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高教版分析化学课后习题答案第4至7章
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高教版分析化学课后习题答案第4至7章
官方公共微信34无机及分析化学(第二版)各章要求及例题讲析1-4章-第5页
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34无机及分析化学(第二版)各章要求及例题讲析1-4章-5
解：pH=9.0pOH=14.0C9.0=5.0；设加入V1mLHCl以中和NaOHV1=[45?；设加入xmLHCl使溶液pH=3.0c(H+)=；6.0?x10?3/(45+7.5?10?5+x；共需加入HCl：7.5mL+7.5?10?2mL；9．H2SO4第一级可以认为完全电离，第二级K?；中每种离子的平衡浓度；解：HSO4?H++SO42?；起始浓
解： pH = 9.0 pOH = 14.0 C 9.0 = 5.0 c(OH?) =1.0? 10?5 mol?L?1 n(NaOH)= 45?10?5 mol设加入V1 mLHCl 以中和NaOH V1 = [45?10?5/6.0]103mL = 7.5?10?2 mL设加入x mLHCl使溶液pH =3.0 c(H+) =1?10?3 mol?L?16.0? x10?3/(45+7.5?10?5 + x10?3 ) = 1?10?3 x = 7.5mL共需加入HCl：7.5mL + 7.5?10?2 mL = 7.6mL9．H2SO4第一级可以认为完全电离，第二级K?a2 =1.2×10?2，，计算0.40 mol?L?1 H2SO4溶液中每种离子的平衡浓度。解： HSO4? H+ + SO42?起始浓度/mol?L?1 0.40 0.40 0平衡浓度/mol?L?1 0.40?x 0.40 +x x1.2?10?2 = x(0.40 + x)/(0.40 ? x) x = 0.011 mol?L?1c(H+) = 0.40 + 0.011 = 0.41 mol?L?1 pH = ?lg0.41 = 0.39c(HSO4?) = 0.40 ? 0.011 = 0.39 mol?L?1 c(SO42?) = 0.011 mol?L?1 10．某一元酸与36.12mL 0.100 mol?L?1 NaOH溶液中和后，再加入18.06mL 0.100 mol?L?1 HCl溶液，测得pH值为4.92。计算该弱酸的解离常数。解：36.12mL0.100 mol?L?1NaOH与该酸中和后, 得其共轭碱nb=3.612?10?3mol；加入18.06mL0.100mol?L?1HCl后生成该酸na=1.806?10?3mol；剩余共轭碱nb=(3.612?1.806)?10?3mol = 1.806?10?3molpH = pK?a ? lgca/cb= pK?a = 4.92 K?a = 10?4.92 = 1.2?10?511．求1.0×10?6 mol?L?1HCN溶液的pH值。（提示：此处不能忽略水的解离）?10解：K?a(HCN)= 6.2?10 ca?K?a&20K?w ca/K?a?500?6?10?14?7?c(H?)?ca?Kol?L?1 ?a ?Kw ?.0?10?6.2?10?1.0?10?1.0?10mpH = 7.0 ?112．计算浓度为0.12mol?L 的下列物质水溶液的pH值（括号内为pK?a值)：(1) 苯酚（9.89）；
(2) 丙烯酸(4.25)(3) 氯化丁基胺( C4H9NH3Cl) (9.39)；
(4) 吡啶的硝酸盐(C5H5NHNO3)(5.25)解：(1) pK?a = 9.89 c( H+) =(2) pKa = 4.25 c( H) =(3) pK?a = 9.39 c( H+) = ?ca?Ka??0. 12?10?9.89?3.9?10?6pH = 5.41 ?4.25 12?10ca?Ka?0.?2.6?10?3pH = 2.59
+?9.39 12?10ca?Ka??0.?7.0?10?6pH = 5.15?5.25?4 ??10pH = 3.09
(4)pK?a = 5.25 c( H+) = ca?Ka?0.?－－13．H2PO4的K?a2 = 6.2×10?8，则其共轭碱的K?b是多少？如果在溶液中c(H2PO4)和其共轭碱的浓度相等时，溶液的pH将是多少？解： K?b = K?w/K?a = 1.0?10?14/6.2?10?8 =1.6?10?7pH = pK?a ? lgca/cb = pK?a= ?lg(6.2?10?8) = 7.2014．0.20mol的NaOH和0.20molNH4NO3溶于足量水中并使溶液最后体积为1.0 L，问此时溶液pH为多少。解：平衡后为0.20 mol?L?1的NH3?H2O溶液 K?b=1.74?10?5cbK?b &20K?w cb/K?b & 500c(OH?) =cb?Kb?0.20?1.74?10?1.87?10mol?L?1pOH = 2.73 pH = 14.00 ? 2.73 = 11.2715．欲配制250mL pH=5.0的缓冲溶液，问在125mL1.0 mol?L?1NaAc溶液中应加多少6.0mol?L?1的HAc和多少水？解： pH = pKa ? lgca/cb 5.0 = ?lg(1.74?10?5) ? lgca/cbca/cb = 0.575 cb =1.0 mol?L?1?125/250 = 0.50 mol?L?1ca = 0.50 mol?L?1?0.575 = 0.29 mol?L?1V?6.0mol?L?1 = 250mL ?0.29mol?L?1 V = 12mL
?5?3即要加入12mL 6.0 mol?L?1 HAc 及 250 mL ?125 mL ?12 mL =113mL水。16．今有三种酸(CH3)2AsO2H， ClCH2COOH，CH3COOH，它们的标准解离常数分别为6.4×10?7, 1.4×10?5 , 1.76×10?5。试问：(1)欲配制 pH= 6.50缓冲溶液，用哪种酸最好？(2)需要多少克这种酸和多少克NaOH以配制1.00L缓冲溶液，其中酸和它的共轭碱的总浓度等于1.00mol?L?1？解：(1)(CH3)2AsO2H的pKa = 6.19；ClCH2COOH的pKa = 4.85；CH3COOH的pKa = 4.76；配pH = 6.50的缓冲溶液选(CH3)2AsO2H最好，其pKa与pH值最为接近。(2)pH = pKa ? lgca/cb 6.50 = 6.19 ? lg[ca/(1.00?ca)] ca = 0.329 mol?L?1cb = 1.00?ca = 1.00 mol?L?1 ?0.329 mol?L?1= 0.671 mol?L?1应加NaOH： m(NaOH)= 1.00L ?0.671 mol?L?1?40.01g?moL?1=26.8g需(CH3)2AsO2H：m((CH3)2AsO2H) =1.00L ?138 g?moL?1 =138g17．现有一份HCl溶液，其浓度为0.20 mol?L?1。(1)欲改变其酸度到pH= 4.0应加入HAc还是NaAc？为什么？(2)如果向这个溶液中加入等体积的2.0 mol?L?1NaAc溶液，溶液的pH是多少？(3)如果向这个溶液中加入等体积的2.0 mol?L?1HAc溶液，溶液的pH是多少？(4)如果向这个溶液中加入等体积的2.0 mol?L?1NaOH溶液，溶液的pH是多少？ 解：(1) 0.20 mol?L?1HCl溶液的pH=0.70，要使pH = 4.0，应加入碱NaAc；(2)加入等体积的2.0 mol?L?1 NaAc后，生成0.10 mol?L?1HAc；余(2.0?0.20)/2 = 0.90 mol?L?1NaAc；pH = pKa ? lgca/cb pH = ?lg(1.74?10?5) ?lg(0.10/0.90) = 5.71(3)加入2.0 mol?L?1的HAc后, c(HAc) =1.0 mol?L?1 HAc H+ + Ac?1.0 ?x 0.10 +x x1.74?10?5 = (0.10 +x)x/(1.0?x) x =1.74?10?4 mol?L?1c(H+) = 0.10 mol?L?1+1.74?10?4 mol?L?1 = 0.10 mol?L?1 pH = 0.10(4)反应剩余NaOH浓度为0.9 mol?L?1pOH = ?lg0.9 = 0.05 pH = 14.00?0.05 = 13.9518．0.5000 mol?L?1 HNO3溶液滴定0.5000mol?L?1 NH3?H2O溶液。试计算滴定分数为0.50及1.00时溶液的pH值。应选用何种指示剂？解：滴定分数为0.50时，NH3?H2O溶液被中和一半，为NH3?H2O和NH4+的混合溶液；pOH = pKb ? lgcb/ca 其中ca = cbpOH = ?lg(1.74?10?5) = 4.76 pH = 14.00 ? 4.75 = 9.24滴定分数为1.00时，NH3?H2O刚好完全被中和，溶液为0.2500 mol?L?1 NH4+；Ka(NH4+)= Kw/Kb = 1.00?10?14/1.74?10?5 = 5.75?10?10 caKa&20Kw ca/Ka&500c(H?)?cKa?0.?10?10?1.20?10?5pH= 4.92可选指示剂：甲基红较好(4.4~6.2)；溴甲酚绿(3.8~5.4)。－19．人体中的CO2在血液中以H2CO3和HCO3 存在，若血液的pH为7.4，求血液中 H2CO3－?与HCO3 的摩尔分数x(H2CO3)、x(HCO3)？解：H2CO3的Ka1 = 4.2?10?3 (pKa1 = 6.38)； Ka2 = 5.6?10?11 (pKa2 = 10.25)pH = pKa ? lgca/cb 7.4 = 6.38 ? lg c(H2CO3)/c(HCO3?)c(H2CO3)n(H2CO3)??0.095??c(HCO3)n(HCO3)n(H2CO3) = 0.095n(HCO3?)n(H2CO3)0.095n(HCO3)x(H2CO3) ???0.087???n(H2CO3)?n(HCO3)0.095n(HCO3)?n(HCO3)n(HCO3)n(HCO3)x(HCO3)???0.91???n(H2CO3)?n(HCO3)0.095n(HCO3)?n(HCO3) ?或 x(HCO3) = 1? x(H2CO3) = 1? 0.087 = 0.91320．回答下列问题并说明理由。 ????(1)将NaHCO3 加热至270~300℃，以制备Na2CO3基准物质，如果温度超过300℃，部分Na2CO3分解为Na2O，用此基准物质标定HCl溶液，对标定结果有否影响？为什么？(2)以H2C2O4?2H2O来标定NaOH浓度时，如草酸已失去部份结晶水，则标定所得NaOH的浓度偏高还是偏低？为什么？(3)NH4Cl或NaAc含量能否分别用碱或酸的标准溶液来直接滴定？(4)NaOH标准溶液内含有CO32?，如果标定浓度时用酚酞作指示剂，在标定以后测定物质成份含量时用甲基橙作批示剂，讨论其影响情况及测定结果误差的正负。解：(1)若Na2CO3部分分解为Na2O，由于失去了CO2，则消耗比Na2CO3时更多的HCl，即所用HCl的体积增加，使HCl的浓度偏低。(2)H2C2O4?2H2O失去部分结晶水，则相同质量的草酸消耗的NaOH体积增加，使NaOH的浓度偏低。(3)由于NH3?H2O可以直接滴定，故NH4Cl不可直接滴定(caKa&10?8)；同理NaAc的caKb&10?8，不可直接滴定。(4)若NaOH溶液内含CO32?，标定时用酚酞作指示剂，而测定时用甲基橙为指示剂。由于标定时CO32?在NaOH中以Na2CO3存在， Na2CO3?NaHCO32NaOH + CO2 ?Na2CO3 + H2O 2molNaOH~1molNa2CO3 ~1mol HCl即使V(NaOH)值上升，标定计算出的c(NaOH)下降，(以NaOH与HCl反应为例，别的物质也一样)。测定时用甲基橙为指示剂，Na2CO3 + 2HCl ?2NaCl+ H2O +CO21molNa2CO3~2mol HCl~2molNaOH 即CO2不构成影响测定结果，由于与c成正比，c下降故结果产生负误差。21．下列酸或碱能否准确进行滴定？(1)0.1 mol?L?1HF；
(2)0.1 mol?L?1HCN；(3) 0.1 mol?L?1 NH4Cl；
(4) 0.1 mol?L?1 C5H5N（吡啶）；(5) 0.1 mol?L?1NaAc；解：(1) Ka(HF)= 6.6?10?4 ca = 0.1 mol?L?1 caKa = 6.6?10?5&10?8 故可准确进行滴定；(2) Ka(HCN)=6.2?10?10 ca = 0.1 mol?L?1 cKa = 6.2?10?11&10?8 故不可准确进行滴定；(3) Kb(NH3)=1.74?10?5 Ka =Kw/Kb=1.00?10?14/1.74?10?5 = 5.75?10?10 ca= 0.1 mol?L?1 caKa =5.75?10?11&10?8 故不可准确进行滴定；(4) 吡啶Kb=1.7?10?9 cb=0.1mol?L?1 cbKb =1.7?10?10&10?8 故不可准确进行滴定；(5) Ka(HAc)=1.74?10?5 Kb = 1.00?10?14/1.74?10?5 = 5.75?10?10 cb= 0.1mol?L?1 cbKb =5.75?10?11&10?8 故不可准确进行滴定 。22．下列多元酸或混合酸的溶液能否被准确进行分步滴定或分别滴定？(1)0.1mol?L?1 H2C2O4；
(2)0.1 mol?L?1 H2S；(3)0.1 mol?L?1 柠檬酸；
(4)0.1 mol?L?1 酒石酸；(5)0.1 mol?L?1 氯乙酸＋0.1 mol?L?1 乙酸；
(6)0.1 mol?L?1 H2SO4＋0.1 mol?L?1 H3BO3； 解：(1) H2C2O4 Ka1=5.9?10?2 Ka2=6.4?10?5 ca= 0.1 mol?L?1cKa1&10?8 caKa2&10?8 Ka1/Ka2=5.9?10?2/6.4?10?5&104 故不可准确进行分步滴定；(2) H2S Ka1=1.07?10?7 Ka2=1.3?10?13 ca = 0.1 mol?L?1caKa1&10?8 caKa2&10?8 故不可准确进行分步滴定，但可滴定至HS；(3) 柠檬酸 Ka1=7.4?10?4 Ka2=1.7?10?5 ca = 0.1 mol?L?1 caKa1&10?8 caKa2&10?8 但Ka1/Ka2=7.4?10?4/1.7?10?5&104 故不可准确进行分步滴定；(4) 酒石酸Ka1=9.1?10?4 Ka2=4.3?10?5 c = 0.1 mol?L?1 cKa1&10?8 cKa2&10?8 但 Ka1/Ka2 =9.1?10?4/4.3?10?5&10 4 故不可准确进行分步滴定；(5) CH3COOCl的Ka?=1.4?10?3 CH3COOH的 Ka??=1.74?10?5Ka?/Ka?? = 1.4?10?3/1.8?10?5 &104 故不可准确进行分别滴定；(6)H2SO4 的第一级离解可认为完全离解 Ka2=1.2?10?2H3BO3的Ka1=5.8?10?10 Ka2、Ka3很小，忽略。H2SO4的二级离解常数很大，故产生一个终点，H3BO3不干扰。而H3BO3的Ka很小，故不可直接滴定。23．已知某试样可能含有Na3PO4，Na2HPO4和惰性物质。称取该试样1.0000g，用水溶解。试样溶液以甲基橙作指示剂，用0.2500mol?L?1 HCl溶液滴定，用去了32.00mL。含同样质量的试样溶液以百里酚酞作指示剂，需上述HCl溶液12.00mL。求试样中Na3PO4和Na2HPO4的质量分数。解：由题意可得：试样中含Na3PO4和Na2HPO4(不可能含NaH2PO4)Na3PO4 + HCl = Na2HPO4 + NaCl (百里酚酞)Na2HPO4 + HCl = NaH2PO4 + NaCl (甲基橙)w(Na3PO4) = 12.00?10?3L?0.2500 mol?L?1?163.94g?mol?1/1.0000g = 0.4918w(Na2HPO4) = (32.00?12.00?2)?10?3L?0.2500 mol?L?1?141.96g?mol?1/1.0000g = 0.283924．称取2.000g干肉片试样，用浓H2SO4煮解(以汞为催化剂)直至其中的氮素完全转化为硫酸氢铵。用过量NaOH处理，放出的NH3吸收于50.00mL H2SO4(1.00mL相当于0.01860gNa2O)中。过量酸需要28.80mL的NaOH(1.00mL相当于0.1266g邻苯二甲酸氢钾)返滴定。试计算肉片中蛋白质的质量分数。(N的质量分数乘以因数6.25得蛋白质的质量分数)。解：0.01860g Na2O的物质的量n(Na2O) = 0.0g?mol?1 = 3.001?10?4mol0.1266g 邻苯二甲酸氢钾的物质的量n(邻) = 0.g?mol?1 = 6.199?10?4mol 50.00mL H2SO4的物质的量n(H2SO4) = 50.00mL?3.001?10?4mol?mL?1 = 1.501?10?2mol 28.80mLNaOH的物质的量n(NaOH) = 28.80mL?6.199?10?4mol?mL?1= 1.785?10?2mol1mol H2SO4~2molNaOH N~NH4+~1/2H2SO4~NaOHn(NaOH) = 2n(H2SO4) ； n(NH3)= 2n(H2SO4)w(蛋白质)= 6.25? [14.007? (1.501?10?2mol ?1.785?10? 2mol/2)?2]/2.000 = 0.532725．有一在空气中暴露过的氢氧化钾，经分析测定内含水7.62％，K2CO3 2.38%和KOH90.00%。将此样品1.000g加1.000 mol.L?1HCl溶液46.00mL，过量的酸再用1.070 mol?L?1KOH溶液回滴至中性。然后将此溶液蒸干，问可得残渣多少克？解：1.000g样品中m(K2CO3) = 0.0238g；m(KOH) = 0.90g；则：n(K2CO3) = 0.0g?mol?1 = 0.0001722moln(KOH) = 0. g?mol?1 = 0.01604molK2CO3 + 2HCl = 2KCl + H2O + CO2 2n(K2CO3) = n(HCl) n(HCl) = n(KOH)故K2CO3与KOH共同消耗HCl n(HCl)= 2? 0.0001722 mol +0.01604 mol =0.01638molHCl共46.00?10?3L?1.000mol.L?1=0.04600mol；剩余HCl共0.04600mol? 0.01638mol = 0.02962mol；HCl与K2CO3 及KOH作用生成KCl 0.01638mol ；过量的HCl用KOH回滴生成KCl0.02962mol；所以生成KCl的物质的量为n(KCl) = 0.04600molm(KCl) = 0.04600mol ? 74.55g?mol?1 = 3.429g 即可得残渣3.429g。26．称取混合碱试样0.8983g，加酚酞指示剂，用0.2896 mol?L?1HCl溶液滴定至终点，计耗去酸溶液31.45mL。再加甲基橙指示剂，滴定至终点，又耗去24.10mL酸。求试样中各组分的质量分数。解：分析：用酚酞耗去31.45mL盐酸,再用甲基橙耗去24.10盐酸，可知试样有NaOH和Na2CO3组成。w(Na2CO3) = 24.10?10?3?0./0.8983 = 0.8235w (NaOH)=[(31.45?24.10)?10?3?0.]/0.8983 = 0.0948127．有一三元酸，其pK?a1= 2.0，pK?a2= 6.0，pK?a3 =12.0。用氢氧化钠溶液滴定时，第一和第二化学计量点的pH分别为多少？两个化学计量点附近有无pH突跃？可选用什么指示剂？能否直接滴定至酸的质子全部被作用？解：K?a1=10?2 K?a2=10?6 K?a3=10?12?1Ka2 ??10第一计量点时 c(H+)=Ka ??6?2?6?10?4 pH= 4
?9?10 pH= 9
a2 K?a3 ??10第二计量点时 c(H+)=K?由于cK?a1&10?8 cK?a2=10?7 &10?8 (含c=0.1mol?L?1)故两个计量点产生pH突跃，但第二计量点的突跃可能较小，最好用混合指示剂，?12第一计量点用甲基橙，第二计量点时用百里酚酞+酚酞。由于cK?a3=10?13 &&10?8，因而不能滴定至酸的质子全部被作用。28．某一元弱酸(HA)试样1.250g，用水溶解后定容至50.00mL，用41.20mL0.0900mol?L?1NaOH标准溶液滴定至化学计量点。加入8.24mLNaOH溶液时，溶液pH为4.30。求：(1)弱酸的摩尔质量(g?mol?1) (2)弱酸的解离常数(3)化学计量点的pH值 (4)选用何种指示剂解：(1) HA + NaOH = NaA + H2O1.250g/M = 41.20?10?3L?0.0900 mol?L?1M = 1.250g/[41.20?10?3?0.0900]mol =337g?mol?1(2) pH = pK?a ? lgca/cbpK?a = pH + lgca/cb= 4.30 + lg[(41.20?8.24)?10?3?0.0900]/[8.24?10?3?0.0900]= 4.30 + lg(32.96/8.24)= 4.90K?a = 10?4.90 = 1.3?10?5(3) K?b= K?w/K?a = 10?14.00/10?4.90=10?9.100.?10?9.10?5.68?10?6cK?b50.00?41.20计量点时c(OH?)=?6 pH = 14.00 ? pOH =14.00 +lg 5.68?10= 8.75(4) 可选酚酞为指示剂。29．What is the pH at 25℃ of a solution which is 1.5 mol?L?1 with respect to formic acid and 1.0mol?L?1with respect to sodium formate? pK?a for formic acid is 3.751 at 25℃。解：已知甲酸的pK?a = 3.751，求1.5mol?L?1甲酸的pH值和1mol?L?1甲酸钠的pH值。甲酸的ca=1.5 mol?L?1 caK?a &20Kw ca/K?a&500?0.0163 c(H+)=caKa?.5?10pH=1.79甲酸钠的K?b= K?w/K?a = 10?14.00/10?3.751=10?10.25cb =1.0mol?L?1 cbK?b&20K?w cb/K?b&500?7.5?10
c(OH?)=bKb?.0?10pOH = 5.13 pH = 14.00?5.2 = 8.8730．Calculate the concentration of sodium acetate needed to produce a pH of 5.0 in a solution ofacetic acid (0.10mol?L?1) at 25℃. pKa for acetic acid is 4.756 at 25℃.解： pH = pKa ? lgca/cblgca/cb = pKa? pH = 4.756 ? 5.0 = ?0.24 ca/cb = 0.57cb = 0.10/0.57 = 0.18(mol?L?1)31．Calculate the percent ionization in a 0.20 mol?L?1 solution of hydrofluoric acid, HF(Ka=7.2×10?4)。ca?0.20?2解： Ka=1? 7.2?10?4 =1?0.20?2 + 7.2?10?4? ? 7.2?10?4 = 0? = 0.05832．The concentration of H2S in a saturated aqueous solution at room temperature isapproximately 0.10 mol?L?1. Calculated c(H3O+),c(HS?),and c(S2?) in the solution.解：H2S的Ka1=1.1?10?7 Ka2=1.3?10?13caKa1=1.3?10?8 &20Kw ca/Ka1&500?7?4cK?0.10?1.1?10?1.0?10aa1c(H)=(mol?L?1)HS? H+ + S2?1.0?10?4?x 1.0?10?4+x x 2?3.751?10.25?6+包含各类专业文献、外语学习资料、各类资格考试、生活休闲娱乐、行业资料、应用写作文书、文学作品欣赏、专业论文、34无机及分析化学(第二版)各章要求及例题讲析1-4章等内容。　
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提问者采纳
只能代表元素.D
其他物质中只有氧原子，不能代表物质5.C
可能是混合物，O2和O3的混合物64
提问者评价
太给力了，你的回答完美地解决了我的问题，非常感谢！
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空气是混合物
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2题B项二氧化碳与硅酸根反应生成硅酸沉淀C项Cl2与亚铁离子反应不能共存D项CO2与氢氧根反应4题由题知溶液甲与过量氨水反应生成沉淀则溶液甲中含铝离子,则溶液X可能有铝离子或偏铝酸根,又溶液遇酸冒气体则X中必有亚硫酸根或碳酸根（可能二者兼有）故X中无铝离子和镁离子铝离子遇亚硫酸根和碳酸根双水解,镁离子与碳酸根结合生成沉淀,则A项气体可能既有SO2又有CO2,B项只为硅酸,D项碳酸根可能在溶液中,故选C
A，正确呀。。。如果能反应的话，就变成弱酸制备强酸了。CaCl2+CO2+H2O=CaCO3+2HCl H2CO3得到HCl4、经分析可知，溶液中不能含有镁离子和铝离子，一定含有偏铝酸根和硅酸根，钾离子一定存在溶液中，C正确；A中气体甲的成分含有二氧化硫和二氧化碳，错误；沉淀甲只有硅酸沉淀一种，错误；D中碳酸根和硫酸根可以共存。选C。...