O ＝ H+ + OH -

MBE：[NH4+] + [NH3] = 2C

[H2CO3] + [HCO3-] + [CO32-] = C

CEB：[NH4+] +[H+] = [OH－] + [HCO3-] + 2[CO32-]

PBE：[H+] = [OH -] + [NH3] - [HCO3-] - 2[CO32-]

NH4HCO3 ＝ NH4+ + HCO3-

NH4+＝H+ + NH3

HCO3-＝ H+ + CO32-

HCO3-＋ H2O ＝ H2CO3＋OH -

H2O ＝ H+ + OH -

MBE：[NH4+] + [NH3] = C

[H2CO3] + [HCO3-] + [CO32-] = C

CEB：[NH4+] +[H+] = [OH -] + [HCO3-] + 2[CO32-]

PBE：[H+] = [NH3] + [CO32-] + [OH -]- [H2CO3]

4.写出下列酸碱组分的MBE、CBE、PBF，浓度为Cmol/L。

(1)KHP (2)NaNH4HPO4 (3)NH4H2PO4 (4)NH4CN

解：(1)KHP HP- + H2O = H2P + OH -

HP-= H+ + P2-

H2O = H+ + OH -

MBE：[K+] = C [H2P] + [ HP-] + [P2-] = C

CEB：[H+] + [K+] = [OH-] + [HP-] + 2[P 2-]

PBE：[H+] = [OH -] + [P2-]- [H2P]

(2)NaNH4HPO4

NH4+＝ H+ + NH3

HPO42- = H+ + PO33-

HPO42- +H2O = H2PO4- + OH -

HPO42- +2H2O = H3PO4 + 2OH -

H2O ＝ H+ + OH-

MBE：[Na+] = C [NH4+] + [NH3] = C

[H3PO4] + [H2PO4-] + [HPO42-] + [PO33-] = C

CEB：[Na+] + [NH4+] +[H+]= [H2PO4- ] +2 [HPO42-] +3 [PO33-] + [OH -] PBE：[H+] = [NH3] + [PO33-] + [OH-]- [H2PO4-] - 2[H3PO4]

(3)NH4H2PO4

NH4+ = H+ + NH3

H2PO4- = H+ + HPO42-

H2PO4- = 2H+ + PO43-

H2PO4- +H2O = H3PO4 + OH -

H2O = H+ + OH－

MBE ：[NH 4+] + [NH 3] = C

[H 3PO 4] + [H 2PO 4-] + [HPO 42-] + [PO 33-] = C

CEB ：[NH 4+] +[H +]= [H 2PO 4-] +2 [HPO 42-] +3 [PO 33-] + [OH -]

PBE ：[H +] = [NH 3] +[ HPO 42-] +2[PO 33-] + [OH -]- [H 3PO 4]

(4)NH 4CN

NH 4+ = H + + NH 3

CN - + H 2O = HCN + OH -

H 2O = H + + OH -

MBE ：[NH 4+] + [NH 3] = C ；[CN - ] + [HCN ] = C

CEB ：[NH 4+] + [H +] = [HCN] + [OH - ]

PBE ：[H +] = [NH 3] + [OH - ]-[HCN]

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）0.10 mol·L -1NH 4Cl 和 0.10 mol·L -1H 3BO 3混合液的pH 值。

答：(1)设HB 1和HB 2分别为两种一元弱酸，浓度分别为C HB1和C HB2 mol·L -1。两种酸的混合

液的PBE 为：

[H +]=[OH -]+[B 1-]+[B 2-]

混合液是酸性，忽略水的电离，即[OH -]项可忽略，并代入有关平衡常数式得如下近似式 ][][][][][2

1

21++++=H K HB H K HB H HB HB 21][][][21HB HB K HB K HB H +=+ (1)

当两种都较弱，可忽略其离解的影响，[HB 1]≈C HB1 ，[HB 2]≈C HB2 。式（1）简化为 2211][HB HB HB HB K C K C H +=+ (2)

若两种酸都不太弱，先由式（2）近似求得[H +]，对式（1）进行逐步逼近求解。

(2) 5108.13-⨯=NH K 10514106.5108.1/100.1/34

---⨯=⨯⨯==+NH W NH K K K 10108.533-⨯=BO H K ，根据公式2211][HB HB HB HB K C K C H +=+得：