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兰叶青 无机及分析化学课后答案 第六章

第六章 习题答案

6-1解:C. 6-2解:A. 6-3解:D. 6-4解:C. 6-5解:A. 6-6解:A.

6-7解:① +-

3[H ][N H ][O H ]=+

② +

-

3[H ][N H ][O H ][H Ac]=+- ③ -+

-2[O H ][H ][H S ]2[H S]=++ ④ +

--2[H ][O H ][C N ]C =+-

⑤ +

-2-3-4434[H ][O H ][H PO ]2[PO ][H PO ]=++- ⑥ +

2---4[H ]2[SO ][H C O O ][O H ]=++ 6-8解:① 35

(NH ) 1.7910b K Θ-=? +4

1410

5

(N H

)

1.0010

5.5910

1.7910

a K Θ

---?∴=

=??

又 +4

7

(N H

)

10a K Θ-

∴NH 4Cl 不能直接用酸碱滴定法滴定。

② 4

(HF) 3.5310a K Θ-=?

-

1411

4

(F ) 1.0010

2.8310

3.5310

b K Θ

---∴=

=??

又-

7

(F )10

b K Θ

-

∴NaF 不能被直接用酸碱滴定法滴定。 ③ 3310

H BO 7.310

K Θ

-=?;不能用强碱直接滴定。

④ 见教科书P.

6-9解:酸:H 3PO 4, HCl

碱:AC -, OH -

既是酸又是碱:H 2PO 4-

6-10解:HCl NaAc HAc NaCl +=+

由-(Ac )pH p lg

(H Ac)a

c c

K c c

ΘΘΘ

=+

得-

(Ac )4.44 4.75lg

(H Ac)c c

c c

ΘΘ

=+

-

(Ac )(HAc)0.50c c ∴=

为和HCl 反应而生成HAc 需加入NaAc 的物质的量:

1

0.10 1.00.10m ol L L m ol -??=

设为得到缓冲溶液需再加入的量为x mol 的NaAc 0.10 0.50x mol mol =

0.050()x m ol =

即NaAc 的总加入量为:0.100.0500.15()m ol += 即:1

0.1582.0312.3mol g mol g -??=

6-11解:2HB NaOH NaB H O ++

加入0.2 g NaOH 的浓度为:1

0.2400.10.05()mol L -÷=? 设原溶液中抗碱成分B -为x mol/L

0.055.6 5.3lg 0.250.05

x +=+-

0.0520.20

x +=

,0.35()x mol L =

设原溶液pH 为y :

0.355.3lg

0.25

5.30.15 5.4

y =+=+=

6-12解:要配制 5.00pH =的缓冲溶液,首先选择共轭酸碱对中酸的(HAc)p a K Θ

尽可能和

p H 5.00=k 接近。查附录四,(HAc)p 4.75a K Θ

=。故选用HAc-NaAc 缓冲对。

0.20(N a A c )5.004.75

l g 0.20(H A c )

V V

?∴=+?

(H A c )(N a A c )0

.575V V =

又根据题意:(H Ac)(N aAc)1V V L += 解得:(N aA c)635V m L =,(H Ac)365V m L =

即:取0.20 mol/L 的NaAc 635 mL 与0.20 mol/L 的HAc 365 mL 混合可得要求的缓冲溶液。

6-13解:343424242H PO 3Na PO 4Na HPO NaH PO +=+

根据反应方程式,H 3PO 4和Na 3PO 4完全反应,它们的摩尔数比应为2 : 3 34

H

PO 25.00.4010()n m m ol =?= 34

N a

PO 30.00.5015()n m m ol =?=

所以H 3PO 4与Na 3PO 4恰好反应完全,形成H 2PO 4--HPO 42-缓冲体系: 24

N a

H PO 20550.36C m m ol m L m ol L == 24

N aH

PO 5550.091C m m ol m L m ol L ==

2424

N a H PO 2N aH PO 0.36lg

7.20lg

7.800.091

a C pH pK C =+=+=

6-14解:(1)10

(HCN) 4.9310

a K -=?

pH 2=时, 2

(H

C N )

2

10

10

110

4.9310

δ---=

+?

即主要以HCN 型体存在。

(2)pH 8=时,

--

+C N 10

12

10

[C N ]0.10[H ]4.9310

0.10 1.0

10

4.9310

a

a

K C K δΘ

Θ

---=?=?

+?=?

+?

6-15解:此题属于强碱滴定弱酸问题:可否被滴定的判据是8

10a C K Θ

-?≥-,终点产物是HCOO -,化学计量点的pH 值就是HCOO -溶液的pH 值。 已知 4

(HCOOH) 1.7710a K Θ-=? -

11

(H C O O )(H C O O H )

5.6510

w b a K K K

Θ

Θ

Θ

-=

=?

4

58

0.101.77

101.771010a C K Θ

---?=?

?=?>,故可以直接滴定。

-

61

(O H )01.6510()

C m ol L --=

=

=??

兰叶青 无机及分析化学课后答案  第六章

兰叶青 无机及分析化学课后答案  第六章

5.78p O H =,14 5.788.22pH =-=,可选用的指示剂百里酚蓝或酚酞。 6-16解:以酚酞为指示剂,终点仅有Na 2CO 3与HCl 的反应,生成NaHCO 3,这样:

0.2120

20.50106

0.765210000.6020

??=,即76.52%

再加甲基橙为指示剂为终点时,生成的NaHCO 3与原有的NaHCO 3均与HCl 反应:

0.2120

(24.08

20.50)84

0.10591000

0.6020

?-?=,即10.59%

6-17解:Na 3PO 4和NaH 2PO 4不能共存。

甲基橙变色在pH = 4左右,所以用甲基橙作指示剂时,PO 43-与HCl 反应生成H 2PO 4-,

HPO 42-反应生成H 2PO 4-;而百里酚酞变色在pH = 9~10左右,所以用百里酚酞作指示剂时,PO 43-仅反应生成为HPO 42-。所以,若PO 43-反应生成HPO 42-消耗HCl 12.00 mL ,则可推算PO 43-反应生成H 2PO 4-消耗的HCl 应为2×12 mL 。即: 340.250012.00

163.94

N a PO :

0.49181000 1.000

??

=,即49.18 %

240.2500(32.0012.002)141.96

N a H PO :

0.28391000 1.000

?-??=,即28.39 % 杂质为:1(49.18%28.39%)22.43%-+= 6-18解:+

-

333423N H H BO N H H BO +=+ -+

2333H BO H H BO +=

25.00.10014

6.2572.9%

1000

0.300

???=? 6-19解:因滴定程序不同,此题中的V 1和V 2的含意与教科书中“双指示剂法”的V 1和V 2

不同。设以酚酞为指示剂,消耗的HCl 体积为V 1,以甲基橙为指示剂,消耗的HCl 体积为V 2,则混合碱分析方法如下: 因 2NaOH HCl NaCl H O +=+ 2332Na CO HCl NaHCO H O +=+ 322NaHCO HCl NaCl H O CO +=++

则当V 1 = V 2时,试样组成为NaOH ; 当V 2 = 2V 1时,试样组成为Na 2CO 3;

当V 2 > 2V 1时,试样组成为Na 2CO 3 + NaHCO 3; 当 V 1 < V 2 < 2V 1时,试样组成为NaOH+Na 2CO 3; 当 V 1 = 0, V 2 ≠ 0时,试样组成为NaHCO 3。 由此推断此题中混合碱的组成为NaOH+Na 2CO 3。 230.1000(35.0030.00)106

250%(N a C O )100%22.08%2.4001000

25.00

?-?=??=?

0.1000[30.00(35.0030.00)]106

250%(N aO H )40100%41.67%2.4001000

25.00

?--?=

?

?=?

%()1(22.08%41.67%)36.25%=-+=杂质

6-20解:当以酚酞为指示剂用HCl 滴定该NaOH 时,由于吸收了空气中的CO 2,消耗了一部分NaOH ,其实际浓度为:N aO H 0.114344.62

0.1020(m ol L)50.00

c ?=

=

吸收的CO 2克数为:(0.10260.1020)44.000.026(g L)-?=

6-21解:此题是用酸碱滴定法测定混合物中HCl 和NH 4Cl 的含量。一般应考虑两个问题:

一是如何逐个测定混合物中的成分。对HCl 很明显,用NaOH 直接滴定,滴定终点产物为NaCl, pH = 7;NH 4Cl 属于质子酸,但是弱酸,8

10a cK Θ

-<,不可以直接滴定,而要用间接法:蒸馏法或甲醛法。

二是相互干扰问题。如果用NaOH 直接滴定混合物,可以测定HCl ,而NH 4Cl 不干扰,

终点产物是NH 4Cl 溶液。+6(H )7.4810

c -=

≈? pH 5.1≈左右;如果先用蒸馏法或

兰叶青 无机及分析化学课后答案  第六章

甲醛法测定NH 4Cl ,很明显,要先中和掉共存的HCl ,即干扰后测定HCl. 因此,可以先用NaOH 直接滴定HCl ,再用蒸馏法或甲醛法测定NH 4Cl 。

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