分析化学第六版课后答案(6)

22110?5。?10?4。?0.01 m144.09 m=14.2g

4.17 需要pH=4.1的缓冲溶液，分别以HOAc十NaOAc和苯甲酸+苯甲酸钠(HB+NaB)配制。试求[NaOAc]／[HOAc]和[NaB]／[HB]，若两种缓冲溶液的酸的浓度都为0.1mol·L-1，哪种缓冲溶液更好?解释之。

解： HAc-NaAc

10?4.1?10?4.74? HB-NaB

c(HAc)c(NaAc)c(HAc)?0.23

c(NaAc)10?4.1?10?4.21?c(HB)c(NaB)c(HB)?0.78

c(NaB)c 用HB?NaB好，因为a?1,容量大。cb4.18 将一弱碱0.950g溶解成100mL溶液，其pH为11．0，已知该弱碱的相对分子质量为125，求弱碱的pKb。 解：

0.950cb?125?0.076mol?L?10.10pH?11.0OH??10?3???cb比较大?10?3?Kb?0.076Kb?1.32?10?5pKb?4.88

习题4-2

4.1 用0.01000mol·L-1HNO3溶液滴定20.00mL0.01000 mol·L-1NaOH溶液时，化学计量点时

pH为多少?化学计量点附近的滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点?

解：HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O 化学计量点的pH=7.00 计量点前NaOH剩余0.1﹪时

.01000?0.02?OH??020?5.00?10.00?19.98??6

pH=8.70

计量点后，HNO3过量0.02mL

.01000?0.02?H??020?5.0?10.00?20.02??6

pH=5.30

滴定突跃为8.70-5.30,选中性红为指示剂

4.2 某弱酸的pKa=9.21，现有其共轭碱NaA溶液20.00 mL浓度为0.1000 mol·L-1，当用0.1000mol·L-1HCI溶液滴定时，化学计量点的pH为多少?化学计量点附近的滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点?

解：计量点时 HCl + NaA → NaCl + HA

c(HA)=0.05000mol·L-1

cKa?0.050000?105 c·Ka=0.05000×10-9.21﹥10Kw

?9.21104. H????0.050000?10?9.21?5.55?10?6

pH=5.26

计量点前NaOH剩余0.1﹪时 c(A-)= H????0.02?0.100019.98?0.1000?5.00?10?5 c(HA)= ?0.050

20.00?19.9820.00?19.980.050?10?9.21??6.16?10?7 ?55.00?10 pH=6.21

计量点后，HCl过量0.02mL H0.02?0.1000???20?5.00?10.00?20.02?5

pH=4.30

滴定突跃为6.21-4.30,选甲基红为指示剂。

4.3 如以0.2000mol·L-1NaOH标准溶液滴定0.2000mol·L-1邻苯二甲酸氢钾溶液，化学计量点时的pH为多少?化学计量点附近滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点?

解：计量点时产物为邻苯二甲酸钾钠

c(邻苯二甲酸钾钠)=0.1000mol·L-1

cKb1?0.10000?105?8.6410c?Kb1?0.10000?10?8.64?10Kw

OH????0.10000?10?8.64?10?4.73

pH=9.27

计量点前NaOH剩余0.1﹪时

0.02?0.2000?1.00?10?4

20.00?19.9819.98?0.2000?0.10 c(邻苯二甲酸钾钠)=

20.00?19.98c(邻苯二甲酸氢钾)= H???10??5.541.00?10?4??2.9?10?9

0.10 pH=8.54

计量点后，HCl过量0.02mL H0.02?0.2000???20?1.00?10.00?20.02??4

pH=4.00

滴定突跃为8.54-4.00,选酚酞为指示剂。

4.4 用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定0.1000 mol·L-1酒石酸溶液时，有几个滴定突跃?在第二化学计量点时pH为多少?应选用什么指示剂指示终点?

解：酒石酸 pKa1=3.04 pKa2=4.37

?c?Ka1?10?3.04?0.100?10?9Ka1Ka210?3.04??4.37?10410

又?c?Ka2?0.1000?10?4.37?10?8∴酒石酸不能分步滴定，由于第二步能准确滴定，因此只有一个突跃。

第二个化学计量点时 ，酒石酸根离子的浓度为0.03333mol·L-1

c

Kb1?0.03333?105?9.6310?c?Kb1?0.03333?10?9.21??OH??

0.03333?10?9.21?2.78?10?6 pOH=5.56 PH=8.44

选用百里酚蓝为指示剂。

4.5 有一三元酸，其pK1=2，pK2=6，pK3=12。用NaOH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滴定突跃?可选用何种指示剂指示终点?能否直接滴定至酸的质子全部被中和?

11(2+6)=4.0 ( pK1+ pK2)=2211pHsp2=( pK2+ pK3)=(6+12)=9.0

22解：pHsp1=

?

k1?104, 且ck1﹥10-8，符合分别滴定条件，故，第一化学计量点附近有pH突跃，k2应选甲基橙或甲基红为指示剂。

?

k2?106﹥104, 且ck2﹥10-8，符合分别滴定条件，故，第二化学计量点附近也有k3pH突跃，应选酚酞为指示剂。

?k3=10-12, 太小，不能满足准确，滴定条件，故，第三化学计量点附近无pH突跃，既不能滴至酸的质子全部被中和。

习题4－3

4.1 标定HCI溶液时，以甲基橙为指示剂，用Na2C03为基准物，称取Na2C03 0.613 5g，用去HCI溶液24.96mL，求HCl溶液的浓度。 解：反应方程式

Na2CO3 + 2HCl→2NaCl + CO2 + H2O

1n(HCl)= n(Na2CO3) 20.61351??24.96?10?3?c(HCl)

105.992c(HCl)=0.4638mol?L

-1

4.2 以硼砂为基准物，用甲基红指示终点，标定HCl溶液。称取硼砂0.985 4g。用去HCI溶液23.76mL，求HCI溶液的浓度。

解：反应方程式

Na2B4O7?10H2O + 2HCl→4H3BO3 + 10H2O + 2NaCl

1n(HCl)?n( Na2B4O7?10H2O) 20.98541??23.76?10?3?c(HCl)

386.372c(HCl)=0.2175 mol?L

-1

4.3 标定NaOH溶液，用邻苯二甲酸氢钾基准物0.502 6g，以酚酞为指示剂滴定至终点，

用去NaOH溶液21.88 mL。求NaOH溶液的浓度。 解：n(NaOH)=n(邻苯二甲酸氢钾)

0.5026?21.88?10?3?c(NaOH) 204.23c(NaOH)=0.1125 mol?L

-1

4.4 称取纯的四草酸氢钾(KHC204·H2C204·2H20)0.6174g，用NaOH标准溶液滴定时，用去

26.35 mL。求NaOH溶液的浓度。解：反应方程式

2KHC2O4?H2C2O4?2H2O +6NaOH →3Na2C2O4 + K2C2O4 + 8H2O

n(KHC2O4?H2C2O4?2H2O)=n(NaOH)

130.61741??26.35?10?3?c(NaOH)

254.193c(NaOH)=0.2765 mol?L-1

4.5 称取粗铵盐1.075 g，与过量碱共热，蒸出的NH3以过量硼酸溶液吸收，再以0.3865mol·L—1

HCl滴定至甲基红和溴甲酚绿混合指示剂终点，需33.68 mLHCl溶液，求试样中NH3的质

量分数和以NH4Cl表示的质量分数。 解：n(NH4+)=n(HCl)

c(HCl)?v(HCl)?10?3?17.03?100% NH3%=

G0.3865?33.68?10?3?17.03?100% =

1.075=20.62%

0.3865?33.68?10?3?53.49?100 NH4Cl%=

1.075=64.77%

4.6 称取不纯的硫酸铵1.000g，以甲醛法分析，加入已中和至中性的甲醇溶液和

0.3638mol·L-1NaOH溶液50.00mL，过量的NaOH再以0.3012mol·L-1HCI溶液21.64mL回滴至酚酞终点。试计算(NH4)2SO 4的纯度。 解：

1(0.3638?0.05000?0.3012?0.02164)??132.142(NH4)2SO4%=?100%

1.000=77.12%

4.7 面粉和小麦中粗蛋白质含量是将氮含量乘以5.7而得到的(不同物质有不同系数)，2.449g面粉经消化后，用NaOH处理，蒸出的NH3以100.0mL 0.010 86mol·L-1HCl溶液吸收，需用0.01228mol·L-1NaOH溶液15.30mL回滴，计算面粉中粗蛋白质的质量分数。 解：

(100.0?10?3?0.01086?0.01128?15.30?10?3)?5.7?14.01?100% 粗蛋白质含量=

2.449=2.93%

4.8 一试样含丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]和惰性物质，用克氏法测定氮，称取试样2.215g，消化后，蒸馏出NH3并吸收在50.00 mL 0.1468 mol·L-1H2SO4溶液中，再以 0.092 14mol·L-1NaOH 11.37mL回滴，求丙氨酸的质量分数。 解：

(50.00?10?3?0.1468?2?0.09214?11.37?10?3)?14.06?100% 丙氨酸质量分数=

2.215=64.04%

—

4.9 吸取10mL醋样，置于锥形瓶中，加2滴酚酞指示剂，用0.163 8mol·L1NaOH溶液滴定醋中的HOAc，如需要28.15 mL，则试样中HOAc浓度是多少?若吸取的HOAc溶液

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