05第五章酸碱滴定法思考题与习题
第五章酸碱滴定法
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(或R-NH2+CH2COO-)
2. 写出下列各碱的共轭酸:H2O,NO3-,HSO4-,S2-,C6H5O-,C u(H2O)2(OH)2,(CH2)6N4,
R—NHCH2COO-,COO-
C O O-
。
答:H2O的共轭酸为H3O+;
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
C u(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(或R-NH2+CH2COO-),
COO-
C O O-
的共轭酸为COO-
C O O-H
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]+[HCO3-]+[CO32-]=c
CBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]
PBE :[H +]+2[H 2CO 3] +[HCO 3-]=[NH 3]+[OH -] (2)MBE :[NH 4+]+[NH 3]=c; [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]=c CBE :[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]
PBE :[H +]+[H 2CO 3]=[NH 3]+[OH -]+[CO 32-]
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)NaNH 4HPO 4 (3)NH 4H 2PO 4 (4)NH 4CN 答:(1)MBE :[K +]=c ; [H 2P]+[HP -]+[P 2-]=c CBE :[K +]+[H +]=2[P 2-]+[OH -]+[HP -] PBE :[H +]+[H 2P]=[P 2-]+[OH -]
(2)MBE :[Na +]=[NH 4+]=c ; [H 2PO 4-]+[H 3PO 4]+[HPO 42-]+[PO 43-]=c CBE :[Na +]+[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[H 2PO 4-]+2[HPO 42-]+3[PO 43-] PBE :[H +]+[H 2PO 4-]+2[H 3PO 4]=[OH -]+[NH 3]+[PO 43-] (3)MBE :[NH 4+]=c
[H 3PO 4]+[H 2PO 4-]+[HPO 42-]+[PO 43-]=c
CBE :[NH 4+]+[H +]=[H 2PO 4]+2[HPO 42-]+3[PO 43-]+[OH -] PBE :[H +]+[H 3PO 4]=[OH -]+[NH 3]+[HPO 42-]+2[PO 43-] (4)MBE :[NH 4+]=c [CN -]+[HCN]=c
CBE :[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[CN -] PBE :[HCN]+[H +]=[NH 3]+[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 -1NH 4Cl 和 0.10 mol·L -1H 3BO 3混合液的pH 值。
答:(1)设HB 1和HB 2分别为两种一元弱酸,浓度分别为C HB1和C HB2 mol·L -1。两种酸的混合液的PBE 为
[H +]=[OH -]+[B 1-]+[B 2-]
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
]
[][]
[][][2
1
21++++
=
H K HB H K HB H HB HB
2
1][][][21HB HB K HB K HB H +=+ (1)
当两种都较弱,可忽略其离解的影响,[HB 1]≈C HB1 ,[HB 2]≈C HB2 。
式(1)简化为
2
211][HB HB HB HB K C K C H +=+ (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) 5108.13-?=NH K 10514106.5108.1/100.1/3
4
---?=??==+
NH W NH K K K
10108.533-?=BO H K
根据公式
2
211][HB HB HB HB K C K C H +=+得:
L
m ol K C K C H HB HB HB HB /1007.1108.51.0106.51.0][510102211---+?=??+??=+=
pH=lg1.07×10-5=4.97
6.根据图5—3说明NaH 2PO 4—Na 2HPO 4 缓冲溶液适用的pH 范围。 【分析】缓冲溶液的pH 范围=pK a ±1,故: 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?有关常数见附录一之表1。
(1)
COO -C O O
- (2)HCOOH (3)CH 2ClCOOH (4)NH 3+CH 2COOH
(氨基乙酸盐)
答:(1) pK a1=2.95 pK a2=5.41 故pH=(pK a1+pK a2)/2=(2.95+5.41)/2=4.18
(2) pK a =3.74
(3) pK a =2.86
(4)pK a1=2.35 pK a2=9.60 故pH=( pK a1+pK a2)/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=4.0须选(1),(2)。
8.下列酸碱溶液浓度均为0.10 mol·L -1,能否采用等浓度的滴定剂直接准确进行滴定? (1)HF (2)KHP (3)NH 3+CH 2COONa (4)NaHS (5)NaHCO 3 (6)(CH 2)6N 4 (7) (CH 2)6N 4·HCl (8)CH 3NH 2 答:(1) K a =7.2×10-4 ,C sp K a =0.1×7.2×10-4=7.2×10-5>10-8
(2) K a2=3.9×10-6 ,C sp K a2=0.1×3.9×10-6=3.9×10-7>10-8 (3) K a2=2.5×10-10 ,C sp K a2=0.1×2.5×10-10
=2.5×10-11
<10-8
(4) K a1=5.7×10-8 ,K b2=K w /K a1=1.0×10-14/5.7×10-8=1.8×10-7,
C sp K b2=0.1×1.8×10-7=1.8×10-8>10-8
(5) K a2=5.6×10-11 , K b1=K w /K a2=1.0×10-14/5.6×10-11=1.8×10-4, C sp K b1=0.1×1.8×10-4
=1.8×10-5
>10-8
(6) K b =1.4×10-9 ,C sp K b =0.1×1.4×10-9=1.4×10-10<10-8 (7) K b =1.4×10-9 , K a =K w /K b =1.0×10-14/1.4×10-9=1.7×10-6, C sp K a =0.1×1.7×10-6
=1.7×10-7
>10-8
(8) K b =4.2×10-4 ,C sp K b =0.1×4.2×10-4=4.2×10-5>10-8
C sp K a ≥10-8可直接滴定,查表计算只(3)、(6)不能直接准确滴定,其余可直接滴定。
9.强碱(酸)滴定一元弱酸(碱),c sp K a (K b )≥10-8就可以直接准确滴定。如果用K t 表示滴定反应的形成常数,那么该反应的c sp K t 应为多少? 【分析】:因为C sp K a ≥10-8,K a =K t ?K w ,故:C sp K t ≥106
答:该反应的c sp K t 应为:C sp K t ≥106
10.为什么一般都用强酸(碱)溶液作酸(碱)标准溶液?为什么酸(碱)标准溶液的浓度不宜太浓或太稀?
答:用强酸或强碱作滴定剂时,其滴定反应为:
H ++OH -=H 2O
K t =]][[1-
+OH H =W K 1
=1.0×1014 (25℃)
此类滴定反应的平衡常数K t 相当大,反应进行的十分完全。但酸(碱)标准溶
液的浓度太浓时,滴定终点时过量的体积一定,因而误差增大;若太稀,终点时指示剂变色不明显,故滴定的体积也会增大,致使误差增大。故酸(碱)标准溶液的浓度均不宜太浓或太稀。
11.下列多元酸(碱)、混合酸(碱)溶液中每种酸(碱)的分析浓度均为0.10 mol·L -1
(标明的除外),能否用等浓度的滴定剂准确进行分步滴定或分别滴定?如能直接滴定(包括滴总量),根据计算的pH sp 选择适宜的指示剂。 (1)H 3AsO 4 (2)H 2C 2O 4
(3)0.40 mol·L -1乙二胺 (4) NaOH+(CH 2)6N 4 (5)邻苯二甲酸 (6)联氨 (7)H 2SO 4+H 3PO 4 (8)乙胺+吡啶
答:根据C sp K a (K b )≥10-8,p C sp +pK a (K b )≥8及K a1/ K a2>105,pK a1-pK a2>5可直接计算得知是否可进行滴定。
(1)H 3AsO 4 K a1=6.3×10-3, pK a1=2.20 ; K a2=1.0×10-7 , pK a2=7.00; K a3=3.2×10-12, pK a3=11.50.
故可直接滴定一级和二级,三级不能滴定。
pH sp =21
(pK a1+pK a2)=4.60 溴甲酚绿;
pH sp =21
(pK a2+pK a3)=9.25 酚酞。
(2)H 2C 2O 4 pK a1=1.22 ; pK a2=4.19
pH sp =14-pcK b1/2=14+(lg0.1/3-14+4.19)=8.36 K a1/K a2<10-5
故可直接滴定一、二级,酚酞,由无色变为红色;
(3)0.40 mol·L -1乙二胺 pK b1=4.07 ; pK b2=7.15;pKa 1=6.85 ; pKa 2=9.93 cK b2=0.4×7.1×10-8>10-8 ; pH sp =pcK a1/2=-(lg0.4/3-6.85)/2=3.86
故可同时滴定一、二级,甲基黄,由黄色变为红色; (4) NaOH+(CH 2)6N 4 pK b =8.85 pH sp =14-pcK b /2=14+(lg0.1/2-8.85)/2=8.92
故可直接滴定NaOH ,酚酞,有无色变为红色; (5)邻苯二甲酸
pK a1=2.95 ; pK a2=5.41; pKb 1=8.59; pKb 2=11.05
pH sp =14.00-pcK b1/2=14.00+[lg0.1/3-8.59]/2=8.96
故可同时直接滴定一、二级氢,酚酞,由无色变为红色; (6)联氨
pK b1=5.52 ; pK b2=14.12
pH sp =1/2pcK a2= -(lg 0.1/2×-8.48)/2=4.90
故只可直接滴定一级,甲基红,由黄色变为红色;
(7)H 2SO 4+H 3PO 4
pH sp =[(pcK a1K a2/(c+K a1)]/2=4.70
甲基红,由黄色变为红色 pH sp =[(p(K a2(cK a3+K aw )/c]/2=9.66
酚酞,由无色变为红色
故可直接滴定到磷酸二氢盐、磷酸一氢盐,; (8)乙胺+吡啶 pK b1=3.25 p K b2=8.77 pH sp = pcK a /2= (- lg0.1/2+14-3.25)/2=6.03
故可直接滴定乙胺,甲基红,由红色变为黄色。
12.HCl 与HAc 的混合溶液(浓度均为0.10 mol·L -1),能否以甲基橙为指示剂?用0.1000 mol·L -1 NaOH 溶液直接滴定其中的HCl ,此时有多少HAc 参与了反应? 解:C 1=0.10mol ?L -1 , pK a1=4.74 ,所以不能以甲基橙为指示剂直接准确滴定其中
的HCl (弱酸的酸性较强)
甲基橙的变色范围为3.1~4.4 当pH=4.0时为变色转折点
pH=pKa+lg HA A - 4.0=4.74+lg %1.0%
x x - x%=15%
13.今有H 2SO 4和(NH 4)2SO 4的混合溶液,浓度均为0.050 mol·L -1,欲用0.1000 mol·L -1NaOH 溶液滴定,试问:
(1)能否准确滴定其中的H 2SO 4?为什么?采用什么指示剂?
(2)如何用酸碱滴定法测定混合溶液中(NH 4)2SO 4的含量?指示剂又是什么? 解:(1)能。因为H 2SO 4的第二步电离常数pKa 2=2.00,而NH 4+的电离常数pKa=9.26,所以能完全准确滴定其中的H 2SO 4 ,可以采用甲基橙或酚酞作指示剂。
(2)可以用蒸馏法,即向混合溶液中加入过量的浓碱溶液,加热使NH 3逸出,并用过量的H 3BO 3溶液吸收,然后用HCl 标准溶液滴定H 3BO 3吸收液:
O H NH OH NH 234+↑?→?
+?
-+ NH 3 + H 3BO 3== NH 4+ H 2BO 3-
H ++ H 2BO 3-== H 3BO 3
终点的产物是H 3BO 3和NH 4+(混合弱酸),pH≈5 ,可用甲基橙作指示剂,按下式计算含量:
424424)()()(2)(SO NH HCl
SO NH cV cV w =
14.判断下列情况对测定结果的影响:
(1)用混有少量的邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH 溶液的浓度; (2)用吸收了CO 2的NaOH 标准溶液滴定H 3PO 4至第一计量点;继续滴定至第二计量点时,对测定结果各如何影响?
【分析】(1)用混有少量的邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH 溶液的浓度时,NaOH 溶液消耗的体积增加,使测定结果偏小;
(2)用吸收了CO 2的NaOH 标准溶液滴定H 3PO 4至第一计量点时,溶液的
酸性还较强,Na 2CO 3均反应了;继续滴定至第二计量点时,溶液偏碱性,Na 2CO 3不能完全反应,故消耗滴定液偏多,结果偏大。 答:(1)使测定值偏小。
(2)使第一计量点测定值不影响,第二计量点偏大。
15.一试液可能是NaOH 、NaHCO 3、、Na 2CO 3或它们的固体混合物的溶液。用20.00mL0.1000 mol·L -1HCl 标准溶液,以酚酞为指示剂可滴定至终点。问在下列情况
下,继以甲基橙作指示剂滴定至终点,还需加入多少毫升HCl 溶液?第三种情况试液的组成如何?
(1)试液中所含NaOH 与Na 2CO 3、物质的量比为3∶1; (2)原固体试样中所含NaHCO 3和NaOH 的物质量比为2∶1; (3)加入甲基橙后滴半滴HCl 溶液,试液即成重点颜色。 答:(1)还需加入HCl 为;20.00÷4=5.00mL (2)还需加入HCl 为:20.00×2=40.00mL (3)由NaOH 组成。
16.用酸碱滴定法测定下述物质的含量,当它们均按指定的方程式进行反应时,被测物质与H +的物质的量之比各是多少?
(1)Na 2CO 3,Al 2(CO 3)3,CaCO 3(CO 32-+2H +=CO 2+H 2O )。
(2)Na 2B 4O 7·10H 2O ,B 2O 3,NaBO 2·4H 2O ,B (B 4O 72-+2H ++5H 2O=4H 3BO 3)。 答:(1)物质的量之比分别为:1∶2、1∶6、1∶2。
(2)物质的量之比分别为:1∶2、1∶2、1∶1、1∶1。
17.酸碱滴定法选择指示剂时可以不考虑的因素:(D )
A.滴定突跃的范围;
B.指示剂的变色范围;
C.指示剂的颜色变化;
D.指示剂相对分子质量的大小 E .滴定方向
18.计算下列各溶液的pH :
(1)2.0×10-7 mol·L -1HCl (2)0.020 mol·L -1 H 2SO 4 (3) 0.10 mol·L -1NH 4Cl (4)0.025 mol·L -1HCOOH (5)1.0×10-4 mol·L -1 HCN (6)1.0×10-4 mol·L -1NaCN (7)0.10 mol·L -1(CH 2)6N 4 (8)0.10 mol·L -1NH 4CN (9)0.010 mol·L -1KHP (10)0.10 mol·L -1Na 2S (11)0.10 mol·L -1NH 3+CH 2COOH (氨基乙酸盐) 解:(1)pH=7-lg2=6.62
(2)2100.102.08)100.102.0()100.102.0(][2
222---+???+?-+?-=
H
=5.123210
-?
pH=lg[H +]=1.59
(3)[H +]=W a K CK +=614
101048.710
0.1106.510.0---?=?+??
pH=-lg[H +]=5.13
(4)[H +]=a CK =3
4101.21084.1025.0--?=??
pH=-lg[H +]=2.69
(5)[H +]=a CK =710
41068.210
2.7100.1---?=??? pH=-lg[H +]=6.54
(6)[OH -]=
b
CK 5
10144
10
74.3102.7100.1100.1----?=????=
pOH=4.51 pH=9.49
(7)[OH -]=
b CK 591018.1104.11.0--?=??=
pOH=4.93 pH=9.07
(8)[OH -]=10
)
()
()(1035.6)
(4
-?=+++
HCN W NH
HCN a Ka C K CKa K
pH=9.20
(9
)
14
[]OH --
==
=
1410
51.010 1.5106.5510---?==??
pOH=9.82 pH=4.18
(10)120.1,7.24,14.92a a c pK pK ===,120.92, 6.76b b pK pK =-=
[]OH -
=
0.099
=≈
pOH=1.0 pH=13.0
(11
)[]H +
=
0.019
==
pH=1.72
19.计算0.010 mol·L -1H 3PO 4溶液中(1)HPO 42-,(2)PO 43-的浓度
解:∵
1a CK 。=3106.701.0-??>40K a2 K a2>>K a2
且CK a1=0.01×7.6×10-3
∴ H 3PO 4的第二级、第三级解离 和水的解离均又被忽略。于是可以按一元酸来处理,
又因为400106.701
.03
1=-Ka C
故
2
106.7010.04)106.7(106.72
4][3
2332
21---+???+?+?-=
++-=
a
a a CK K K H =1.14×10-2
mol.L -1
12421014.1][][--+-
??=≈L mol H PO H
1
8224224
103.6]
[][][--+-
-
??=≈=L mol K H K
PO H HPO a a ≈
=+-
-
]
[][][32434
H K HPO PO a 1
182138321043.21014.1104.4103.6][-----+??=????=L mol H K K a a
20.(1)250mgNa 2C 2O 4溶解并稀释至500 mL ,计算pH=4.00时该溶液中各种型体的浓度。
(2)计算pH=1.00时,0.10 mol·L -1H 2S 溶液中各型体的浓度。 解:(1) [H 1
4
10]--+
?=L mol
1
3421073.35.01341000250
][--??=?=L mol O NaC
根据多元酸(碱)各型体的分布分数可直接计算有: CK a1=5.9×10-2 , CK a2=6.4×10-5
Na 2C 2O 4在酸性水溶液中以三种形式分布即:C 2O 42-、HC 2O 4-和H 2C 2O 4。
其中:
2112
3
422][][]
[1073.3][4
22a a a O C H K K K H H H C O C H ++??==+++-δ
=83
61
6103.3710 3.7109.68610mol L
-----??=???
2112
1
3
_
42][][][1073.3][4
2a a a a O HC
K K K H H K H C O HC ++??==+++--
δ
312.210mol L --=??
21122
13242][][1073.3][24
2
a a a a a O C K K K H H K K C O C ++?
?==++--
-δ
=1.4×10-3 mol·L -1
(2) H 2S 的K a1=5.7×10-8 ,K a2=1.2×10-15 ,
由多元酸(碱)各型体分布分数有:
82
2
2107.51.01.01.01.0][2-??+?==S H C S H δ =0.1 mol·L -1
8
28
107.51.01.0107.51.01.0][--??+???
==-
HS C HS δ
=5×10-8 mol·L -1
8215
82107.51.01.0102.1107.51.0][2----
??+????
==-
S C S δ=6.84×10-22 mol·L -1
21.20.0g 六亚甲基四胺加12 mol·L -1HCl 溶液4.0 mL ,最后配制成100 mL 溶液,其pH 为多少?
【分析】形成(CH 2)6N 4—HCl 缓冲溶液
解:
1
)(43.1100010014020
4
22-?===L mol V
n
c N CH
1
)
)((148.01.0004
.012422-?=?=
=
L mol V
C V c N CH HCl
故体系为(CH 2)6N 4-(CH 2)6N 4H +
缓冲体系,1
)(95.0422-?=L mol c N CH ,
148.0-?=L mol c H Cl ,则
45.548
.095
.0lg
12.5lg
42
2422)(())((=+=+=+
H NH CH
N CH a C C pK pH
22.若配制pH=10.00,
1
0.14
3-?==+L mol c c NH NH 的NH 3- NH 4Cl 缓冲溶液1.0L ,问
需要15 mol·L -1的氨水多少毫升?需要NH 4Cl 多少克?
解:由缓冲溶液计算公式
+
+=43lg
NH
NH a C C pK pH , 得10=9.26+lg
+
4
3
NH
NH C C
lg +
4
3
NH
NH C C =0.74 ,
+
4
3
NH
NH C C =0.85 mol
又
.14
3=++NH NH C C
则 mol C NH 15.03= m o l
C NH 85.04=+
即 需 O H NH 23?为0.85mol
则 ml
L 57057.01585
.0==
即 NH 4Cl 为0.15mol 0.15×53.5=8.0 g
23.欲配制100 mL 氨基乙酸缓冲溶液,其总浓度c=0.10 mol·L -1,pH=2.00,需氨基乙酸多少克?还需加多少毫升 1.0 mol·L -1酸或碱?已知氨基乙酸的摩尔质量M=75.07g ·mol -1。
解:1)设需氨基乙酸x g ,由题意可知
∵ c MV m
=
∴ 10
.01000.007.75=?x
g x 75.0=
(2)因为氨基乙酸为两性物质,所以应加一元强酸HCl ,才能使溶液的pH=2.00 。 设应加y mL HCl
HA A a c c pK pH -+=lg
y y
0.11000
0.11.01.0lg
35.200.2-
?+=
y=6.9 mL
24.(1)在100 mL 由1.0mol·L -1HAc 和1.0mol·L -1NaAc 组成的缓冲溶液中,加入1.0mL6.00.1000mol·L -1NaOH 溶液滴定后,溶液的pH 有何变化?
(2)若在100mLpH=5.00的HAc-NaAc 缓冲溶液中加入1.0mL6.0mol·L -1NaOH 后,溶液的pH 增大0.10单位。问此缓冲溶液中HAc 、NaAc 的分析浓度各为多少?
解:(1)
101106
1100611100=
+?+?=
c HAc C mol·L -1
10694
1100611100=
+?-?=
-
C
A C mol·L -1
69
.4log 2=+=-
HAc A a C C pK pH C
74
.4log
1=+=-HAc
Ac a C C pK pH
pH 1-pH 2=0.05
(2)设原[HAc -]为x ,[NaAc]为y 。
则
00.5log
1=+=x y pK pH a 10.5616
1log 2=?-?++=x y pK pH a
得 x=0.40 mol ?L -1 y=0.72 mol ?L -1
25.计算下列标准缓冲溶液的pH (考虑离子强度的影响):
(1)0.034 mol·L -1饱和酒石酸氢钾溶液;(2)0.010 mol·L -1硼砂溶液。
解:(1)
)][]([212
2+-+-+=
K HA Z K Z HA I
=034
.0)1034.01034.0(21
22='?+?
29
.0)034.030.0034.01034
.0(250.0log 22-=?-+?=-A r
)log (212'
2'1-++=
A r a a pK pK pH
56.3)29.037.404.3(21
=-+=
(2)硼砂溶液中有如下酸碱平衡
B 4O 72-+5H 2O = 2H 2BO 3-+2H 3BO 3
因此硼砂溶液为
-
-3233BO H BO H 缓冲体系。考虑离子强度影响:
3
'1
3
3
2l o g
BO H BO
H a pK pH αα-
+=
1
1910200.0,0200.0,108.53
233---?=?=?=-
L mol C L mol C K BO H
BO H a
溶液中
)(21
323232-+++=
BO H BO H Na Na Z c Z c I
020.0)020.0020.0(21
=+=
059
.0)020.030.0020.01020.0(50.0log 3
2-=?-+-=-BO H r
)
(0200.0873.0,873.013
23
2-??==-
-
L m o l r BO H
O B H
α
)(0200.0,11
333
3-?=≈L mol r BO H BO H α 则
18
.90200.00200
.0873.0log
24.9=?+=pH
26.某一弱酸HA 试样 1.250g 用水溶液稀释至50.00 mL ,可用41.20 mL 0.09000mol·L -1NaOH 滴定至计量点。当加入8.24 mLNaOH 时溶液的pH=4.30。 (1) 求该弱酸的摩尔质量;
(2) 计算弱酸的解离常数Ka 和计量点的pH ;选择何种指示剂?
【分析】由反应的计量关系可以求出该弱酸的摩尔质量,由a b
a C C pK pH log
+=及
题意可计算出弱酸的解离常数。计量点时为弱碱NaA 。
解:(1)由 0412.009.0250
.1?=M 得 M=337.1g/mol
(2)
a b
a C C pK pH log
+=
90.424.85024
.809.02.4109.024.85024.809.0log =+?-?+?-=pH pK a K a =1.3×10-5
,20W b K CK >> 400>b K C
6
2106.5][--?==∴CK OH 75.826.51414=-=+=pOH pH
故 酚酞为指示剂。
27.取25.00 mL 苯甲酸溶液,用20.70 mL 0.1000mol·L -1NaOH 溶液滴定至计量点。 (1)计算苯甲酸溶液的浓度;(2)求计量点的pH ;(3)应选择那种指示剂。 【分析】(1)由反应的计量关系可以求苯甲酸溶液的浓度
(2)计量点时为弱碱,可按相关公式计算 (3)可根据计量点的pH 来选择
解:(1)设苯甲酸的浓度为x
则 1000.070.2000.25?=x 得 x=0.08280 mol ?L -1
(2)当达计量点时,苯甲酸完全为苯甲酸钠,酸度完全由苯甲酸根决定.
,
400>b
K C
W b K CK 20> 15102584.0][---??==L mol CK OH b
pOH=5.58 pH=8.42 (3)酚酞为指示剂。
28.计算用0.1000 mol·L -1HCl 溶液滴定20.00 mL0.10 mol·L -1NH 3溶液时.
(1)计量点;(2)计量点前后±0.1%相对误差时溶液的pH ;(3)选择那种指示剂? 【分析】计量点时为弱酸溶液
解:(1),20W a K CK > 400
>a K C
Cl NH 4∴的[H +]=5
10529.0-?=a CK
pH=5.28
(2)26
.600.326.998.19201.098.1998.19201
.002.0lg =-=+?+?+=a pK pH
30
.402.401
.002.0lg
=?-=pH
(3))26.6~30.4(∈pH ∴甲基红为指示剂。
29.计算用0.1000 mol·L -1HCl 溶液滴定0.050 mol·L -1Na 2B 4O 7溶液至计量点时的pH (B 4O 72-+2H ++5H 2O=4H 3BO 3)。选用何种指示剂? 【分析】计量点时为弱酸溶液 解:在计量点时,刚好反应
1
331.0][-?=∴L m o l BO H
2
11
1100,500,
25a a a W a K CK K C
K CK >>>
5
1011076.0108.51.0][--+?=??==∴a CK H
pH=5.12
故 可选用溴甲酚绿为指示剂。
30.二元酸H 2B 在pH=1.50时,-=H B B H δδ2;pH=6.50时,--=2B H B δδ。 (1) 求H 2B 的K a1和K a2;
(2) 能否以0.1000mol·L -1NaOH 分步滴定0.10mol·L -1的H 2B ; (3) 计算计量点时溶液的pH ; (4) 选择适宜的指示剂。
解:(1)B
H 2+-+H HB 则
][]
][[21B H HB H K a -+=
当 pH=1.5时
-
≈H B B
H δδ
2 则 K a1=10-1.50
同理 -
HB
+
-
+H B
2 则
][]
][[22
--+=
HB B H K a
当 pH=6.50时
-
-
≈2B H B δδ 则 K a2
=10-6.50
(2)CK a1=10-8且5
21
10>a a K K ,所以可以用来分步滴定H 2B 。
(3)5
1
!12110827.7][-+
?=+=
a ep ep a a K C C K K H :
则 pH=4.10
二级电离 10
2
21101.3)
(][-+?=-=
ep W a a C K CK K H
则 pH=9.51
(4))51.9~10.4(∈pH
∴分别选择选用甲基橙和酚酞。
31.计算下述情况时的终点误差:
(1) 用0.1000mol·L -1NaOH 溶液滴定0.10 mol·L -1HCl 溶液,以甲基红(pH ep =5.5)
为指示剂;
(2) 分别以酚酞(pH ep =8.5)、甲基橙(pH ep =4.0)作指示剂,用0.1000 mol·L -1HCl
溶液滴定0.10 mol·L -1NH 3溶液。
解:(1)%
006.0%10005.01010%5
.85.5=?-=--t E
(2)酚酞
15.0106.51010][105.85.83
=?+=+=---+a a NH
K H K α
%100)]
[][(%3?--=-+NH ep
a
t C OH H E α
%
15%100)15.005.010(5
.5-=?--=-
甲基橙
6
10
6.5][3
-+?=+=
a
a NH K H K α
%20.0%100)]
[][(%3=?--=-+NH ep
a t C OH H E α
32.在一定量甘露醇存在下,以0.02000 mol·L -1NaOH 滴定0.020 mol·L -1H 3BO 3(此时K a =4.0×10-6)至pH ep =9.00, (1) 计算计量点时的pH (2) 终点误差 (3)选用何种指示剂?
【分析】在甘露醇存在下使酸的强度加强,K a =4.0×10-6,可以准确滴定;计量点时为弱碱溶液。
解:(1)400100.4100.102000
.0,20100.4100.102000.06146
14>??=>???=----b W
b K C K CK
L mol CK OH b /100.5100.4100.1202000.0][6
6
14----
?=???==∴
70.830.500.14,
30.5=-=-==∴pOH pK pH pOH w
(2)
%
070.0%100)][][(%004988.0][][333
3
=?+-
-=∴=+=+-+
+ep a
ep
ep BO H t a
BO
H C H OH E K H H αα
pH=8.70时应变色,所以选择酚酞为指示剂。
33.标定某NaOH 溶液得其浓度为0.1026 mol·L -1,后因为暴露于空气中吸收了CO 2。取该碱液25.00 mL ,用0.1143 mol·L -1HCl 溶液滴定至酚酞终点,用去HCl 溶液22.31mL 。计算:
(1) 每升碱液吸收了多少克CO 2?
(2) 用该碱液滴定某一弱酸,若浓度仍以0.1026 mol·L -1计算,会影起多大的误
差?
【分析】(1)因为以酚酞为指示剂,所以暴露于空气中吸收了CO 2生成的Na 2CO 3被滴定为NaHCO 3 ;(2)可根据误差定义计算 解:(1)设每升碱液吸收x 克CO 2
H C l
H C l N a O H CO CO NaOH V c V M m c =?-
)(2
2
(0.1026-02231
.01143.002500.0)44?=?x
x=0.02640g?L -1
(2)
t NaOH E NaOH =过量的的物质的量
应消耗的的物质的量
0.10260.0250.11430.02231
100%0.6%
0.11430.02231?-?=
?≈?
34.用0.1000 mol·L -1HCl 溶液滴定20.00 mL0.10 mol·L -1NaOH 。若NaOH 溶液中同时含有0.20 mol·L -1NaA C ,(1)求计量点时的pH ;(2)若滴定到pH=7.00结束,有多少NaA C 参加了反应?
【分析】(1)计量点时,溶液中的溶质为NaCl 和NaAc ;(2) 若滴定到pH=7.00结束溶液为HAc-NaAc 的缓冲溶液,有溶液的pH ,可根据分布分数来计算HAc 的含量。
解:(1)
400,
20>>b
W b K C K CK
6
[]7.410/OH mol L
--∴=?
5.138.87
p O H p H ==
, (2)ep
ep
ep
ep
ep
HAc HAc HAc NaAc HAc HAc n C V C V δ==
73
75
5
0.2020.00 1.01040.0010
40.00 1.010 1.8102.210mol -----??=????+?=?
35.称取含硼酸及硼砂的试样0.6010g ,用0.1000mol·L -1HCl 标准溶液滴定,以甲基红为指示剂,消耗HCl20.00 mL ;再加甘露醇强化后,以酚酞为指示剂,用0.2000mol·L -1
NaOH 标准溶液滴定消耗30.00 mL 。计算试样中硼砂和硼酸的质量分数。 【分析】5H 2O+Na 2B 4O 7?H 2O+2HCl=4H 3BO 3+2NaCl+10H 2O
解:由题意得: O H O B Na w 2742?=2472102100%
HCl HCl
Na B O H O
C V M m ????总
=%46.63%1006010.042
.381202000
.01000.0=???
%100)24
(3333???-
=
BO H HCl HCl HCL BO H M m V C c w 总
=%
58.20%10083.616010.0)
24
02000.01000.0030000.02000.0(=????-
?
36.含有酸不溶物的混合碱试样1.100 g ,水溶解后用甲基橙为指示剂,滴定终点时用去HCl 溶液(T HCL/CaO =0.01400g ·ml -1)31.40 ml ;同样质量的试样该用酚酞做指示剂,用上述HCl 标准溶液滴定至终点时用去13.30 ml 。计算试样中不与酸反应的杂质的质量分数。
解:由滴定过程可知,试样可能含有NaOH ﹑NaHCO 3﹑Na 2CO 3 ∵31.40mL>2×13.30mL
∴试样中含有NaHCO 3﹑Na 2CO 3 于是
1
4993.008.561000201400.010002-?=??=??=
L mol M T c CaO CaO HCl HCl
用于滴定NaHCO 3的量为: 31.40mL-2×13.30mL=4.80mL
%71.17%
100100
.199.10501330.04993.001.8400480.04993.0100.1%
100)
(%32231=???+??-=
?+-=)
(总
总m M V c M V c m w CO Na HCl HCl NaHCO HCl HCl
37.某试样中仅含NaOH 和Na 2CO 3。称取0.3720 g 试样用水溶解后,以酚酞为指示剂,消耗0.1500mol·L -1HCl 溶液40.00 ml ,问还需多少毫升HCl 溶液达到甲基橙的变色点?
【分析】以酚酞为指示剂,消耗0.1500mol·L -1HCl 溶液40.00 ml 后,NaOH 反应了,
Na2CO3生成了NaHCO3,再加上NaOH和Na2CO3的质量为0.3720 g,可联立解题解:设NaOH为X mol,Na2CO3为Y mol,
则X+Y=0.04×0.15=0.006
40X+105.99Y=0.3750
得X=0.004 Y=0.002
故
ml V
HCl
33
.
13
1000
1500
.0
002
.0
=
?
=
38.干燥的纯NaOH和NaHCO3按2:1的质量比混合后溶于水,并用盐酸标准溶液滴定。使用酚酞指示剂时用去盐酸的体积为V1,继用甲基橙作指示剂,有用去盐酸的体积为V2。求V1/V2(3位有效数字)。
解:
20
.4
01
.
84
40
2
2
3
2
2
1=
=
=
m
m
M
m
M
m
V
V
CO
Na
NaOH
39.某溶液中可能含有H3PO4或NaH2PO4或Na2HPO4,或是它们不同比例的混合溶液。以酚酞为指示剂,用48.36 mL1.000 mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点;接着加入甲基橙,再用33.72 mL1.000 mol·L-1 HCl溶液回滴至甲基橙终点(橙色),问混合后该溶液组成如何?并求出各组分的物质的量(m mol)。
【分析】V2 >(V1-V2)得,混合液由H3PO4和NaH2PO4组成,
解:设其体积分别为X ml,Y ml。
由2V1+V2=48.36
V1+V2=33.72
得V1=14.64 ml
V2=19.08 ml
故C1=1.000V1=14.64 m mol
C2=1.000V2=19.08 m mol
40.称取3.000g磷酸盐试样溶解后,用甲基红作指示剂,以14.10 mL0.5000 mol·L-1HCl 溶液滴定至终点;同样质量的试样,以酚酞作指示剂,需5.00 mL0.6000 mol·L-1NaOH 溶液滴定至终点。
(1)试样的组成如何?
(2)计算试样中P2O5的质量分数。
【分析】同样质量的磷酸盐试样,以甲基红作指示剂时,酸的用量
)(050.75000.010.14mol m n H Cl =?=;以酚酞作指示剂时的碱用量,
)(000.3mmol n NaO H =;NaOH HCl n n >。此磷酸盐试样由-42PO H 与
-
24HPO 的组成 解:(1)此磷酸盐试样由-42PO H 与-24HPO 的组成或由34PO -与-
24HPO 的可溶性盐组成。
(2)试样用酚酞或甲基橙作指示剂分别滴定时
-
-??24425222HPO PO H O P ,
则试样中P 2O 5的含量为:
%
10000
.310])()[(21
%5
2352???+=-O P NaOH HCl M CV CV O P
%
78.23%100000.3295.14110)000.3050.7(3=????+=-
41.粗氨盐1.000g ,加入过量NaOH 溶液并加热,逸出的氨吸收于56.00 mL0.2500 mol·L -1H 2SO 4中,过量的酸用0.5000 mol·L -1NaOH 回滴,用去碱1.56 mL 。计算试样中NH 3的质量分数。
解:
24243
32()2%NaOH NaOH
H SO H SO NH s
c V V c M NH m ?-
?=
0.50.00156
2(0.0560.25)17.032100%46.36%1.000??-?=
?=
42.食肉中蛋白质含量的测定,是将按下法测得N 的质量分数乘以因数6.25即得结果。称2.000 g 干肉片试样用浓硫酸(汞为催化剂)煮解,直至存在的氮完全转化为硫酸氢氨。再用过量的NaOH 处理,放出NH 3的吸收于50.00 mL H 2SO 4(1.00 mL 相 当于0.01860 g Na 2O )中。过量的酸需要用28.80 mL NaOH (1.00 mL 相当于0.1266 g 邻苯二甲酸氢钾)反滴定。计算肉片中蛋白质的质量分数。 解:
L
mol M T c O Na O Na SO H SO H /3000.000.62100001860.010********/=?=?=L
mol M T c KHP KHP NaOH NaOH /6199.022.2041000
1266.01000/=?=?=
第5章_酸碱滴定法答案
1.写出下列溶液的质子条件式。 a.c1mol·L-l NH3 + c2mol·L-l NH4Cl; c.c1mol·L-l)H3PO4 + c2mol·L-l HCOOH; 解: a. 对于共轭体系,由于构成了缓冲溶液,所以可以将其视为由强酸(HCl和弱碱(NH3)反应而来,所以参考水准选为HCl, NH3和 H2O 质子条件式为:[ H+ ] + [NH4+] = [Cl-] + [OH-] 或[ H+ ] + [NH4+] = c2 + [OH-] c. 直接取参考水平:H3PO4 , HCOOH , H2O 质子条件式:[H+] = [H2PO4-] + 2[HPO42-] + 3[PO43-] + [HCOO-]+[OH-] 2.计算下列各溶液的pH
3.计算下列各溶液的pH i.0.060 mol·L-l HCI和0.050 mol·L-l氯乙酸钠(ClCH2COONa)混合溶液。 解: a NaAc为一元弱碱, 其K b=K w/K HAc=5.6×10-10
i. 由于ClCH2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl 所以原溶液可以看成0.050mol/L的ClCH2COOH和 0.010mo/LHCl的混合溶液设有x mol/L的ClCH2COOH发生离解,则 ClCH2COOH ClCH2COO- + H+ 0.05-x x 0.01+x 所以有(0.01) 0.05 x x x + -= K a= 1.4 ? 10-3 解得x = 4.4 ?10-3mol/L 那么[H+] = 0.0144mol/L pH = -log [H+] = 1.84 4.人体血液的PH为7.40,H2CO3,HCO3-和CO2-在其中的分布分数各为多少? H2CO3 Ka1=4.30×10^-7 Ka2=5.61×10^-11(引自张祖德无机化学) H2CO3的分布分数=[H+]^2 / { [H+]^2 + [H+]×Ka1 + Ka1×Ka2} =[10^(-7.4)]^2 / {[10^(-7.4)]^2+ [10^(-7.4)]×4.30×
第六章-酸碱平衡和酸碱滴定法习题答案
第六章 酸碱平衡和酸碱滴定法 习题6-1 根据下列反应,标出共轭酸碱对 (1) H 2O + H 2O = H 3O + + OH - (2) HAc + H 2O = H 3O + + Ac - (3) H 3PO 4 + OH- = H 2PO 4- + H 2O (4) CN - + H 2O = HCN + OH - 解:共轭酸碱对为 H 3O +—H 2O H 2O —OH - HAc —Ac - H 3O +—H 2O H 3PO 4—H 2PO 4- H 2O —OH - HCN —CN - H 2O —OH - 习题6-2 指出下列物质中的共轭酸、共轭碱,并按照强弱顺序排列起来:HAc ,Ac -;NH 3;HF ,F -;H 3PO 4,-24H PO ;H 2S ,HS - 解:共轭酸为:HAc 、+4 NH 、HF 、H 3PO 4、H 2S 共轭碱为:Ac - 、NH 3、 F-、-24H PO 、HS - 共轭酸强弱顺序为:H 3PO 4、HF 、HAc 、H 2S 、+4NH 共轭碱强弱顺序为:NH 3、HS -、Ac -、F -、-24H PO 习题6-3 已知下列各弱酸的θa p K 和弱碱θb p K 的值,求它们的共轭碱和共轭酸的θb p K 和θa p K (1)HCN θa p K =9.31 (2)NH 4+ θa p K =9.25 (3)HCOOH θa p K =3.75 (4)苯胺 θa p K = 9.34 解:(1) θ b p K = 4.69 (2) θ b p K = 4.75 (3) θb p K = 10.25 (4) θa p K = 4.66 习题6-4 计算0.10 mo l ·L -1甲酸(HCOOH )溶液的pH 及其离解度。 解: c /θ a K >500 )L mol (102.41077.110.0)H (134θa ---+??=??==cK c pH = 2.38 %2.4%10010.0/)102.4(/)H (3=??==-+c c α 习题6-5 计算下列溶液的pH (1) 0.050 mol .L -1 HCl (2) 0.10 mol .L -1 CH 2ClCOOH (3) 0.10 mol .L -1 NH 3·H 2O (4) 0.10 mol .L -1 CH 3COOH
四版-第六章--酸碱滴定法-习题参考答案
+第六章 酸碱滴定法 习题参考答案 1. 写出下列各酸的共轭碱 H 2O :OH - ;H 2C 2O 4:-42O HC ;--2442HPO PO H :;- -233CO HCO :;C 6H 5OH :C 6H 5O - ; +356NH H C :C 6H 5ONH 2;HS -:S 2-;+362O)Fe(H :+ 252)(OH O)Fe(H ; -:COO CH NH R COOH CH NH R 2222++-- 2. 写出下列各碱的共轭酸 H 2O :H 3O + ;33HNO NO :-;424SO H HSO :- ;S 2- :HS - ;C 6H 5O - :C 6H 5OH ; 222)(OH O)Cu(H :+)(OH O)Cu(H 32;(CH 2)6N 4:(CH 2)6N 4H +; --:COO CH NH R COO NHCH R 222+--;P 2-:HP - 3.通过MBE 和CBE 写出下列溶液的PBE (1) (NH 4)2CO 3 MBE :c 2][NH ]NH [34=++ c =++- -][CO ][HCO ]CO [H 23332 CBE :][OH ]2[CO ][HCO ][H ][NH 2334- --++++=+ PBE :][NH ][OH ][H ]CO [H 2][HCO 3323+=++- +- (2) NH 4HCO 3 MBE :c =++][NH ]NH [34 c =++- -][CO ][HCO ]CO [H 23332 CBE :][OH ]2[CO ][HCO ][H ][NH 2334- --++++=+ PBE :][NH ][OH ]CO [][H ]CO [H 32332++=+- -+ 4. 写出下列物质的MBE 、CBE 和PBE (设定质子参考水准直接写出) (1)KHP MBE :c =+ ]K [ c =++][P ][HP P][H 22- - CBE : ]OH [][P 2][HP ][K ]H [2- ++++=+-- 质子参考水准 -HP H 3O + H 2O OH - PBE : ]OH [][P ]P [H ]H [22- + +=+- -H + +H + H 2P -H + +H + P 2-
第5章 酸碱滴定法
第5章酸碱滴定法(5.1-5.3) 【课题】酸碱滴定法 【教学目的】引导学生学习溶液中酸碱反应与平衡,酸碱组成的平衡浓度与分布系数δ以及相关酸碱滴定方面内容。让学生对酸碱滴定法有充分的了解,学习酸碱平 衡理论。让学生具备用酸碱质子理论处理有关平衡问题的能力。以代数法为主, 解决酸碱平衡体系中有关的计算问题通过计算和分析滴定曲线来阐述有关酸 碱滴定条件,指示剂选择和滴定误差 【课型】属新授课 【课时】3课时 【教学重点】酸碱理论基础(包括酸碱定义,酸碱反应实质,酸碱强度) 酸碱理论计算(酸碱溶液pH计算) 【教学难点】溶液中氢离子浓度的计算 【教学过程】 第一课时 主要内容:溶液中的酸碱反应与平衡 引入:关于酸碱滴定法 酸碱滴定法(acid-base titrimetry)是基于酸碱反应的滴定分析方法,也叫中和滴定法(neutralization titrimetry )。该方法简便,快速,是广泛应用的分析方法之一。酸碱滴定法在工、农业生产和医药卫生等方面都有非常重要的意义。 1. 什么是酸?什么是碱?(由此引入酸碱质子理论,15min) 人们对预算见得认识经历了很长的历史。最初把有酸味,能是蓝色石蕊变红的物质叫酸,有涩味,使石蕊变蓝,能中和酸的酸性的物质叫碱。1887年瑞典科学家阿伦尼乌斯提出了它的酸碱电离理论:凡是在水溶液中电离产生的全部的阳离子都是H 的物质叫酸;电离产生的全部阴离子都是O Hˉ的物质叫碱,酸碱反应的实质是H 和OHˉ结合生成水的反应。但是这个理论有它的缺陷,例如它无法解释碳酸钠,磷酸钠水溶液的碱性。 为弥补阿伦尼乌斯酸碱理论的不足,丹麦化学家布伦斯惕和英国化学家劳里与1923年分别提出酸碱质子理论。要点如下: ⅰ.酸碱的定义:凡是能给出质子的物质都是酸,凡是能接受质子的都是碱。 HCl,NH4+,HSO4ˉ等都是酸,因为它们能给出质子;CNˉ,NH3,HSO4ˉ都是碱,因为它们都能接受质子。可见,质子酸碱理论中的酸碱不限于电中性的分子,也可以是带电的阴阳离子。若某物质技能给出质子又能接受质子,可称为酸碱两性物质。 ⅱ.酸碱共轭关系:酸==碱+质子(酸越强,其共轭碱就越弱,反之亦然)
第5章--酸碱滴定法习题解答
第5章酸碱滴定法思考题与习题 1.下列各组酸碱物质中,哪些是共轭酸碱对? (1) OH--H3O+(2) H2SO4-SO42-(3) C2H5OH-C2H5OH2+ (4) NH3-NH4+(5) H2C2O4-C2O42-(6) Na2CO3-CO32- (7) HS--S2-(8) H2PO4--H3PO4(9) (CH2)6N4H+-(CH2)6N4 (10) HAc-Ac- 答:(3)、(4)、(7)、(8)、(9)、(10)是共轭酸碱对。 2. 写出下列溶液的质子条件式。 (1) 0.1 mol/L NH3·H2O (2) 0.1mol/L H2C2O4 (3) 0.1mol/L (NH4)2HPO4 (4) 0.1 mol/L Na2S (5) 0.1mol/L (NH4)2CO3 (6) 0.1mol/L NaOH (7) 0.1mol/L H2SO4 (8) 0.1mol/L H3BO3 答:(1)[H+]+[ NH4]= [OH-] (2)[H+]= [OH-]+[H C2O4-]+2[ C2O42-] (3)[H+]+[H2PO4-]+2[ H3PO4]=[NH3]+[PO43-]+[OH-] (4)[H+]+[ HS-]+2[ H2S]= [OH-] (5)[H+]+[H CO3 -]+2[H2 CO3] = [OH-]+[ NH3] (6)[H+]+0.1= [OH-] (7)[H+]= [OH-]+[H SO4 -]+2[SO4 2-]或[H+]= [OH-]+0.1+2[SO4 2-] (8)[H+]= [ H2BO3-]+[OH-] 3. 欲配制pH为5的缓冲溶液,应选下列何种酸及其共轭碱体系? (1) 一氯乙酸(p K a=2.86) (2) 邻苯二甲酸氢钾KHP (p K a2=5.41) (3) 甲酸(p K a=3.74) (4) HAc(p K a=4.74) (5) 苯甲酸(p K a=4.21) (6) HF (p K a=3.14) 答:由pH≈pK a可知,应选HAc-NaAc配制pH为5左右的缓冲溶液。 4.以NaOH或HCl溶液滴定下列溶液时,在滴定曲线上出现几个滴定突战跃?分别采用何种指示剂确定终点?
第六章 酸碱滴定法答案
第六章酸碱滴定法练习题参考答案 1.凡是能(给出)质子的物质是酸;凡是能(接受)质子的物质是碱。 2.各类酸碱反应共同的实质是(两对共轭酸碱对之间的质子转移反应)。3.H2PO4-的共轭碱是(B) (A)H3PO4(B)HPO42-(C)PO43-(D)OH- 4.NH3的共轭酸是(C) (A)NH2-(B)NH2OH2-(C)NH4+(D)NH4OH 5.按质子理论,Na2HPO4是(D) (A)中性物质(B)酸性物质(C)碱性物质(D)两性物质 6. 下列物质中属于两性物质的是( C) ' (A) H2CO3(B) 氨基乙酸盐(C) 氨基乙酸(D) 氨基乙酸钠7.根据酸碱质子理论,物质给出质子的能力越强,酸性就越(强),其共轭碱的碱性就越(弱)。 8. 相同浓度的CO32-、S2-、C2O42-三种碱性物质水溶液, 其碱性强弱(由大至小)的顺序是( C) (已知H2CO3p K a1 = p K a2 = H2S p K a1 = p K a2 = H2C2O4p K a1 = p K a2 = ) (A) CO32->S2->C2O42-(B) S2->C2O42->CO32- (C) S2->CO32->C2O42-(D) C2O42->S2->CO32- 9.共轭酸碱对的K a与K b的关系是(B) (A)K a K b = 1 (B)K a K b =K w(C)K a/K b =K w(D)K b /K a =K w > 10.对于三元酸,K a1.(K b3)=K w。 11.NH3的K b=×10-5,则其共轭酸为(NH4+)的K a为(×10-10)。 12. 以下平衡式的英文缩写分别是(请填A,B,C)。 (1) 物料平衡式(B)(A)PBE (2) 电荷平衡式(C)(B)MBE (3) 质子平衡式(A)(C)CBE 13.给出NaH2PO4溶液的质子条件式时,一般以(H2PO4-)和(H2O)为零水准。 14.在给定的弱酸(碱)的平衡体系中,各存在型体平衡浓度的大小由(溶液H+ 浓度)决定。 15. 已知H3PO4的p K a1 = , p K a2 = , p K a3 = 。今有一磷酸盐溶液的pH = , 则其主要存在形式是( B) (A) HPO42-(B) H2PO4- @ (C) HPO42- + H2PO4 (D) H2PO4-+ H3PO4 16.浓度为mol/L HAc(pKa=溶液的pH是(C) (A)(B)(C)(D) 17.浓度为mol/LNH4Cl (pK b=溶液的pH是(A)
第五章酸碱滴定法习题解答
第五章 酸碱滴定 1.(1) H 2CO 3, C 2H 4O 2, H 3O +, C 6H 5NH 3+, NH 4+,HAc , HS - ( 2) NO 3-, OH -, HPO 42-,CO 32-, C 2O 42-, HS -, PO 43- 2. HA + B == BH + + A - 酸碱的离解、酸碱中和反应都是质子转移的酸碱反应,是两个共轭酸碱对共同作用的结果,酸碱中和反应所生成的盐实质上酸、碱或两性物质。盐的水解实质也是酸、碱质子转移反应。 3. HNO 3:[H +]=[NO 3-]+[OH -] HCN :[H +]=[CN -]+[OH -] NH 3:[H +]+[NH 4+]=[OH -] NH 4HCO 3:[H +]+[H 2CO 3]=[ NH 3]+[CO - 23]+[OH -] NH 4Ac :[H +]+[HAc]=[NH 3]+[OH -] Na 2HPO 4:[H +]+[H 2PO -4]+2[H 3PO 4]= [PO -4]+[OH -] Na 3PO 4:[H +]+ [HPO -24] +2[H 2PO -4]+3[H 3PO 4 ]= [OH -] H 2CO 3:[H +]=[HCO -3]+ 2[CO 32-]+ [OH -] H 3PO 4:[H +]=[H 2PO -4]+ 2[HPO -24 ] +3[PO -34]+ [OH -] 4. (1) 105 141056.510 8.110---?=?=b K 61046.71.0-?=??=-10-105.56 ][O H pOH = 5.12 pH = 8.88 (2) 同理 101056.5-?=a K [H +] = 7.46?10-6 pH = 5.12 5. 酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱,它们的共轭酸式和共轭碱式由于具 有不同的结构而呈现不同的颜色。当溶液的pH 值改变时,指示剂失去质子,由酸式转变为共轭碱式,或得到质子,由碱式转变为共轭酸式,由于结构上的改变,从而引起溶液颜色的变化。 指示剂的变色范围:pH=pK I n ±1 选择指示剂的原则:指示剂的变色范围全部或部分在突跃范围内,变色点与计量点尽量接近。变色明显。 6. 甲基橙理论变色范围pH2.4~4.4,而实际变色范围为pH3.1~4.4。产生这种
分析化学第五版题库试题选编(第五章酸碱滴定法)
某三元酸H3A的p K a1= 3.96、p K a2= 6.00、p K a3= 10.02,则0.10 mol/L Na3A溶液的pH是-----------------------------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) 8.01 (B) 10.02 (C) 11.51 (D) 12.51 (C) 2分(0302) HPO42-的共轭碱是---------------------------------------------------------------------------------( ) (A) H2PO4-(B) H3PO4(C) PO43-(D) OH- 2 分(0302) (C) 1分(0307) 0307 浓度相同的下列物质水溶液的pH最高的是----------------------------------------------( ) (A) NaCl (B) NaHCO3 (C) NH4Cl (D) Na2CO3 1分(0307) 0307 (D) 2 分(0309) 水溶液呈中性是指--------------------------------------------------------------------------------( ) (A) pH = 7 (B) [H+] = [OH-] (C) pH+pOH = 14 (D) pOH = 7 2 分(0309) (B) 2分(0314) 0314 某MA2型(M2+、A-)电解质溶液,其浓度c(MA2) = 0.10mol/L,则该溶液的离子强度为--------------------------------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) 0.10 mol/L (B) 0.30 mol/L (C) 0.40 mol/L (D) 0.60 mol/L 2分(0314) 0314 (B) 2分(0321) 0321 在磷酸盐溶液中,HPO42-浓度最大时的pH是-----------------------------------------------( ) (已知H3PO4的解离常数p K a1 = 2.12, p K a2= 7.20, p K a3 = 12.36) (A) 4.66 (B) 7.20 (C) 9.78 (D) 12.36 2分(0321) 0321 (C) 2分(0339)
分析化学第六章酸碱滴定习题答案
第六章酸碱滴定 萧生手打必属精品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-,C u(H2O)2(OH)2,(CH2)6N4, R—NHCH2COO-,COO- C O O- 。 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 C u(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, COO- C O O- 的共轭酸为COO- C O O-H 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]+[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
酸碱滴定法习题解答
第 5 章酸碱滴定法思考题与习题 1.下列各组酸碱物质中,哪些是共轭酸碱 对? (1) OH --H3O+ (4) NH 3-NH4+ (7) HS --S2-(2) H (5) H (8) H 2SO4-SO4 2-(3) C 2C2O4-C2O4 2-(6) Na 2PO4 --H 3PO4 (9) (CH 2)6N4H +-(CH 2)6N4 2H5OH-C2H5OH2 + 2CO3-CO3 2- (10) HAc -Ac- 答:(3)、(4)、(7)、(8)、9)、(10)是共轭酸碱对。 2. 写出下列溶液的质子条件式。 ⑴ mol/L NH 3. fO (2) L H 2^04 (3) L (NH 4)2HPO (4) mol/L Na 2S (5) L (NH 4)2CO3 (6) L NaOH (7) L H 2SO4 (8) L H 3BO3 答:( 1 )[H +]+[ NH 4]= [OH-] [H+]= [OH -]+[H C 2O4-]+2[ C 2O4 2-] + - 3- - [H+]+[H 2PO4-]+2[ H 3PO4]=[NH3]+[PO43-]+[OH-] [H +]+[ HS -]+2[ H 2S]= [OH-] [H+]+[H CO3 -]+2[H2 CO3] = [OH -]+[ NH 3] [H +]+= [OH -] [H+]= [OH -]+[H SO4 -]+2[SO4 2-]或[H+]= [OH -]++2[SO4 2-] [H+]= [ H 2BO3-]+[OH-] 2) 3) 4) 5) 6) (1) 一氯乙酸(pK a= (2) 邻苯二甲酸氢钾KHP (pK a2= (3) 甲酸(p K0= (4) HAc(p K a= (5) 苯甲酸(pK= (6) HF (p K a= 答:由pH^ pK a可知,应选HAc-NaAc配制pH为5左右的缓冲溶液。 3.欲配制pH为5的缓冲溶液,应选下列何种酸及其共轭碱体系 4.以NaOH或HCl溶液滴定下列溶液时,在滴定曲线上出现几个滴定突战跃?分别采用何 种指示剂确定终点?
第三章滴定分析法概论复习题及参考答案(1)
第三章滴定分析法概论复习题及参考答案(1) 一、解释并记忆(14分) 1、滴定液(标准溶液):已知准确浓度的试剂溶液。 2、滴定:用滴定管滴加溶液的操作过程。 3、化学计量点:标准溶液与待测组分恰好完全反应之点。 4、指示剂:滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂 5、终点:指示剂变色时,停止滴定操作之点。 6、终点误差:终点与计量点之间的差别。 7、标定:利用基准物质或已知准确浓度的溶液来确定标准溶液浓度的操作过程。 二.填空题(20分) 1、滴定分析法(容量分析法)是使用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液)滴加到待测物的溶液中,直到与待测组分恰好完全反应为止,然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积,算出待测组分的含量的分析方法。 2、滴定分析法的特点有:准确度高,操作简便、测定快速,应用广泛,适于常量分析。 3、滴定分析法可法分为:酸碱滴定法;沉淀滴定法;配位滴定法;氧化还原滴定法及非水溶液滴定法。 4、滴定分析法的滴定方式有:直接滴定法;返滴定法;置换滴定法;间接滴定法。 5、标准溶液的标定方法有:1)基准物质标定法:①多次称量法②移液管法;2)滴定液比较法。 三、简答题(26分) 1、简述滴定反应的条件。(4分) 答:能用于滴定分析的化学反应要快、要定量地完成(≧%)(无副反应)(反应必须具有确定的化学计量关系);要有适当简便的方法确定滴定终点。
2、什么是基准物质它应具备什么条件(6分) 答:基准物质是可用来直接配制滴定液或标定溶液浓度的物质。 对基准物质应具备的条件有:(1)纯度要高:物质必须具有足够的纯度%)(2)组成要固定:物质组成与化学式应完全符合;(3)性质要稳定; (4)摩尔质量(M)要较大。 3、简述标准溶液的配制方法。(10分) 答:方法有:1)直接法:用分析天平称量基准物质,用容量瓶配制,定容。 步骤:称量→溶解→转移→定容→计算,根据称量的质量和体积计算标准溶液的准确浓度。公式:cV=m/M。2)间接法(标定法):标准溶液的浓度通过基准物质来确定或用另一种标准溶液来确定的方法。先配成近似浓度的溶液,再用基准物质或另一种标准溶液来确定它的准确浓度。 4、简述滴定度的概念。(6分) 答:滴定度有两种表示方法:1)指每毫升滴定液中所含溶质的质量(g/ml), 以T B 表示。m B =T B ·V;2)指每毫升滴定液相当于被测物质的质量(g/ml),以 T B/A 表示。m A =T B/A ·V。
第5章 酸碱滴定法.1doc
第5章酸碱滴定法 1.写出下列溶液的质子条件式。 a.c1 mol·L-l NH3 + c2 mol·L-l NH4Cl; b. c1 mol·L-l NaOH + c2 mol·L-l H3BO3; c.c1 mol·L-l)H3PO4 + c2 mol·L-l HCOOH; d. 0.010mol·L-l FeCl. 解: a. 对于共轭体系,由于构成了缓冲溶液,所以可以将其视为由强酸(HCl 和弱碱(NH3)反应而来,所以参考水准选为HCl, NH3和H2O 质子条件式为:[ H+ ] + [NH4+] = [Cl-] + [OH-] 或[ H+ ] + [NH4+] = c2 + [OH-] b. [ H+ ] + c1 = [H2BO32-]+ [OH-] c. 直接取参考水平:H3PO4 , HCOOH , H2O 质子条件式:[H+] = [H2PO4-] + 2[HPO42-] + 3[PO43-] + [HCOO-]+[OH-] d. [ H+ ] + [Fe(OH)2+]+ 2[Fe(OH)2+] = [OH-] 2.计算下列各溶液的PH。 a. 0.20 mol·L-1H3PO4; b.0.10 mol·L-1H3BO4; c. 0.10 mol·L-1H2SO4; d. 0.10 mol·L-1三乙醇胺; e.5×10-8 mol·L-1HCl;
3. 计算下列各溶液的PH。 a. 0.050 mol·L-1NaAc; b. 0.050 mol·L-1NH4NO3; c. 0.10 mol·L-1NH4CN; d. 0.050 mol·L-1K2HPO4; e. 0.050 mol·L-1氨基乙酸; f. 0.10 mol·L-1Na2S; g. 0.010 mol·L-1H2O2溶液; h. 0.050 mol·L-1CH3CH2NH3+和0.050 mol·L-1NH4Cl的混合溶液; i.0.060 mol·L-l HCI和0.050 mol·L-l氯乙酸钠(ClCH2COONa)混合溶液。解: a.对于醋酸而言,K b =K w / K a = 5.6 ? 10-10 应为cK b = 5.6 ? 10-10? 5 ?10-2 = 2.8 ? 10-11> 10K w c/K b> 100 故使用最简式; [OH-] = ? 10-6 pH = 14 – pOH = 8.72 b. NH4NO3为一元弱碱,NH4+K a’ = 5.6 ? 10-10 c. NH4+K a’ = 5.6 ? 10-10 HCN K a = 6.2. ? 10-10
第5章_酸碱滴定法习题解答
第5章酸碱滴定法思考题与习题1.下列各组酸碱物质中,哪些是共轭酸碱对? (1) OH--H 3O+ (2) H 2 SO 4 -SO 4 2- (3) C 2 H 5 OH-C 2 H 5 OH 2 + (4) NH 3-NH 4 + (5) H 2 C 2 O 4 -C 2 O 4 2- (6) Na 2 CO 3 -CO 3 2- (7) HS--S2- (8) H 2PO 4 --H 3 PO 4 (9) (CH 2 ) 6 N 4 H+-(CH 2 ) 6 N 4 (10) HAc-Ac- 答:(3)、(4)、(7)、(8)、(9)、(10)是共轭酸碱对。 2. 写出下列溶液的质子条件式。 (1) 0.1 mol/L NH 3·H 2 O (2) 0.1mol/L H 2 C 2 O 4 (3) 0.1mol/L (NH 4 ) 2 HPO 4 (4) 0.1 mol/L Na 2S (5) 0.1mol/L (NH 4 ) 2 CO 3 (6) 0.1mol/L NaOH (7) 0.1mol/L H 2SO 4 (8) 0.1mol/L H 3 BO 3 答:(1)[H+]+[ NH4]= [OH-] (2)[H+]= [OH-]+[H C 2O 4 -]+2[ C 2 O 4 2-] (3)[H+]+[H 2PO 4 -]+2[ H 3 PO 4 ]=[NH 3 ]+[PO 4 3-]+[OH-] (4)[H+]+[ HS-]+2[ H 2 S]= [OH-] (5)[H+]+[H CO 3 -]+2[H 2 CO 3 ] = [OH-]+[ NH 3 ] (6)[H+]+0.1= [OH-] (7)[H+]= [OH-]+[H SO 4 -]+2[SO 4 2-]或[H+]= [OH-]+0.1+2[SO 4 2-] (8)[H+]= [ H 2BO 3 -]+[OH-] 3. 欲配制pH为5的缓冲溶液,应选下列何种酸及其共轭碱体系? (1) 一氯乙酸(p K a=2.86) (2) 邻苯二甲酸氢钾KHP (p K a2=5.41) (3) 甲酸(p K a=3.74) (4) HAc(p K a=4.74) (5) 苯甲酸(p K a=4.21) (6) HF (p K a=3.14) 答:由pH≈pK a 可知,应选HAc-NaAc配制pH为5左右的缓冲溶液。 4.以NaOH或HCl溶液滴定下列溶液时,在滴定曲线上出现几个滴定突战跃?分别采用何种指示剂确定终点?
第5章 酸碱滴定法
第五章酸碱滴定法 一、判断题(对的打√, 错的打×) 1、NaOH滴定HCl,酚酞作指示剂优于甲基橙,而HCl滴定NaOH,则相反。() 2、酸碱滴定分析中,滴定至溶液中指示剂恰好发生颜色变化时即为化学计量点。() 3、强酸滴定强碱的pH滴定突跃与所选指示剂的变色范围有关。() 4、强碱滴定弱酸,pH滴定突跃随滴定剂的浓度增大而增大,随弱酸的强度减小而减小。() 5、滴定反应都必须有明确的计量关系。() 6、在酸碱滴定中,选择强酸强碱作为滴定剂的理由是强酸强碱可以直接配制标准溶液。() 二、选择题 1.质子理论认为,下列物质中全部是碱的是() A.HAc、H3PO4、H2O B.Ac-、PO43-、H2O C.HAc、H2PO4-、OH-D.Ac-、PO43-、NH4+ 2.用质子理论比较下列物质的碱性由强到弱顺序为() A.CN->CO32->Ac->NO3-B.CO32->CN->Ac->NO3- C.Ac->NO3->CN->CO32-D.NO3->Ac->CO32->CN- 3.在下列化合物中,其水溶液的pH值最高的是() A.NaCl B.NaHCO3C.NH4Cl D.Na2CO3 4.在pH=6.0的溶液中,下列物质浓度最大的为() A.H3PO4B.H2PO4-C.HPO42-D.PO43- 5.在110ml浓度为0.1mol·l-1的HAc中,加入10ml浓度为0.1 mol·l-1的NaOH溶液,则混合溶液的pH值为(已知HAc的pKa=4.75)() A.4.75 B.3.75 C.2.75 D.5.75 6.欲配制pH=9.0的缓冲溶液,应选用() A.甲酸(pK a4.0)及其盐B.HAc-NaAc C.NH3—NH4+D.六亚甲基四胺7.下列混合物溶液中,缓冲容量最大的是() A.0.02 mol·l-1NH3—0.18 mol·l-1NH4Cl B.0.17 mol·l-1NH3—0.03 mol·l-1NH4Cl C.0.15 mol·l-1NH3—0.05 mol·l-1NH4Cl D.0.10 mol·l-1NH3—0.10 mol·l-1NH4Cl
课后习题解析-第六章酸碱平衡与酸碱滴定法
第六章 酸碱平衡和酸碱滴定法 6-1根据下列反应,标出共轭酸碱对。 (1) H 2O + H 2O == H 3O + + OH - (2) HAc + H 2O == H 3O + + Ac - (3) H 3PO 4 + OH - == H 2PO 4- + H 2O (4) CN - + H 2O == HCN + OH - 共轭酸碱对为: (1)H 3O +—H 2O H 2O—OH - (2)HAc—Ac - H 3O +—H 2O (3)H 3PO 4—H 2PO 4- H 2O—OH - (4)HCN—CN - H 2O—OH - 6-2 指出下列物质中的共轭酸、共轭碱,并按照强弱顺序排列起来:HAc ,Ac -;NH 4+,NH 3;HF ,F -;H 3PO 4,H 2PO 4-;H 2S ,HS -。 共轭酸为:HAc 、NH 4+、HF 、H 3PO 4、H 2S 共轭碱为:Ac - 、NH 3、 F -、H 2PO 4-、HS- 共轭酸强弱顺序为:H 3PO 4、HF 、HAc 、H 2S 、NH 4+ 共轭碱强弱顺序为:NH 3、HS -、Ac -、F -、H 2PO 4- 6-3已知下列各弱酸的pK a θ和弱碱的pK b θ值,求它们的共轭碱和共轭酸的pK b θ和pK a θ。 (1) pK b θ = 4.69 (2) pK b θ = 4.75 (3) pK b θ = 10.25 (4) pK a θ = 4.66 6-4 计算0.10mol ? L -1甲酸(HCOOH)溶液的pH 及其离解度。 解:c /K a θ>500 134a L mol 102.41077.11.0)H (---+??=??== cK c pH =2.38 %2.4%10010 .0102.4%100)H (3 =??=?=α-+c c
酸碱滴定法课后练习及参考答案
酸碱滴定法课后练习及参考答案 一、选择题 1.共轭酸碱对的Ka与Kb的关系是() (A)KaKb = 1 (B)KaKb =Kw (C)Ka/Kb =Kw (D)Kb /Ka =Kw 2.H2PO4-的共轭碱是() (A)H3PO4 (B)HPO42-(C)PO43-(D)OH- 3.NH3的共轭酸是() (A)NH2-(B)NH2OH2-(C)NH4+ (D)NH4OH 4.下列各组酸碱组分中,属于共轭酸碱对的是() (A)HCN-NaCN (B)H3PO4-Na2HPO4 (C)+NH3CH2COOH-NH2CH2COO-(D)H3O+-OH- 5.下列各组酸碱组分中,不属于共轭酸碱对的是() (A)H2CO3-CO32-(B)NH3-NH2-(C)HCl-Cl-(D)HSO4--SO42-6.下列说法错误的是() (A)H2O作为酸的共轭碱是OH- (B)H2O作为碱的共轭酸是H3O+ (C)因为HAc的酸性强,故HAc的碱性必弱 (D)HAc碱性弱,则H2Ac+的酸性强 7.按质子理论,Na2HPO4是() (A)中性物质(B)酸性物质(C)碱性物质(D)两性物质 8.浓度为 mol/L HAc(pKa=溶液的pH是() (A)(B)(C)(D) 9.浓度为 mol/LNH4Cl (pKb=溶液的pH是() (A)(B)(C)(D) 10.pH 的HCl溶液和pH 的NaOH溶液等体积混合后pH是() (A)14 (B)12 (C)7 (D)6 11.酸碱滴定中选择指示剂的原则是() (A)指示剂变色范围与化学计量点完全符合 (B)指示剂应在pH 时变色 (C)指示剂的变色范围应全部或部分落入滴定pH突跃范围之内 (D)指示剂变色范围应全部落在滴定pH突跃范围之内 12.将甲基橙指示剂加到无色水溶液中,溶液呈黄色,该溶液的酸碱性为()(A)中性(B)碱性(C)酸性(D)不定 13.将酚酞指示剂加到无色水溶液中,溶液呈无色,该溶液的酸碱性为()(A)中性(B)碱性(C)酸性(D)不定 14.浓度为 mol/L的下列酸,能用NaOH直接滴定的是() (A)HCOOH(pKa= (B)H3BO3(pKa= (C)NH4NO2(pKb= (D)H2O2(pKa=12) 15.测定(NH4)2SO4中的氮时,不能用NaOH直接滴定,这是因为() (A)NH3的Kb太小(B)(NH4)2SO4不是酸 (C)NH4+的Ka太小(D)(NH4)2SO4中含游离H2SO4
第5章酸碱滴定法
第五章酸碱滴定法 一、判断题(对的打V,错的打X) 1、 NaOH滴定HCI,酚酞作指示剂优于甲基橙,而HCI滴定NaOH,则相反。( ) 2、酸碱滴定分析中,滴定至溶液中指示剂恰好发生颜色变化时即为化学计量点。( ) 3、强酸滴定强碱的pH滴定突跃与所选指示剂的变色范围有关。() 4、强碱滴定弱酸,pH滴定突跃随滴定剂的浓度增大而增大,随弱酸的强度减小而减 小。() 5、滴定反应都必须有明确的计量关系。() 6、在酸碱滴定中,选择强酸强碱作为滴定剂的理由是强酸强碱可以直接配制标准溶液。 () 二、选择题 1 ?质子理论认为,下列物质中全部是碱的是() A. HAc、H3PO4、H2O B. Ac-、PO43-、H2O 3 + C. HAc、H2PO4、OH- D . Ac-、PO4、NH4 2. 用质子理论比较下列物质的碱性由强到弱顺序为() A. CN _> CO312_>A C > NO3- B. CO32_> CN _>A C > NO3_ C.A C > NO3 >CN >CO3 D. NO3 >A C >CO3 >CN 3.在下列化合物中,其水溶液的pH值最高的是() A.NaCl B. NaHCO3 C. NH4CI D. N&CO3 4.在pH=6.0的溶液中,下列物质浓度最大的为() A.H3PO4 B. H2PO4-2- C. HPO4 D. PO43- 5. 在110ml浓度为O.lmol ?的HAc中,加入10ml浓度为0.1 mol ?的NaOH溶液, 则混合溶液的pH值为(已知HAc的pKa=4.75)() 1 1 C. 0.15 mol l ?NH3—0.05 mol l-1NH4Cl
第5章_酸碱平衡和酸碱滴定法课后答案
第5章酸碱平衡和酸碱滴定法 1.写出下列溶液的质子条件式。 a.c1mol·L-l NH3 + c2mol·L-l NH4Cl; c.c1mol·L-l)H3PO4 + c2mol·L-l HCOOH; 解: a. 对于共轭体系,由于构成了缓冲溶液,所以可以将其视为由强酸(HCl和弱 碱(NH 3)反应而来,所以参考水准选为HCl, NH 3 和H 2 O 质子条件式为:[ H+ ] + [NH 4 +] = [Cl-] + [OH-] 或[ H+ ] + [NH 4+] = c 2 + [OH-] c. 直接取参考水平:H 3PO 4 , HCOOH , H 2 O 质子条件式:[H+] = [H 2PO 4 -] + 2[HPO 4 2-] + 3[PO 4 3-] + [HCOO-]+[OH-] 3.计算下列各溶液的pH。 a.0.050 mol·L-l NaAc; c.0.10 mol·L-l NH 4 CN; e.0.050 mol·L-l氨基乙酸; g.0.010 mol·L-l H 2O 2 液; i.0.060 mol·L-l HCI和0.050 mol·L-l氯乙酸钠(ClCH 2 COONa)混合溶液。解: a.对于醋酸而言,K b =K w / K a = 5.6 ? 10-10 应为cK b = 5.6 ? 10-10? 5 ?10-2 = 2.8 ? 10-11> 10K w c/K b > 100 故使用最简式; [OH- = 5.29? 10-6 pH = 14 – pOH = 8.72 c. NH 4+ K a ’ = 5.6 ? 10-10 HCN K a = 6.2. ? 10-10 cK a ’ > 10K w c > 10 K a 由近似公式可以得到: [H+? 10-10 pH = 10 – 0.77 = 9.23 e. 氨基乙酸一端羧基显酸性,一端氨基显碱性,K a1 = 4.5? 10-3 , K a2= 2.5 ? 10-10 c/K a2> 100 且c > 10 K a1 所以[H+? 10-6 pH = 6-0.03 = 5.97 g. 对于双氧水而言,K a = 1.8 ? 10-12 cK a < 10K w c/K a > 100 所以可以计算氢离子浓度
第五章酸碱滴定法
第四章思考题与习题 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-,C u(H2O)2(OH)2,(CH2)6N4, R—NHCH2COO-,C O O- C O O- 。 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 C u(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, C O O- C O O- 的共轭酸为C O O- C O O-H 21
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]+[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。 22