分析化学第六版第四章第二次第三次作业答案

P84，习题4-2

1、用0.1000mol/L HNO 3溶液滴定20mL 0.1000mol/L NaOH 溶液时，化学计量点时pH 为多少？化学计量点附近的突跃范围为多少？应选用何种指示剂指示终点？ 解：有关反应为：O H NaNO NaOH HNO 233+=+

化学计量点时产物为NaNO 3为中性，则pH=7.0。

1）当加入的HNO 3的体积为19.98mL ，即滴定度为99.9%时，溶液中的酸度主要来源于过量的NaOH ，则：

70.8,30.5,100.598

.391000

.0)98.1900.20(][5==⨯=⨯-=--pH pOH OH

2）当加入的HNO 3的体积为20.02mL ，即滴定度为100.1%时，溶液中的酸度主要来源于过量的HNO 3，则：

30.5,100.502

.401000

.0)00.2002.20(][5=⨯=⨯-=-+pH H

故化学计量点附近的突跃范围为：pH=5.30—8.70。可选择中性红为指示剂。

2、某弱酸的pK a =9.21，现有其共轭碱NaA 溶液20.00mL 浓度为0.1000mol/L ，当用0.1000 mol/L HCl 溶液滴定时，化学计量点时pH 为多少？化学计量点附近的突跃范围为多少？应选用何种指示剂指示终点？ 解：有关反应为：HA NaCl NaA HCl +=+

化学计量点时产物为HA 弱酸，其浓度为：21.910,/05000.0-==a HA K L mol c ， 由于：10510/100.5/,10100.521.9221.11>⨯=>⨯=---a HA w a HA K c K K c 则可用最简式计算：26.5,100500.010][26.521.9==⨯==--+pH c K H HA a 可选择甲基红为指示剂。

当滴定度为99.9%时，即加入的HCl 体积为19.98mL 时，溶液的pH 值由过量的NaA 与生成的HA 组成的缓冲体系来计算。

21

.6100.5100.5lg 21.9lg 100.598.391000

.0)98.1900.20(100.598

.391000

.098.195

2

52

=⨯⨯-=-=⨯=⨯-=⨯=⨯=

----NaA HA a NaA HA c c pK pH c c

当滴定度为100.1%时，即加入的HCl 体积为20.02mL 时，溶液的pH 值由过量

的HCl 来计算。

30

.4100.502

.401000

.0)00.2002.20(5

=⨯=⨯-=

-pH c HCl 则化学化学计量点附近的pH 值突跃范围为pH=6.21—4.30。

3、如以0.2000mol/L NaOH 标准溶液滴定0.2000mol/L 邻苯二甲酸氢钾溶液，化学计量点附近的突跃为多少？应选用何种指示剂指示终点？ 解：化学计量点时产物为二元弱碱，表示为Na 2P 邻

苯

二

甲

酸

的

6

231109.2,

103.1--⨯=⨯=a a K K 则相应的

12291107.7,104.3--⨯=⨯=a b K K

27.9,

73.4,1084.11.0104.3][105104.32.0,102.0104.3,1104.3107.722591919919

12

12==⨯=⨯⨯==>⨯=≈⨯⨯=<<⨯⨯⨯=

--------pH pOH c K OH pH

K c c K c

K K pH b b b b b 则可用最简式近似计算

计算化学计量点时

.1054.810,4,

1000.102

.402000

.002.002.2054

.81

.010lg 54.5lg 1000.198

.392000

.002.0,100.098.392000.098.1998.1944

24

22-==⨯=⨯==-=-=⨯=⨯==⨯=

---突跃范围为则时的体积为当加入时的体积为当加入pH pH pOH c ，

mL NaOH c c pK pH c c mL NaOH NaOH P Na NaHP a NaHP P Na

可选择酚酞为指示剂。

4、用0.1000mol/L NaOH 溶液滴定0.1000mol/L 酒石酸溶液时，有几个滴定突跃？在第二化学计量点时pH 为多少？应选用何种指示剂指示终点？ 解：已知酒石酸的 k a1 = 10-3.04，k a2 = 10-4.37 有关反应为

CH(OH)COOH CH(OH)COOH

+ 2NaOH =

CH(OH)COONa

CH(OH)COONa +2H 2O

..,101010537.404.321故只有一个明显的突跃则不能分步滴定因<=--a a K K 第二化学计量点时产物为二元弱碱。其浓度为03333.01000.03

1

=⨯=c

96.1004.3141263

.937.414211010

10,101010------======a w b a w b K K K K K K

105

10/03333.0/,1003333.010,103333

.010102263.9163.9163.996.1012>=>⨯=<<⨯⨯=

----b w b b b K c K c K c

K K 因

46

.8,

54.51078.203333.010][:6

63.91==⨯=⨯==---pH pOH c K OH pH b 则可用最简式计算

则可选择酚酞为指示剂。

5、有一三元酸，其pK 1=2，pK 2=6，pK 3=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子全部被中和？

解：该三元酸被滴定到第一和第二化学计量点时的产物都为酸式盐，可用两性物质酸式盐公式计算pH 值。

1）第一SP ：4,101010][46221==⨯==---+pH K K H 第二SP ：9,101010][912632==⨯==---+pH K K H

2）,

101010462

21==--K K 6126

321010

10==--K K 说明两个化学计量点附近有滴定突跃。 3）可分别选用甲基橙和酚酞为指示剂。

4）因8310-

第三次作业答案

P99，14题

6、称取不纯的硫酸铵 1.000g ，以甲醛法分析，加入已中和至中性的甲醛溶液和0.3638mol/L NaOH 溶液50.00mL ，过量的NaOH 再以0.3012mol/L HC 溶液21.64mL 回滴至酚酞终点。试计算(NH 4)2SO 4的纯度。

解： O H OH H 2=+-+

计量关系：-++

→→→OH mol H mol NH mol SO NH mol 222)(14

424 与甲醛反应后的溶液反应消耗的NaOH 的物质的量为：

%

12.77%100000

.11014.132)64.213012.000.503638.0(21

:)()

()64.213012.000.503638.0(21

:)()

()64.213012.000.503638.0(3

424424=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯-⨯⨯⨯-⨯=--的纯度为的物质的量为则SO NH mmol SO NH mmol n OH 4NH 4+ + 6HCHO = (CH 2)6N 4H + + 3H + + 6H 2O