分析化學(xué)武漢大學(xué)第五版思考題與習(xí)題答案全解

1、第一章 概論問題解答1-3 分析全過程：取樣、處理與分解；試樣的分離與富集；分析方法的選擇；結(jié)果的計算與評價。1-4 標定堿標準溶液時，鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4, M=204.23g.mol-1）和二水合草酸(H2C2O4. 2H2O, M=126.07g.mol-1)都可以作為基準物質(zhì)，你認為選擇哪一種更好？為什么？答：選擇鄰苯二甲酸氫鉀更好。因為鄰苯二甲酸氫鉀的摩爾質(zhì)量較大，稱量誤差較小。1-5.基準物Na2CO3和Na2B4O7·10H2O都可用于標定HCl溶液的濃度.你認為選擇哪一種更好 為什么 答:選擇Na2B4O7·10H2O更好.因為Na2B

2、4O7·10H2O的摩爾質(zhì)量較大,稱量誤差較小1-6 用基準Na2CO3標定HCl溶液時，下列情況會對HCl的的濃度產(chǎn)生何種影響（偏高、偏低或沒有影響）？a. 滴定時速度太快，附在滴定管壁的HCl來不及流下來就讀取滴定體積b. 稱取Na2CO3時，實際質(zhì)量為0.0834g，記錄時誤記為0.1824g c. 在將HCl標準溶液倒入滴定管之前，沒有用HCl溶液蕩洗滴定管d. 錐瓶中的Na2CO3用蒸餾水溶解時，多加了50mL蒸餾水e. 滴定開始之前，忘記調(diào)節(jié)零點，HCl溶液的液面高于零點f. 滴定管活塞漏出HCl溶液g. 稱取Na2CO3時，撇在天平盤上h. 配制HCl溶液時沒有混勻答：

3、使用Na2CO3標定HCl的濃度時，HCl的濃度計算公式為：cHCl=2mNa2CO3/(MNa2CO3VHCl)。a. 由于VHCl偏高，cHCl偏低；b. 由于mNa2CO3偏低，cHCl偏低；c. 由于VHCl偏高，cHCl偏低；d. 無影響；e. 因為VHCl偏低，cHCl偏高；f. 因為VHCl偏高，cHCl偏低；g. 由于Na2CO3易吸濕，應(yīng)用減量法稱量。稱取Na2CO3時，在天平盤上，Na2CO3會吸濕，使mNa2CO3偏低，最終導(dǎo)致cHCl偏低；h. 溶液沒有混勻時，很可能的情況是上層較稀，因此cHCl偏低的可能性較大。1-7. 若將H2C2O4·2H2O基準物質(zhì)不

4、密封,長期置于放有干燥劑的干燥器中,用它標定NaOH溶液的濃度時,結(jié)果是偏高,偏低,還是無影響 答: 若將未密封H2C2O4·2H2O基準物質(zhì)長期置于放有干燥劑的干燥器中,會使其失去結(jié)晶水.用它標定NaOH溶液的濃度時,消耗NaOH溶液的體積偏高.根據(jù),最終使結(jié)果偏低.1-8. 假設(shè)用HCl標準溶液滴定不純的Na2CO3試樣,若出現(xiàn)7題中所述的情況,將會對分析結(jié)果產(chǎn)生何種影響 答: 據(jù) a 由于VHCl偏高,偏高;b 由于mS偏低,偏高;c 由于VHCl偏高,偏高;d 無影響;e 因為VHCl偏低,偏低;f 因為VHCl偏高,偏高;g 由于試樣易吸濕,應(yīng)

5、用減量法稱量.稱取Na2CO3試樣時,撒在天平盤上,Na2CO3試樣會吸濕,使mS偏低,最終導(dǎo)致偏高;h 或偏高,或偏低;不能確定.溶液沒有混勻時,很可能的情況是上層較稀.若標定時用上層溶液,測定時用下層;測定時VHCl偏低,最終導(dǎo)致偏低.第一章習(xí)題1-1、稱取純金屬鋅0.3250g，溶于HCl后，稀釋到250mL容量瓶中。計算Zn2+溶液的濃度?！咎崾尽扛鶕?jù)濃度的計算公式計算。1-2. 有0.0982mol/L的H2SO4溶液480mL,現(xiàn)欲使其濃度增至0.1000mol/L。問應(yīng)加入0.5000mol/L H2SO4的溶液多少毫升？解：  ，1-3、在500mL溶液中，含有9.2

6、1g K4Fe(CN)6。計算該溶液的濃度及在以下反應(yīng)中對Zn2+的滴定度：3Zn2+ + 2Fe(CN)64- + 2K+ = K2Zn3Fe(CN)62?！咎崾尽?1) 根據(jù)濃度的計算方法計算K4Fe(CN)6的濃度；(2) 根據(jù)滴定度是指每毫升滴定劑溶液相當(dāng)于被測物質(zhì)的質(zhì)量，由nK4Fe(CN)6與被滴定的Zn2+的nZn2+之間的關(guān)系，計算出對Zn2+的滴定度。1-4要求在滴定時消耗0.2mol/LNaOH溶液2530mL。問應(yīng)稱取基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)多少克？如果改用做基準物質(zhì)，又應(yīng)稱取多少克？解：應(yīng)稱取鄰苯二甲酸氫鉀1.01.2g應(yīng)稱取0.30.4g1-5、欲配

7、制Na2C2O4溶液用于在酸性介質(zhì)中標定0.02mol.L-1的KMnO4溶液，若要使標定時，兩種溶液消耗的體積相近。問應(yīng)配制多大濃度的Na2C2O4溶液？配100mL這種溶液應(yīng)稱取Na2C2O4多少克？【提示】設(shè)VC2O42-=VMnO4-，計算出CC2O42-，再計算mC2O42-。1-6含S有機試樣0.471g，在氧氣中燃燒，使S氧化為SO2，用預(yù)中和過的H2O2將SO2吸收，全部轉(zhuǎn)化為H2SO4，以0.108mol/LKOH標準溶液滴定至化學(xué)計量點，消耗28.2mL。求試樣中S的質(zhì)量分數(shù)。解：1-7. 將50.00mL 0.100 0mol·L-1Ca(NO3)2溶液加入到1

8、.000 g含NaF的試樣溶液中，過濾、洗滌。濾液及洗液中剩余的Ca2+用0.050 0 mol·L-1EDTA滴定，消耗24.20mL。計算試樣中NaF的質(zhì)量分數(shù)。1-80.2500g不純CaCO3試樣中不含干擾測定的組分。加入25.00mL0.2600mol/LHCl溶解，煮沸除去CO2，用0.2450mol/LNaOH溶液反滴定過量酸，消耗6.50mL，計算試樣中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)。解： ，1-9今有MgSO4.7H2O純試劑一瓶，設(shè)不含其它雜質(zhì)，但有部分失水變?yōu)镸gSO4.6H2O，測定其中Mg含量后，全部按MgSO4.7H2O計算，得質(zhì)量分數(shù)100.96%。試計算試劑中M

9、gSO4.6H2O的質(zhì)量分數(shù)。 1-10不純Sb2S30.2513g，將其置于氧氣流中灼燒，產(chǎn)生的SO2通入FeCl3溶液中，使Fe3+還原至Fe2+，然后用0.02000mol/LKMnO4標準溶液滴定Fe2+，消耗溶液31.80mL。計算試樣中Sb2S3的質(zhì)量分數(shù)。若以Sb計，質(zhì)量分數(shù)又為多少？解：1-11、已知在酸性溶液中，F(xiàn)e2+與KMnO4反應(yīng)時，1.00mLKMnO4溶液相當(dāng)于0.1117gFe，而1mL KHC2O4.H2C2O4溶液在酸性介質(zhì)中恰好與0.20mL上述KMnO4溶液完全反應(yīng)。問需要多少毫升0.2000mol.L-1NaOH溶液才能與上述1.00mL KH

10、C2O4.H2C2O4溶液完全中和？【提示】計算步驟：求出KMnO4濃度求出KHC2O4.H2C2O4濃度求出NaOH用量。1-12. 用純As2O3標定KMnO4溶液的濃度。若0.211 2 g As2O3在酸性溶液中恰好與36.42 mL KMnO4反應(yīng)。求該KMnO4溶液的濃度。解：      故                      1

11、-13稱取大理石試樣0.2303g，溶于酸中，調(diào)節(jié)酸度后加入過量(NH4)2C2O4溶液，使Ca2+沉淀為CaC2O4。過濾、洗滌，將沉淀溶于稀H2SO4中。溶解后的溶液用c(1/5KMnO4)=0.2012mol.L-1KMnO4標準溶液滴定，消耗22.30mL，計算大理石中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)。1-14H2C2O4作為還原劑?？膳cKMnO4反應(yīng)如下：其兩個質(zhì)子也可被NaOH標準溶液滴定。分別計算0.100mol·L-1NaOH和0.100 mol·L-1 KMnO4溶液與500mg H2C2O4完全反應(yīng)所消耗的體積（mL）。解：    &#

12、160;                                                  1-151-16. 含K2Cr2

13、O7 5.442g·L-1的標準溶液。求其濃度以及對于Fe3O4（M=231.54g·mol-1）的滴定度（mg/mL）。解：               1-17：提示：由題意知：5Fe2+ 相當(dāng)于1MnO4-,可求出n(Fe2+)=0.0015mol. 參與反應(yīng)MnO2的Fe2+ 為 50*10-3*0.0100-0.00150.0035 mol 又2Fe2+ 相當(dāng)于1MnO2n(MnO2)=0.0035/2=0.00175 mol以Mn3O

14、4來計算:W=(0.00175*228.8/3)/0.2*100%=66.73%1-18. 按國家標準規(guī)定，化學(xué)試劑FeSO4·7H2O（M=278.04g·mol-1）的含量：99.50100.5%為一級（G.R）；99.00%100.5%為二級（A.R）；98.00%101.0%為三級（C.P）?，F(xiàn)以KMnO4法測定，稱取試樣1.012g，在酸性介質(zhì)中用0.02034 mol·L-1 KMnO4溶液滴定，至終點時消耗35.70mL。計算此產(chǎn)品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分數(shù)，并判斷此產(chǎn)品符合哪一級化學(xué)試劑標準。解：    

15、;                                               故為一級化學(xué)試劑。1-191-20. CN-可用EDTA間接滴定法測定。已

16、知一定量過量的Ni2+與CN-反應(yīng)生成Ni(CN)，過量的Ni2+以EDTA標準溶液滴定，Ni(CN)并不發(fā)生反應(yīng)。取12.7mL含CN-的試液，加入25.00mL含過量Ni2+的標準溶液以形成Ni(CN)，過量的Ni2+需與10.1mL 0.0130 mol·L-1 EDTA完全反應(yīng)。已知39.3mL 0.0130 mol·L-1 EDTA與上述Ni2+標準溶液30.0mL完全反應(yīng)。計算含CN-試液中CN-的物質(zhì)的量濃度。解：             &

17、#160;                                                     第二

18、章 分析試樣的采集與制備思考題2-1 為了探討某江河地段底泥中工業(yè)污染的聚集情況，某單位于不同地段采集足夠量的原始平均試樣，混勻后，取部分試樣送交分析部門。分析人員稱取一定量試樣，經(jīng)處理后，用不同方法測定其中有害化學(xué)成分的含量。試問這樣做對不對？為什么？答：不對。按該法測出的結(jié)果是整個河道有害化學(xué)成分的含量，不能反映污染物聚集情況，即分布情況，應(yīng)將試樣分河段進行分析。2-2 分解無機試樣和有機試樣的主要區(qū)別在哪些？答：分解無機試樣通常采用溶解法和熔融法，將試樣的組分溶解到溶劑中。對于有機試樣來說，通常采用干式灰化法或濕式消化法。前者是將試樣置于馬弗爐中加高溫分解，有機物燃燒后留下的機殘渣以酸提

19、取后制備成分析試液。濕式消化法使用硝酸和硫酸混合物作為溶劑與試樣一同加熱煮解，對于含有易形成揮發(fā)性化合物（如氮、砷、汞等）的試樣，一般采用蒸餾法分解。2-3 欲測定鋅合金中Fe，Ni，Mg的含量，應(yīng)采用什么溶劑溶解試樣？答：用HCl或NaOH溶解。后者可將Fe, Ni, Mg形成氫氧化物沉淀，可與鋅基體分離，但溶解速度較慢。2-4欲測定硅酸鹽中SiO2的含量；硅酸鹽中Fe，Al，Ca，Mg，Ti的含量。應(yīng)分別選用什么方法分解試樣？答：測定硅酸鹽中SiO2的含量，用KOH熔融分解試樣；測定硅酸鹽中Fe, Al, Ca, Mg, Ti的含量，用HF-HClO4-H2SO2混酸作溶劑分解試樣。2-5

20、 鎳幣中含有少量銅、銀。欲測定其中銅、銀的含量，有人將鎳幣的表層擦潔后，直接用稀HNO3溶解部分鎳幣制備試液。根據(jù)稱量鎳幣在溶解前后的質(zhì)量之差，確定試樣的質(zhì)量。然后用不同的方法測定試液中銅、銀的含量。試問這樣做對不對？為什么？答：不對。因為鎳幣表層和內(nèi)層的銅和銀含量不同。只溶解表層部分鎳幣制備試液，測其含量，所得結(jié)果不能代表整個鎳幣中的銅和銀含量。2-6第二章習(xí)題2-1某種物料，如各個采樣單元間標準偏差的估計值為0.61，允許的誤差為0.48，測定8次，置信水平選定為90%，則采樣單元數(shù)應(yīng)為多少?解：f=7 P=90% 查表可知t=1.902-2某物料取得8份試樣，經(jīng)分別處理后測得其中硫酸鈣量

21、分別為81.65、81.48、81.34、81.40、80.98、81.08、81.17、81.24，求各個采樣單元間的標準偏差如果允許的誤差為0.20，置信水平選定為95，則在分析同樣的物料時，應(yīng)選取多少個采樣單元？解：f=7 P=85% 查表可知 t=2.36 2-3、一批物料總共400捆，各捆間標準偏差的估計值 為0.40%，如果允許誤差為0.50%，假定測定的置信水平為90%，試計算采樣時的基本單元數(shù)。解：E=0.50%,=0.40。置信度為0.90，n=時，查表得t=1.64,則  取n=5，查表得t=2.13，則  取n=4，查表得t=2.35，則 &

22、#160;  計算的n值與設(shè)定的n=4接近，所以采樣數(shù)為4時可以滿足題目要求，但是隨機采樣不能太少，通常采用不少于5個，所以本體采用基本單元數(shù)為5。 2-4已知鉛鋅礦的K值為0.1，若礦石的最大顆粒直徑為30 mm，問最少應(yīng)采取試樣多少千克才有代表性?解： 2-5采取錳礦試樣15 kg，經(jīng)粉碎后礦石的最大顆粒直徑為2 mm，設(shè)K值為0.3，問可縮分至多少克？解：設(shè)縮分n次，則，     ，         解得，所以n=3 ，m =2-6分析新采的土壤試樣

23、，得如下結(jié)果：H2O 5.23%，燒失量16.35%，SiO2 37.92%，Al2O3 25.91%，F(xiàn)e2O3 9.12%，CaO 3.24%，MgO 1.21%，K2O+Na2O 1.02%。將樣品烘干，除去水分，計算各成分在烘干土中的質(zhì)量分數(shù)。第3章 分析化學(xué)中的誤差與數(shù)據(jù)處理思考題3-13-2 答：a. 可引起偶然誤差，適當(dāng)增加測定次數(shù)以減小誤差。b.操作錯誤，改正。C可引起偶然誤差，適當(dāng)增加測定次數(shù)以減小誤差。d.會引起試劑誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)做對照實驗。e . 可引起偶然誤差，適當(dāng)增加測定次數(shù)以減小誤差。f. 會引起試劑誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)做空白實驗。g. 會引起方法誤差，是系統(tǒng)

24、誤差，用其它方法做對照實驗。h. 會引起儀器誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)校正法碼。3-3 答：有效數(shù)字分別是1，4，2，3，4，4，23-43-5 某人用差示光度分析法分析藥物含量，稱取此藥物試樣0.0520g，最后計算此藥物質(zhì)量分數(shù)為96.24%。問該結(jié)果是否合理？為什么？答： 該結(jié)果不合理。因為試樣質(zhì)量只有3位有效數(shù)字，而結(jié)果卻報出4位有效數(shù)字，結(jié)果的第3位數(shù)字已是可疑數(shù)字。最后計算此藥物的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)改為96.2%。3-63-73-8 用加熱法驅(qū)除水分以測定CaSO41/2H2O中結(jié)晶水的含量。稱取試樣0.2000g，已知天平稱量誤差為±0.1mg。試問分析結(jié)果應(yīng)以幾位有效數(shù)字報出？答：

25、通過計算可知，0.2000g試樣中含水0.0124g，只能取3位有效數(shù)字，故結(jié)果應(yīng)以3位有效數(shù)字報出。習(xí) 題3-1根據(jù)有效數(shù)字運算規(guī)則，計算下列算式：(1)19.469+1.537-0.0386+2.54 (2) 3.6´0.0323´20.59´2.12345(3) (4)    pH=0.06，求H+=? 解：a. 原式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.51 b. 原式=3.6×0.032×21×2.1=5.1     c.

26、原式=    d. H+=10-0.06=0.87( mol/L )3-3設(shè)某痕量組分按下式計算分析結(jié)果：，A為測量值，C為空白值，m為試樣質(zhì)量。已知sA=sC=0.1，sm=0.001，A=8.0，C=1.0，m=1.0，求sx。解：       且   故3-4 測定某試樣的含氮量，六次平行測定的結(jié)果為20.48%，20.55%，20.58%，20.60%，20.53%，20.50%。  3-5. 反復(fù)稱量一個質(zhì)量為 1.0000g的物體，若標準偏差為0.4mg，那么測得值為1.0

27、0001.0008g的概率為多少？                               解：由             故有   ，即 ， 查表得 P=47.73%3-6&

28、#160; 按正態(tài)分布x落在區(qū)間 的概率是多少？解： 根據(jù)題意，x落在 區(qū)間內(nèi)的概率，即正態(tài)分布N（0，1）中，u落在（-1.0，0.5）之間的概率。查表得 =0.5時，面積為0.1915， =1時，面積為0.3413。所以概率為  0.3413+0.1915=0.5328=53.28%3-7要使在置信度為95時平均值的置信區(qū)間不超過±s，問至少應(yīng)平行測定幾次?解：        查表，得：     3-8  若采用已經(jīng)確定標準偏差 為0.041%的分析氯化物的方法

29、，重復(fù)三次測定某含氯試樣，測得結(jié)果的平均值為21.46%，計算：a 90%置信水平時，平均值的置信區(qū)間；b 95%置信水平時，平均值的置信區(qū)間。 3-9. 測定黃鐵礦中硫的質(zhì)量分數(shù)，六次測定結(jié)果分別為30.48%, 30.42%, 30.59%, 30.51%, 30.56%, 30.49%，計算置信水平95%時總體平均值的置信區(qū)間。解：         =0.06%       置信度為95%時：   3-103-11.下列兩組實驗數(shù)

30、據(jù)的精密度有無顯著性差異(置信度90)?    A：9.56，9.49，9.62，9.51，9.58，9.63 ，B：9.33，9.51，9.49，9.51，9.56，9.40解：a.               故       b.              

31、; 故     所以  查表得>2.2213-13用兩種不同分析方法對礦石中鐵的質(zhì)量分數(shù)進行分析，得到兩組數(shù)據(jù)如下：                        s        n    方法1 &#

32、160;15.34       0.10    11 ， 方法2  15.43       0.12    11    a置信度為90時，兩組數(shù)據(jù)的標準偏差是否存在顯著性差異?    b在置信度分別為90，95及99時，兩組分析結(jié)果的平均值是否存在顯著性差異?解：(a)=0.00102，=0.00122 F=1.44<F表=2.97 ，所以兩

33、組數(shù)據(jù)的標準偏差無顯著性差異。(b)由=得， =0.01，=0.012 s=0.0332=3.32%  t=0.063查表得：當(dāng)置信度為90%時，=1.72>0.063 ，查表得：當(dāng)置信度為95%時，=2.09>0.063查表得：當(dāng)置信度為99%時，=2.84>0.063 ，所以兩組分析結(jié)果的平均值不存在顯著性差異。3-14 某分析人員提出一個測定氯的方法，他分析了一個標準試樣得到下面數(shù)據(jù)：4次測定結(jié)果平均值為16.72%，標準偏差為0.80%，標準試樣的值16.62%，問置信水平為95%時所得結(jié)果與標準值的差異是否顯著？對新方法作一評價。3-1

34、5實驗室有兩瓶NaCl試劑，標簽上未標明出廠批號，為了判斷這兩瓶試劑含Cl-1的質(zhì)量分數(shù)是否有顯著性差異，某人用莫爾法對它們進行測定，結(jié)果如下：     A瓶  60.52，60.41，60.43，60.45 ，B瓶  60.15，60.15，60.05，60.08問置信度為90%時，兩瓶試劑含Cl-1的質(zhì)量分數(shù)是否有顯著性差異？解：用F檢驗法：= =60.45%，= =2.310-3 ，=60.11%，= =2.610-3F=1.13， 查表得F表=9.28>1.13 ，因此沒有差異。用t檢驗法：S=5.010-4所

35、以 t=9.6 ，而查表得t表=1.94<9.6 ，所以存在顯著性差異。3-16用某種方法多次分析含鎳的銅樣，已確定其含鎳量為0.052.%，某一新化驗員對此試樣進行4次平行測定，平均值為0.0534%，標準偏差為0.0007。問此結(jié)果是否明顯偏高（置信水平95%）？3-17為提高光度法測定微量Pd的靈敏度，改用一種新的顯色劑。設(shè)同一溶液，用原顯色劑及新顯色劑各測定4次，所得吸光度分別為0.128，0.132，0.125，0.124及0.129，0.137，0.135，0.139。判斷新顯色劑測定Pd的靈敏度是否有顯著提高?(置信度95)解：用F檢驗法：= =0.127，= =1.310

36、-5=0.135,   =1.910-5F=1.46 ，查表得F表=9.28>1.46,因此沒有顯著性差異。用t檢驗法：S=4.010-3所以 t=2.8而查表得t表=2.45<2.8所以存在顯著性差異 。 3-21某熒光物質(zhì)的含量(c)及其熒光相對強度(y)的關(guān)系如下：    含量 c/mg       0.0   2.0  4.0  6.0   8.0  10.0   1

37、2.0    熒光相對強度y  2.1   5.0  9.0  12.6  17.3  21.0  24.7    a列出一元線性回歸方程    b求出相關(guān)系數(shù)并評價y與x間的相關(guān)關(guān)系。解：由題意可得，=6.0， =13.1，=216.2，=112.0，=418.28，所以b=1.93，=13.1-1.936.0=1.52所以一元回歸方程為：y=1.52+1.93x（b）因為 =0.9987比較接近于1，所以y與x的線性關(guān)系很

38、好。3-22第4章  分析質(zhì)量的控制與保證思考題4-16 解：平均值 = 0.256  mg/L  標準偏差 s = 0.020  mg/L標準物質(zhì)標準值=0.250 mg/L 控制限 3s=（0.256 0.060）mg/L警戒限 2s=（0.256 0.040）mg/L繪制分析數(shù)據(jù)的質(zhì)控圖如下圖。 還原糖分析的質(zhì)量控制圖第5章 酸堿平衡和酸堿滴定法思考題5-1 在硫酸溶液中，離子活度系數(shù)的大小次序為：H+HSO4-SO42-，試加以說明。答：可由德拜-休克爾公式解釋。H+，HSO4-，SO42-的水化離子的有效半徑值分別為：900，400，

39、400，H+和HSO4-的電荷相同，故H+HSO4-；SO42-與HSO4-的值相同,但SO42-的電荷比HSO4-高，故HSO4-SO42-。 5-2 于草酸溶液中加入大量強電解質(zhì)，草酸的濃度常數(shù)Ka1c和Ka2c之間的差別是增大還是減少？對其活度常數(shù)Ka10和Ka20的影響又是怎樣？答：濃度常數(shù)Kac受溶液的離子強度的影響，而活度常數(shù)Ka0不受離子強度的影響。對于草酸來說， 因此，隨著電解質(zhì)加入，離子強度I增大，Ka1c/Ka2c會增大，即兩者差別增大。主要是第二級解離出二價的C2O42-受影響較大。 5-3 在下列各組酸堿物質(zhì)中，哪些屬于共軛酸堿對？a. H3PO4-Na2HPO4b.

40、H2SO4-SO42- c. H2CO3-CO32-d. NH3+CH2COOH-NH2CH2COO- e. H2Ac+-Ac-f. (CH2)6N4H+-(CH2)6N4 答：只有f是共軛酸堿對，其余的都不是。 5-4判斷下列情況對測定結(jié)果的影響：a.標定NaOH溶液時，鄰苯二甲酸氫鉀中混有鄰苯二甲酸；b.用吸收了二氧化碳的NaOH溶液滴定H3PO4至第一化學(xué)計量點情況怎樣？若滴定至第二化學(xué)計量點時，情況又怎樣？c.已知某NaOH溶液吸收了二氧化碳，約有0.4%的NaOH轉(zhuǎn)變成Na2CO3。用此NaOH溶液測定HAc的含量時，會對結(jié)果產(chǎn)生多大的影響？答：a.使NaOH消耗的體積增大，NaOH

41、濃度偏低。b.NaOH吸收CO2后成為Na2CO2。在第一化學(xué)計量點時，pH=4.7，生成NaH2PO4和H2CO3，轉(zhuǎn)化的Na2CO3全部反應(yīng)，故不影響測定結(jié)果。第二化學(xué)計量點時，pH=9.7，生成Na2HPO4和NaHCO3，轉(zhuǎn)化的Na2CO3只部分反應(yīng)，需消耗更多的NaOH溶液，測定結(jié)果會偏高。c.測定HAc時，以酚酞指示終點，此時吸收CO2生成的Na2CO3生成了NaHCO3，而NaOH吸收1molCO2消耗2molNaOH，故需多消耗1/2×0.4%=0.2%的NaOH溶液，結(jié)果偏高0.2%。5-5有人試圖用酸堿滴定法來測定NaAc的含量，先加入一定量過量標準HCl溶液，然

42、后用NaOH標準溶液返滴定過量的HCl。上述設(shè)計是否正確？試述其理由。答：不正確。因加入過量的HCl后，溶液為HCl和HAc的混合液。應(yīng)按滴定混合酸方法滴定HCl和HAc，才能得到正確的結(jié)果。 5-6 用HCl中和Na2CO3溶液分別至pH=10.50和pH=6.00時，溶液中各有哪些組分？其中主要組分是什么？當(dāng)中和至pH<4.0時，主要組分是什么？答：H2CO3的pKa1=6.38，pKa2=10.25，根據(jù)各形式的分布分數(shù)與pH的關(guān)系，當(dāng)pH=10.50時，主要存在的是CO32-和少量的HCO3-；當(dāng)pH=6.00時，主要存在的是HCO3-和少量的H2CO3；當(dāng)pH4.0時，主要存在

43、的是H2CO3。5-7 增加電解質(zhì)的濃度，會使酸堿指示劑HIn-(HIn- = H+ + In2-)的理論變色點變大還是變小？答：指示劑的理論變色點的H+活度為：aH+=Ka0HIn/In-，因為HIn=1，所以指示劑的理論變色點為：pH=-lgaH+=pKa0+lgIn-，根據(jù)德拜-休克爾極限公式，pH=-lgaH+=pKa0-0.5Z2I1/2，因此，增加電解質(zhì)濃度，即增大了離子強度，指示劑的變色點會變小。5-8 下列溶液以NaOH溶液或HCl溶液滴定時，在滴定曲線上會出現(xiàn)幾個突躍？a. H2SO4+H3PO4 b. HCl+H3BO3 c. HF+HAcd. NaOH+Na3PO4e.

44、Na2CO3+Na2HPO4f. Na2HPO4+NaH2PO4答：a. 用NaOH滴定，有1個突躍，H2PO4-的Ka2為6.3×10-8無法進行滴定；b. 用NaOH滴定，有1個突躍，因H3BO3是極弱酸，無法直接滴定；c. 用NaOH滴定，有1個突躍，因HF和HAc的解離常數(shù)相差不大；d. 用HCl滴定，有2個突躍，Na3PO4被滴定為NaH2PO4，NaH2PO4的Kb2為1.6×10-7較大，能繼續(xù)被HCl滴定至Na2HPO4；e. 用HCl滴定，有2個突躍， Na2CO3被滴定為NaHCO3，NaHCO3繼續(xù)滴定為H2CO3；f. 如用HCl滴定，可有2個突躍，

45、Na2HPO4被滴定為NaH2PO4，再被滴定為Na2HPO4；如用NaOH滴定，則只能有1個突躍，將NaH2PO4滴定為Na2HPO4。 5-9設(shè)計測定下列混合物中各組分含量的方法，并簡述其理由。a. HCl+H3BO3b. H2SO4+H3PO4c. HCl+NH4Cld. Na3PO4+Na2HPO4e. Na3PO4+NaOHf. NaHSO4+NaH2PO4 答：a. HCl+H3BO3：因為H3BO3的酸性很弱，Ka=5.8×10-10，可加入甘油或甘露醇，使其與硼酸根生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而增加硼酸在水溶液中的解離，使硼酸轉(zhuǎn)變?yōu)橹袕娝?，從而用NaOH滴定。取混合液一份，以

46、甲基紅為指示劑，用NaOH滴定至橙色，消耗NaOH體積為V1。HCl滴定為NaCl，H3BO3未被滴定。以V1計算HCl的含量。在上溶液中加入甘油，反應(yīng)后，加入酚酞作指示劑，用NaOH滴定至淺紅，消耗NaOH體積為V2。以V2計算H3BO3的含量。b. H2SO4+H3PO4：因為H3PO4被NaOH滴定為NaH2PO4的第一化學(xué)計量點的pH=4.7，此時是甲基橙變色，設(shè)消耗的NaOH為V1；再加入百里酚酞指示劑，用NaOH滴定至淺藍色，NaH2PO4被滴定為Na2HPO4，設(shè)消耗的NaOH為V2。H3PO4消耗NaOH為2V2mL，H2SO4消耗NaOH為(V1-V2)mL。c. HCl+N

47、H4Cl：因為NH4+的酸性很弱，Ka=5.6×10-10，需要加入甲醛，生成質(zhì)子化的六亞甲基四胺和H+，才能用NaOH滴定。取混合液一份，以甲基紅為指示劑，用NaOH滴定至橙色，設(shè)消耗NaOH體積為V1。HCl滴定為NaCl，NH4Cl未被滴定。以V1計算HCl的含量。在上溶液中加入甲醛，反應(yīng)后，加入酚酞作指示劑，用NaOH滴定至淺紅，設(shè)消耗NaOH體積為V2。以V2計算NH4Cl的含量。d.Na3PO4+Na2HPO4：因為Na2HPO4的堿性很弱，不能直接被滴定，要在溶液中加入CaCl2生成Ca3(PO4)2沉淀，將H+釋放出來，就可用HCl滴定了。取混合液一份，以百里酚酞為指

48、示劑，用HCl滴定至無色，設(shè)消耗HCl體積為V1。Na3PO4滴定為Na2HPO4，原有的Na2HPO4未被滴定。以V1計算Na3PO4的含量。另取一份溶液，加入CaCl2，反應(yīng)后，加入酚酞作指示劑，用NaOH滴定至淺紅，設(shè)消耗NaOH體積為V2。以(V2-V1)計算Na2HPO4的含量。e.Na3PO4+NaOH：用HCl標準溶液只能將Na3PO4滴定至NaH2PO4，再滴定為Na2HPO4。取混合液一份，以百里酚酞為指示劑，用HCl滴定至無色，設(shè)消耗HCl體積為V1。NaOH全部被滴定，Na3PO4滴定為NaH2PO4。在上溶液中加入甲基橙作指示劑，用HCl滴定至紅色，設(shè)消耗HCl體積為V

49、2。以V2計算Na2HPO4的含量。NaOH消耗HCl體積為(V1-V2)。f.NaHSO4+NaH2PO4：因為HSO4-的酸性較強，可用甲基橙為指示劑，以NaOH滴定，此時NaH2PO4不被滴定，再在上溶液中以百里酚酞為指示劑，用NaOH滴定NaH2PO4為Na2HPO4。取混合液一份，以甲基橙為指示劑，用NaOH滴定至黃色。僅有NaHSO4被滴定，設(shè)消耗NaOH體積為V1。以V1計算NaHSO4的含量。在上溶液中加入百里酚酞作指示劑，用NaOH滴定至淺藍色，設(shè)消耗NaOH體積為V2。以V2計算Na2HPO4的含量。5-105-115-125-135-145-15習(xí)題5-1寫出下列溶液的質(zhì)

50、子條件式。ac1 mol·L-l NH3 + c2 mol·L-l NH4Cl；cc1 mol·L-l)H3PO4 + c2 mol·L-l HCOOH；解：a. 對于共軛體系，由于構(gòu)成了緩沖溶液，所以可以將其視為由強酸（HCl和弱堿（NH3）反應(yīng)而來，所以參考水準選為HCl, NH3和H2O質(zhì)子條件式為： H+ + NH4+ = Cl- + OH-或 H+ + NH4+ = c2 + OH- c. 直接取參考水平：H3PO4  , HCOOH , H2O質(zhì)子條件式：H+ = H2PO4- + 2HPO42- + 3PO43- + H

51、COO-+OH-5- 3計算下列各溶液的pH。 a0.050 mol·L-l NaAc；              c0.10 mol·L-l NH4CN；             e0.050 mol·L-l氨基乙酸；      

52、0; g0.010 mol·L-l H2O2液；            i0.060 mol·L-l HCI和0.050 mol·L-l氯乙酸鈉(ClCH2COONa)混合溶液。解：a.對于醋酸而言，Kb = Kw / Ka = 5.6  10-10應(yīng)為cKb = 5.6  10-10 5 10-2 = 2.8  10-11> 10Kwc/Kb> 100 故使用最簡式；  &

53、#160;    OH- =  = 5.29 10-6         pH = 14 pOH = 8.72c. NH4+   Ka = 5.6  10-10  HCN   Ka = 6.2.  10-10cKa > 10Kw      c > 10 Ka 由近似公式可以得到：H+ =  =  = 5.89 10-1

54、0pH = 10 0.77 = 9.23 e. 氨基乙酸一端羧基顯酸性，一端氨基顯堿性，Ka1 = 4.5 10-3 , Ka2 = 2.5  10-10c/Ka2> 100  且c > 10 Ka1所以H+ =  =  = 1.06  10-6pH = 6-0.03 = 5.97 g. 對于雙氧水而言，Ka = 1.8  10-12cKa < 10Kw     c/Ka> 100所以可以計算氫離子濃度H+ =  =  =

55、 1.67  10-7pH = 7 0.22 = 6.78i. 由于ClCH2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl    所以原溶液可以看成0.050mol/L的ClCH2COOH和0.010mo/LHCl的混合溶液設(shè)有x mol/L的ClCH2COOH發(fā)生離解，則       ClCH2COOH  ClCH2COO- + H+            &

56、#160;  0.05-x            x     0.01+x     所以有 = Ka = 1.4  10-3解得x = 4.4  10-3mol/L那么H+ = 0.0144mol/L   pH = -log H+ = 1.845-45-5某混合溶液含有0.10 mol·L-l HCl、2.0×10-4 mol·

57、L-l NaHSO4和2.0×10-6 mol·L-l HAc。a計算此混合溶液的pH。b加入等體積0.10 mol·L-l NaOH溶液后，溶液的pH。解：a. HSO4- Ka2=1.0×10-2     HAc Ka=1.8×10-5        均為弱酸，且濃度遠低于HCl的濃度，所以此體系中的HSO4-和HAc在計算pH值時刻忽略。故pH=1.00。       b

58、.加入等體積0.1mol/LNaOH溶液，HCl被中和，體系變?yōu)镠SO4-和HAc的混酸體系，        忽略KW及KHAHA，H+ 2=（CHSO4-H+ ）解得H+ =9.90×10-5   故pH=4.005-7已知Cr3+的一級水解反應(yīng)常數(shù)為10-3.8，若只考慮一級水解，則0.010 mol·L-l Cr(ClO4)3 的pH為多少? 此時溶液中Cr(OH)2+的分布分數(shù)是多大?解：1）       &

59、#160;   mol/L          故pH=2.93       2） 5-9今用某弱酸HB及其鹽配制緩沖溶液，其中HB的濃度為0.25 mol·L-l。于100mL該緩沖溶液中加入200 mg NaOH(忽略溶液體積的變化)，所得溶液的pH為5.60。問原來所配制的緩沖溶液的pH為多少? (已知HB的)  解：（mol/L）      

60、 已知p Ka=5.30，pH=5.60       設(shè)原緩沖溶液中鹽的濃度為x mol/L，故       得x=0.35       則原緩沖溶液pH= 5-11配制氨基乙酸總濃度為0.10 mol·L-l的緩沖溶液(pH =2.0)100mL，需氨基乙酸多少克?還需加多少毫升1 mol·L-l酸或堿，所得溶液的緩沖容量為多大?解：設(shè)酸以HA表示，p Ka1=2.35  

61、p Ka2=9.60       1)需HA質(zhì)量m=0.10×100×75.0×0.75（g）        2）因為氨基乙酸及質(zhì)子化氨基乙酸構(gòu)成緩沖溶液，設(shè)pH=2時，質(zhì)子化氨基乙酸濃度為xmol/L，則          即，解得x=0.079     生成0.079mol/L的質(zhì)子化氨基乙酸，需加酸為0.079&

62、#215;100=7.9ml 5-13計算下列標準緩沖溶液的pH(考慮離子強度的影響)，并與標準值相比較。    a飽和酒石酸氫鉀(0.034 0 mol·L-l)；    c0.010 0 mol·L-l 硼砂。解：a. p Ka1=3.04，p Ka24.37          I= （mol/L），          查表

63、得，          故，得          同理可得，          又              最簡式        

64、;            pH=3.56             c. c=0.0100 mol/L，p Ka1=4，p Ka2=9                      &#

65、160;   查表          故           K=5.8×10-10                      故pH=9.18 5-16. 解： 已知一元弱酸的，

66、問其等濃度的共軛堿的為多少？（已知：，且）解：據(jù)題意：  5-19. 用滴定至。計算終點誤差。解：時5-215-22. 用滴定羥胺鹽酸鹽（）和的混合溶液。問化學(xué)計量點時溶液的為多少？在化學(xué)計量點有百分之幾的參加了反應(yīng)？解：(1) 已知時，產(chǎn)物為和 (2) 時，參加反應(yīng)的百分數(shù)為：5-245-25.稱取鋼樣，溶解后，將其中的磷沉淀為磷鉬酸銨。用溶解沉淀，過量的用返滴定至酚酞剛好褪色，耗去。計算鋼中和的質(zhì)量分數(shù)。解：過量用于滴定磷鉬酸銨的含物質(zhì)的量為：5-265-28. 標定甲醇鈉溶液時，稱取苯甲酸，消耗甲醇鈉溶液，求甲醇鈉的濃度。解：，令其濃度為5-295-30第6章 絡(luò)合滴

67、定法思考題6-16-2 根據(jù)金屬離子形成絡(luò)合物的性質(zhì)，說明下列絡(luò)合物中哪些是有色的？哪些是無色的？Cu2+乙二胺，Zn2+乙二胺，TiOY2-, TiY-, FeY2-, FeY- 答：Cu2+乙二胺：有色；Zn2+乙二胺：無色；TiOY2-：無色； TiY-：無色； FeY2-：有色； FeY-：有色。6-3 H2O2能與TiOY形成三元絡(luò)合物TiO(H2O2)Y, 試問它使TiOY的條件穩(wěn)定常數(shù)加大了還是減少了？為什么？答：KTiOY=KTiOYTiOY/(TiY)，H2O2對Ti、Y影響不大；TiOY=TiOY/TiOY，因TiO(H2O2)Y的形成，使TiOY的濃度大大降低，TiOY變

68、大，故使得KTiOY變大。6-4Hg2+既能與EDTA生成HgY2-，還能與NH3,OH-繼續(xù)生成（Hg(NH3)Y2-和Hg(OH)Y3-。若在pH=10的氨性緩沖溶液中，用EDTA滴定Hg2+，增大緩沖劑的總濃度（即增大NH4+NH3），此時lgKHgY值是增大還是減少？滴定的突躍范圍是增大還是減小？試簡要說明其原因。答：KHgY=KHgYHgY/(HgY)，pH不變時，Hg、Y不變，而HgY=HgY/HgY，當(dāng)NH3變大時，會使HgY變小，故使HgY增大。lgKHgY增大，突躍范圍隨之增大。6-5 10-2mol.L-1的Zn2+約在pH6.4開始沉淀，若有以下兩種情況：a. 在pH45

69、時，加入等物質(zhì)的量的EDTA后再調(diào)至pH10；b. 在pH10的氨性緩沖溶液中，用EDTA滴定Zn2+至終點。當(dāng)兩者體積相同時，試問哪種情況的lgKZnY大？為什么？答：KZnY=KZnYZnY/(ZnY)，pH=45時，lgY)為8.446.45，pH=10時，lgY)為0.45。在pH45時，加入EDTA后，Zn2+已形成穩(wěn)定的ZnY絡(luò)合物，其受溶液的酸度影響較小，當(dāng)調(diào)至pH10時，其KZnY變化較??；但在pH10的氨性緩沖溶液時，Zn2+已形成Zn(OH)2沉淀，Zn很大，使得lgKZnY變得很小，故lgKZnY是在a的情況時較大。6-6 在pH10的氨性緩沖液中，用0.02mol.L-1EDTA滴定0.02mol.L-1Cu2+和0.02mol.L-1Mg2+的混合溶液，以銅離子選擇電極指示終點。實驗結(jié)果表明，若終點時游離氨的濃度控制在10-3mol.L-1左右時，出現(xiàn)兩個電位突躍；若終點時游離氨