无机及分析化学 第四章习题答案

H2CO3
CO32
OH
(3)
cH
cHCN
cNH3
c OH
(4)
cNH3
cPO43
c OH
c H
cH2PO4
2cH3PO4
4. 下列溶液加水稀释1倍,计算稀释前后pH值及变化△pH。 (1)0.030mol.L-1HCl;
解：
HCl → H+ + Cl-
稀释前： c(H+)=0.03mol.L-1
cHOAc cOAc
104.74
pH 4.74
pH 0
6.下列三种缓冲溶液的pH值各为多少？如分别加入 1mL2mol.L-1NaOH溶液，溶液的pH值各变为多少？ （1）50mL1.0mol.L-1HOAc和1.0mol.L-1NaOAc溶液;
（1） 起始浓度/mol L-1
加NaOH后/mol L-1
(3)0.050mol.L-1NaOAc;
解： OAc H ƒ HOAc 稀释前： Q c / Kb 105, cKb 10Kw
cOH
cOAc
K
w
K HOAc
1014 0.05
5.24 106
104.74
pOH 5.28, pH 8.72
稀释后：
cOH
cOAc
K
w
K HOAc
H OAc 0.050
加NaOH后/mol L-1 0.05 50 2 1 51
0.05 50 2 1 51
cH
K HOAc
cHOAc cOAc
1.8105 0.050 1.8105 mol L1 0.050
pH 4.74
c' H
1.8105 0.0098 0.0882
2.0106 mol L1,
稀释后： c(H+)=0.015mol.L-1
△pH=0.30
pH=1.52 pH=1.82
(2)2.0×10－3mol.L-1Ca(OH)2;
稀释前： c(OH－)=4.0×10－3mol.L-1 稀释后： c(OH－)=2.0×10－3mol.L-1
△pH=-0.30
pH=11.60 pH=11.30
n M 4.4 103 105.99
% Na2CO3 G
0.6500
100% 71.75%
n M 1.36 103 40.00
%NaOH G
0.6500
100% 8.37%
pH 5.27
0.05 5.81010 5.39106
pH 0.15
(5)0.050mol.L-1K2HPO4;
cH
K
a2
K
a3
107.20 1012.36 109.78
pH 9.78
pH 0
(6)0.10mol.L-1HOAc+0.10mol.L-1NaOAc;
cH
K HOAc
pH 5.70
VpH 0.96
VpH1 0.04, VpH2 0.72, VpH3 0.96
结论：缓冲溶液在抗酸成分和抗碱成 份相等且浓度较大时，才具有较大缓 冲作用。
7.需配制pH=5.2的溶液，应在1L0.01mol.L-1苯 甲酸中加入多少克苯甲酸钠？
▪ 解：苯甲酸～苯甲酸钠构成缓冲溶液，设需加入m克苯甲酸钠。
点时的pH值，并选择合适的指示剂指示终点。
解：(1) HA+NaOH NaA+H2O 滴定终点时： 1.2500 0.09000 41.20103 M HA M HA 337.1g mol1
(2)当pH=4.30时，溶液为HA : NaA的缓冲溶液，则
1.2500 0.09000 8.24 103
(50.00
337.1 41.20）10
3
＝0.04066mol
L1
cOH
Kb cA-
1014 1.25 105
0.04066
6.106 106
pH 8.79
12.混合碱试样可能含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或 两种。准确称取该混合碱试样0.6500g，用0.2000的HCl标准溶液 滴定，以酚酞为指示剂滴定至终点，消耗HCl溶液26.80mL，然 后再加入甲基橙指示剂滴定至终点，又消耗HCl溶液22.00mL， 判断混合碱的组成并计算各组分的质量分数。
cHA
337.1 (50.00 8.24) 103
0.05093mol L1
cA
0.09000 8.24 103 (50.00 8.24) 103
0.01273mol L1
cH+
K
HA
cHA cA
K
HA
104.30
0.01273 0.05093
1.25105
1.2500
(3)化学计量点时为NaH溶液:cA-
选酚酞为指示剂。
10.标定NaOH溶液的物质的量浓度：称取基准物邻苯 二甲酸氢钾0.4567g于锥形瓶中加水溶解，用待标定 NaOH溶液滴定消耗22.34mL至终点，选用何种指示 剂，计算NaOH溶液的浓度。
解： n邻苯二甲酸氢钾＝nNaOH
m邻苯二钾酸氢钾 M邻苯二钾酸氢钾
cNaOH
VNaOH
HOAc ƒ H OAc
1.0
1.0
1.0 50 21 51
1.050 21 51
cH
K HOAc
cHOAc cOAc
1.8105 mol L1,
pH 4.74
c' H
K HOAc
cHOAc cOAc
1.8105 0.941 1.66105 mol L1 1.020
pH 4.78
9.0107 mol L1
pH 6.04
c' H
1.8105 0.0098 1.73107 mol L1, 1.02
pH 6.76
VpH 0.72
（3）50mL0.050mol.L-1HOAc和0.05mol.L-1NaOAc溶液;
（1）
HOAc ƒ
起始浓度/mol L-1 0.050
pH 5.2 cH 105.2 mol L1
cH
K
a
c苯甲酸 c苯甲酸钠
105.2 6.2105 0.01 m /144
m 14.15g
8.以0.1000mol.L-1HCl溶液滴定0.1000mol.L-1 苯酚钠溶液，当滴定至0%、50%及100%时的 pH值各为多少？应选用何种指示剂指示终点？
2.写出下列物质在水溶液中的质子条件。
(1)NH 3 H 2O; (2)NaHCO3;
(3)NH 4CN;
(1) 质子参考水平为：NH3、H2O
NH3 H2O ƒ
NH
4
OH
H2O ƒ H OH
(4)( NH 4 )2 HPO4
质子条件为：c NH
4
c H
c OH
(2)
c c c c H
解：由于V1<V2,混合碱为碳酸钠和氢氧化钠混合物
Na2CO3 HCl NaHCO3 NaCl NaHCO3 HCl H2CO3 NaCl
nNa2CO3 cHCl V2 0.2000 22.00 103 4.4 103 mol
nNaOH cHCl (V1 V2 ) 0.2000 (26.80 22.00)103 1.36103 mol
VpH 0.04
（2）50mL0.050mol.L-1HOAc和1.0mol.L-1NaOAc溶液;
（1） 起始浓度/mol L-1
加NaOH后/mol L-1
HOAc ƒ H OAc
0.050
1.0
0.0550 21 51
1.050 21 51
cH
K HOAc
cHOAc cOAc
1.8105 0.050 1.0
1014 0.025
3.71106
104.74
pOH 5.43, pH 8.57
pH 8.57 8.72 0.15
(4)0.10mol.L-1H3BO3;
稀释前：
cH
c K H3BO3 (1)
0.1 5.81010 7.62106
pH 5.12
稀释后：
Baidu Nhomakorabea
cH
c K H3BO3 (1)
解：0％：0.1mol.L-1苯酚钠溶液：
cOH c Kb
0.1
1014 109.95
2.99 103 mol L1,
pH 11.48
50％：苯酚－苯酚钠缓冲溶液：
cH
Ka
c苯酚 ＝10－9.95 mol L1， c苯酚钠
pH
9.95
100％：0.05mol.L-1苯酚溶液：
cH c Ka 0.05109.95 2.37107 mol L1, pH 5.6
c
0.4567 204.23 22.34103
0.1001mol L1
K 邻苯二钾酸氢钾(2)
3.9 106
化学计量点时：
cOH
c
K
w
K a(2)
0.1
1014 3.9 106
5.06 105 mol L1
pH 9.70，选用酚酞为指示剂。
11. 准确称取某一元弱酸（HA）纯试样1.2500g，溶于50.00mL水 中，当加入0.09000 mol·L－1NaOH标准溶液8.24mL时，溶液的 pH=4.30，滴定至终点消耗NaOH标准溶液41.20mL。（1）求弱 酸的摩尔质量M；（2）计算弱酸的解离常数；（3）求化学计量