《分析化学》课程课后思考题（含答案）第五章

第五章思考题 1、在疏酸溶液中，离子活度系数的大小次序为+>Ys04.>s02,试加以说明 答：根据公式德拜休克尔公式可知，离子电荷越大，Y,就越小，离子半径越小的离子水化 有效半径a越大，Yi越大。H离子的水化半径最大，故它的活度系数最大。 2、于苹果酸溶液中加入大量强电解质，苹果酸的浓度常数K和K之比是增大还是减小？ 对其活度常数之比的影响又如何？ 答：①减小。 Ti u K K= Iw x K-K×YAa K5 KxyHA ,根据德拜休克尔公式： g=-05×2×7=-27,=1027 gw=-05x1P×7=-057,7=10a57 K×1027Kx10万 K, 由于活度常数在温度不变的情况下是一常数，所以两个浓度常数的比值随若离子强度的 升高而减小。 ②没有影响。因为活度常数不受介质条件的影响。 3、在下列各组酸碱物质中，哪些属于共轭酸碱对？ aHPO4-NaHPO4不是 b.HS04-S02不是 c.HCO3-HSO不是 d.NH;'CH2COOH-NH2CH2COOH e.HAc*-Ac 不是 E(CH)6N:H-(CH)6N是 4、判断下列情况对测定结果的影响。 a标定NaOH溶液时，邻苯二甲酸氢钾中混有少量邻茶二甲酸 答：标定时消耗的VNOH增大，QNOH偏低：

第五章 思考题 1、在硫酸溶液中，离子活度系数的大小次序为 γH+＞γHSO4-＞γSO42-，试加以说明。 答：根据公式德拜-休克尔公式可知，离子电荷越大，γi 就越小，离子半径越小的离子水化 有效半径 a 越大，γi 越大。H+离子的水化半径最大，故它的活度系数最大。 2、于苹果酸溶液中加入大量强电解质，苹果酸的浓度常数 K1 c和 K2 c之比是增大还是减小？ 对其活度常数之比的影响又如何？ 答：①减小。 +  − = H HA 1 1   K K c ， + − −   = 2 H A 2 HA 2   K  K c  −  = HA 2 2 1 A 2 1 2-   K K K K c c ，根据德拜-休克尔公式： lg 0.5 2 I 2 I 2 A  2− = −   = − ， 2 I A 2 10−  − = lg 0.5 1 I 0.5 I 2 HA  − = −   = − ， 0.5 I HA 10−  − = 2 1 0.5 2 2 2 1 HA 2 2 1 A 2 1 10 (10 ) 2- 10 K K K K K K K K I I I c c − − −  =   =   =  −  由于活度常数在温度不变的情况下是一常数，所以两个浓度常数的比值随着离子强度的 升高而减小。 ②没有影响。因为活度常数不受介质条件的影响。 3、在下列各组酸碱物质中，哪些属于共轭酸碱对？ a. H3PO4-Na2HPO4 不是 b. H2SO4-SO4 2- 不是 c. H2CO3-HSO3 - 不是 d. NH3 +CH2COOH- NH2CH2COOH 是 e. H2Ac+ -Ac- 不是 f. (CH2)6N4H+ -(CH2)6N4 是 4、判断下列情况对测定结果的影响。 a. 标定 NaOH 溶液时，邻苯二甲酸氢钾中混有少量邻苯二甲酸 答：标定时消耗的 VNaOH 增大，cNaOH 偏低；

b.用吸收了CO2的NaOH溶液滴定HPO:至第一化学计量点和第二化学计量点。 答：当NOH溶液吸收了CO时，滴定中如用甲基橙作指示剂时，CO2对滴定无影响，但 用酚酞作指示剂时，NaOH溶液浓度就要降低。所以，当用吸收了COz的NaOH溶液滴定 HPO4至第一化学计量点时由于使用甲基橙作指示剂，放对结果无影响。而当滴定至第二化 学计量点时要用酚酞作指示剂，由于NaOH溶液浓度降低，所以消耗O增大，结果偏大。 c.己知某NaOH溶液吸收了CO2,其中约有0.4%的NaOH转变成NaCO。用此溶液滴 定HAC的含量时，会对结果产生多大影响？ 答：因为滴定HAC时要用酚酞作指示剂的，CO2影响为： CO2+2NaOH=NazCO; 酚酞变色时HAC+NaOH=NaAc+H2O HAc+NazCO3=NaAc+NaHCOs 吸收1个CO2要消耗掉2个NaOH生成1个NaCO,滴定时1个NaCO:只能与1个 HAc作用，只相当于1个NaOH的作用，等于少掉1个NaOH,所以，当有0.4%NaOH转 变成NaCO时，滴定时就要多消耗VNoH结果会增大0.2%。 5、有人试图用酸碱滴定法测定NaAc的含量，先向溶液中加入一定量过量的标准HC溶液， 然后用NaOH标准溶液返滴定过量的HCI,上述设计是否正确，为什么？ 答：不正确。因为HAc和HC不能分开滴定 6、用HC中和NaCO溶液分别至pl=10.50和pH=6.00时，溶液中各有哪些组分？其中主 要组分是什么？当中和至pH<4.0时，主要组分是什么？ 答：根据HCO:分布系数图可知：当用HC滴定NaCO至pl=10.50时溶液有HCO和 CO2,其中主要成分是CO2:当滴定至pH=6.00时溶液有HCO和HCO,其中主要成分 是H2CO:当中和至DH<4.0时，主要成分是H2CO方。 7、增加电解质的浓度，会使酸碱指示剂的理论变色点pH变大还是变小？ 答：变小。因为理论变色点是：pH=pKa-1.5V1,增加电解质浓度，离子强度I也增加， 故变色点降低。 8、与单一指示剂相比，混合指示剂与哪些优点？ 答：(1)变色范围变窄，变色敏锐：(2)变色明显 9、缓冲溶液的缓冲能力与哪些因素有关？ 答：(1)缓冲剂的总浓度，总浓度越大，缓冲能力越大： (2)缓冲组分的浓度比，比值越接近1，缓冲能力越大。 10、试推导由两个共轭酸碱对HA-A和HB-B组成的混合缓冲溶液的缓冲容量表达式。 解：设缓冲溶液中HA和A的总浓度为，HB和B的总浓度为Q,其中A和和B的总浓 度为b,即，相当于在浓度为c的HA和浓度为a的HB混合溶液中加入浓度为b的强碱

b. 用吸收了 CO2 的 NaOH 溶液滴定 H3PO4 至第一化学计量点和第二化学计量点。 答：当 NaOH 溶液吸收了 CO2 时，滴定中如用甲基橙作指示剂时，CO2 对滴定无影响，但 用酚酞作指示剂时，NaOH 溶液浓度就要降低。所以，当用吸收了 CO2 的 NaOH 溶液滴定 H3PO4 至第一化学计量点时由于使用甲基橙作指示剂，故对结果无影响。而当滴定至第二化 学计量点时要用酚酞作指示剂，由于 NaOH 溶液浓度降低，所以消耗 VNaOH 增大，结果偏大。 c. 已知某 NaOH 溶液吸收了 CO2，其中约有 0.4%的 NaOH 转变成 Na2CO3。用此溶液滴 定 HAc 的含量时，会对结果产生多大影响？ 答：因为滴定 HAc 时要用酚酞作指示剂的，CO2 影响为： CO2+2NaOH=Na2CO3 酚酞变色时 HAc+ NaOH=NaAc+H2O HAc+ Na2CO3=NaAc+NaHCO3 吸收 1 个 CO2 要消耗掉 2 个 NaOH 生成 1 个 Na2CO3，滴定时 1 个 Na2CO3 只能与 1 个 HAc 作用，只相当于 1 个 NaOH 的作用，等于少掉 1 个 NaOH，所以，当有 0.4%NaOH 转 变成 Na2CO3 时，滴定时就要多消耗 VNaOH 结果会增大 0.2%。 5、有人试图用酸碱滴定法测定 NaAc 的含量，先向溶液中加入一定量过量的标准 HCl 溶液， 然后用 NaOH 标准溶液返滴定过量的 HCl，上述设计是否正确，为什么？ 答: 不正确。因为 HAc 和 HCl 不能分开滴定 6、用 HCl 中和 Na2CO3 溶液分别至 pH=10.50 和 pH=6.00 时，溶液中各有哪些组分？其中主 要组分是什么？当中和至 pH＜4.0 时，主要组分是什么？ 答： 根据 H2CO3 分布系数图可知：当用 HCl 滴定 Na2CO3 至 pH=10.50 时溶液有 HCO3 -和 CO3 2-，其中主要成分是 CO3 2-；当滴定至 pH=6.00 时溶液有 HCO3 -和 H2CO3，其中主要成分 是 H2CO3；当中和至 pH＜4.0 时，主要成分是 H2CO3。 7、增加电解质的浓度，会使酸碱指示剂的理论变色点 pH 变大还是变小？ 答：变小。因为理论变色点是： pH = pKa -1.5 I ，增加电解质浓度，离子强度 I 也增加， 故变色点降低。 8、与单一指示剂相比，混合指示剂与哪些优点？ 答：（1）变色范围变窄，变色敏锐；（2）变色明显 9、缓冲溶液的缓冲能力与哪些因素有关？ 答：（1）缓冲剂的总浓度，总浓度越大，缓冲能力越大； （2）缓冲组分的浓度比，比值越接近 1，缓冲能力越大。 10、试推导由两个共轭酸碱对 HA-A-和 HB-B -组成的混合缓冲溶液的缓冲容量表达式。 解：设缓冲溶液中 HA 和 A-的总浓度为 c1， HB 和 B -的总浓度为 c2，其中 A-和和 B -的总浓 度为 b，即，相当于在浓度为 c1 的 HA 和浓度为 c2 的 HB 混合溶液中加入浓度为 b 的强碱

质子条件为： b=[AH+[BH+[OH ]-[H'] b=HH+KH+K CKU C2KH dh dpH= d[H'] 2.303H7 d1=-2303r门] doH 鼎 dh×d-23030]+23030HH2303cHK C:[H'IKim (H+Ka子(H]+K) 1I、以NaOH或HCI溶液滴定下列溶液时，在滴定曲线上会出现几个突跃？ a.H2SO4+H:PO 2个 b.HCl+H;BOs 1个(H,BO不被滴定) c.HF+HAc 1个（同时滴定） d.NaOH+NasPO4 2个 e.NaCO+NaHPO42个 f.NaHPO+NaH.PO41个。 12、设计测定下列混合物中各组分含量的方法，并简述其理由。 a.HCl+HaBO 答：因为HB0是极弱酸，不会干扰HC的测定所以测定步骤为：先以甲基红红指示剂， 用NOH标液滴定HC:再加入甘露醇，使其与出BO,反应生成较强的酸，再以酚酞为指 示剂，用NaOH标液滴定，以测定H:BO。 b.H2SO+HPO4 答：以甲基橙为指示剂，用NaOH标液滴定，HSO:反应生成NaSO4,HPO:反应生成 NaH-PO.:再以酚酞为指示剂，用NaOH标液滴定，NaPO4反应生成Na:HPO。 c.HCI+NH4CI 答：先以甲基橙为指示剂，用NaOH标液滴定HC1,再加入甲醛，使NH的酸性增强，以

质子条件为： - - - + b =[A ]+[B ]+[OH ]-[H ] + 1 HA 2 HB + + + HA HB -[H ]+ [H ] [H ]+ [H ]+ K w c K c K b K K = + + 1 HA 2 HB + + 2 + 2 + 2 HA HB d -1- d[H ] [H ] ([H ]+ ) ([H ]+ ) K w b c K c K K K = − − + + d[H ] dpH=- 2.303[H ] + d[H ] + 2.303[H ] dpH = − + + + + - 1 HA 2 HB + + 2 + 2 HA HB d d d[H ] [H ] [H ] =-2.303[H ] 2.303[OH ]+2.303 dpH d[H ] dpH ([H ]+ ) ([H ]+ ) b b c K c K K K  = =  + + 11、以 NaOH 或 HCl 溶液滴定下列溶液时，在滴定曲线上会出现几个突跃？ a. H2SO4+H3PO4 2 个 b. HCl+H3BO3 1 个（H3BO3 不被滴定） c. HF+HAc 1 个（同时滴定） d. NaOH+ Na3PO4 2 个 e. Na2CO3+ Na2HPO4 2 个 f. Na2HPO4 + NaH2PO4 1 个。 12、设计测定下列混合物中各组分含量的方法，并简述其理由。 a. HCl+H3BO3 答：因为 H3BO3 是极弱酸，不会干扰 HCl 的测定所以测定步骤为：先以甲基红红指示剂， 用 NaOH 标液滴定 HCl；再加入甘露醇，使其与 H3BO3 反应生成较强的酸，再以酚酞为指 示剂，用 NaOH 标液滴定，以测定 H3BO3。 b. H2SO4+H3PO4 答：以甲基橙为指示剂，用 NaOH 标液滴定，H2SO4 反应生成 Na2SO4，H3PO4 反应生成 NaH2PO4；再以酚酞为指示剂，用 NaOH 标液滴定，NaH2PO4 反应生成 Na2HPO4。 c. HCl+NH4Cl 答：先以甲基橙为指示剂，用 NaOH 标液滴定 HCl，再加入甲醛，使 NH4 +的酸性增强，以

酚酞为指示剂，用NaOH标液滴定。 答：先以酚酞为指示剂，用HC标液滴定NaPO4,使其生成NaHPO.:再加甲基橙，用 HCI标液滴定所有的NazHPO4至NaH2PO4。总量减去NaPO,的量即为NazHPO:的量。 e.Na;PO+NaOH 答：以先以酚酞为指示剂，用HC标液滴定，测定NaOH和NaPO,的总量：再以甲基橙为 指示剂，继续用用HCI标液滴定，测定Na:PO4的量。 f.NaHSO+NaH:PO4 答：试样以酚酞为指示剂，用NaOH标液滴定至红色，NaHSO4反应生成NaSO4,Nah-PO4 E成NaHPO4 13、试拟定一酸碱滴定方案，测定由Na:PO4和NaCO:及其它非酸碱物质组成的混合物中 NaPO,和NaCO的质量分数。 答：先加入甲基橙指示剂，滴定至橙色，反应生成NHPO,和HCO,求出碳酸钠和磷酸 钠的合量。 然后将滴定后的溶液加 ,逐出生成的CO2,此时溶液只有NaH.PO.,再加入 酚酞指示剂，用NaOH滴定至浅红色，产物为NHPO4,求出磷酸钠的物质的量。 14、在浓度对数图中，0.0O1mo/LNH:和HAc的理论体系点S的坐标分别是什么？NH]与 NH,门两线交点O的坐标是什么？ 答：0.001mol/LNH,体系中S点的坐标为9.26，-3,0.001 mol/LHAc体系中S点的坐标为4.74， -3),NH]与NH4门相交的O点坐标为(926，-3.3). 15、在乙酸中，最强的碱的存在形式和最强的酸的存在形式分别是什么？ 答：在冰醋酸中，存在的最强碱是Ac,最强的酸是Ac。 16、用酸碱滴定法测定氨基乙酸，既可在碱性非水介质中进行，也可在酸性非水介质中进行 为什么？ 答：因为氨基乙酸是两性物质

酚酞为指示剂，用 NaOH 标液滴定。 d. Na3PO4+ Na2HPO4 答：先以酚酞为指示剂，用 HCl 标液滴定 Na3PO4，使其生成 Na2HPO4；再加甲基橙，用 HCl 标液滴定所有的 Na2HPO4 至 NaH2PO4。总量减去 Na3PO4 的量即为 Na2HPO4 的量。 e. Na3PO4+ NaOH 答：以先以酚酞为指示剂，用 HCl 标液滴定，测定 NaOH 和 Na3PO4 的总量；再以甲基橙为 指示剂，继续用用 HCl 标液滴定，测定 Na3PO4 的量。 f. NaHSO4+ NaH2PO4 答：试样以酚酞为指示剂，用 NaOH 标液滴定至红色，NaHSO4 反应生成 Na2SO4，NaH2PO4 生成 Na2HPO4，从而测得其总量；再加入 CaCl2，Na2HPO4 与之反应生成 Ca3(PO4)2 沉淀， 并释放出 H+，溶液变无色，继续用 NaOH 标液滴定至红色，测得 Na2HPO4 的量。 13、试拟定一酸碱滴定方案，测定由 Na3PO4 和 Na2CO3 及其它非酸碱物质组成的混合物中 Na3PO4 和 Na2CO3 的质量分数。 答：先加入甲基橙指示剂，滴定至橙色，反应生成 NaH2PO4 和 H2CO3，求出碳酸钠和磷酸 钠的合量。然后将滴定后的溶液加热，逐出生成的 CO2，此时溶液只有 NaH2PO4，再加入 酚酞指示剂，用 NaOH 滴定至浅红色，产物为 Na2HPO4，求出磷酸钠的物质的量。 14、在浓度对数图中，0.001mol/LNH3 和 HAc 的理论体系点 S 的坐标分别是什么？[NH3]与 [NH4 + ]两线交点 O 的坐标是什么？ 答：0.001mol/LNH3 体系中 S 点的坐标为(9.26，-3)，0.001mol/LHAc 体系中 S 点的坐标为(4.74， -3)，[NH3]与[NH4 + ]相交的 O 点坐标为(9.26，-3.3)。 15、在乙酸中，最强的碱的存在形式和最强的酸的存在形式分别是什么？ 答：在冰醋酸中，存在的最强碱是 Ac-，最强的酸是 H2Ac+。 16、用酸碱滴定法测定氨基乙酸，既可在碱性非水介质中进行，也可在酸性非水介质中进行， 为什么？ 答：因为氨基乙酸是两性物质