分析化学第五章试题及参考答案..doc
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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C6H5NH2;
HS-的共轭碱为S2-; Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+;
R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。
2. 写出下列各碱的共轭酸:H2O,NO3-,HSO4-,S2-,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C6H5OH Cu(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+;
(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)4N4H+;R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH,
的共轭酸为
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]+[HCO3-]+[CO32-]=c
CBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]
PBE:[H+]+2[H2CO3] +[HCO3-]=[NH3]+[OH-]
(2)MBE:[NH4+]+[NH3]=c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=c
CBE:[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
答:(1)MBE:[K+]=c
[H2P]+[HP-]+[P2-]=c
CBE:[K+]+[H+]=2[P2-]+[OH-]+[HP-]
PBE:[H+]+[H2P]=[P2-]+[OH-]
(2)MBE:[Na+]=[NH4+]=c
[H2PO4-]+[H3PO4]+[HPO42-]+[PO43-]=c
CBE:[Na+]+[NH4+]+[H+]=[OH-]+[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-]
PBE:[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[PO43-]
(3)MBE:[NH4+]=c
[H3PO4]+[H2PO4-]+[HPO42-]+[PO43-]=c
CBE:[NH4+]+[H+]=[H2PO4]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-]
PBE:[H+]+[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[HPO42-]+2[PO43-]
(4)MBE:[NH4+]=c [CN-]+[HCN]=c
CBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[CN-] PBE:[HCN]+[H+]=[NH3]+[OH-]
5. (1)讨论两种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)0.10 mol·L-1NH4Cl和 0.10 mol·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CHB2 mol·L-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
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