您的当前位置:首页正文

分析化学习题(第3章)

2023-12-01 来源:步旅网
习题 1(酸碱平衡)

1.从手册中查出下列各酸的酸度常数pKa,计算各酸的Ka与相应共轭碱的Kb值。

(1)H+

3PO4;(2)H2C2O4; (3)苯甲酸;(4)NH4;(5) (参考答案)

答:

pKa=4.62

2. (1)计算pH=5.0,

的分布系数(或摩尔分数)δ3,δ2,δ1,δ0 。

(2)假定各种形体总浓度是0.050 mol/L,问此时

,的

浓度各是多少? (参考答案) 答:

查表得:pKa1=2.16, pKa2=7.21, pKa3=12.32

当pH=5.0时,有:

3.某溶液含有HAc,NaAc和的平衡浓度。 (参考答案) 答:

,浓度分别为0.80,0.29,, 计算此溶液中

4.三个烧杯中分别盛有100mL 0.30mol/L HAc,欲分别调节值至4.50,5.00及5.50,问应分别加入2.0mol/L的NaOH溶液多少mL? (参考答案)

答:

已知,Ka=1.75×10-5。 在pH=4.50时:

达到终态平衡状态时,NaAc的物质的量与NaOH的物质的量相等:

同理,pH=5.50时:

同理,pH=5.00时:

5.已知答:

的pKa=9.25,计算I=0.10时

的pKaM和pKac。 (参考答案)

当I=0.10时:

或可查表:

pKac = 9.29

pKaM = 9.37

6.写出下列物质水溶液的质子条件: 答:

(参考答案)

: : :

7.计算下列各溶液的PH值: (1) 0.10 mol·L-1

(2) 0.10 mol·L-1 六次甲基四胺 (3) 0.010 mol·L-1 氨基乙酸 ; (4) 氨基乙酸溶液等电点(即

(氯乙酸) ; pKa=2.86

; pKb=8.87

两种离子的浓度相等时);

(5) 0.10 mol·L-1 (6) 0.010 mol·L-1 答:

(参考答案)

(6)

8.计算下列溶液的pH值。

(1) 50mL 0.10 mol·L-1的(参考答案) 答:

;

(2) 50mL 0.10 mol·L-1的和25mL 0.10 mol·L-1的NaOH; (参考答案)

答:

反应后构成:

(3) 50mL 0.10 mol·L-1的答:

反应后构成:

和50mL 0.10 mol·L-1的NaOH; (参考答案)

(4) 50mL 0.10 mol·L-1的答:

反应后构成:

和75mL 0.10 mol·L-1的NaOH; (参考答案)

9.配制pH为2.00和10.00的氨基乙酸缓冲溶液各100mL,其缓冲物质总浓度为0.10 mol·L-1,问需分别称取氨基乙酸

(答:

pH = 2.00

)多少克?加0.1 mol·L-1 HCl和1.0 mol·L-1 NaOH各多少mL? (参考答案)

习题 2(络合平衡)

1.已知铜氨络合物各级不稳定常数为:

, ,

,

(1)计算各级稳定常数和各积累常数

(2)若铜氨络合物水溶液中的浓度为的10倍,问溶液中是多少?

(3)若铜氨络合物中的副反应),计算答: (1)稳定常数

, (忽略 ,

与各级铜氨络合物的浓度。此时溶液中以哪种型体为最主要?(参考答案)

各级 积累常数

(2)

(3)

答:主要型体为

2. (1)计算 pH=5.5时EDTA溶液的 值;

(2)查出 pH为1,2,……,10时EDTA的 由图查出 pH=5.5时的 答:

值,并在坐标纸上作出-pH曲线。

值,与计算值相比较。(参考答案)

(2)略

3.计算12.0)

、和值。(络合物的分别是4.3, 7.7 , 10.3 ,

(1)含镉溶液中==0.1 ;

(2)加入少量NaOH于(1)液中至pH为10.0 。(参考答案)

答:

(1)

当 [NH3] = [NH4+] = 0.1,pH = pKa =9.25 ,pOH = 4.75

(2)

4.计算下面两种情况下的值

(1)pH =9.0 ,

=0.2 mol·L-1;

(2)pH =9.0 ,答:

=0.2 mol·L-1, =0.01 mol·L-1 。(参考答案)

(1)

(2)

5. 以EDTA滴定同浓度的溶液,若滴定开始时溶液的pH=10,酒石酸的分析浓度

为0.2 mol·L-1 ,计算化学计量点时的 为 3.8) (参考答案) 答:

,和酒石酸铅络合物的浓度。(酒石酸铅络合物的lgK

到化学计量点时 [L] = 0.1 mol/L ,

αY(H) = 0.5

6. 15 mL 0.020 mol·L-1 EDTA 与10 mL 0.020 mol·L-1 若欲控制

溶液相混合,若pH为4.0,计算[]。

[答:

]为

mol·L-1,问溶液的pH应控制在多大?(参考答案)

查表 : pH = 3.8

7.乙酰丙酮(L)与

络合物的 lgβ1~lgβ3 分别为 11.4,22.1,26.7。请指出在下面不同pL时Fe(Ⅲ)

的主要存在形体。pL=22.1 , pL=11.4 , pL=7.7 , pL=3.0 (参考答案) 答:

pL值 主要存在型体 pL=22.1 : Fe3+ pL=11.4 : Fe3+ ,FeL pL=7.7 : FeL2

pL=3.0 : FeL3 lgK1 = lgβ1= 11.4 , lgK2 = lgβ2 - lgβ 1 = 22.1 - 11.4 = 10.7 lgK3 = lgβ3 - lgβ 2 = 26.1 - 22.1 = 4.6

8 .已知的,请计算 Ka(

), KH(), KOH(

) 及 pH=9.0 时的 。

(参考答案) 答:

9.今欲配制 pH=5.0, pCa=3.8的溶液,所需 EDTA与考答案) 答:

物质的量之比,即

为多少?(参

习题 3(氧化还原平衡一)

1.K3Fe(CN)6在强酸溶液中能定量地氧化I-为I2,因此可用它作基准物质标定Na2S2O3溶液,试计算 2 mol·L-1 HCl溶液中Fe(CN)63-/Fe(CN)64- 电对的条件电位.[已知H4Fe(CN)6答:略

2.银还原器(金属银浸于 1 mol·L-1 HCl溶液中)只能还原Fe3+而不能还原Ti(Ⅳ),计算此条件下Ag+/Ag电对的条件电位并加以说明。(参考答案) 答:

=10-2.2,

,H3Fe(CN)6是强酸,

=10-4.2。计算中忽略离子强度影响,以下计算相同。(参考答案)

3 .计算在 pH 3.0,cEDTA=0.01 mol·L-1 时Fe3+/Fe2+电对的条件电位。(参考答案)

答:

4 .将等体积的 0.40 mol·L-1 的Fe2+溶液和 0.10 mol·L-1 Ce4+溶液相混合,若溶液中H2SO4浓度为 0.5 mol·L-1,问反应达平衡后,Ce4+的浓度是多少?(参考答案)

答:

5 .解释下列现象。

a. 将氯水慢慢加入到含有 Br和I的酸性溶液中,以CCl4萃取,CCl4层变为紫色。

--

b. ( 0.534 V ) >

3+

(0.159 V),但是Cu却能将I氧化为I2。

3-

2+-

c. 间接碘量法测定铜时,Fe和AsO4都能氧化I析出I2,因而干扰铜的测定,加入NH4HF2两者的干扰均可消除。

d. Fe的存在加速 KMnO4氧化 C的反应。

e. 以KMn04 滴定 C2O4时,滴入KMnO4的红色消失速度由慢到快。

f. 于 K2Cr2O7标准溶液中,加入过量 KI,以淀粉为指示剂,用 Na2S2O3溶液商定至终点时,溶液由蓝变为绿。

g. 以纯铜标定 Na2S2O3溶液时,滴定到达终点后(蓝色消失)又返回到蓝色。 (参考答案) 答:

a.酸性条件下氯水中Cl可将Br和I氧化为单质 Br2 和 I2。

2

2-

2+

由于

所以 I更易被氧化为I2,I2被CCl4所萃取,使 CCl4层变为紫色。

b.这是由于生成了溶解度很小的 CuI 沉淀(pKsp=11.96),溶液 中[Cu]极小,Cu/Cu 电对的电势显著增高,Cu成为较强的氧化剂。

2+

2+2++

所以,Cu能将I氧化为I2。

2+

c. 因为

,组成HF-F 缓冲体系,pH≈3.2。

,[H]< 1 mol·L

+

-1

所以,

-3+

3+

而F能与Fe形成络合物,溶液中[Fe]大大减小, 因此,Fe和AsO4的氧化能力均下降,不干扰测定。

3+

3-

d.这是由于诱导反应所致。KMnO4氧化 Fe的过程中形成了一系列的Mn的中间产物:Mn(VI),Mn(V),Mn(IV),Mn(III),它们均能氧化 Cl,因而出现了诱导反应。

e.KMnO4 与 C2O4的反应 速度很慢,但Mn(II)可催化该反应。KMnO4 与 C2O4反应开始时,没有Mn(II)或极少量,故反应速度很慢, KMnO4的红色消失得很慢。随着反应的进行,Mn(II)不断产生,反应将越来越快,所以 KMnO4的红色消失速度由慢到快,此现象即为自动催化反应。

f.K2Cr2O7与过量 KI反应,生成I2 和Cr(绿色)。加入淀粉,溶液即成蓝色,掩盖了 Cr 的绿色。用 Na2S2O3滴定至终点,I2完全反应,蓝色消失,呈现出 Cr的绿色。

g.以纯铜标定 Na2S2O3溶液是基于Cu与过量KI反应定量析出 I2,然后用Na2S2O3溶液滴定I2。由于CuI沉淀表 面会吸附少量I2,当滴定到达终点后(蓝色消失),吸附在CuI 表面上的 I2 又会与淀粉结合,溶液返回到蓝色。解决的方法是在接近终点时,加入KSCN使CuI 沉 淀转化为溶解度更小、吸附I2的倾向较小的CuSCN。

2+

3+

3+

3+

2-2--

2+

6.根据标准电势数据,判断下列各论述是否正确: a. 在卤素离子中,除F外均能被 Fe氧化。 b. 在卤素离子中,只有I能被Fe氧化。

c. 金属锌可以将Ti(Ⅳ)还原至Ti(Ⅲ),金属银却不能。

d. 在酸性介质中,将金属铜置于AgNO3溶液里,可以将Ag全部还原为金属银。 e. 间接碘量法测定铜时,Fe和AsO4都能氧化I析出I2,因而干扰铜的测定。 (参考答案) 答:

a.错误。 因为

3+

3-

+

3+

3+

3+

3+

所以,在卤素离子中只有I能被Fe氧化,F、Cl、Br均不能被Fe氧化。 b.正确。见上题。 c.正确。

因为 ,

所以,Zn还原性最强,Ag还原性最弱;金属锌可以将Ti(Ⅳ)还原至Ti(Ⅲ),金属银却不能。 d.在酸性介质中,将金属铜置于AgNO3溶液里,可以将Ag全部还原为金属银。 答:正确。

+

因为

+

+

所以,金属铜可以还原 Ag ,只要Cu的量足够,可以将Ag全部还原为金属银。 e.正确。

因为

所以,Fe和AsO4都能氧化I析出I2。

3+

3-

7.增加溶液的离子强度,Fe/Fe电对的条件电势是升高还是降低?加入PO4,F或1,10-邻二氮菲后,情况又如何?(参考答案) 答:

3+

2+

3-

当增加溶液的离子强度时,对高价离子而言,Fe下降的幅度更大,即 所以条件电势降低。

3--3+

3--

3+

降低,

若加入PO4,F,由于Fe与PO4,F形成络合物, ,所以条件电势降低。

若加入1,10-邻二氮菲,它与Fe能形成更稳定的络合物,

2+

,所以条件电势升高。

8.已知在1mol·LH2SO4介质中,

-1

= 0.68 V。1,10-邻二氮菲与Fe,Fe均能形成络合物,加

3+

2+

3+2+

入1,10-邻二氯菲后,体系的条件电势变为 1.06 V。试问 Fe,Fe和1,10-邻二氮菲形成的络合物中,哪一种更稳定? (参考答案) 答:

因此:

,即Fe的副反应系数更大,也就是Fe形成的络合物更稳定。

2+2+

9.已知在酸性介质中, =1.45 V,MnO4被还原至一半时,体系的电势(半还原电位)为多少?

试推出对称电对的半还原电势与它的条件电势间的关系。 (参考答案)

10.试证明在氧化还原反应中,有H参加反应和有不对称电对参加反应时,平衡常数计算公式

+

答:

都是适用的。 (参考答案)

对有H参加的反应:

n2O1 + mn2H + n1R2 == n2R1 + n1O2 有关电对反应为 O1 + mH + n1e == R1 O2 + n2e == R2

+

+

+

设两电对电子转移数n1与 n2 的最小公倍数为 n 。由于

在反应达到平衡时,两电对电势相等,故有

整理后得:

对有不对称电对参加的反应: n2O1 + n1R2 == mn2R1 + n1O2 有关电对反应为 O1 + n1e == m R1

O2 + n2e == R2

设两电对电子转移数n1与 n2的最小公倍数为 n 。由于

在反应达到平衡时,两电对电势相等,故有

整理后得:

用条件电势代替标准电势,平衡浓度代替活度,即可证明4-2a。

习题 4(氧化还原平衡二)

11.计算 1.00×10mol·L Zn(NH3)4 的 0.100 mol·L 氨溶液中Zn(NH3)4/Zn电对的电势。 (参考答案) 答:

-4

-1

2+

-1

2+

Zn-NH3络合物的lgβ1~lgβ4为2.37,4.81,7.31,9.46;

2+

12.计算在1,10-邻二氮菲存在下,溶液含H2SO4浓度为1 mol·L时,时Fe/ Fe电对的条件电势。(忽略离子强度的影响。已知在1 mol· L H2SO4中,亚铁络合物FeR3与高铁络合物FeR3的稳定常数之比KⅡ/KⅢ= 2.8×10) (参考答案) 答:

由于β3 >> β2 >> β1 ,故忽略β1及β2

6

-1

2+

3+

-1

3+

2+

13.根据 和Hg2Cl2的Ksp,计算 。如溶液中Cl浓度为0.010 mol·L,Hg2Cl2/Hg电

--1

对的电势为多少? (参考答案) 答:

已知 ,Hg2Cl2的pKsp = 17.88

当 [Cl] = 1 mol·L时,

-1

当 [Cl] = 0.010 mol·L时

-1

14 2.于0.100 mol·L Fe和0.250 mol·L HCl混合溶液中,通人H2S气体使之达到平衡,求此时溶液

-13+-1

中Fe 的浓度。已知H2S饱和溶液的浓度为0.100 mol·L, (参考答案) 答:

3+-1

=0.141 V, =0.71 V。

由反应 2Fe + H2S == 2Fe + S↓+ 2H 可知反应中生成与Fe等物质的量的H,故

3+2++3++

设溶液中[Fe]为x (mol·L),则

3+

-1

15.计算说明 Co的氨性溶液(含游离氨的浓度为0.l mol·L)敞开在空气中,最终以什么价态及形式存在?(已知:Co(NH3)2 lgβ1~lgβ6为2.11,3.74,4.79,5.55,5.73,5.11。Co(NH3)6 的lgβl~lgβ

2+

3+

6

2+

-1

为6.7,14.0,20.1,25.7,30.8,33.2。 + 4e==== 4OH)(提示: 答:

=1.84 V, ) (参考答案)

=0.401 V,反应为O2+ 2H2O

又氧电对的半反应为 O2 + 2H2O + 4e == 4OH

又因在常压下,空气中 分压约为大气压力的22% ,

,溶液中应以Co(NH3)6形式存在。

3+

16.计算pH=10.0,在总浓度为0.10 mol·L NH3-NH4Cl缓冲溶液中, Ag/Ag电对的条件电势。忽略离

-1+

子强度及形成AgCl2络合物的影响。( Ag-NH3络合物的lgβ1~lgβ2分别为3.24,7.05;V) (参考答案) 答:

= 0.80

17.分别计算0.100 mol·L KMn04和0.100 mol·L K2Cr2O7在H浓度为1.0 mol·L介质中,还原一半时

-1-1+-1

的电势。计算结果说明什么?(已知 答:

=1.45 V, =1.00 V) (参考答案)

0.100 mol·L K2Cr2O7还原至一半时,0.100 mol·L

-1

-1

= 0.0500 mol·L ,

-1

= 2[0.100-] =

说明对称电对滴定到50%时的电势等于条件电势;而不对称电对滴定到50%时的电势不等于条件电势。

18.计算pH=3.0,含有未络合EDTA浓度为0.10 mol·L时,Fe/Fe电对的条件电势。(已知pH=3.0

-1

3+

2+

时,lgα答:

Y(H)

=10.60, =0.77 V) (参考答案)

已知lgKFe(III)Y = 25.10 ; lgKFe(II)Y = 14.32

19.将一块纯铜片置于0.050 mol·L AgNO3溶液中。计算溶液达到平衡后的组成。(

-1

=0.337 V,

=0.80 V)(提示:首先计算出反应平衡常数) (参考答案)

答:

纯铜片置于AgNO3溶液中将发生置换反应: 2Ag + Cu == 2Ag + Cu 反应平衡常数为:

+

2+

反应进行十分完全,Ag几乎全部转变为Ag。

+

20.以K2Cr2O7标准溶液滴定Fe,计算25℃时反应的平衡常数;若化学计量点时Fe的浓度为0.05000

2+3+

mol·L,要使反应定量进行,所需H的最低浓度为多少?( (参考答案) 答:

滴定反应式为

Cr2O7 + 6 Fe + 14H ==2Cr + 6Fe + 7H2O

2-2+

+

3+

3+

-1+

=1.33 V, =0.77 V)。

计量点时;

反应能定量进行,则 ,故

习题 6(沉淀平衡一)

1.解释下列现象。

a. CaF2在 pH=3的溶液中的溶解度较在 pH=5的溶液中的溶解度大;

b. Ag2CrO4在0.0010 mol·L1AgNO3溶液中的溶解度较在0.0010 mol·L1 K2CrO4溶液中的溶解度小;(参

--

考答案) 答:

a. 这是由于酸效应的影响。因为 ,随着[H]的增大,

+

也增大,也随之增

大,即溶解度变大。所以,CaF2在 pH=3的溶液中的溶解度较在 pH=5的溶液中的溶解度大。 b. Ag2CrO4的pKsp=11.71

Ag2CrO4在0.0010 mol·LAgNO3溶液中的溶解度s1:

-1

-1

Ag2CrO4在0.0010 mol·L K2CrO4溶液中的溶解度s2:

-1

-1

所以, s1< s2,即Ag2CrO4在0.0010 mol·LAgNO3溶液中的溶解度较在0.0010 mol·L K2CrO4溶液中的溶解度小。

2.某人计算M(OH)3沉淀在水中的溶解度时,不分析情况,即用公式Ksp==[ M3+][ OH]3计算,已知

-

Ksp=1×1032,求得溶解度为4.4×109 mol·L1。试问这种计算方法有无错误?为什么?

---

(参考答案) 答: 错误。

因为按此方法求得[OH-]=4×10 mol·L,即pH=5.64,显然是不合理的。当M(OH)3的Ksp极小时,所电离出的 不足以影响水的pH值,pH =7.0。

-9

-1

3.某溶液中含SO4,Fe, Mg三种离子,今需分别测定其中的Mg和SO4,而使Fe以 Fe(OH)3形式沉淀分离除去。问测定Mg和SO4时,应分别在什么酸度下进行为好?(参考答案) 3.答:

Fe(OH)3的pKsp=37.4,Mg(OH)2的pKsp=12.72,设三种离子的浓度均为0.1 mol·L则生成Fe(OH)3沉淀时:

-1

2+

2-2-3+

2+

2+

2-3+

则生成Mg(OH)2沉淀时:

,即pH = 1.9

,即pH = 8.1

因此测定Mg应在pH 2~8酸度下进行,此时Mg还未水解,Fe已形成Fe(OH)3沉淀,不干扰测定;而测定SO4在pH > 2酸度下进行即可。

4.将 0.5 mol·L BaC12和mol·L Na2SO4溶液混合时,因浓度较高,需加入动物胶凝聚,使其沉淀完全。

-1

-1

2-

2+2+3+

动物胶是含氨基酸的高分子化合物(考答案) 答:

=2,=9),其凝聚作用应在什么酸度条件下进行为好? (参

将0.5 mol·L BaC12和mol·L Na2SO4溶液混合后,生成的沉淀带正电荷,所以应加入带负电荷的动物胶,因此凝聚作用应在pH> 9的酸度下进行。

5.计算下列微溶化合物在给定介质中的溶解度(除(1)题外均采用I=0.1时的常数)。

-1-1

(1)ZnS在纯水中(pKsp(ZnS)=23.8,H2S的=7.1,=12.9)

(2)CaF2在0.01 mol·L1 HCl溶液中(忽略沉淀溶解所消耗的酸);

-

(3)AgBr在0.01 mol·L1NH3溶液中;

-

(4)BaSO4在pH=7,EDTA浓度为0.01 mol·L1的溶液中; (参考答案)

-

答:

6.MgNH4PO4饱和溶液中[H+]=2.0╳10-10 mol·L1 ,[Mg2+]=5.6╳10-4 mol·L1 ,计算其溶度积的值。 (参考答

--

案)

答:

7.已知

2+

,忽略离子强度的影响,计算CaSO4的固有溶解度,并计算饱和CaSO4

溶液中,非离解形式 Ca的百分数。 (参考答案) 答:

8.已知某金属氢氧化物M(OH)2的Ksp=4×10,向0.10 mol·L M溶液中加入NaOH,忽略体积变化和各种氢氧基络合物,计算下列不同情况生成沉淀时的pH。 a. M有 1%沉淀; b. M有50%沉淀;

c. M有99%沉淀。 (参考答案) 答:

2+2+2+

-15-12+

b.

9. 考虑盐效应,计算下列微溶化合物的溶解度。 a. BaSO4在0.10 mol·LNaCl溶液中;

b. 在0.10 mol·L BaCl溶液中。 (参考答案) 答:

-1

-1

答案) 答:

由此沉淀平衡可知

此时,溶液中的[OH] = s = 8.0×10 mol·L ,即 pH = 9.90

--5

-1

16.为了防止 AgCl从含有 0.010 mol·LAgNO3和 0.010 mol·LNaCl溶液中析出沉淀,应加入氨的总浓度为多少(忽略溶液体积变化)? (参考答案) 答:

AgCl的pKsp = 9.75,Ag-NH3 络合物的lgβ1= 3.24, lgβ2= 7.05

+

-1-1

+

+

因为Ag与NH3生成的络合物以Ag(NH3)2为主,故应加入氨的总浓度为:

17.计算 AgI在 0.010 mol·LNa2S2O3和0.010 mol·LKI溶液中的溶解度 (参考答案)

-1-1

答:

18.今有pH=3.0含有0.010 mol·LEDTA和0.010 mol·LHF及0.010 mol·L CaCl2的溶液。问: a. EDTA对沉淀的络合效应是否可以忽略? b. 能否生成CaF2沉淀? (参考答案) 答:

-1-1-1

因此,EDTA对沉淀的络合效应可以忽略。 解法二:

因此,EDTA对沉淀的络合效应可以忽略。

因此,能生成CaF2沉淀。

习题 7(沉淀平衡三)

19.于100 mL含0.100 0 g Ba的溶液中,加入 50mL 0.010 mol·L H2SO4溶液。问溶液中还剩留多少克的Ba?如沉淀用100 mL纯水或100 mL 0. 010 mol·LH2SO4洗涤,假设洗涤时达到了沉淀平衡,问各损2+

-1

2+

-1

失BaSO4多少毫克? (参考答案) 答:

M(BaSO4) = 233.4, Ar(Ba) = 137.33

混合后:

故剩余Ba2+

量为:

100 mL纯水洗涤时,将损失BaSO4为:

100 mL 0. 010 mol·L-1

H2SO4洗涤,将损失BaSO4为:

解得[H+

] = 0.41×10-2

mol·L-1

故溶液中总H+

为:0.01+ 0.41×10-2

= 1.41×10-2

mol·L-1

[注:亦可用

关系求出总[ H+

]。]

设洗涤时溶解为s,则由Ksp关系得:

得: s = 2.65×10 mol·L

即将损失的BaSO4为:2.65×10×100×233.4 = 6.2×10 mg

20.考虑络合效应,计算下列微溶化合物的溶解度。 a. AgBr在2.0 mol·LNH3溶液中;

b. BaSO4在 pH=8.0的0.010 mol·L EDTA溶液中。 (参考答案) 答:

a. Ag-NH3 络合物的lgβ1 = 3.24, lgβ2 = 7.05, AgBr的Ksp = 10

+

-1

-1

-8

-4

-8

-1

-12.30

b. BaSO4 的lgKsp = 7.86 ; pH=8.0时,lgα

= 2.27

Y(H)

21.某溶液含有Ba,EDTA和SO4。已知其分析浓度分别为

-4

-1

2+2-

=0.10 mol·L,

-1

=0.11 mol·L,

-1

=1.0×10 mol·L。欲利用 EDTA的酸效应阻止BaSO4沉淀生成,则溶液的 pH至少应大于多少?已知 BaSO4的 Ksp= 1.0×10,KBaY= 107.8,pH与 lgα

-10

Y(H)

的有关数据如下: (参考答案)

pH lgα

Y(H)8.9 1.38 9.1 1.2 9.3 1.0 9.5 0.80 9.7 0.70 10.0 0.45 答:

因此, pH > 9.5。

22.下列情况下有无沉淀生成?

a. 0.001 mol·L-1Ca(NO-1

3)2溶液与 0.010 mol·LNH4HF2溶液等体积相混合; b. 0.1 mol·L-1

Ag(NH-1

-1

3)2的 1 mol·LNH3溶液与 1 mol·LKCl溶液等体积相混合; c. 0.010 mol·L-1

MgC1-1

-1

2溶液与 0.1 mol·LNH3-1 mol·L NH4Cl溶液等体积相混;答:

a. 混合后,

Ca(NO-1

3)2 浓度为 0.00050 mol·L , NH-1

4HF2 浓度为0.0050 mol·L

NH-4HF2可看作0.0050 mol·L-1

HF -0.0050 mol·L-1F构成的缓冲溶液。

解得 [H+

] = 10

-3.27

mol·L-1

因此,有沉淀生成。

(参考答案)

b. Ag-NH3 络合物的lgβ1 = 3.24, lgβ2 = 7.05, AgCl的pKsp = 9.75

混合后:Ag(NH3)2浓度为0.05 mol·L,NH3浓度为0.5 mol·L,KCl浓度为0.5 mol·L

-1

-1

-1

+

所以,有沉淀生成。

c. Mg(OH)2的pKsp= 10.74, NH3的 pKb = 4.74

混合后,溶液中0.0050 mol·LMgC12,0.05 mol·LNH3 - 0.5 mol·L NH4Cl

-1-1-1

所以无沉淀生成。

23.计算 AgCl在0.2 mol·LNH3- 0.1 mol·LNH4Cl缓冲溶液中的溶解度(Ag消耗NH3的浓度忽略不计)。(参考答案) 答:

-1-1+

故 ,代入Ksp关系式得

故 s = 8.0×10 mol·L

-4

-1

24.计算 CdS在pH=9.0,NH3-NH4总浓度为 0.3 mol·L的缓冲溶液中的溶解度(忽略离子强度和Cd的氢氧基络合物的影响)。 (参考答案)

+-12+

答:

CdS的Ksp = 8×10;NH3的pKb = 4.74;Cd- NH3的lgβ1~lgβ6分别为:2.65,4.75,6.19,7.12,

-7

-15

-27

2+

6.80,5.14;H2S的= 1.3×10, = 7.1×10

设:CdS的溶解度为s。溶液中的游离氨浓度为

故: (2)

将(1)、(2)式代入Ksp关系得:

故 s = 1.96×10 mol·L

-9

-1

25.考虑生成氢氧基络合物的影响,计算Zn(OH)2在pH=10的溶液中的溶解度。此时溶液中Zn的主要存在形式是什么? (参考答案) 答:

Zn-OH络合物的lgβ1~lgβ4分别为:4.4,10.1,14.2,15.5;Zn(OH)2的Ksp = 1.2×10 设溶解度为s,则

2+

--17

2+

由算式中大括号内数值比较表明,pH=10时,Zn(OH)2和Zn(OH)3为主要存在形式。

+

26.Ag能与Cl生成AgCl沉淀和AgCl水,

-1

络合物。

(1)计算[Cl]= 0.1 mol·L时 AgCl沉淀的溶解度; (2)[Cl]多大时,AgCl沉淀的溶解度最小? (参考答案) 答:

(1)Ag-Cl络合物的lgβ1 = 3.04, lgβ2 = 5.04, AgCl的pKsp = 9.75

+

- -

(2)由上题可知:

溶解度为最小值时的[Cl]值可由上式的一级微商等于零求得,即

27.推导一元弱酸盐的微溶化合物MA在下列溶液中溶解度的计算公式。 a. 在强酸溶液中;

b. 在酸性溶液中和过量沉淀剂A存在下; c. 在过量 M存在下的酸性溶液中;

d. 在过量络合剂L存在下(只形成ML络合物)的酸性溶液中。

2+

a. ; b.

c. 答:

; d. (参考答案)

a.

b.

c.

d.

测 试

1 选择题(共12题,每题2分)

(1) 已知某二元酸的,下述表述正确的是………

(A) 因为(B) 因为(C) 因为(D) 因为

的酸性较强,所以的酸性较强,所以的酸性较强,所以的酸性较强,所以

的酸性很强 的碱性也较强 的碱性很强 是较弱的碱

(2) 下列各组酸碱对中,属于共轭酸碱对的是………

(A) (C)

(B)

(D)

(3) 某二元酸液中,

的为………

和分别为和。的溶

(A) (C)

(B) (D)

(4) 将加入

混合液,体系的质子条件式是………

(A) (B)

(C) (D)

(5) 已知0.10一元弱酸溶液的,则0.10溶液的为………

(A) (C)

(B) (D)

(6) 已知A溶液的组成为, B溶液的组成为

又已知HA和HB均为弱酸,两溶液的缓冲指数βA和βB相比较为………

(A) βA>βB (C) βA<βB

(B) βA=βB (D) 难以判断

(7) 下列四种溶液的pH缓冲容量最小的是………

(A) NaOH溶液

(B) 琥珀酸氢钾,pKa1=3.04,pKa2=4.37

(C) NaH2PO4 , pKa=2.16,pKa2=7.21, pKa3=12.32 (D) 同浓度的(CH2)6N4H—(CH2)6N4混合液

+

(8) 计算

NaHS溶液的pH,适宜的公式为(已知H2S,pKa1=7.05,pKa2=12.95)………

(A) (B)

(C)

(D)

(9) 在1L 0.10将………

NaAc-0.11HAc混合液中加入0.4克NaOH,该体系的缓冲指数

(A) 变大 (C) 变小

(B) 不变 (D) 难以判断

(10) 已知Hg(II)-Cl络合物的lgβ1~lgβ4依次为6.7,13.2,14.1和15.1。在中加入NaCl溶液,使pCl=3.7, 溶液中………

的溶液

(A) (C)

(B) (D)

(11) 在0.10

3+

-

铝氟络合物溶液中,当溶液中[F]=0.010

-

时,溶液中络合物的主要存在形

式是……… (Al-F络合物的lgβ1~lgβ6分别为6.1 ,11.1 ,15.0,17.8,19.4 ,19.8 )

(A) AlF+ 、 AlF2+ 、 AlF3 (B) AlF4、 AlF5、 AlF6 (C) AlF3 、AlF4、AlF5 (D) AlF2+、AlF3 、AlF4

---

2

2-3-

2-

(12) 已知金属离子M与配位体L形成逐级络合物。则络合反应的平均配位数()与………

(A) 金属离子的浓度有关

(C) 与金属离子和配位体的浓度有关

(B) 与配位体的浓度有关

(D) 与金属离子和配位体的浓度都无关,仅与稳定常数有关

(13) 已知

络合物的lgβ1~lgβ3分别为9.0, 13.0, 14.0。在

络合物的溶液

中,当pL=4.0时,满足关系式………

(A) [Ag+]=[AgL] (C) [AgL2]= [AgL3]

(B) [AgL]= [AgL2] (D) [AgL]+ [AgL2]= [AgL3]

(14) 将20.00ml 0.020

2+

EDTA加入20.00 ml 0.020

Zn~NH3溶液中,计算EDTA~

2+

Zn络合物的条件稳定常数的公式为………

(A) (B) (C) (D)

(15) 铬黑A(EBA)是有机弱酸,其pKa1=6.2,pKa2=13.0,lgKMg-EBA=7.2 。 在pH=10.0 的氨性缓冲溶液中,

………

(A) 7.2 (C) 5.2

(B) 6.2 (D) 4.2

(16) 在0.10因为………

氨性溶液中,当pH从9变到4时,Zn~EDTA络合物的条件稳定常数变小,是

2+

(A) Zn的NH3络合效应

2+

2+

(B) EDTA的酸效应

(C) Zn的NH3络合效应与EDTA的酸效应的综合作用

(D) NH3的质子化作用

(17) 在含有Fe和Fe的溶液中,加入下列何种溶液,Fe/Fe电对的电位将升高………

3+2+3+2+

(A) 稀H2SO4 (C) 邻二氮菲

(B) HCl (D) NH4F

(18) 对于反应,已知

,则此平衡常数的对数为………

(A) (C)

(B) (D)

(19) 已知,当pH=3.0时,电对的条件电位为………

(A) 1.23V (C) 1.47V

(B) 1.13V (D) 1.32V

(20) 在pH=3.0,EDTA浓度为0.010介质中,Fe/Fe电对的条件电位为………

3+2+

( )

(A) 14.1 V (C) 0.26 V

(B) 0.13 V (D) 0.39 V

(21) AgCl在0.05HCl溶液中的溶解度较在0.01HCl溶液中的大,主要是因为………

(A) 同离子效应 (B) 盐效应

(C) 络合效应 (D) 酸效应

(22) 用重量法测定试样中的钙时,将钙沉淀为草酸钙,高温(1100ºC)灼烧后称重,则钙的换算因素是………

(A) (B)

(C) (D)

(23) CaF2沉淀在pH=2的溶液中的溶解度较在pH=5的溶液中的溶解度………

(A) 大 (C) 小

(B) 相等 (D) 难以判断

(24) 度………

在0.0010溶液中的溶解度较在0.0010中的溶解

(A) 大 (C) 小

(B) 相等 (D) 难以判断

(25) 弱酸HmA与金属离子Mn+形成难溶化合物MmAn。计算MmAn在Mn+浓度为CM的微酸性溶液中的溶解度的计算式为………

(A) (B)

(C) (D)

(26) CuS的pKsp=35.2,其在纯水中的溶解度的计算式为………

(A) (B)

(C)

(D)

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容