分析化学第5章课后习题.doc

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1、第五章思考题与习题1．写出下列各酸的共轭碱：H2O，H2C2O4，H2PO4-，HCO3-，C6H5OH，C6H5NH3+，HS-，Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH.答：H2O的共轭碱为OH-；；H2C2O4的共轭碱为HC2O4-；H2PO4-的共轭碱为HPO42-；HCO3-的共轭碱为CO32-；；C6H5OH的共轭碱为C6H5O-；C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH3；HS-的共轭碱为S2-；Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+；R-NHCH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COO。2.写出下列各碱的共轭酸：H2O,NO3-，HSO4-，S2-

2、，C6H5O-，Cu(H2O)2(OH)2，(CH2)6N4，R—NHCH2COO-，。答：H2O的共轭酸为H+；NO3-的共轭酸为HNO3；HSO4-的共轭酸为H2SO4；S2的共轭酸为HS-；C6H5O-的共轭酸为C2H5OHCu(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)2(OH)+；(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)6NH+；R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH，的共轭酸为3．根据物料平衡和电荷平衡写出（1）(NH4)2CO3，（2）NH4HCO3溶液的PBE，浓度为c（mol·L-1）。答：（1）MBE：[NH4+]+[NH3]=2c;[H2CO3]+[HC

3、O3-]+[CO32-]=cCBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE：[H+]+[H2CO3]+[HCO3-]=[NH3]+[OH-]（2）MBE：[NH4+]+[NH3]=c;[H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE：[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[OH-]+[CO32-]4．写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE（设定质子参考水准直接写出），浓度为c（mol·L-1）。（1）KHP（2）NaNH4HPO4（3）NH4H2PO4（4）NH4CN

4、答：（1）MBE：[K+]=c[H2P]+[HP-]+[P2-]=cCBE：[K+]+[H+]=2[P2-]+[OH-]+[HP-]PBE：[H+]+[H2P]=[HP-]+[OH-]（2）MBE：[Na+]=[NH4+]=c[H2PO4-]+[H3PO4]+[HPO42-]+[PO43-]=cCBE：[Na+]+[NH4+]+[H+]=[OH-]+2[HPO42-]+[PO43-]PBE：[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[PO43-]（3）MBE：[NH4+]=c[H3PO4]+[H2PO4-]+[HPO42-]+[PO43-]=cCBE：[NH4

5、+]+[H+]=[H2PO4]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-]PBE：[H+]+[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[HPO42-]+2[PO43-]（4）MBE：[NH4+]=c[CN-]+[HCN]=cCBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[CN-]+[HCN]PBE：[HCN]+[H+]=[NH3]+[OH-]5.（1）讨论两中一元弱酸混合溶液的酸碱平衡问题，推导其H+浓度计算公式。（2）0.10mol·L-1NH4Cl和0.10mol·L-1H3BO3混合液的pH值。答：(1)设HB1和HB2分别为两种一元弱酸，浓度分别为CHB1和CHB2mol·L-

6、1。两种酸的混合液的PBE为[H+]=[OH-]+[B1-]+[B2-]混合液是酸性，忽略水的电离，即[OH-]项可忽略，并代入有关平衡常数式得如下近似式(1)当两种都较弱，可忽略其离解的影响，[HB1]≈CHB1，[HB2]≈CHB2。式（1）简化为(2)若两种酸都不太弱，先由式（2）近似求得[H+]，对式（1）进行逐步逼近求解。(2)根据公式得：pH=lg1.07×10-5=4.976．根据图5—3说明NaH2PO4—Na2HPO4缓冲溶液适用的pH范围。答：范围为7.2±1。7．若要配制（1）pH=3.0，（2）pH=4.0的缓冲溶液，现有下列物质，问应该选那种缓冲体系？有关常数见

7、附录一之表1。（1）（2）HCOOH（3）CH2ClCOOH（4）NH3+CH2COOH（氨基乙酸盐）答：(1)pKa1=2.95pKa2=5.41故pH=(pKa1+pKa2)/2=(2.95+5.41)/2=4.18(2)pKa=3.74(3)pKa=2.86(4)pKa1=2.35pKa2=9.60故pH=(pKa1+pKa2)/2=(2.35+9.60)/2=5.98所以配制pH=3.0的溶液须选（2），（3）；配制pH=4