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《分析化学》习题答案(华中师范大学、东北师范大学、陕西师范大学、北京师范大学)Microsoft-Word-文档

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21世纪师范类教学用书 国家“十二五”规划教材参考分析化学(含仪器分析)---课后参考答案汇编陕西师范大学 华东师范大学 北京师范大学东北师范大学 合编 刘瑞林主编陕西师范大学出版社出版第一章 绪 论答案:1.仪器分析法灵敏度高。

2.仪器分析法多数选择性较好。

3.仪器分析法分析速度较快,利于批量样品分析。

4.易于使分析工作自动化。

5.相对误差较大。

6.设备复杂、价格昂贵,对仪器工作环境要求较高。

第二章 定性分析1.解:最底浓度 12005.01-⋅===mL g V m B μρ 1:G=1:5×1042.解:检出限量 g V m B μρ510005.0=⨯=⋅=3.答:应选用(2)1mol·L -1HCl 作洗液,因为HCl 含有与氯化物沉淀的共同离子,可以减少洗涤时的溶解损失,又保持一定的酸度条件,避免某些水解盐的沉淀析出,另外HCl 为强电解质避免因洗涤剂而引起胶体现象。

如果用蒸馏水洗涤,则不具备上述条件,使沉淀的溶解损失太大,特别是PbCl 2﹑HNO 3不含共同离子,反而引起盐效应而使沉淀溶解度大,NaCl 则虽具有共同离子,但不具备酸性条件,所以亦不宜采用。

4.解:(1)用NH4Ac溶解PbSO4,而不溶解Hg2SO4。

(2)用氨水溶解Ag2CrO4,而不溶解Hg2CrO4。

(3) 用NaOH溶解PbCrO4,而不溶解Hg2CrO4。

(4) 用氨水溶解AgCl,而不溶解PbSO4。

(5) 用HNO3溶解Pb(OH)2,而不溶解AgCl 。

(6) 用氨水溶解AgCl, 而不溶解Hg2SO4。

5.答:(1) H2O2+2H+ +2e=2H2O E0=1.77 VSn4++2e=Sn2+ E o=0.154 VH2O2是比Sn4+强的氧化剂,所以H2O2可以氧化Sn2+为Sn4+(2 ) I2(固)+2e=2I- E o=0.5345 VAsO43-+4H++2e=AsO33-+2H2O E o=0.559 VI-是比AsO33-强的还原剂,所以NH4I可以还原AsO43-6.答:(1)因为HNO3是强的氧化剂会把组试剂H2S氧化成硫而沉淀。

分析化学各章试题及答案

分析化学各章试题及答案

分析化学各章试题及答案一、选择题1. 以下哪种物质不属于分析化学研究范畴?A. 金属离子B. 有机分子C. 核酸D. 蛋白质答案:D2. 分析化学中常用的定量分析方法不包括以下哪一项?A. 滴定分析B. 光谱分析C. 色谱分析D. 热分析答案:D3. 在酸碱滴定中,指示剂的作用是什么?A. 提供反应的终点信号B. 增加溶液的粘度C. 改变溶液的颜色D. 增加溶液的导电性答案:A二、填空题1. 分析化学中,_________是指在一定条件下,物质与试剂反应时所消耗的试剂量。

答案:滴定2. 光谱分析法中,_________是指物质对特定波长光的吸收能力。

答案:吸收光谱3. 色谱分析中,_________是指固定相与流动相之间的相互作用。

答案:色谱保留三、简答题1. 请简述分析化学在环境监测中的作用。

答案:分析化学在环境监测中的作用主要体现在对环境样品中污染物的定性和定量分析,为环境质量评价、污染源追踪、环境治理和环境保护政策制定提供科学依据。

2. 什么是原子吸收光谱法?其在分析化学中的应用是什么?答案:原子吸收光谱法是一种基于原子对特定波长光的吸收来测定元素含量的方法。

在分析化学中,它被广泛应用于金属元素的测定,因其灵敏度高、选择性好、操作简便等优点。

四、计算题1. 某溶液中HCl的浓度为0.1mol/L,用0.05mol/L的NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液20.0mL。

计算HCl溶液的体积。

答案:设HCl溶液的体积为V,根据滴定反应HCl + NaOH = NaCl + H2O,可得:0.05 mol/L × 20.0 mL = 0.1 mol/L × V解得 V = 10.0 mL五、实验题1. 请设计一个实验方案,用于测定某未知溶液中Ca2+的浓度。

答案:实验方案如下:(1) 取适量未知溶液于试管中。

(2) 加入适当的指示剂(如钙指示剂)。

(3) 用已知浓度的EDTA标准溶液滴定至终点。

分析化学题库+参考答案

分析化学题库+参考答案

分析化学题库+参考答案一、单选题(共100题,每题1分,共100分)1.一般情况下,EDTA与金属离子形成的配位化合物的配位比是A、1∶1B、2∶1C、3∶1D、1∶2正确答案:A2.明矾中铝含量的测定应选用()A、EDTA滴定法B、沉淀滴定法C、两者均可用D、两者均不可用正确答案:A3.不属于仪器分析法的特点是()A、灵敏B、快速C、准确D、适合于常量分析E、适用于微量分析正确答案:D4.下列是四位有效数字的是()A、1.00B、1.005C、1.1050D、pH=12.00E、2.1000正确答案:B5.物质的量浓度相同,体积也相同的一元酸和一元碱恰好中和时,溶液A、显酸性B、显碱性C、显中性D、无法确定E、以上均不是正确答案:D6.直接碘量法不能在下列条件下测定()A、中性B、酸性C、弱碱性D、加热正确答案:D7.钙、锌等离子含量的测定应选用()A、EDTA滴定法B、沉淀滴定法C、两者均可用D、两者均不可用正确答案:A8.溴甲酚绿-甲基红指示剂与酚酞指示剂比较具有的特点()A、变色敏锐B、变色范围窄C、两者均是D、两者均不是正确答案:C9.能够用于沉淀滴定的沉淀反应不需要符合的条件是()A、沉淀反应必须能迅速定量完成B、生成的沉淀溶解度必须足够小C、必须有沉淀生成D、必须有适当的指示化学计量点的方法E、必须用AgNO3作滴定液正确答案:E10.用于准确移取一定体积溶液的量器()A、移液管B、滴定管C、量瓶D、锥形瓶E、试剂瓶正确答案:A11.下列哪一种酸只能用非水酸碱滴定A、HCOOH(Ka=1.77×10-4)B、HAc(Ka=1.76×10-5)C、H3BO3(Ka=7.3×10-10)D、苯甲酸(Ka=6.46×10-5)正确答案:C12.下列哪种误差属于操作误差()A、操作人员看错砝面值B、操作者对终点颜色的变化辨别不够敏锐C、加错试剂D、溶液溅失E、用银量法测定氯化物时,滴定时没有充分振摇使终点提前正确答案:B13.减小偶然误差在方法A、多次测量取平均值B、回收实验C、空白试验D、对照试验正确答案:A14.在用HCl滴定液滴定NaOH溶液时,记录消耗HCl溶液的体积正确的是()A、24.100mIB、24.1mlC、24.1000mlD、24.10mlE、24ml正确答案:D15.间接碘量法中用基准物质标定Na2S2O3溶液时,要加入过量的KI,对KI的作用理解不正确的是()A、增大析出I2的溶解度B、作为还原性C、防止I2的挥发D、使反应快速、完全E、作为氧化剂正确答案:E16.下列物质中,可以用氧化还原滴定法测定含量的物质是()A、醋酸B、盐酸C、硫酸D、草酸正确答案:D17.在银量法中要用到的基准物质是()A、Na2CO3B、邻苯二甲酸氢钾C、NaClD、硼砂E、ZnO正确答案:C18.将4克氢氧化钠溶于水中,制成1升溶液,其物质的量为A、4克B、0.1摩尔C、0.1摩尔/升D、1摩尔正确答案:B19.直接碘量法适宜的酸碱度条件是A、弱酸性B、中性C、弱碱性D、强碱性E、A+B+C正确答案:E20.在滴定分析中,对滴定液的要求有:A、准确的浓度B、无色C、性质稳定D、无氧化性E、A+C正确答案:E21.在标定HCL溶液浓度时,某同学4次测定结果分别为0.1018mol/L.0.1017mol/L.0.1018mol/L.0.1019mol/L,而准确浓度为0.1036mol/L,该同学的测量结果为()A、准确度较好,但精确度较差B、准确度较好,精确度也好C、准确度较差,但精确度较好D、准确度较差,精确度较差正确答案:C22.用ZnO标定EDTA溶液浓度时,以EBT作指示剂调解溶液酸度应用()A、六次甲基四安B、氨水C、NH3-NH4ClD、A+BE、B+C正确答案:E23.间接碘量法滴定时的酸度条件为()A、中性或弱酸性B、强碱性C、弱碱性D、强酸性E、弱酸性正确答案:A24.可用来标定NaOH滴定液的基准物是A、邻苯二甲酸氢钾B、硼砂C、无水碳酸钠D、草酸钠E、甲酸正确答案:A25.影响氧化还原反应平衡常数的因素是A、反应物浓度B、温度C、催化剂D、反应产物浓度E、以上均不是正确答案:B26.用 Na2C2O4(A)标定 KMnO4(B)时,其反应系数之间的关系为:A、nA = 5/2 nBB、nA = 2/5 nBC、nA = 1/2 nBD、nA = 1/5 nBE、以上均不是正确答案:A27.影响消耗滴定液的量()A、溶液的浓度B、沉淀的溶解度C、两者都有关D、两者都无关正确答案:A28.用酸碱滴定法测定醋酸的含量()A、超微量分析B、常量分析C、半微量分析D、微量分析E、电位分析正确答案:B29.间接碘量法中,滴定至终点的溶液放置后(5min内)又变为蓝色的原因是()A、空气中氧的作用B、溶液中淀粉过C、KI加量太少D、反应速度太慢E、待测物与KI反应不完全正确答案:E30.在定性化学分析中一般采用()A、常量分析B、仪器分析C、化学分析D、微量分析E、半微量分析正确答案:A31.酸,碱的强度越大()A、ka小于或等于10-7B、间接法配制C、cka³10-8D、Ka>10-7E、突越范围越大正确答案:E32.对直接碘量法与间接碘量法的不同之处描述错误有()A、指示剂不同B、终点的颜色不相同C、加入指示剂的时间不同D、滴定液不同正确答案:A33.AgNO3应储存在A、棕色试剂瓶B、白色容量瓶C、白色试剂瓶D、棕色滴定管正确答案:A34.用基准物质邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度,选用的指示剂()A、甲基橙B、酚酞C、两者均可D、两者均不可正确答案:B35.用0.1000mol/LHCl溶液滴定25.00mlNaOH,终点消耗20.00ml,则NaOH溶液的浓度为()A、0.1000mol/LB、0.1250mol/LC、0.08000mol/LD、1.000mol/LE、0.08mol/L正确答案:C36.非水碱量法常用的溶剂是A、醋酐B、稀醋酸C、水D、无水乙醇E、冰醋酸正确答案:E37.提高分析结果准确度的主要方法不包括()A、增加平行测定次数B、减小测量误差C、消除偶然误差D、消除系统误差E、增加有效数字的位数正确答案:E38.下列属于碱性溶剂的是()A、乙二胺B、乙醇C、水D、苯E、乙酸正确答案:A39.提高氧化还原反应的速度可采取()措施。

分析化学课后答案 武汉大学 第五版 上册 完整版

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第1章 分析化学概论1、 称取纯金属锌0、3250g,溶于HCl 后,定量转移并稀释到250mL 容量瓶中,定容,摇匀。

计算Zn 2+溶液的浓度。

解:2130.325065.390.0198825010Zn c mol L +--==⨯g 2、 有0、0982mol/L 的H 2SO 4溶液480mL,现欲使其浓度增至0、1000mol/L 。

问应加入0、5000mol/L H 2SO 4的溶液多少毫升?解:112212()c V c V c V V +=+220.0982/0.4800.5000/0.1000/(0.480)mol L L mol L V mol L L V ⨯+⨯=⨯+2 2.16V mL =4.要求在滴定时消耗0、2mol/LNaOH 溶液25~30mL 。

问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(KHC 8H 4O 4)多少克?如果改用22422H C O H O ⋅做基准物质,又应称取多少克?解:844:1:1NaOH KHC H O n n =1110.2/0.025204.22/ 1.0m n M cV M mol L L g mol g ===⨯⨯=2220.2/0.030204.22/ 1.2m n M cV Mmol L L g mol g ===⨯⨯=应称取邻苯二甲酸氢钾1、0~1、2g22422:2:1NaOH H C O H O n n ⋅= 1111210.2/0.025126.07/0.32m n M cV M mol L L g mol g ===⨯⨯⨯=2221210.2/0.030126.07/0.42m n M cV M mol L L g mol g ===⨯⨯⨯=应称取22422H C O H O ⋅0、3~0、4g6.含S 有机试样0、471g,在氧气中燃烧,使S 氧化为SO 2,用预中与过的H 2O 2将SO 2吸收,全部转化为H 2SO 4,以0、108mol/LKOH 标准溶液滴定至化学计量点,消耗28、2mL 。

(完整版)分析化学习题带答案

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(完整版)分析化学习题带答案分析化学习题集初⼩宇编学部:班级:姓名:⿊龙江东⽅学院第⼀章分析化学中的误差与数据处理⼀、基础题1、下列论述中正确的是:( A )A、准确度⾼,⼀定需要精密度⾼;B、精密度⾼,准确度⼀定⾼;C、精密度⾼,系统误差⼀定⼩;D、分析⼯作中,要求分析误差为零2、在分析过程中,通过( A )可以减少随机误差对分析结果的影响。

A、增加平⾏测定次数B、作空⽩试验C、对照试验D、校准仪器3、下列情况所引起的误差中,不属于系统误差的是( A )A、移液管转移溶液之后残留量稍有不同B、称量时使⽤的砝码锈蚀C、滴定管刻度未经校正D、以失去部分结晶⽔的硼砂作为基准物质标定盐酸4、下列有关随机误差的论述中不正确的是( B )A、随机误差是随机的;B、随机误差的数值⼤⼩,正负出现的机会是均等的;C、随机误差在分析中是⽆法避免的;D、随机误差是由⼀些不确定的偶然因素造成的5、随机误差是由⼀些不确定的偶然因素造成的、2.050×10-2是⼏位有效数字( D )。

A、⼀位B、⼆位C、三位D、四位6、⽤25ml移液管移出的溶液体积应记录为( C )ml。

A、25.0B、25C、25.00D、25.0007、以下关于偏差的叙述正确的是( B )。

A、测量值与真实值之差B、测量值与平均值之差C、操作不符合要求所造成的误差D、由于不恰当分析⽅法造成的误差8、分析测定中出现的下列情况,何种属于随机误差?( A )A、某学⽣⼏次读取同⼀滴定管的读数不能取得⼀致B、某学⽣读取滴定管读数时总是偏⾼或偏低;C、甲⼄学⽣⽤同样的⽅法测定,但结果总不能⼀致;D、滴定时发现有少量溶液溅出。

9、下列各数中,有效数字位数为四位的是( C )A、10003.0-=+LmolcH B、pH=10.42C、=)(MgOW19.96% D、0. 040010、下列情况引起的误差不是系统误差的是(C )A、砝码被腐蚀;B、试剂⾥含有微量的被测组分;C、重量法测定SiO2含量是,试液中硅酸沉淀不完全;D、天平的零点突然有变动⼆、提⾼题1、滴定分析法要求相对误差为±0.1%,若使⽤灵敏度为0.0001g的天平称取试样时,⾄少应称取( B )A、0.1gB、0.2gC、0.05gD、1.0g2、由计算器算得(2.236×1.1124)/(1.03590×0.2000)的结果为12.00562989,按有效数字运算规则应将结果修约为:( C )A、12.006B、12.00C、12.01D、12.03、有关提⾼分析准确度的⽅法,以下描述正确的是( B )。

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第四章酸碱滴定法思考题4-11.质子理论和电离理论的最主要不同点是什么?答:(1)定义不同。

质子理论认为,凡是能给出质子的物质是酸,凡是能接受质子的物质是碱;而电离理论认为,电解质离解时所生成的阳离子全部是H +的物质是酸,离解时所生成的阴离子全部是0H —的物质是碱。

(2)使用范围不同。

电离理论具有一定的局限性,它只适用于水溶液,不适用于非水溶液,也不能解释有的物质(如NH3)虽不含0H 1但具有碱性的事实,而质子理论却能对水溶液和非水溶液中的酸碱平衡问题统一加以考虑。

( 3)对于酸碱反应的本质认识不同。

质子理论认为各种酸碱反应过程都是质子的转移过程,而电离理论则将酸碱反应分为酸碱中和反应、酸碱离解反应及盐的水解反应。

2.写出下列酸的共轭碱:H2P04-,NH4+,HP042-,HC03-,H20,苯酚。

答:上述酸的共轭碱分别为:HP042-,NH3,P043-,C032-,0H-,C6H50-。

3.写出下列碱的共轭酸:H2P04-,HC204-,HP042-,HC03-,H20,C2H50H。

答:上述碱的共轭酸分别为:H3P04,H2C204,H2P04-,H2C03,H30+,C2H50H2+。

4.从下列物质中,找出共轭酸碱对:H0Ac ,NH 4+,F-,(CH2)6N4H+,H2P04-,CN-,0Ac-,HC03-,H3P04,( CH2) 6N4,NH 3,HCN ,HF,C032-答:由酸碱质子理论可知,上述为共轭酸碱对的分别是:H0Ac-0Ac -,NH 4+-NH 3,HF-F -,(CH2)6N4H+-(CH 2)6N4,H 3P04-H 2P04-,HCN-CN -,HC03-- C032-。

5.上题的各种共轭酸和共轭碱中,哪个是最强的酸?哪个是最强的碱?试按强弱顺序把它们排列起来。

答:4题中的各种共轭酸碱中,最强的酸是H3PO4,最强的碱是CO32-。

酸性由强到弱的顺序为H3P04、HF、H0Ac、(CH2)6N4H+、HCN、NH4+、HC03-。

分析化学试题及答案

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分析化学试题及答案1. 选择题1. 下列哪个离子可产生沉淀反应?A. Na+B. NO3–C. Cl–D. SO4^2–答案:C. Cl–解析:Cl–是氯离子,多数氯盐都可产生沉淀反应。

2. 下列哪种方法适用于测定有机物中的氮含量?A. 滴定法B. 煅烧法C. 燃烧法D. 色谱法答案:C. 燃烧法解析:燃烧法适用于测定有机物中的氮含量,通过将样品完全燃烧,将有机物中的氮转化为无机氮化物,然后进行测定。

3. 化合物A分子式为C6H12O6,化合物B分子式为C6H12O11,它们的化学式类型分别是:A. 同分异构体B. 序列异构体C. 构造异构体D. 立体异构体答案:C. 构造异构体解析:化合物A为葡萄糖,化合物B为蔗糖,它们具有相同的分子式,但是结构不同,因此属于构造异构体。

2. 填空题1. 气体的摩尔质量是 _______。

答案:molar mass2. 以下是一种常见的分析化学实验技术,用于分离和测定混合物中的各个组分,被称为 _______。

答案:色谱法3. 酸性溶液中,指示剂酚酞的颜色是 _______。

答案:红色3. 简答题1. 分析化学中常用的定性分析方法有哪些?请简要介绍。

答案:分析化学常用的定性分析方法包括火焰试验、沉淀反应、气体的颜色反应。

火焰试验通过对物质在火焰中的着色反应来进行定性分析,常用于金属离子的检测;沉淀反应通过两种溶液混合产生可见的沉淀来鉴定阳离子的存在;气体的颜色反应则通过观察气体在特定条件下产生的颜色反应来进行定性分析。

2. 请简要描述红外光谱分析的原理及其应用领域。

答案:红外光谱分析是利用物质在红外辐射下的吸收特性来进行分析的一种方法。

化学物质中不同化学键的振动和伸缩会吸收特定的红外辐射,形成红外吸收光谱图。

红外光谱分析广泛应用于无机物、有机物和生物分子的结构鉴定、质量控制等领域。

总结:本文分析了一些分析化学试题及答案,涵盖了选择题、填空题和简答题。

通过回答这些试题,读者可以加深对分析化学的理解和应用。

《分析化学》答案

《分析化学》答案

《分析化学》答案一.填空(每空1分,共28分)1.定量分析过程包括取样, 试样分解 ,分离测定和分析结果计算及评价四个步骤。

2. 根据有效数字计算规则计算: 1.683 + 37.42⨯7.33÷21.4-0.056 = 14.4 。

3. 某酸H2A的水溶液中,若δH2 A为0.28,δHA-=5δA2-,那么δA2-为0.12 。

4. 含有Zn2+和Al3+的酸性缓冲溶液,欲在pH=5~5.5的条件下,用EDTA标准溶液滴定其中的Zn2+,加入一定量六亚甲基四胺的作用是控制酸度;加入NH4F的作用是消除Al3+干扰,起掩蔽作用。

5.NaOH滴定HCl时, 浓度增大10倍, 则滴定曲线突跃范围增大 2 个pH单位; 若为滴定H3PO4, 则突跃范围增大0 个pH单位.6.对于实验数据中的异常值的取舍,通常可根据4d法、 Q检验法和Grubbs 法方法来判断。

7. 莫尔法与佛尔哈德法的指示剂分别为铬酸钾(K2CrO4)、铁铵钒(NH4Fe(SO4)2)。

8. 紫外可见分光光度计由光源, 单色器 , 样品池(比色皿)和检测及读出装置四部分组成.9. 检验两组结果是否存在显著性差异采用t 检验法,检验两组数据的精密度是否存在显著性差异采用F检验法。

10. 吸光物质的摩尔吸光系数与溶液的pH 无关,与波长有关。

11. 以波长为横坐标,吸光度为纵坐标,测量某物质对不同波长光的吸收程度,所获得的曲线称谓吸收光谱曲线;光吸收最大处的波长叫做最大吸收波长,可用符号λmax表示。

12.光度法测定某物质,若有干扰,应根据吸收最大和干扰最小原则选择波长。

二.简答和名词解释(每题2分,共 16 分)1.什么是准确度?什么是精密度?答:准确度指分析结果与真值的接近程度。

精密度指平行测定分析结果间的靠近程度。

2. 用K2Cr2O7溶液滴定Fe2+试液时, 常向溶液中加入H3PO4,为什么?答:降低Fe3+/ Fe2+电对的电极电位,减少终点误差;消除Fe3+的黄色。

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第四章酸碱滴定法思考题4-11.质子理论和电离理论的最主要不同点是什么?答:(1)定义不同。

质子理论认为,凡是能给出质子的物质是酸,凡是能接受质子的物质是碱;而电离理论认为,电解质离解时所生成的阳离子全部是H+的物质是酸,离解时所生成的阴离子全部是OH-的物质是碱。

(2)使用范围不同。

电离理论具有一定的局限性,它只适用于水溶液,不适用于非水溶液,也不能解释有的物质(如NH3)虽不含OH-,但具有碱性的事实,而质子理论却能对水溶液和非水溶液中的酸碱平衡问题统一加以考虑。

(3)对于酸碱反应的本质认识不同。

质子理论认为各种酸碱反应过程都是质子的转移过程,而电离理论则将酸碱反应分为酸碱中和反应、酸碱离解反应及盐的水解反应。

2.写出下列酸的共轭碱:H2PO4-,NH4+,HPO42-,HCO3-,H2O,苯酚。

答:上述酸的共轭碱分别为:HPO42-,NH3,PO43-,CO32-,OH-,C6H5O-。

3.写出下列碱的共轭酸:H2PO4-,HC2O4-,HPO42-,HCO3-,H2O,C2H5OH。

答:上述碱的共轭酸分别为:H3PO4,H2C2O4,H2PO4-,H2CO3,H3O+,C2H5OH2+。

4.从下列物质中,找出共轭酸碱对:HOAc,NH4+,F-,(CH2)6N4H+,H2PO4-,CN-,OAc-,HCO3-,H3PO4,(CH2)6N4,NH3,HCN,HF,CO32-答:由酸碱质子理论可知,上述为共轭酸碱对的分别是:HOAc-OAc-,NH4+-NH3,HF-F-,(CH2)6N4H+-(CH2)6N4,H3PO4-H2PO4-,HCN-CN-,HCO3-- CO32-。

5.上题的各种共轭酸和共轭碱中,哪个是最强的酸?哪个是最强的碱?试按强弱顺序把它们排列起来。

答:4题中的各种共轭酸碱中,最强的酸是H3PO4,最强的碱是CO32-。

酸性由强到弱的顺序为H3PO4、HF、HOAc、(CH2)6N4H+、HCN、NH4+、HCO3-。

碱性由强到弱的顺序为:CO32-、NH3、CN-、(CH2)6N4、OAc-、F-、H2PO4-。

6.HCl要比HOAc强得多,在1mol·L-1HCl和1mol·L-1HOAc溶液中,哪一个的[H3O+]较高?它们中和NaOH的能力哪一个较大?为什么?答:HCl溶液中[H3O+]较高,HCl和HOAc中和NaOH的能力相同。

因为HCl给出质子的能力强,在水溶液中几乎全部离解,为一强酸;而HOAc给出质子的能力比较弱,在水溶液中只能部分离解,因此HCl溶液中[H3O+]较高。

因为相同物质的量的HCl和HOAc可以中和相同物质的量的NaOH,所以HCl和HOAc 中和NaOH的能力相同。

7.写出下列物质在水溶液中的质子条件:(1)NH3·H2O;(2)NaHCO3;(3)Na2CO3。

答:(1)NH3·H2O PBE: [H+] + [NH4+] = [OH-](2)NaHCO3PBE: [H+] + [H2CO3 ] = [OH-] + [CO3 2-](3)Na2CO3PBE: [H+] + [HCO32-] + 2[H2CO3 ] = [OH-]8.写出下列物质在水溶液中的质子条件:(1)NH4HCO3;(2)(NH4)2HPO4;(3)NH4H2PO4。

答:(1)NH4HCO3PBE: [H+] + [H2CO3 ] = [OH-] + [NH3] + [CO32-](2)(NH4)2HPO4 PBE: [H+] + [H2PO4-] + 2[H3PO4] = [OH-] + [NH3] + [PO43-](3)NH4H2PO4PBE: [H+] + [H3PO4] = [OH-] + [NH3] + 2[PO43-] + [HPO42-] 9.为什么弱酸及其共轭碱所组成的混合溶液具有控制溶液pH的能力?如果我们希望把溶液控制在强酸性(例如pH<2)或强碱性(例如pH>12)。

应该怎么办?答:由弱酸及其共轭碱(HA-A-)所组成的混合溶液之所以能够控制溶液的pH,是因为当向该溶液中加入少量酸时,溶液中的A-将与加入的H+ 反应生成HA,从而使溶液中[H+]变化很小;相反,当加入少量碱时,溶液中存在的HA将与加入的OH-发生反应,使溶液中[OH-]基本保持恒定。

欲把溶液控制在强酸性(例如pH<2),可采用浓度较高的强酸性溶液;相反,欲把溶液控制在强酸性(例如pH>12),可采用浓度较高的强碱性溶液。

10.有三种缓冲溶液,它们的组成如下:(1)1.0 mol·L-1HOAc + 1.0 mol·L-1NaOAc;(2)1.0 mol·L-1HOAc + 0.01 mol·L-1NaOAc;(3)0.01 mol·L-1HOAc + 1.0 mol·L-1NaOAc。

这三种缓冲溶液的缓冲能力(或缓冲容量)有什么不同?加入稍多的酸或稍多的碱时,哪种溶液的pH将发生较大的改变?哪种溶液仍具有较好的缓冲作用?答:在上述三种缓冲溶液中,第一种缓冲溶液的缓冲能力最大,其他两种溶液的缓冲能力都比较小,这是因为缓冲溶液的浓度越高,溶液中共轭酸碱的浓度越接近,即c a : c b≈1时,缓冲溶液的缓冲能力越大。

当向溶液中加入稍多酸时,第二种溶液的pH将发生较大的变化;加入稍多碱时,第三种溶液的pH 将发生较大的变化;第一种溶液仍具有较好的缓冲作用。

11.欲配制pH 为3左右的缓冲溶液,应选下列何种酸及其共轭碱(括号内为pK a ): HOAc (4.74),甲酸(3.74),一氯乙酸(2.86),二氯乙酸(1.30),苯酚(9.95)。

答:欲配制pH 为3左右的缓冲溶液,应选用一氯乙酸及其共轭碱组成的溶液。

12.下列各种溶液pH 是=7,>7还是<7,为什么?NH 4NO 3,NH 4OAc ,Na 2SO 4,处于大气中水的H 2O 。

答:上述溶液中,pH=7的溶液是NH 4OAc 、Na 2SO 4溶液;pH<7的是 NH 4NO 3和处于大气中的H 2O 。

因为NH 4OAc 为弱酸弱碱盐,[H +]='a a K K ,其中K a =10-9.26,K a '=10-4.74,所以,pH=7; Na 2SO 4为强酸强碱盐,所以其溶液的pH=7;NH 4NO 3为强酸弱碱盐,NH 4+可给出质子,使溶液的pH<7;处于大气中的水会吸收空气中的SO 2、CO 2气体,生成H 2SO 3、H 2CO 3,由于二者均为二元弱酸,可给出质子使溶液呈酸性,因此其pH<7。

习题4-11.下列各种弱酸的pK a 已在括号内注明,求它们的共轭碱的pK b ;(1) HCN (9.21);(2) HCOOH (3.4);(3) 苯酚(9.95);(4) 苯甲酸(4.21)。

解:根据pK a + pK b =14可得:(1) CN -:pK b =14-9.21=4.79(2) HCOO -:pK b =10.26(3) C 6 H 5O - :pK b =4.05(4) C 6 H 5COO -:K b =9.792.已知H 3PO 4的pK 1a =2.12,pK 2a =7.20,pK 3a =12.36。

求其共轭碱PO 43-的pK 1b , HPO 42-的pK 2b 和H 2PO 4-的pK 3b解:pK 1b =14-pK 3a = 14-12.36 =1.64pK 2b =14-pK 2a = 14-7.20 = 6.80pK 3b =14-pK 1a = 14-2.12 = 11.883.已知琥珀酸(CH 2COOH)2(以H 2A 表示)的pK 1a =4.19, pK 2a =5.57。

试计算在pH4.88和5.0时H 2A 、HA -和A 2-的分布系数δ2、δ1和δ0。

若该酸的总浓度为0.01mol ·L -1,求pH=4.88时的三种形式的平衡浓度。

解: δ2 =211][][][22a a a K K H K H H +++++ =65552525107.2104.6104.61032.1)1032.1(1032.1------⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯)(=0.145δ1 =2111][][][22a a a a K K H K H H K +++++=0.710δ0 =1-δ1-δ2=1-0.10-0.145=0.145同理可以求得pH=5.0时,δ2= 0.109,δ1= 0.702,δ0= 0.189pH=4.88,c=0.01mol ·L -1时,三种存在形式的平衡浓度分别为:[H 2A]=c δ2=0.01×0.145=0.00145mol ·L -1[HA -]=c δ1=0.01×0.710=0.00710 mol ·L -1[A 2-]=c δ0=0.01×0.145=0.00145 mol ·L -14.分别计算H 2CO 3 (pK 1a =6.38, K 2a =10.25) 在pH=7.10,8.32及9.50时,H 2CO 3, HCO 3-和CO 32-的分布系数δ2、δ1和δ0。

解:计算过程同上,结果如下:pH=7.10时,δ2=0.160,δ1=0.830,δ0≈0pH=8.32时,δ2=0.011,δ1=0.978,δ0=0.011pH=9.50时,δ2≈0,δ1=0.849,δ0=0.1515.已知HOAc 的pK a = 4.74,NH 3·H 2O 的pK b = 4.74。

计算下列各溶液的pH :(1)0.10mol ·L -1HOAc ;(2)0.10mol ·L -1NH 3·H 2O ;(3)0.15mol ·L -1NH 4Cl ;(4)0.15mol ·L -1NaOAc 。

解:(1)0.10mol ·L -1HOAccK a >10K w ,c/K a >105所以应采用最简式计算:[H +]=a cK =-4.74100.10⨯=10-2.87mol ·L -1pH=2.87(2)0.10mol ·L -1NH 3·H 2OcK b >10K w ,c/K b >105所以[OH -]=b cK = -4.74100.10⨯ =10-2.87mol ·L -1pOH=2.87,pH=14-2.87=11.13(3)0.15mol ·L -1NH 4Cl已知NH 3的pK b =4.74,则NH 4Cl 的pK a =14-4.74=9.26cK a >10K w ,c/K a >105所以[H +]=a cK =-9.26100.15 ⨯=10-5.04 mol ·L -1pH=5.04(4)0.15mol ·L -1NaOAc由HOAc 的pK a =4.74可知NaOAc 的pK b =14-4.74=9.26cK b >10K w ,c/K b >105所以[OH -]=b cK =-9.26100.15 ⨯=10-5.04 mol ·L -1pOH=5.04,pH=14-5.04=8.966.计算浓度为0.12mol ·L -1的下列物质水溶液的pH 值(括号内为pK a )。

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