分析化學(xué)答案(第六版)

1、分析化學(xué)習(xí)題答案第二章：誤差及分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理思 考 題正確理解準(zhǔn)確度和精密度，誤差和偏差的概念。答：準(zhǔn)確度是測定平均值與真值接近的程度，常用誤差大精密度是指在確定條件下，將測試方法實施多次，所得結(jié)果之間的一致程度。精密度的大小常用偏差來表示。誤差是指測定值與真值之差，其大小可用絕對誤差和相對誤差來表示。偏差是指個別測定結(jié)果與幾次測定結(jié)果的平均值之間的差別，其大小可用絕對偏差和相對偏差表示，也可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。下列情況分別引起什么誤差？如果是系統(tǒng)誤差，應(yīng)如何消除？（1） 砝碼被腐蝕；（2） 天平兩臂不等長；（3） 容量瓶和吸管不配套；（4） 重量分析中雜質(zhì)被共沉淀；（5） 天平稱量時最后一

2、位讀數(shù)估計不準(zhǔn)；（6） 以含量為 99%的鄰苯二甲酸氫鉀作基準(zhǔn)物標(biāo)定堿溶液。1）引起系統(tǒng)誤差，校正砝碼；（2）引起系統(tǒng)誤差，校正儀器；（3）引起系統(tǒng)誤差，校正儀器；（4）引起系統(tǒng)誤差，做對照試驗；（5）引起偶然誤差；（6）引起系統(tǒng)誤差，做對照試驗或提純試劑。用標(biāo)準(zhǔn)偏差和算術(shù)平均偏差表示結(jié)果，哪一種更合理？答： 用標(biāo)準(zhǔn)偏差 表示更合理。因為將單次測定值的偏差平方后，能將較大的偏差顯著地表現(xiàn)出來。如何減少偶然誤差？如何減少系統(tǒng)誤差？答： 在一定測定次數(shù)范圍內(nèi)，適當(dāng)增加測定次數(shù)，可以減少偶然誤差。針對系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因不同，可采用選擇標(biāo)準(zhǔn)方法、進(jìn)方法與所采用的方法作對照試驗或選擇與試樣組成接近的標(biāo)準(zhǔn)

3、試樣做對照試驗，找出校正值加以校正。對試劑或?qū)嶒炗盟欠駧氡粶y成分，或所含雜質(zhì)是否有干擾，可通過空白試驗扣除空白值加以校正。 39.16% 39.12%，39.15%和 39.18% 39.19%39.24%和 39.28%較甲、乙兩人分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。解：計算結(jié)果如下表所示E= -sxdx39.15 -0.01 0.02 0.0339.24 +0.08 0.03 0.05甲乙由絕對誤差 E 可以看出，甲的準(zhǔn)確度高，由平均偏差 和d標(biāo)準(zhǔn)偏差 s 可以看出，甲的精密度比乙高。所以甲的測定結(jié)果比乙好。. 3.5g，分析結(jié)果分別報告為0.042%0.041% 0.04199%0.04201

4、% .哪一份報告是合理的？為什么？答：甲的報告是合理的。因為取樣時稱量結(jié)果為 2 2 位有效數(shù)字。甲的分析結(jié)果是2位有效數(shù)字，正確地反映了測量的精確程度；乙的分析結(jié)果保留了4 位有效數(shù)字，人為地夸大了測量的精確程度，不合理。第二章 習(xí) 題已知分析天平能稱準(zhǔn)至0.1mg，要使試樣的稱量誤差不大于0.1%，則至少要稱取試樣多少克？解：設(shè)至少稱取試樣m克，由稱量所引起的最大誤差為0.2mg ，則0.1% m0.2g0.2103m100%答：至少要稱取試樣0.2g。%：41.2441.27，41.2341.26。求分析結(jié)果的平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)。解:% = 41.25%41.2441.2741

5、.2341.26x ()各次測量偏差分別是4d=-0.01% d=+0.02% d=-0.02% d=+0.01%3124ndi% = 0.015%()0.020.020.01di1n4n2%=0.018%s (0.01 ) 2 (0.02 ) 2 (0.02 ) 2 (0.01 ) 24 1i1n 1CV= 100%= 100%=0.044%0.01841.25Sx%20.3920.41，20.43。計算標(biāo)準(zhǔn)偏差s 及置信度為95%時的置信區(qū)間。解： =%=20.41% s=%=0.02%20.3920.43(0.02)2(0.02)231x3查表知，置信度為95%，n=3 時，t=4.30

6、3 =()% =(20.41 0.05)%0.0220.413水中 Cl 含量，經(jīng) 6 次測定，求得其平均值為 35.2mgL ，s=0.7 mgL ,計算置信度為90%時平均值的置信區(qū)間。. . 解：查表得，置信度為90%，n=6 時，t=2.015 = =(35.2)mg/L=(35.20.6)mg/L2.0150.7xts6nQ 為90%。（1）24.26，24.50，24.73，24.63；（2）6.400，6.416，6.222，6.408；（3）31.50，31.68，31.54，31.821）將數(shù)據(jù)按升序排列：24.2624.5024.6324.73可疑值為 24.26Q = =

7、0.5121計算查表得：n=4 時，Q =0.76保留。n1Q Q計算故 24.26 應(yīng)予表（2）將數(shù)據(jù)按升序排列：6.222，6.400，6.408，6.416可疑值為 6.222 Q = =0.92 Q Q計算x x6.4006.2226.4166.22221表計算x xn1故 6.222 應(yīng)舍去（3）將數(shù)據(jù)按升序排列：31.50，31.54，31.68，31.82可疑值為31.82 Q = =0.44 Q Q計算31.8231.6831.8231.50nn1表計算x 1故 31.82 應(yīng)予保留。n測定試樣中 P O 質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%8.44，2 58.32，8.45，8.52，8.69，8.

8、38 用 Grubbs 法及 Q 檢驗法對可疑數(shù)據(jù)決定取舍，求平均值、平均偏差 、標(biāo)準(zhǔn)偏差 s 和置d信度選 90%及99%的平均值的置信范圍。 8.328.388.458.52，8.69可疑值為 xn（1） 用 Grubbs 法決定取舍 8.69為可疑值由原始數(shù)據(jù)求得 =8.47% s=0.13%xG = =8.698.47 =1.69x xns計算0.13查表 2-3，置信度選 95%，n=6 時, G =1.82表G G , 故 8.69%應(yīng)予保留。（2） 用Q 值檢驗法計算表Q = = =0.46x x8.698.69nn1計算x x查表 2-4，n=6 時, Q =0.56 Q Qn

9、1計算表故 8.69%應(yīng)予保留。兩種判斷方法所得結(jié)論一致。（3）%=8.47%)x(6%=0.09%d ()6s=0.13%(0.03)2(0.15)2(0.02)2(0.05)2(0.22)2(0.09)261%（4） 查表，置信度為90%，n=6 時，t=2.015因此 =（ ）=（8.470.11）%2.0150.136同理，對于置信度為99%，可得=（8.47 ）%=（8.47）%4.0320.136有一標(biāo)樣，其標(biāo)準(zhǔn)值為0.123%，今用一新方法測定，得四次數(shù)據(jù)如下（%，0.115 和，判斷新95%）=0.116% s=0.0032%xt= 4.384x ns查表2-2得，t( =3.

10、18t t計算表說明新方法存在系統(tǒng)誤差，結(jié)果偏低。用兩種不同方法測得數(shù)據(jù)如下：方法：n=6 =71.26% s=0.13% 方法: n=91x=71.38% s=0.11%112x判斷兩種方法間有無顯著性差異？22解：F = = =1.40 查表，F(xiàn) 值為3.69s（0.132（0.112計算s2小F F 說明兩組的方差無顯著性差異計算進(jìn)一步用t 公式計算： t=122sn n合12s =合=%=0.12 %(n s 2 (n s 2(6(0.13)2(9(0.11)26 9 21122 2n n 12t = 1.9071.2671.3869690.12查表2-2f = n +n -2 = 6

11、+9-2 = 13 , 置信度95 t 2.2012表t t 故兩種方法間無顯著性差異計算表用兩種方法測定鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%方法： 數(shù)據(jù)為4.08，4.033.94，3.90，3.96，3.99方法： 數(shù)據(jù)為3.98，3.923.90，3.97，3.94判斷兩種方法的精密度是否有顯著差別。解：使用計算器的統(tǒng)計功能S=0.065% S =0.033% F= =3.88(0.065)2(0.033)22SI大2S小查表2-5，F(xiàn) 值為6.26 F F計算 表答：兩種方法的精密度沒有顯著差別10. 下列數(shù)據(jù)中包含幾位有效數(shù)字（1）0.0251 2）0.2180 （）1.810 （4）pH=2.5

12、0-5答：(1) 3位 (2) 4位 (3) 2位 (4) 2位11.按有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則，計算下列各式：（1）2.1870.854 + 9.610 - 0.03260.00814；-5（3）（4）;9.827 .620.005164 .6；810 6.1108106=1.868 10-5第三章 滴定分析思 考 題1什么叫滴定分析？它的主要分析方法有哪些液，滴加到待測物溶液中，直到待測物組分恰好完全反應(yīng)，即加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量與待測組分的物質(zhì)的量符合反應(yīng)式的化學(xué)計量關(guān)系，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積，算出待測組分的含量，這一類分析方法統(tǒng)稱為滴定分析法。2能用于滴定分析的化學(xué)反應(yīng)必須符合

13、哪些條件？答：化學(xué)反應(yīng)很多，但是適用于滴定分析法的化學(xué)反應(yīng)必須具備下列條件：（） 反應(yīng)定量地完成，即反應(yīng)按一定的反應(yīng)式進(jìn)行，無副（99.9（）。對于速率慢的反應(yīng)，應(yīng)采取適當(dāng)措施提高其反應(yīng)速率。（）。用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定被測物質(zhì)。3什么是化學(xué)計量點？什么是終點?答：滴加的標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測組分恰好反應(yīng)完全的這一點，稱為化學(xué)計量點。在待測溶液中加入指示劑，當(dāng)指示劑變色時停止滴定，這一點稱為滴定終點。4下列物質(zhì)中哪些可以用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液？哪些只能用間接法配制？H SO ,KOH, KMnO , K Cr O , KIO ,2442 2 73Na S O 5H O2 2 32答：K Cr O , KIO

14、 2 2 73用間接法配制。5表示標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的方法有幾種？各有何優(yōu)缺點？的方法有物質(zhì)的量濃度和滴定度兩種。（1）物質(zhì)的量濃度（簡稱濃度）是指單位體積溶液所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量, 即 C=n.V在使用濃度時，必須指明基本單元。(2) 滴定度是指與每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)谋粶y組分的質(zhì)量，用表示.被測物滴定劑也可以用每毫 升標(biāo)準(zhǔn)溶液中 所含溶質(zhì)的質(zhì) 量來表示，如=0.01468g/mL這種表示方法應(yīng)用不廣泛。26基準(zhǔn)物條件之一是要具有較大的摩爾質(zhì)量，對這個條件如何理解？答：作為基準(zhǔn)物，除了必須滿足以直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)應(yīng)具備的三個條件外，最好還應(yīng)具備較大的摩爾質(zhì)量，這主要是為了降低稱量誤差，提高分析結(jié)

15、果的準(zhǔn)確度。7若將H C O 2H O 基準(zhǔn)物長期放在硅膠的干燥器中，2 2 42當(dāng)用它標(biāo)定 NaOH溶液的濃度時，結(jié)果是偏低還是偏高？答：偏低。 因為 H C O 2H O 失去了部分結(jié)晶水，用2 2 42它作基準(zhǔn)物時，消耗 NaOH 溶液的體積偏大，導(dǎo)致測定結(jié)果C 偏低。8 什么叫滴定度？滴定度與物質(zhì)的量濃度如何換算？試舉例說明。答：滴定度是指與每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)谋粶y組分的質(zhì) T=0.005682g/mL , 即表示1 mL T/被測物 滴定劑KMnO 溶液相當(dāng)于 0.005682 克鐵。滴 定 度 與 物 質(zhì) 的 量 濃 度 之 間 的 換 算 關(guān) 系 為 ：4T = C M 10aB

16、 Ab例如用 NaOH 滴定 H C O 的反應(yīng)為 H C O + 2NaOH =2 2 42 2 4Na C O +2H O則滴定度為：2 2 42=10 .TCM12H C O /第三章 習(xí) 題H C O2224241. 已知濃硝酸的相對密度1.42，其中含 HNO 約為 70%，3求其濃度。如欲配制 1L 0.25molL HNO 溶液，應(yīng)取這種濃硝酸多少毫升？3解：(1) C= =16 mol/L1.42V70% 3nVV103MHNO3(2) 設(shè)應(yīng)取濃硝酸x mL , 則 0.25 1000 =16x x =16mL答：HNO 濃度為 16 mol/L ，應(yīng)取這種濃硝酸 16mL .

17、32. 已知濃硫酸的相對密度為 1.84，其中 H SO 含量約為2496% 。如欲配制 1L 0.20molL H SO 溶液，應(yīng)取這種濃硫酸-124多少毫升？解：設(shè)應(yīng)取這種濃硫酸VmL，根據(jù)稀釋前后所含H SO 的質(zhì)量相等，則241.84V 96% =1 0.20 98.08 V 11mL3. 有一NaOH溶液，其濃度為0.5450molL ,取該溶液-1100.0mL，需加水多少毫升方能配成0.5000molL 的溶液？-1xmL 0.5450 100.0=0.5000 (100.0+x)x =-100.0 =9.00 mL0.5450100.00.50004. 欲配制 0.2500 m

18、ol LHCl 溶液，現(xiàn)有 0.2120-1 HCl溶液1000mL,應(yīng)加入 HCl溶液多少毫-1 -1升？解：設(shè)應(yīng)加入1.121molL HCl溶液x mL -10.2500(1000+x)=0.21201000+1.121x(1.121-0.2500)x=(0.2500-0.2120)1000 x=43.63mL5. 中和下列酸溶液，需要多少毫升 0.2150molL NaOH-1溶液？mL0.1250 HSOmL0.2040-124molL HCl溶液-1SO=NaSO+2HO4n2n2422H24V =NaOH=26.20 mL2CVH24 H2422.530.12500.2150+H

19、Cl=NaCl+HOC（2）NaOHHn = n NaOH HCl2V = =NaOH=19.47 mLCV 0.2040205.20.2150C6. 假如有Na 鄰苯二甲酸氫鉀試樣，其中鄰苯二甲酸氫鉀含量約為90%，余為不與堿作用的雜質(zhì)，今用酸堿滴定法測定其含量。若采用濃度為1.000 molL 的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定-1之，欲控制滴定時堿溶液體積在25mL左右，則：（1） 需稱取上述試樣多少克？（2） 以濃度為0.0100 的堿溶液代替1.000-1-1的堿溶液滴定，重復(fù)上述計算。（3） 中常采用的滴定劑濃度為0.10.2 molL 。-1解：滴定反應(yīng)為 KHC H O + NaOH =N

20、aKC H O + H O8 4 48 4 42nnNaOH8H4則mCVNaOH NaOHMKHC H OKHC H O84484 4m =試樣=8H4O4mCV M8H4O490%（1）當(dāng)C =1.000 時5.7gm =試樣-1103（2）當(dāng)C 0.0100molL 時 m =-1103試樣0.057g（3）上述計算結(jié)果說明，在滴定分析中，如果滴定劑濃度過高（如1 -1 -1大。所以通常采用的滴定劑濃度為0.10.2 molL .-17. 計算下列溶液滴定度，以gmL 表示：-1（） 以0.2015 HCl溶液，用來測定NaCO ,NH-1233（） 以0.1896 molL NaOH溶

21、液，用來測定HNO,CHCOOH-1331）化學(xué)反應(yīng)為NaCO+2HCl=2NaCl+HCO NH+HCl=NHCl232334根據(jù)T = C M 10則有abB A= 0.2015105.9910 =0.01068g/mL-312TT10312CMHCl Na CO /2310 =0.201517.0310=0.003432g/mL23-3-3CMHCl(2) 化學(xué)反應(yīng)為NH/3HNO +NaOH=NaNO +H OCH COOH+NaOH= CH COONa+H O10 =0.189663.0110 =0.01195g/mL3332332=TC=MNaOH33/ 10 =0.189660.

22、0410 =0.01138g/mLTCM 3/ 8. 計算0.01135 molL HCl溶液對CaO的滴定度。-1解：HCl與CaO的反應(yīng) CaO + 2HCl = CaCl + HO22T= C M = =0.0003183g/mL1212 CaO/HCl9. 已知高錳酸鉀溶液濃度為,求此高T錳酸鉀溶液的濃度及它對鐵的滴定度。0.005005g 1CaCO /KMnO34 CaCOCO2 42-HClC O2滌2 43224Ca245CO +2MnO +16H=2Mn +10CO+8HO2-422 422因為 1mol CaCO相當(dāng)于1mol CO3= =2-2 4所以nn5 n2C2O4

23、2CaCO3KMnO452T CM1033 / 4C =43=0.02000mol/L2T3CaCO3 / KMnO4(2) KMnO 與 Fe 的 反 應(yīng) 為KMnO45M103CaCO35Fe+2+24MnO +8H=5Fe +Mn +4HO-+3+2+42則=50.0200055.845Fe/KMnO CKMnO10 =0.005584g/mL4-3M103Fe410.將 30.0mL 0.150 molL HCl 溶液和 20.0mL0.150-1 Ba(OH)溶液相混合，所得溶液是酸性，中性，還是堿-12性？計算過量反應(yīng)物的濃度。解：Ba(OH)+2HCl=BaCl+2HO2n n1

24、222已知 n =30.00.15010Ba(OH)2HCl-3nBa(OH)2 20.00.1503HCl顯然，混合液中n n12()即 Ba(OH)過量，所得溶液呈堿性。22C = B a( OH)HCln 1 n0.15020.010310.15030.0103222V= 0.0150moL/L（20.030.0103Ba()2總11. 滴定0.1560g草酸的試樣，用去0.1011 NaOH-122.60mL.求草酸試樣中 HCO2HO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：滴定反應(yīng)為2 2 42HCO + 2NaOH = Na CO + 2HO2 2 42 2 4212n nH2C2O4NaOH=12mCV

25、 MwH2C2O42H2OmH2C2O42H2OH C O 2H Om2242ss=92.32%=10312. 分析不純 CaCO（其中不含干擾物質(zhì)）時，稱取試樣30.2500 的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL。-1煮沸除去CO，用濃度為0.2012 molL 的NaOH溶液返滴過-12量酸，消耗了5.84mL。計算試樣中CaCO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。3解：主要反應(yīng)為 CaCO+2HCl=CaCl+HO+COn n123HCl+NaOH=NaCl+HO2223n n2與CaCO作用的HCl的物質(zhì)的量應(yīng)為加入的HCl的總的物質(zhì)的3量減去與NaOH作用的HCl的物質(zhì)的量，則有n n (C V CV)1212C

26、aCO3HClHCl HClNaOH NaOHW= =m1(2CVHCl HClCVNaOH NaOH)MCaCO3mCaCO3mss0.846684.66%(10313. 在500mL9.21克KFe(CN) 46液的濃度及在以下反應(yīng)中對 Zn 的滴定度：23Zn +2Fe(CN) +2K=KZnFe(CN)4-26解：C = =m236 2=0.05001mol/L 由化學(xué)反應(yīng)9.21368.34500103K Fe()式，46得：T= C M 10 = 0.0500165.3910-3-33232ZnK Fe()/K Fe()= 0.004905g/mL464614. 相對密度為1.01

27、的含HO溶液2 2C =0.200 的KMnOKMnO-1441/54溶液多少毫升？已知滴定反應(yīng)為5HO+2MnO +6H2Mn +5O +8HO-4+2+2 222解：分別選 KMnO和 HO作基本單元151242 2達(dá)化學(xué)計量點時，兩反應(yīng)物的物質(zhì)的量相等，即mCVH O221/5KMnO KMnOM441 H O2220.0223L22.3mLVm1.012.50 3.00 %H2O2.02 0.200MVKMnO4412H2O22第四章 思考題思考題411 質(zhì)子理論和電離理論的最主要不同點是什么?答：質(zhì)子理論和電離理論對酸堿的定義不同；電離理論只適用于水溶液，不適用于非水溶液，而質(zhì)子理論

28、適用于水溶液和非水溶液。2 寫出下列酸的共軛堿：H PO NH HPO HCO ，-+-24443H ，苯酚。2答：HPO , NH , PO , CO , OH , C H O-43436 53 寫出下列堿的共軛酸：H PO HC O HPO HCO ，-2 -2443H ，C H OH。22 5答：H PO ，H C O ，H PO ，H CO ，H O ，C H OH-+342 2 4242332 54從下列物質(zhì)中，找出共軛酸堿對：HOAcNH F(CH ) N H H PO CN,OAcHCO ，+-+-42 6 4243H PO ，(CH2) N ，NH ，HCN，CO答：HOAc

29、OAc ，NH NH ，F(xiàn) HF，(CH ) N H(CH ) N ，H PO H PO ，CN HCN,，HCO CO-346 433-+-+432 6 4-2 6 42434335.?試按強(qiáng)弱順序把它們排列起來。答：H PO HFHOAc(CH ) N H H PO HCN+-342 6 424NH HCO+-43CO NH CN (CH ) N OAcF-332 6 46寫出下列物質(zhì)在水溶液中的質(zhì)子條件：(1) NH H O; (2)NaHCO ；(3)Na CO 。32323答： NH H OH +NH =OH+-324NaHCOOHH +H CO =CO +-3233-Na COHC

30、O H +2H CO OH-+-233237.寫出下列物質(zhì)在水溶液中的質(zhì)子條件：(1)NH HCO ；(2)(NH ) HPO ；(3)NH H PO 。434 244 24答：NH HCOH +H CO =NH +CO +OH+-432333(NH ) HPO4 24H +H PO +2 H PO =NH +PO +OH+-243434NH H POH +4 24 H PO =NH +2PO +OH+ HPO -343447 pH 為 3 共軛堿(括號內(nèi)為 pK )： HOAc(4.74)，甲酸(3.74)，一氯乙酸a(2.86)(1.30)，苯酚(9.95)。 pK C HClCOOHC

31、HClCOO配制pH 為 3 左右的緩沖溶液。-a228下列各種溶液pH 是，7 還是7?NH NO ，NH OAc，Na SO ，處于大氣中的 H 。434242答：NH NO 溶液 pH7，NH pK =10 ; NH OAc+434a4溶液 pH=7，pK (NH )pK (OAc); Na SO 溶液 pH=7 ,pK (Na )pK (SO ); 處于大氣中的H O 的pH7，處于大氣中的 H O 的溶有C0 。思考題 42+-a4b24+ab42221.可以采用哪些方法確定酸堿滴定的終點 ?試簡要地進(jìn)行比較。答：可以用酸堿指示劑法和電位滴定法確定酸堿滴定的終點。用酸堿指示劑法確定酸

32、堿滴定的終點，操作簡單，不需特殊設(shè)備，使用范圍廣泛；其不足之處是各人的眼睛辨別顏色的能力有差別，不能適用于有色溶液的滴定，對于較弱的酸堿，終點變色不敏銳。用電位滴定法確定酸堿滴定的終點，需要特殊設(shè)備，操作過程較麻煩，但適用于有色溶液的滴定，克服了人為的因素，準(zhǔn)確度較高。2酸堿滴定中指示劑的選擇原則是什么?或部分處于滴定的 pH 突躍范圍內(nèi)；指示劑的變色點等于或接近化學(xué)計量點的 pH。3根據(jù)推算，各種指示劑的變色范圍應(yīng)為幾個 pH 43 所列各種指示劑的變色范圍是否與推算結(jié)果相符?為什么?舉二例說明之。 2 個 pH 43 所列各種指示劑的變色范圍與推算結(jié)果不相符，其原因是人眼辨別各種顏色的敏銳

33、程度不同。例如，甲基橙理論變色范圍是pH在2.44.4，實際為3.14.4；中性紅理論變色范圍是pH在6.48.4，實際為6.88.0。以，應(yīng)選用哪種指示劑?為什么?(1)CHClCOOH，HF，苯酚，羥胺，苯胺。2(2)CClCOOH，苯甲酸，吡啶，六亞甲基四胺。3pKa分別為29.95。cKCHClCOOH，HF很容易滿足 10 -82aNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定，以酚酞為指示劑。苯酚的酸性太弱，不能用酸堿滴定法直接測定。羥胺，苯胺為堿，其pK分別為8.04,9.34, 羥胺只要濃度不bcK 10 HCl標(biāo)準(zhǔn)-8b溶液直接滴定，以甲基橙為指示劑。苯胺的堿性太弱，不能用酸堿滴定法直接測定。K（

34、2）CClCOOH，苯甲酸為酸，其p 分別為0.64和3a容易滿足 的準(zhǔn)確滴定條件，故可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直cK-8a接滴定，以酚酞為指示劑。吡啶，六亞甲基四胺為堿，其pK分別為8.77和8.85，不能b滿足 10 的準(zhǔn)確滴定條件，故不能用酸堿滴定法直接測cK-8b定。5用NaOH溶液滴定下列各種多元酸時會出現(xiàn)幾個滴定突躍?分別應(yīng)采用何種指示劑指示終點?HS0，HS0，HC0，HC0，HP024232 2 42334答：見下表突躍數(shù) 指示劑1 HS024Sp甲基橙, Sp1酚酞6為什么NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液能直接滴定醋酸，而不能直接滴定硼酸?試加以說明。cK答：因為醋酸的pK為 10 的準(zhǔn)確滴定條件

35、，-8aa故可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定；硼酸的pK為9.24，不滿足a10 的準(zhǔn)確滴定條件，故不可用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定。-8cKa7為什么HCI標(biāo)準(zhǔn)溶液可直接滴定硼砂，而不能直接滴定蟻酸鈉?試加以說明。答：硼砂溶于水的反應(yīng)為：BO + 5HO2HBO + 2HBO-2-4 7223HBO是HBOHBO 的pK33-23332 10 HCl標(biāo)3bcK-8b準(zhǔn)溶液直接滴定。=14-3.74=10.26， Kbb足 10 HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定。cK-8b思考題43標(biāo)準(zhǔn)溶液如吸收了空氣中的CO，當(dāng)以其測定某一2強(qiáng)酸的濃度，分別用甲基橙或酚酞指示終點時，對測定結(jié)果的準(zhǔn)確度各有何影響?答：NaO

36、H標(biāo)準(zhǔn)溶液如吸收了空氣中的CO，會變?yōu)镹aCO,223CO與強(qiáng)酸只能反應(yīng)到NaHCO,相當(dāng)于323多消耗了NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，此時，測定強(qiáng)酸的濃度偏高。如用甲基橙指示終點時，NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液中的NaCO可與強(qiáng)23酸反應(yīng)生成CO和水，此時對測定結(jié)果的準(zhǔn)確度無影響。2NaOH測定結(jié)果有何影響?答：當(dāng)測定某一弱酸濃度時，只能使用酚酞指示終點，故測定弱酸的濃度偏高。3標(biāo)定 NaOH 1)部分風(fēng)化的HC02HO；2 2 42(2)含有少量中性雜質(zhì)的HC02HO；2 2 4 2則標(biāo)定所得的濃度偏高，偏低，還是準(zhǔn)確?為什么?c (NaOH)=m(H C O 2H O)2242M(H C O 2H O)V()2

37、22當(dāng) HC02HO有部分風(fēng)化時， (NaOH)增大，使標(biāo)定所得V22 2 42NaOH的濃度偏低。V（2）當(dāng)HC02HO含有少量中性雜質(zhì)時， (NaOH)減少，2 2 4 2使標(biāo)定所得NaOH的濃度偏高。4用下列物質(zhì)標(biāo)定HCl溶液濃度：(1)在110烘過的NaC0；23(2)在相對濕度為30的容器中保存的硼砂，則標(biāo)定所得的濃度偏高，偏低，還是準(zhǔn)確?為什么?c()m( )23M( )V()23NaC0C0作基準(zhǔn)物時，232NaC0中可能有一些水分，滴定時消耗HCl溶液減少，使標(biāo)定323HCl溶液濃度偏高。（2）當(dāng)空氣相對濕度小于 39%時，硼砂容易失去結(jié)晶水，故用在相對濕度為30的容器中保存的

38、硼砂標(biāo)定HCl溶液濃度時，會使標(biāo)定HCl溶液濃度偏低。5用蒸餾法測定NH含量，可用過量HSO吸收，也可用HB033吸收，試對這兩種分析方法進(jìn)行比較。243答：在用過量HSO吸收NH時，HSO的量要準(zhǔn)確計量，需用2432NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量HSO 用甲基紅作指示劑；用HB0吸423收NHB0HB03-333要用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。236今欲分別測定下列混合物中的各個組分，試擬出測定方案(包括主要步驟、標(biāo)準(zhǔn)溶液、指示劑和含量計算式，以1表示)。(1) HB0 (2)HCI+NHC1；334(3)NHH0+NHCl； (4)NaHP0+NaHP0；432424(5)NaHP0+HP0； (6)N

39、aOH+NaP0。2243434答：答案：（1）硼酸+硼砂用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以MR為指示劑，滴定其中的硼砂，再加入甘露醇，使HBO強(qiáng)化，用NaOH滴定，以PP為指示劑。33（2）HCl+NHCl4用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以MR為指示劑，滴定其中的HCl。再用甲醛法測定NHCl，以PP為指示劑。4（3）NHH0+NHCl；324用HCI標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定NHNH03232量；再繼續(xù)加過量甲醛后用NaOH滴定，用酚酞作指示劑，測得二者合量。7有一堿液，可能是NaOH、NaC0、NaHC0或它們的混合物，323如何判斷其組分，并測定各組分的濃度?說明理由。答：移取堿液25.00mL，加12滴酚酞，用H

40、Cl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紅色變?yōu)闊o色，記下消耗的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積 V1述溶液中再加12滴甲基橙指示劑，繼續(xù)用HCl定至溶液由黃色變橙色，即為終點，記下消耗的HCl溶液的體V VV積 mL。根據(jù) 與 的大小可判斷混合堿的組成。212(1) = 時，組成為NaC0V V1(NaC0)=223cc()V123V V25.00(2) =0， 0時，組成為NaHC0,1(NaHC0)=23cc()V23V V25.00(3) =0， 0時，組成為Na0H2c(Na0H)=1c()V125.00V V(4) 時，組成為NaC0和Na0H21(Na0H)=23c(v v )c()1225.00c(NaC0)=

41、v c()223V V25.00(5) 時，組成為NaC0和NaHC0,1c(NaHC0)=2233(v v )c()21325.00c(NaC0) =3v c()1225.00第四章 習(xí)題習(xí)題4-1K4.1 下列各種弱酸的p 已在括號內(nèi)注明，求它們的共軛堿的apK；b(1)HCN(9.21)；(2)HCOOH(3.74)；(3)苯酚(9.95)；(4)苯甲酸(4.21)。解： (1) HCN pK =14-9.25=4.79b(2) HCOOH pK =14-3.74=10.26b(3) 苯酚 pK =14-9.95=4.05b(4) 苯甲酸 pK =14-4.21=9.79b4.2. 已知

42、H PO 的pK =2.12，pK =7.20，K =12.36。求其共34aaa軛堿PO 的pK ，HPO 的pK 和H PO 的p K 。-4424解： PO pK =14-12.36=1.644bHPO pK =214-7.20=6.804bH PO pK =14-2.12=11.88-24b4.3 已知琥珀酸 (CH COOH) (以 H A 表示)的 pK =4.19，pK =5.57 pH4.88和 50 時 H HA和 A 的分布系數(shù) 和 。若該酸的總濃度為0.01molL ，求pH4.88 時的三種形式的平衡濃度。222-22、10解： pH=4.88 H =1.3210+ )

43、5 2(H ) ) 6.46 2.69 6.4625 25565=0.1451.32 6.4655 (1) ) 6.46 2.69 6.465 25565=0.7106.46 2.9656 ( )A2 ) 6.46 1.32 2.69 6.4605 25565=0.145pH=5 )5 2 ()H A ) 6.46 1.0 2.69 6.4625 25565=0.1091.0 55( ) ) 1.0 15 25565=0.7026.46 2.9656 ( )A2 ) 6.46 1.0 05 25565=0.189pH=4.88c(H A)=0.01molL2c(HA)=0.1450.01=1.

44、4510molLc)=0.7100.01=7.1010molLc(A )=0.1450.01=1.4510molL24.4 分別計算 H CO (pK =6.38，pK =10.25)在 pH=7.10，8.3223及 9.50 時，H CO ，HCO 和 CO 的分布系數(shù) 和解：pH=7.10-233310。 )7.10 2 ()H 0 ) 7.10 10.25 2237.10 26.38=0.16 (1 ) 3 ) 10.257.10 26.38=0.846.38 10.25 ) 23 ) 10.2507.10 26.38=5.9410pH=8.32 )8.32 2 ()H ) 8.32

45、10.25 6.382238.32 26.38=0.0112 6.38( ) 3 ) 6.38 10.2518.32 2=0.9796.38 10.25 () 23 ) 8.32 10.2508.32 26.38=0.0115pH=9.50 )9.50 2 ()H ) 9.50 10.25 2239.50 26.38=6.3410 6.38 (1) 3 ) 6.38 10.259.50 26.38=0.851 10.25 () 23 ) 9.50 6.38 10.2509.50 2=0.1504.5 已知 HOAc 的 pK ，NH H 0 的 pK =4.74。計a32b算下列各溶液的 pH

46、：(1)0.10 molL HOAc； (2)0.10 molL NH H ；32(3)0.15 mo1L NH Cl； (4)0.15 molL NaOAc。4解：(1) 0.1molL HAc0.1c10cK 0.11010Kw4.74K 105aH =a+0.1104.74 L31pH=2.87(2) 0.10 L NH H O320.1 c105cK 0.11010K4.74K 104.74bw b OH 0.1101.3510 molL4.7431pH 11.13(3) 0.15 mo1L NH Cl40.15 c105K 109.26acK 0.15109.2610K aw H 0

47、.15109.0310 molL9.2661pH 5.04(4) 0.15 molL NaOAc0.15 c105cK 0.151010K9.26K 109.26bw b OH 0.15109.0310 molL9.2661pH 8.964.6 計算濃度為 0.12 molL 的下列物質(zhì)水溶液的 括號內(nèi)為 pK )。(1)苯酚(9.95)；(2)丙烯酸(4.25)；(3)吡啶的硝酸鹽a(C H NHN0 )(5.23)。 解：(1) 苯酚(9.95)5 530.12cK 0.12 1010c1059.95 KK 10aw9.95 a H 0.12103.6710 molL9.9561pH 5.

48、44(2) 丙烯酸(4.25)0.12cK 0.12 104.25 K10c105K 10aw4.25 a H 0.1210 2.6010 molL4.2531pH 2.58(3) 吡啶的硝酸鹽(C H NHNO )(5.23)5 530.12cK 0.12 1010c1055.23 KK 10aw5.23 a H 0.12108.410 molL5.2341pH 3.084.7 計算濃度為0.12 molL 的下列物質(zhì)水溶液的 pH(pK：見上題)。(1)苯酚鈉；(2)丙烯酸鈉；(3)吡啶。解：(1) 苯酚鈉K 104.05b0.12cK 0.12 1010c1054.05 KK 10bw4

49、.05 b OH 0.12103.2710 molL4.0531pH 11.52(2) 丙烯酸鈉K 109.75b0.12cK 0.12 1010c1059.75 KK 10bw9.75 b OH 0.12104.6210 molL9.7561pH 8.66(3) 吡啶K 108.77bcK 0.12 108.7710Kbw0.12c105K 108.77 b 0.12108.77 1.431051pH 9.154.8 計算下列溶液的 pH:(1)0.1molL NaH PO ；(2)0.0524molL K HPO .24解：(1) 0.1molL NaH PO240.10.1 1010c1

50、0cK 7.20 KK102.12aw 21 H K K 10102.12 2.1910 molL7.20511a2pH 4.66(2) 0.05 molL K HPO240.05cK 0.05 102.2 10 10c1014 K12.38K107.203w1 K c K1012.38 0.051014 H 2.010 molLw101c0.05K107.20a2pH 9.704.9 計算下列水溶液的pH(括號內(nèi)為 pK )。a(1)0.10molL 乳酸和 L 乳酸鈉(3.76)；(2)0.01 L 鄰硝基酚和0.012molL 鄰硝基酚的鈉鹽(7.21)(3)0.12molL 氯化三乙基

51、胺和 0.01 molL 三乙基胺(7.90)；(4)0.07molL 氯化丁基胺和0.06molL 丁基胺(10.71)。解：(1) 0.10molL 乳酸和0.10molL (3.76) 0.100.10cH K3.763.76 1abcapH=3.76由于 c OHH ,且c -+-+a所以最簡式計算是合理的b(2) 0.01 molL 鄰硝基酚和 0.012molL 鄰硝基酚的鈉鹽(7.21) ccH K1aapH=7.29b由于 c H ,且c -+-+a所以最簡式計算是合理的b(3) 0.12molL 氯化三乙基胺和 0.01 molL 三乙基胺(7.90) 0.120.01cH

52、K7.906.821abcapH=6.82由于 c H ,且c -+-+ab所以最簡式計算是合理的(4) 0.07molL 氯化丁基胺和 0.06molL 丁基胺(10.71) cH K10.7110.641acapH=10.6b4由于 c H ,且c -+-+a所以最簡式計算是合理的b4.10 一溶液含 1.28gL 苯甲酸和 3.65gL 苯甲酸鈉，求其 。c解： (苯甲酸)=1.280.01048mol1mol1122.12(苯甲酸鈉)=3.65 cH K3.591acapH=3.59b由于 c H ,且c -+-+a所以最簡式計算是合理的b4.11 下列三種緩沖溶液的 pH ?如分別加

53、入 1mL6 molL HCI溶液，它們的 pH ?(1)100mLl.0molL HOAc 和 1.0mo molL NaOAc 溶液；液；液。(2)100mL L HOAc 和 L NaOAc 溶(3) 100mL L HOAc 和 L NaOAc 溶這些計算結(jié)果說明了什么問題?解：(1) 100mLl.0molL HOAc 和 1.0mo molL NaOAc 溶液 1.01.0H 104.74104.74pH 4.74加入mL6.0molL HCl1100116100116c(Ac ) 0.93c(HAc) 1.051011.05101 H 104.74104.690.93pH 4.6

54、9(2) 100mL L HOAc 和 L NaOAc 溶液 0.051.0H 104.74106.04pH 6.04加入mL6.0molL HCl11001161000.0516c(Ac ) 0.93c(HAc) 0.1091010.109101 H 104.74105.680.93pH 5.68(3) 100mL L HOAc 和 L NaOAc 溶液 0.070.07H 104.74104.74pH 4.74加入mL6.0molL HCl11000.0716 11000.0716 13c(Ac ) c(HAc) 1011101101101 10113H 104.74103.63101pH

55、 3.63計算結(jié)果說明 , 越大且二者的比值趨向1 時,溶液的 pH 值c cab變化小,溶液的緩沖性能好4.12 pH?計算變化前后的 。 (1)0.10 L HCI；(2)0.10molL NaOH；(3)0.10 L HOAc；(4)0.10 molL NH H 0+0.10 mo1L NH Cl。324解：(1)H =0.10molLpH=1.00pH=2.00+1稀釋后H =0.010molL+1(2) OH =0.10molLpOH=1.000-1pH=13.0稀 釋 后 OH =0.010molLpOH=2.00-1pH=12.00(3)cK 0.10 104.7410Kaw0.

56、10c105K 104.74 aH 0.10104.74 1.3410mol31pH 2.87稀釋后0.01cK 0.01 1010c1054.74 KK 10aw4.74 aH 0.01104.74 4.2410mol41pH 3.37 (4)0.10.1cH K9.261acapH=9.26b稀釋后 0.010.01H 109.26109.26pH=9.264.13 將具有下述 pH 的各組強(qiáng)電解質(zhì)溶液，以等體積混合，所得溶液的 pH?(1)pH 1.00+pH 2.00 ； (2)pH1.00+pH5.00 ；(3)pH13.00+pH1.00 ；(4)pH 14.00+pH 1.00；

57、(5)pH 5.00+pH 9.00。解：(1) V V12H 0.05V 1.26(2) V V15H V (3)pH=13.00 H =10OH=10+-pH=1.00 H =10+H + OH H OpH=7.00+-2(4) pH=14.00OH=1.0-pH=1.00 H =10+ 1.0V 0.1VV 0.45 13.65(5) pH=5.00 H =10+pH=9.00 H =10 OH=10+-H + OH H OpH=7.00+-24.14 欲配制pH=10.0 的緩沖溶液1 16.0molL 氨水420mL，需加 NH C1 ?4解：設(shè)需加NH C1m 克416.00.42

58、0c(NH ) 6.721.03m101453.496.7210 101074=65.4g4.15 欲配制 500 mLpH=5.0 的緩沖溶液，用了 6molL HOAc 34 mL，需加 NaOAc3H O ?2解：設(shè)需加 3H m 克260.0340.50m10 1054.74136.080.50=202.1g4.16 需配制pH=5.2 的溶液，應(yīng)在1 L 0.01 molL 苯甲酸中加人多少克苯甲酸鈉?解：需加苯甲酸鈉 m克0.0110 10221m144.09m=14.2g4.17 需要pH=4.1 HOAc 十 NaOAc和苯甲酸+苯甲酸鈉(HB+NaB)NaOAcHOAc和Na

59、B 0.1molL ?解釋之。解： HAc-NaAcc(HAc)c(HAc) 4.744.1c(NaAc)c(NaAc)HB-NaBc(HB)c(HB) 4.210.784.1c(NaB)c(NaB)c用 NaB ac4.18 將一弱堿0.950g 溶解成100mL 溶液，其pH 為 110，b已知該弱堿的相對分子質(zhì)量為 125，求弱堿的 pK 。解：b0.9501250.10c b0.076mol1 pH 11.0OH 103c比較大b10 K 0.0763bK 1.3210pK 4.885習(xí)題 4b-2b4.1 用 0.01000mol L HNO 溶 液 滴 定 20.00mL0.010

60、003molL NaOH pH ?化學(xué)計量點附近的滴定突躍為多少?應(yīng)選用何種指示劑指示終點?解：HNO + NaOH NaNO + H O332化學(xué)計量點的pH=7.00計量點前 NaOH 剩余 0.1時 0.010000.02OH 5.0010620.0019.98pH=8.70計量點后，HNO 過量 0.02mL3 0.010000.02H 5.010620.0020.02pH=5.30滴定突躍為 8.70-5.30,選中性紅為指示劑4.2 某弱酸的pK =9.21，現(xiàn)有其共軛堿NaA溶液 20.00 mLa濃度為 0.1000 molL ，當(dāng)用0.1000molL HCI 溶液滴定時，化