定量分析简明教程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

3-1 EDTA 在水溶液中是六元弱酸（H 6Y 2+），其p K a1~p K a6分别为、、、、、、则Y 4-的pK b3为：

p K b3=p K w －p K a4=14－=

3-2解：

99.0108.110108.1/)H ()Ac (575

-

=⨯+⨯=+=---Θ+a a K c c K x x (HAc) = 1－ =

c (Ac －) = ·L －1 = mol·L －1

c (HAc) = ·L －1 = mol·L －1

3-3

(1) H 3PO 4 的PBE ：c (H +)=c (H 2PO 4－)+2c ([HPO 42－]+3c ([PO 43－]+c (OH －)

(2) Na 2HPO 4的PBE ：c (H +)+c (H 2PO 4－)+2c ([H 3PO 4]= c ([PO 43－]+c (OH －)

(3) Na 2S 的PBE ：c (OH -)=c (HS －)+2c (H 2S)+c (H +)

(4) NH 4H 2PO 4的PBE ：c (H +)=c (NH 3)+2c (PO 43－)+c (HPO 42－) +c (OH －) － c (H 3PO 4)

(5) Na 2C 2O 4的PBE ：c (OH －)=c (HC 2O 4－)+2c (H 2C 2O 4)+c (H +)

(6) NH 4Ac 的PBE ：c (H +)+c (HAc)=c ( NH 3) +c (OH －)

(7) HCl+HAc 的PBE ：c (H +)=c (OH －)+c (HCl)+ c (Ac －)

(8) NaOH+NH 3的PBE ：c (OH －)=c (NH 4+)+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 (K c c K c c K c c c c K c c c c K c c c c K c c w +⋅+⋅=+⋅+⋅=ΘΘΘ+Θ+Θ+Θ

Θ+ΘΘ

+ (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：

ΘΘ+⋅+⋅=c c K c c K c /HB)()HB (/HA)()HA ()H (

(2) 再若{c (HA)/c }/K Ha ，{c (HB)/ c }/K HB 均较大，则c eq (HA)c 0(HA)， c eq (HB)c 0(HB)，计算[H +]的近似公式为： )HB ()HB ()HA ()HA ()H (00c K c K c ⋅+⋅=+

3-5计算下列溶液的pH 值：

(1),c (H 3PO 4)= L －1

因为K a1/K a2>10，(c /c )/K a2>，只考虑H 3PO 4的第一步解离

又因为(c /c )K a1>, (c /c )/K a1=29<，用近似式计算：

034.022.0109.64)109.6(109.62

/4/)H (32331211=⨯⨯⨯+⨯+⨯-=++-=---ΘΘ+c

c K K K c c a a a pH= (3) c (Na 3PO 4)=L －1

Na 3PO 4 K b1=10－2， K b2=10－7 , K b3=10－12

因为K b1 /K b2>10，(c /c )/ K b2>，只考虑Na 3PO 4的第一步解离

又因为(c /c )K b1>10－，(c /c )/K b1<，用近似式计算：

222221211106.321

.0101.24)101.2(101.22/4/)OH (----Θ

Θ-⨯=⨯⨯⨯+⨯+⨯-=++-=c c K K K c c b b b

pOH=，pH=

(4) c (NH 4CN)= L -1

NH 4CN 为两性物质，其酸常数p K a (NH 4+)=，其共轭酸的酸常数p K a (HCN)=

用最简式计算：

28.925.931.94101010

)NH ()HCN (/)H (---+Θ+=⨯=⋅=a a K K c c pH=

3-6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K a 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H 2A （至第一计量点），若K a (HA)=K a1(H 2A)，则： b. HA 突跃较大

3-8 解：

(1)K b (NaCN)=K w / K a (HCN)=10－5

因为(c /c )K b >10-8

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) = L －1

610109.421.0109.4//)H ([--ΘΘ+⨯=⨯⨯=⋅=

c c K c c a pH=

选择甲基红指示剂

(2) )K b (NaAc)=K w / K a (HAc)=10－10

因为(c /c )K b <10-8

不能用HCl 标准溶液直接滴定NaAc 。也不能用返滴定法测定。

（3）K a (HCOOH)=10－4

因为(c /c )K a >10－8

能用NaOH 标准溶液直接滴定HCOOH

化学计量点时c (HCOONa) = L －1

6414

-107.105.010

7.1101)HCOOH (/HCOONa)(/)OH (---ΘΘ⨯=⨯⨯⨯=⋅=⋅=c K K c c K c c a w b pOH= pH=

选酚酞指示剂

3-9解

(1)用NaOH 标准溶液滴定c (HCl)=L -1 ，c (NH 4Cl)=L -1的混合溶液，因K a (NH 4+)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 (NH 4Cl)= molL -1/2=L -1

6104103.505.0106.5/Cl)NH ()/H (--ΘΘ+⨯=⨯⨯=⋅=c c K c c a

pH=