当前位置:文档之家› 第三章 酸碱滴定法

第三章 酸碱滴定法

第三章 酸碱滴定法
第三章 酸碱滴定法

第三章

酸碱滴定法

教学要求:

1、进一步了解酸碱质子理论,掌握以分布系数和质子条件处理酸碱平衡的方法

2、掌握酸碱平衡体系中酸碱度的计算及近似公式与最简式的使用条件

3、掌握几种常用缓冲溶液的配制方法。了解缓冲范围和缓冲容量的概念

4、理解酸碱指示剂的变色原理、变色范围。

5、理解酸碱滴定过程中氢离子浓度的变化规律(滴定曲线),掌握选择指示剂的

方法。

6、掌握酸碱准确滴定和分步滴定的判断。

7、掌握酸碱滴定分析结果的有关计算。

重点、难点:

1、酸碱平衡体系中酸碱度的计算及近似公式与最简式的使用条件

2、常用缓冲溶液的配制方法

3、酸碱滴定过程中氢离子浓度的变化规律(滴定曲线)

4、

酸碱准确滴定和分步滴定的判断。

教学内容:

第一节酸碱平衡的理论基础

酸碱滴定法是以酸碱反应为基础的定量分析方法。一、基本概念:

1、酸碱质子理论:由布郎斯特于1923年提出。

酸是能给出质子的物质,碱是能接受质子的物质酸:HAc,H 3PO 4,H 2PO 4-,NH +4

碱:Ac -,PO 43-,NH 3,OH -,HPO 42-2、酸碱半反应

HA(酸)(碱)

?++?A H 反应中或是HA 失去一个质子生成其共轭碱A -;反应中或是碱A -得到一个质子转变成其共轭酸HA。

HA 和A -称为共轭酸碱对,共轭酸碱彼此只相差一个质子。如:—Ac,NH 4+—NH 3,H 2SO 4—HSO 4-HAc 例、H 2SO 4和SO 42-是否共轭酸碱对?H 2CO 3的共轭酸碱对是什麽?

H 2SO 4和SO 42-不是共轭酸碱对;H 2CO 3的共轭酸碱对是HCO 3-1、酸、碱的确定:可以是中性分子,也可以是阴离子或阳离子。

酸:HAc,H 3PO 4,H 2PO 4-,NH 4+,H +

碱:Ac -,PO 43-,NH 3,OH -两性物质:H 2O,H 2PO 4-,HPO 42-。

2、溶剂的质子自递反应:

质子与溶剂作用生成溶剂化质子,如H 3O +,NH 4+。溶剂自身具有两性,发生在溶剂水分子之间的质子转移作用称为水的质子自递反应,实质也是酸碱反应二、酸碱反应的平衡常数:1、酸碱的平衡常数:

酸的解离常数K a :K a ==

HA A H a a a ?

+K b :K b ==

?

?

A OH HA a a a 2、水的活度积:在水的质子自递反应中,其平衡常数称为水的质子自递常数,即水

的活度积。K w

K w ====1.01014(25℃)

?+OH H a a ×K a ,K b ,K w 表示了在一定温度下,酸碱反应达到平衡时各组分活度之间的关系,称为活度常数,即热力学常数。

3、活度和浓度的关系:活度是溶液离子强度等于零时的浓度。

在稀溶液中,溶质的活度与浓度的关系:

a==γc

K a c ==

[][][]

?

+?+?

+

==

?

==?

+

A H a A H HA

HA

A H K a a a

HA A H γγγγγ影响因素:①温度

②离子强度

4、分析化学中通常忽略离子强度的影响,以活度常数代替浓度常数进行计算。

==

,a

K [][][]

HA A H ?

+

[][][]

?

?==

A OH HA K b

三、酸碱的强度、共轭酸碱K a 与K b 的关系:

1、酸碱的强度:由酸碱在水溶液中的解离常数K a 与K b 的大小来衡量。

K a 的值越大,表明酸与水之间的质子转移反应进行得越完全,即该酸的酸性越强。K b 的值越大,表明碱与水之间的质子转移反应进行得越完全,即该碱的碱性越强。2、共轭酸碱对K a 、K b 的关系:

K a K b ==K w ,pK a +pK b ===pK w ==14.00

在共轭酸碱对中,若酸的酸性越强,其共轭碱的碱性就越弱。

在共轭酸碱对中,若碱的碱性越强,其共轭酸的酸性就越弱。3、多元酸中共轭酸碱对的K a 、K b 的关系

(三元酸)

w b a b a b a K K K K K K K ======132231例:已知HAc 的K a ==1.75×10-5,求Ac -的K a

已知NH 3的K b ==1.8×10-5,求NH 4+的K a

K b ==K w /K a ====5

141075.11000.1??××5

10

7.5?×K a ==5

5

1410

6.5108.11000.1???×==××==b w K K 第二节水溶液中酸碱组分不同型体的分布

一、处理水溶液中酸碱平衡的方法:

1、分析浓度与平衡浓度:

⑴、分析浓度:溶液中溶质的总浓度。在酸碱平衡中指1L 溶液中所含酸或碱

的物质的量。符号:C

单位:mol·L -1

包括已离解的和未离解的溶质的浓度总和。(总浓度)C NaOH ,C HAc

⑵、平衡浓度:指在平衡状态时,溶质或溶质各型体的浓度。

符号:〔〕

〔HAc〕,〔Ac -〕,〔H +〕。⑶、酸度:溶液中〔H +〕的浓度,PH=-log〔H +〕。酸的浓度:指酸的分析浓度,即总浓度。碱度:溶液中〔OH -〕的浓度。

2、物料平衡MBE:

⑴、平衡状态时,与某溶质有关的各种型体平衡浓度之和必等于它的分

析浓度,这种等衡关系称之为物料平衡,又称质量平衡。⑵、表示:

物料平衡方程MBE(Mass Balance Equation)①HAc 溶液中的MBE 为C HAc =〔HAc〕+〔Ac -〕

②0.10mol/LNa 2CO 3溶液的MBE 为〔Na +〕=2C=0.2mol/L

〔H2CO3〕+〔HCO3-〕+〔CO32-〕==0.1mol/L

3、电荷平衡CBE:电中性规则。

⑴电解质溶液中,处于平衡状态时,各种阳离子所带正电荷的总浓度必

等于所有阴离子所带负电荷的总浓度,即溶液是电中性的。

⑵表示:电荷平衡方程CBE

①HAc溶液中的CBE为

〔H+〕==〔OH-〕+〔Ac-〕

②0.10mol/LNa2CO3溶液的CBE为

〔Na+〕+〔H+〕==〔HCO3-〕+2〔CO32-〕+〔OH-〕

0.2mol/L+〔H+〕==〔HCO3-〕+2〔CO32-〕+〔OH-〕

注意:

A、某离子平衡浓度前面的系数就等于它所带电荷数的绝对值。

B、中性分子不包括在电荷平衡方程中。

4、质子平衡PBE:

⑴、当酸碱反应达到平衡时,酸给出质子的量(mol)应等于碱所接受的

质子的量,即酸失去质子后的产物与碱达到质子后的产物在浓度上

必然有一定的关系,称为质子平衡。

⑵、表示:质子平衡方程(质子条件式)PBE

⑶、方法:

①代入法:由MBE和CBE联立求解

A、求出MBE和CBE

B、合并,约去同类项。

例1、0.10mol/LNa2CO3溶液的PBE

a、0.10mol/LNa2CO3溶液的MBE为

〔H2CO3〕+〔HCO3-〕+〔CO32-〕==0.1mol/L

b、0.10mol/LNa2CO3溶液的CBE为

〔Na+〕+〔H+〕==〔HCO3-〕+2〔CO32-〕+〔OH-〕

〔Na+〕==2C

c、合并2〔H2CO3〕+2〔HCO3-〕+2〔CO32-〕+〔H+〕==

〔HCO3-〕+2〔CO32-〕+〔OH-〕

得PBE:2〔H2CO3〕+〔HCO3-〕+〔H+〕==〔OH-〕

②图示法:

a、酸碱平衡体系中选取质子参考水准(又称零水准),通常就是起始酸碱组分,包括溶剂分子。

b、当溶液中的酸碱反应(包括溶剂的质子自递反应)达到平衡后,根据质子参考水准判断得失质子的产物及其得失质子的物质的量,据此绘出得失质子示意图。

c、根据得失质子的量相等的原则写出PBE。

注意:在正确PBE中应不包括质子参考水准本身的有关项,也不含有与质子转移无关的项。

对于多元酸碱组分一定要注意其平衡浓度前面的系数,它等于与零水准相比较时该型体得失质子的量。

例1、写出Na2CO3溶液的PBE

第一步:选取零水准——H2O,CO32-。

第二步:绘出得失质子示意图

第三步:写出PBE

+H+-H+

H2O H20OH-

+H+

HCO

3

+2H+CO32-

H2CO

PBE为2〔H2CO3〕+〔HCO3-〕+〔H+〕==〔OH-〕

例2、写出NaNH4HPO4溶液的PBE

基准态:NH4+,HPO42-,H2O

+-H+

H3PO NH3

-H+

H2PO HPO42-PO43-

-H+

H3O+OH-

PBE为〔H2PO4-〕+2〔H3PO4〕+〔H+〕==〔OH-〕+〔NH3〕+〔PO43-〕

二、酸度对弱酸(碱)各型体分布的影响:

在弱酸(碱)的平衡体系中,溶质往往一多种型体存在。当酸度增大或减小时,各型体浓度的分布将随着溶液的酸度而变化。酸度对弱酸(碱)各型体分布的影响可用分布分数来描述。

分布分数:溶质某种型体的平衡浓度在其分析浓度中所占的分数称为分布分数。㈠、一元弱酸碱各型体的分布分数:

1、计算公式:

[][]

[][][]

[]

[]

a

a

HA

HA K

H

H

H

K

A

HA

HA

c

HA

+

=

+

=

+

=

=

+

+

+

?/

1

1

δ

同理:[]

+

+=

?H K K a a

A δ显然:1=+?A HA δδ2、各型体平衡浓度的计算公式:

[][]?

×=×=?

A HA

HA

HA C

A C HA δδ3、曲线:以PH 值为横坐标,以或为纵坐标,得到曲线。

PH i ?δHA δ?A δPH i ?δ⑴、随着溶液的PH 值增大,逐渐减小,而则逐渐增大。

HA δ?A δ⑵、在两条曲线的交点处,即==0.50时,溶液的PH=PK a ,此时,

?A δHA δ[][]

?=A HA ⑶、当PH<PK a 时,溶液中HA 占优势;

当PH>PK a 时,溶液中A -占优势;

2、在平衡状态时,一元弱酸(碱)各型体分布分数的大小首先与酸碱本身的强弱

(即K a 或K b 的大小)有关;

对于某酸碱而言,分布分数是溶液中的函数。

[]

+H ㈡、多元酸碱各型体的分布分数:

1、计算公式:以H 2C 2O 4为例,其分析浓度(mol.L -1),草酸在水溶液中能以

422O C H C H 2C 2O 4、HC 2O 4-、C 2O 42-三种型体存在。H 2C 2O 4==HC 2O 4-+H +1a K HC 2O 4-===C 2O 42-+H +

2

a K 可得到:[][][]2

11

4

222

2

a a a O C H K K K

H H H ++=

+

++δ[][][]2

11

1

4

2

2

a a a a O HC K K K

H H K

H ++=

+

++

?

δ

[][]2

11

2

124

2

2

a a a a a O C K K K

H H K K ++=

+

+?δ2、各型体浓度的计算:

422422][422O C H O C H C O C H δ?=[?

?=?4

2

422]42O HC O C H C O HC δ[?

?=?24

2

422]242O C O C H C O C δ3、曲线

PH i ?δ⑴、曲线上每一共轭酸碱对分布曲线的交点对应PH 仍分别等于草酸的和

1a PK 。

2a PK ⑵、当PH<时,溶液中H 2A 为主要型体;

1a PK 当PH>时,溶液中A 2-为主要型体;

2a PK 当<PH<时,溶液中HA -的浓度明显高于其它两者。

1a PK 2a PK 4、多元酸碱的分布分数计算公式:

注意:在计算中将分母各项相加时,如果某两项的大小相差两个数量级左右或更多时,较小的项可忽略不计。

第三节酸碱溶液pH 的计算

首先根据酸碱平衡的具体情况写出有关PBE,由此推导出计算各类溶液中的精[]

+H 确式。

一、一元强酸(碱)溶液中H +浓度的计算:

以浓度为c(mol/L)的HCl 溶液为例进行讨论

当酸的解离反应和水的质子自递反应处于平衡时,溶液中的来源于酸和水+H 的解离,其浓度等于Cl -和OH -的浓度之和。

[][][][]

+

?

?

+

+=+=H K c OH Cl H w

/2

-c -K w

=0

[]+H []+

H 解之得:=

[]+

H

2

42w

K c c ++1、精确式:=

[]

+H 2

42w

K c c ++2、最简式:当c≥10-6mol/L 时,

=c

PH=-lgc

[]+

H 对于一元强碱:

当c≥10-6mol/L 时,=c ,POH=-lgc ][?OH 当c﹤10-6mol/L 时,

=

][?

OH 2

42w

K c c ++二、一元弱酸(碱)溶液PH 的计算:㈠、一元弱酸溶液:

浓度为c(mol/L )的一元弱酸HA 溶液的PBE 为

〔H +〕==〔OH -〕+〔A -〕推导可得

1、最简式:[H +]=(cK a ﹥20K w ,c/K a ﹥400)

a

cK 2、近似式⑴:水的解离可以忽略[H +]=

(cK a ﹥20K w ,c/K a ﹤400)

2

42

a

a a cK K K ++?3、近似式⑵:若酸极弱,且浓度极小,则[H +]=(cK a ﹤20K w ,c/K a ﹥400)

w a K cK +4、精确式:

[H +]=

(cK a ﹤20K w ,c/K a ﹤400)

[]w

a K K HA +例、P 99

㈡、一元弱碱溶液:

1、最简式:[OH -]=(cK b ﹥20K w ,c/K b ﹥400)

b

cK 2、近似式⑴:水的解离可以忽略[OH]=

(cK b ﹥20K w ,c/K b ﹤400)

2

42

b

b b cK K K ++?3、近似式⑵:若碱极弱,且浓度极小,则[OH]=(cK b ﹤20K w ,c/K b ﹥400)

w b K cK +4、精确式

[OH]=

(cK b ﹤20K w ,c/K b ﹤400)

[]w

b K K HA +例P 100

三、多元弱酸(碱)溶液PH 的计算:

㈠、多元弱酸溶液:以浓度为c(mol/L )的二元弱酸H 2A 为例。PBE:[H +]==[HA -]+2[A 2-]+[OH -]

1、最简式:[H +]=1

a cK (c ﹥20K w ,c/﹥400,﹥40K a )

1a K 1a K 1a cK 2、近似式[H +]=

2

41

112

a a a cK K K ++?(c ﹥20K w ,c/﹤400,﹥40)

1a K 1a K 1a cK 2a K 对于有机多元弱酸,他们的Ka 和Ka 相差不太大,如同时浓度又较低,那麽弱酸的第二级解离就不能忽略,可采用逐步逼近法。P 103例

㈡、多元弱碱溶液

1、最简式:[OH -]=1

b cK (

c ﹥20K w ,c/﹥400,﹥40)

1b K 1b K 1b cK 2

b K 2、近似式

[OH -]=

2

41

112

b b b cK K K ++?(

c ﹥20K w ,c/﹤400,﹥40)

1b K 1b K 1b cK 2b K

一般来说,只要多元弱酸(碱)的浓度不是太稀,是可以按照一元弱酸碱来处理的。

四、两性物质PH 的计算

多元弱酸的酸式盐(如NaHCO 3),弱酸弱碱盐(如NH 4Ac),氨基酸(H 2NCH 2COOH)㈠、多元弱酸的酸式盐

以二元弱酸的酸式盐NaHA 为例。PBE 为[H +]+[H 2A]==[A 2-]+[OH -]

1、最简式:[H +]==21a a K K (﹥20K w ,c﹥20或C ﹥20K w )

2a CK 1a K 2b K 2、近似式:[H +]==

1

21a a a K c K cK +(﹥20K w ,c﹤20或C ﹤20K w )

2a CK 1a K 2b K 3、近似式:[H +]==

c

K cK K w a a )

(21+(﹤20K w ,c﹥20或c ﹥20K w )

2a CK 1a K 2b K 4、精确式:[H +]==

1

21)

(a w a a K c K cK K ++﹤20K w ,c﹤20或c ﹤20K w )

2a CK 1a K 2b K 注意:上述公式中,相当于两性物质中酸组分的K a ,

2a K 则相当于两性物质中碱组分的共轭酸的K a

1a K ㈡、弱酸弱碱盐

1、以NH 4Ac 水溶液为例,其中NH 4+为酸组分,Ac -为碱组分

[H +]==

)

()()()

(4

HAc a w NH a HAc a K c K cK K +++2、对于多元弱酸与弱碱形成的盐

PBE [H +]+[HA -]+2[H 2A]==[NH 3]+[OH -]

[H +]==

2

82

2a a a a K K K K ++⑴、对于(NH 4)2S 溶液:由于·极小,

Ka 2a K [H +]=Ka

⑵、对于(NH 4)2CO 3溶液:由于≥>,将其视为一元弱碱1b K 2b K Ka ⑶、对于(NH 4)2C 2O 4溶液::、、相接近,用公式计算。

1b K 2b K Ka ㈢、氨基酸:氨基酸在水溶液中以偶极离子的形式存在,有以下的解离反应,具有

酸、碱两种作用,为两性物质。

?

?

++

????????????COO CH N H COO CH N H COOH CH N H 222323例:P 107

五、强酸与弱酸的混合溶液:

1、浓度为c 1的强酸与浓度为c 2的弱酸HA(解离常数为K a )的混合溶液。

PBE:[H +]==c 1+[A -]+[OH -]

由于溶液呈酸性,故忽略水的解离

[H +]≈c 1+[A -]

即[H +]==c 1+

[]

a

a K H K c ++2整理后得:⑴、近似式[H +]==

2)(4)()(21211a

a a K c c K c K c ++?+?⑵、最简式

若c 1>20[A -],则

[H +]≈c 1

2、判断方法:先粗略地令[H +]=c 1,然后计算出此时的和[A -],再比较[H +]与[A -]?A δ相差的倍数,从而决定采用那种公式。例P 108

第四节缓冲溶液

酸碱缓冲溶液在一定的程度和范围内可以稳定溶液的酸碱度,减小和消除因加入少量酸、碱(或因化学反应产生的少量酸、碱)或适度稀释对PH 值的影响,使其不致发生显著变化。按作用分为两类:

一类是用于控制溶液酸度的一般酸碱缓冲溶液。它们大多是由一定浓度的共轭酸碱对所组成。

另一类是酸碱标准缓冲溶液,它们是由规定浓度的某些逐级解离常数相差较小的两性物质(例如酒石酸氢钾),或由共轭酸碱对所组成。一、缓冲溶液PH 的计算㈠、一般缓冲溶液

以一元弱酸HA(浓度为C HA )及其共轭碱NaA(浓度为C A-)组成的缓冲溶液为例。MBE [Na +]==C A-①

[HA]+[A -]==C A-+C HA ②

CBE [Na +]+[H +]==[A -]+[OH -]③将上式代换,得

[A -]===C A-+[H +]-[OH -]④[HA]===C HA -[H +]+[OH -]⑤将④⑤代入HA 解离常数的表达式中得1、精确式:

[H]==a

A HA a K OH H C OH H C K A HA ??++?===??

+?+??]

[][][][][]

[公式中K a 代表酸碱组分中共轭酸得解离常数。

2、近似式:若缓冲体系在酸性范围(PH ≤6)起缓冲作用,则

[H]==a

A HA K H C H C ?+?++?]

[][若缓冲体系在碱性范围(PH ≥8)起缓冲作用,则

[H]==a

A HA K OH C OH C ??+?

??]

[][3、最简式:C HA

>20[H]或[OH],C A

>20[H]或[OH],则

[H]===

a

A HA

K C C ??

HA

A a c c pK pH ?+==lg

㈡、标准缓冲溶液

1、标准缓冲溶液的PH 值是在较严格的条件下,经准确的实验测得的H

的活度。

即需考虑离子强度的影响。

2、对于离子强度I≤0.1mol/kg 的稀溶液:

戴维斯经验公式:

lg )

30.01(

50.02I I

I

Z i i ?+?==γγi 为第i 种离子的活度系数;Z i 为第i 种离子的电荷数;I 为溶液的离子强度。

I==C i 为溶液中第i 种离子的浓度;

∑=n

i i i Z c 1

2

21Z i 为第i 种离子的电荷数;

3、溶液的I 越大,γ值越小,离子活度与浓度之间的差值愈大。

一般情况下,γ《1,a〈c。

当溶液极稀时,γ---1,a≈c,该溶液称为理想溶液。4、中性分子的活度系数粗略地视为等于1。

稀溶液中地溶剂,其活度一般也视为1。二、缓冲容量与缓冲范围:

1、缓冲容量:(缓冲指数)衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度。

β⑴、数学表达式:==db/dpH==-da/dpH

β⑵、物理意义:使1L 溶液PH 增加dpH 单位时所需强碱的量为

d b (mol);或是使1L 溶液PH 减小dpH 单位时所需强酸的量为da (mol)。⑶、愈大,溶液的缓冲能力越大。

β==2.3c 3β.2==?A HA δδ)

1(HA HA c δδ?缓冲容量的大小与共轭酸碱组分的总浓度c 及其比值有关。

当c HA /c A 一定时,总浓度越大,缓冲容量亦越大;当总浓度一定时,c HA 与c A 愈接近(其比值接近于1),缓冲容量亦越大。当pH==pK a ,即c HA =c A ==0.5c 时,缓冲容量有最大值

===2.3×0.52c==0.575c

β2、缓冲范围:缓冲溶液的缓冲作用都有一个有效的pH 范围,它大约在pK a 值两侧

各一个pH 单位之内,称之为缓冲范围。

pH ==pK a ±13、缓冲容量与PH 和c 的关系曲线:

β当pH ==pK a 时,曲线有一最高峰,表明此时具有最大值,且峰值的大小

β

又与c 有关。在pH ==pK a ±1的范围内,缓冲溶液具有较大的缓冲容量。

三、缓冲溶液的选择与配制:1、选择原则:

⑴、

使其中酸组分的pK a 等于或接近于所需要稳定的PH,至少使要求控制的酸度落在缓冲溶液的缓冲范围之内;⑵、缓冲溶液应具有一定的总浓度

(一般在0.01—1mol/L)

⑶、缓冲剂各组分对分析反应亦不应发生干扰。2、浓度较高的强酸与强碱也具有一定的缓冲作用。当分析反应要求稳定溶液的酸度

PH==0—2或PH==12—14的范围内时,则可信用一定浓度的强酸或强碱来控制溶液的酸度。

3、为了使同一缓冲溶液能在较广泛PH 范围内起缓冲作用,可以采用多元弱酸和弱

碱组成的缓冲体系。例、欲配制PH=5的缓冲溶液,现有HAc、苯甲酸、甲酸及其对应的共轭碱供选用。已知=4.74,=4.18,=3.68,问选用那种体系最合适?)(HAc a pK )(苯甲酸a pK )(HCOOH a pK 其酸与共轭碱的比率如何?

解:①PH=5,应选用PK a ==PH 的体系

应选用HAc-NaAc 体系②PH==PK a +log[Ac -]/[HAc]=5

log[Ac -]/[HAc]==5-4.74==0.26[Ac -]/[HAc]===100.26==1.82

第五节酸碱指示剂

一、指示剂的作用原理

1、酸碱指示剂:一般是某些有机弱酸或弱碱,或是有机酸碱两性物质,它们在酸碱

滴定过程中也能参与质子转移反应,因分子结构的改变而引起自身颜色的变化,并且这种颜色伴随结构的转变是可逆的。2、分类:

单色指示剂:在酸式或碱式型体中仅有一种型体具有颜色的指示剂。如酚酞双色指示剂:酸式或碱式型体均有颜色的指示剂。如甲基橙。

二、指示剂变色的PH 范围:

1、变色原理:以HIn 表示指示剂

HIn H ++In -酸式型体碱式型体

K a 为指示剂的解离常数

[][]

[]

+

?

===

H K HIn In a

⑴、溶液的颜色是由[In -]/[HIn]的比值来决定的,随溶液的[H ]的变化而变化。⑵、当[In -]/[HIn]≤1/10PH≤PK a -1酸式色

当10>[In -]/[HIn]>1/10PH 在PK a ±1之间颜色逐渐变化的混合色当[In -]/[HIn]≥10PH≥PK a +1碱式色

2、变色范围:当溶液的PH 由PK a -1变化到PK a +1(或相反)时,才可以观察到指示剂由酸式色经混合色变化到碱性色,这一颜色变化的PH 范围,即PH===PK a ±1称为指示剂的变色范围。

3、理论变色点:当指示剂的酸式型体与碱式型体的浓度相等,即[In -]/[HIn]==1

时,溶液的PH==PK a ,称为指示剂的理论变色点。三、影响指示剂变色范围的因素:1、指示剂的用量:

双色指示剂:指示剂的变色范围不受其用量的影响。但指示剂的变色也要消耗

一定的滴定剂,从而引入误差。

单色指示剂:单色指示剂的用量增加,其变色范围向PH 减小的方向发生移动。使用时其用量要合适。

2、温度:温度的变化会引起指示剂解离常数和水的质子自递常数发生变化,因而指

示剂的变色范围亦随之改变,对碱性指示剂的影响较酸性指示剂更为明显。3、中性电解质:

4、溶剂:不同的溶剂具有不同的介电常数和酸碱性,因而一行指示剂的解离常数和

变色范围。四:混合指示剂:

1、混合指示剂利用了颜色之间的互补作用,具有很窄的变色范围,且在滴定

终点由敏锐的颜色变化。2、配制方法:

⑷、采用一种颜色不随溶液中H 浓度变化而变化的染料(称为惰性

染料)和一种指示剂配制而成;

⑸、

选择两种(或多种)PK 值比较接近的指示剂,按一定的比例混合使用。

第六节一元酸碱的滴定

一、强碱(酸)滴定强酸(碱):

㈠、====?++OH H O

H 2==1.0×1014(25)[][

]

w t K OH

H K 1

1====

?

+说明强酸强碱之间滴定时水溶液中反应完全程度最高、且具有最大K t 的酸碱反应。

以0.1000mol/LNaOH 溶液滴定20.00ml(V 0)等浓度HCl 溶液为例1、滴定之前:(V=0)

[H +]=C HCl =0.1000mol/L PH=1.002、滴定开始至化学计量点之前:(V《V 0)随着滴定剂的加入,溶液中[H ]取决于剩

余HCl 的浓度,即

[H ]===

HCl

C V

V V

V ?+?00加入V==10.00ml,[H +]==0.033,PH=1.48加入V==18.00ml,[H +]==0.00526,PH=2.28加入V==19.80ml,[H +]==0.00050,PH=3.30加入V==19.98ml,[H +]==0.00005,PH=4.31、化学计量点:

(V==V )溶液呈中性,H +来自水的解离。[H +]==[OH +]===

====1.0×10-7(mol/L)

w K PH===7.00

4、化学计量点后:(V==V )

[OH -]===

NaOH

C V

V V V ?+?00

加入V==20.02ml,[OH -]==0.00005,POH=4.30,PH==9.70

㈡、滴定曲线:以加入滴定剂的体积为横坐标,以其对应的PH 为纵坐标作图,所得PH---V 曲线为滴定曲线。

滴定曲线分析:

1、滴定开始时曲线的变化较为平缓,随着NaOH 的加入,曲线渐渐向上倾斜,在计

量点前后发生明显的变化,以后曲线又趋于平缓。2、原因分析:

滴定开始时,溶液中酸量大,当加入了18.00mlNaOH 时,溶液PH 才改变1.3

个单位,所以曲线呈现较平缓的变化;

当滴定继续进行,则酸的剩余量逐渐减少,加入少量的碱能使PH 值较快升高,

曲线就呈现逐渐向上倾斜;

当滴定接近计量点时,如加入19.98mlNaOH,溶液中HCl已极少(只有0.02ml),

此时溶液PH 为4.30,尔后再加入0.04mlNaOH,除中和了剩余HCl 外尚过量0.02ml,溶液的PH 值急剧升到9.70,增加了5.4个单位,此时即为滴定突跃。

计量点后继续加入NaOH,溶液PH 值改变渐渐变小,于是曲线呈现较为平坦。

㈢、突跃范围:化学计量点前后±0.1%相对误差范围内溶液的PH 的变化范围。

滴定突跃的大小于溶液的浓度有关。浓度愈大,滴定突跃也愈大。P 127图5-6。如浓度为1.000mol/L,则滴定突跃为3.3-10.7;如浓度为0.01000mol/L ,则滴定突跃为5.3-8.7。

㈣、指示剂选择:

1、滴定曲线突跃范围和指示剂变色范围重合或部分重合

2、变色敏锐。

可以用酚酞、甲基红和甲基橙(滴至黄色)。

㈤、若以强酸滴定强碱,滴定曲线与上述曲线方向相反,互相对称;滴定突跃由PH=9.70降到PH=4.30,可选择酚酞和甲基红为指示剂。

二、强碱(酸)滴定一元弱酸(碱)㈠、滴定反应为:

OH -+HA====A -+H 2O K t ==K a /K w H ++B====HB +K t ==K a /K w

此时的K t 值较前述为小,故反应的完全程度要低一些。以NaOH 溶液滴定HAc 为例。设HAc 的浓度C 0为0.1000mol/L,体积V 0(20.00ml);NaOH 的浓度C===0.1000mol/L,滴定加入的体积为V(ml)。1、滴定前(V==0)

溶液中的H +主要来自HAc 的解离。

因为400/,20,108.15>>×==?a w a a K c K cK K 则[H ]== 1.3×10-3(mol/L )

===a K c 0PH==2.89

2、滴定开始到化学计量点前(V《V 0)

因为NaOH 的滴入,溶液为HAc 及其共轭碱Ac -组成的缓冲溶液。按最简式计算PH

PH==PK a

+log[Ac -]/[HAc]

V

V cV V c c V V cV

c HAc Ac +?=+==

?00

00,代入,得

V

V V

PK PH a ?+==0lg

加入V==10.00ml,PH=4.70加入V==18.00ml,PH=5.70加入V==19.80ml,PH=6.74加入V==19.98ml,PH=7.743、化学计量点:(V==V 0)

NaOH 和HAc 定量反应全部生成NaAc ,又因溶液的体积增大1倍,故

,此时溶液的碱度主要由Ac -的解离所决定。

L mol c Ac /050.0==?K b ==K w /K a

==5.6×10-10,cK b 》20K w

,c/K b 》400。

所以[OH ]==6103.5?×===?b Ac K c POH==5.28

PH==8.72

、化学计量点后:(V》V 0)

溶液由OH -和Ac -组成,即为强碱与弱碱的混合溶液。由于NaOH 过量,Ac -的解离受到抑制,溶液的碱度主要由过量NaOH 决定。

[OH ]===

NaOH

C V

V V V ?+?00

加入V==20.02ml,[OH]==0.00005,POH=4.30,PH==9.70㈡、滴定曲线分析:1、起点高。

由于HAc 是一种弱酸,在溶液中只是部分解离,滴定前溶液[H +]较低,即PH 值较大,所以滴定曲线起点就高。

2、开始滴定至计量点前的变化为快----慢-----快。(倾斜---平坦---倾斜)

滴定刚开始,生成少量的NaAc,由于Ac -的同离子效应,使HAc 的解离更难,[H ]明显降低,PH 值增大较快;随着NaOH 不断加入,NaAc 的量渐多,它与剩余的HAc 组成缓冲体系,抗碱的能力较强,于是PH 值增大较慢;随着溶液中剩下的HAc 很少,溶液的缓冲能力明显减弱,PH 值的增大变快。3、计量点附近变化极快,但滴定突跃较短。

由于计量点附近,所剩HAc 已极少,溶液已失去缓冲作用,加入一滴NaOH 溶液,使溶液PH 值发生突变,从7.74升到9.70,只增加约2个单位,所以曲线几乎是直线的这一段较短,比起强碱滴定强酸的滴定突跃要小好多。4、计量点时溶液是碱性而不是中性。

计量点时溶液的组成是NaAc,它是一种弱碱,所以溶液呈碱性。5、计量点后的变化同强碱滴定强酸相同。

㈢、滴定突跃范围:7.74---9.70说明强碱与弱酸反应的完全程度较低。

影响滴定突跃的因素:解离常数K 和一元弱酸的浓度C。

㈣、指示剂的选择:碱性范围变色的指示剂,如酚酞、百里酚酞等。

㈤、强酸滴定弱碱:以HCl 滴定NH 3溶液

滴定曲线与上述相似,PH 的变化方向相反。由于反应的产物是NH 4+,故计量点时溶液呈酸性(PH==5.28),滴定突跃为6.3---4.3。指示剂可选择甲基红与甲基橙。

三、直接准确滴定一元弱酸碱的可行性判据

1、影响滴定突跃的因素:

⑴滴定反应的完全程度是能否准确滴定的首要条件。当浓度一定时,酸碱滴定反应常数K 愈大,表明该反应进行得越完全,滴定突跃范围亦愈大。

滴定一元弱酸时,其滴定常数Kt===K a /K W 。当一元弱酸的浓度一定时,其K a 越小,K t 也越小,滴定突跃范围也越小。

⑵、解离常数为K 的某一元弱酸,滴定突跃随其浓度C 的增大而变大,且浓度主要影响计量点和计量点之后的曲线部分。(因为滴定开始后溶液是缓冲溶液,PH 只与加入的滴定剂的体积有关。)2、直接准确滴定一元弱酸的可行性判据:(指示剂指示终点)

≥10-8

(⊿PH==±0.2,E ≤0.1%)

a SP K C 公式中C SP 是按计量点的体积计算时被滴定物质的分析浓度。3、直接准确滴定一元弱碱的可行性判据

≥10-8

(⊿PH==±0.2,E ≤0.1%)

a SP K C 例:0.1000mol/L 的KHP,能否用等浓度的滴定剂直接准确进行滴定?若能滴定,应选择什麽标准溶液和指示剂?

KHP 为两性物质,作为酸时能被准确滴定选择强碱。

计量点时为弱碱,按照弱碱的计算公式可得PH=9.05,故选用酚酞为指示剂

四、终点误差:终点误差也叫滴定误差,是指由于指示剂的变色点(滴定终点,用ep 表示)与化学计量点(用sp 表示)不相一致而产生的误差。常用百分数表示。

㈠、强碱(酸)滴定强酸(碱):1、强碱滴定强酸:

以NaOH(浓度为C)滴定HCl 溶液(浓度为C 0、体积为V 0)为例。%

100%

1000

00

0×?===×==

V C V C CV E HCl NaOH E t t )的物质的量强酸(量

)不足或过量的物质的滴定剂(误差公式:%

100][][,×?===

+?ep

a ep

ep t C H OH E 公式中C 是按终点体积计算时HCl 的分析浓度。

若在滴定终点时NaOH 过量,[OH -]ep 》[H +]ep ,E t 》0,测定结果偏高,误差为正;若在滴定终点时NaOH 不足,[OH -]ep 《[H +]ep ,E t 〈0,测定结果偏低,误差为负;2、强酸滴定强碱:

%

100][][,×?===

?+ep

b ep

ep t C OH H E 公式中C b ,ep 是按终点体积计算时强碱的分析浓度。㈡、强碱(酸)滴定一元弱酸(碱)1、强碱滴定一元弱酸:

用NaOH(浓度为C)溶液滴定一元弱酸HA(浓度为C 0、体积为V 0)终点误差为

E t =%100][][%100,,000

0×??????????==×?+?ep HA ep HA ep ep C H OH V C V C CV δ其中a

ep ep ep

HA ep

ep HA K H H C HA +==

==

++][][][,,δ由于强碱滴定弱酸的滴定突跃在碱性范围内,故一般情况下有

[OH -]≥[H +],因此可根据具体情况进行简化。

2、强酸滴定一元弱碱:

E t =%

100][][%100,000

0×??????????==×??+ep B ep B ep ep C OH H V C V C CV ,δ其中a

ep a

b

ep ep ep B K H K K OH OH +==

+===

+??][][][,δ由于强酸滴定弱碱的滴定突跃在酸性范围内,故一般情况下有[H +]ep ≥[OH -],因此可根据具体情况进行简化。

第七节多元酸碱的滴定

一、多元酸碱分步滴定的可行性判据㈠、讨论:

常见多元酸碱多数是弱酸或弱碱,其中以二元酸碱居多。它们在水溶液中分

步解离,每一分子可以给出或接受一个以上的H +。那麽在酸碱滴定中,是否每一级解离的H 或OH 都能被准确滴定,滴定能否分步进行,能形成几个较明显的突跃,如何选择指示剂检测终点,这些都是滴定多元酸碱时需要讨论的问题。

以NaOH 滴定浓度为C(mol/L )的二元弱酸H 2A 为例

若二元弱酸的与相差很大,即当/大到一定程度时,H 2A 能被准1a K 2a K 1a K 2a K 确滴定到HA -,此时在第一计量点附近就形成了足够大的[H ]的变化,可以用指示

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

分析化学第五版第四章酸碱滴定法课后答案

第四章 酸碱滴定法 思考题 1. 从质子理论来看下面各物质对分别是什么? 哪个是最强酸?哪个是最强碱?试按强弱顺序把他们排列起来 答:HAc (Ac -)Ka=1.75×10-5; H 3PO 4(H 2PO 4-)Ka 1=7.52×10-3; NH 3(NH 4+)Ka=5.7×10-10; HCN (CN -)Ka=6.2×10-10 HF (F -)Ka=6.8×10-4; (CH 2)6N ((CH 2)6NH +)Ka=1.4×10-9 HCO 3-(CO 3-)Ka 2=5.61×10-11 酸的强弱顺序: H 3PO 4 > HF > HAc> (CH 2)6N 4H + > HCN > NH 4+ > HCO 3- 碱的强弱顺序: CO 3- > NH 3 > CN - >(CH 2)6N 4 >Ac - > F - > H 2PO 4- 2. 写出下列物质在水溶液中的质子条件式 答:(1)NH 4CN [HCN] + [H 3O +] = [NH 3] + [OH -] (2)Na 2CO 3 2[H 2CO 3] + [HCO 3-] + [H 3O +] = [OH -] (3)(NH 4)2HPO 4 2[H 3PO 4] + [H 2PO 4-] + [H 3O +] = [NH 3] + [OH -]+[PO 43-] (4) (NH 4)3PO 4 3[H 3PO 4] + 2[H 2PO 4-] +[HPO 42-]+[H 3O +] = [NH 3] + [OH -] (5) NH 4H 2PO 4 [H 3PO 4] + [H 3O +] = [NH 3] + [HPO 42-] +2[PO 43-]+[OH -] 3. 欲配制pH 为3的缓冲溶液,应选下列何种酸及其共轭碱 二氯乙酸(1.30)二氯乙酸(2.86) 甲酸(3.74) 乙酸(4.76) 苯酚(9.95) 答:选二氯乙酸(缓冲溶液pH ≈pKa=2.86) 5. NaOH 标准溶液吸收了空气中的CO 2,当用于滴定(1)强酸;(2)弱酸时,对滴定的准确度各有何影响? 答:滴定强酸时:(1) 若用甲基橙为指示剂,终点pH ≈4,消耗2mol 强酸,即2molNaOH 与CO 2反应生成1molNaCO 3仍消耗2mol 强酸,基本无影响 ; (2)若用酚酞作指示剂,终点pH ≈9,生成NaHCO 3,即2molNaOH 与CO 2反应生成1molNaCO 3只消耗1mol 强酸,有显著影响。滴定弱酸时:只能用酚酞作指示剂,有显著影响。由Hcl NaOH NaOH Hcl V V c c 得:用NaOH 滴定HCl ,V NaOH ↑,c Hcl 偏 高;用HCl 滴定NaOH ,V Hcl ↓,c Hcl 偏高。 6. 标定HCl 溶液浓度时,若采用(1)部分风化的Na 2B 4O 7·10H 2O;(2)部分吸湿的Na 2CO 3;(3)在110℃烘过的Na 2CO 3,则标定所得的浓度偏低、偏高还是准确?为什么? 答:(1)偏低 (2)偏高 (3)不影响 7. 下列各酸,哪些能用NaOH 溶液直接滴定?哪些不能?如能直接滴定,应采用什么指示剂? ⑴蚁酸(HCOOH ) Ka = 1.8×10-4

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-

第三章-酸碱滴定法

第三章酸碱滴定法 第一节水溶液中的酸碱平衡 教学目的:1.掌握酸碱滴定法的特点和测定对象 2.掌握酸碱度及PH值的求法 教学重点:酸碱度及PH值的求法 教学难点:PH值的求法 教学方法:边讲边练 [复习提问]1.滴定分析可分为几类? 2.酸碱滴定法的反应原理是什么? [板书]一、酸碱水溶液的酸度 1.滴定原理:H++ OH-= H20 2.酸碱中和反应的特点: (1)反应速率快,瞬间就可完成。 (2)反应过程简单。 (3)有很多指示剂可确定滴定终点。 3.滴定对象 (1)一般的酸碱 (2)能与酸碱直接或间接发生反应的物质。 4.分析浓度和平衡浓度 (1)分析浓度是溶液中所含溶质的物质的量浓度,以C表示,为浓度。 (2)平衡浓度指在平衡状态时,溶液中存在的各种型体的浓度即平衡浓度。[举例] HAc = H+ + Ac – 5.酸度:溶液中氢离子的浓度(浓度低是时),通常用PH表示。 PH= —lg[H+] [设问]酸度和酸的浓度相同吗? 不同。酸的浓度是指浓度。溶液中氢离子的浓度 6.碱度:溶液中OH-的浓度 [提问]25℃时,Kw =[ H+][ OH-] = lg[H+] + lg[OH-] = -14 PH + POH = 14 7.酸度与碱度的关系:PH + POH = 14 8.强酸与强碱的PH值的计算 例一:0.1mol/LHCl溶液的PH值?

解:HCl = H++ OH- [H+] = C HCl= 0.1mol/L PH = -lg0.1 = 1 练习:(1)0.05mol/L的H2SO4溶液的PH值? (2)0.1mol/L的NaOH溶液的PH值? (3)含有2.0X102mol的HCl溶液中加入3.0X102mol的氢氧化钠溶液后,将溶液稀释至1L,计算混合溶液的PH

第4章 酸碱滴定法 习题

1 写出下列各酸的共轭碱:H2O,H2C2O4,H2PO4-,HCO3-,C6H5OH,C6H5NH3+,HS-,Fe(H2O)63+,R-NH2+CH2COOH。 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-, 3 写出下列酸碱组分的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 (5)(NH4)2HPO4 4 计算下列溶液的pH (1)0.10 mol.L-1 NH4Cl (K b(NH3)=1.8×10-5,(K a(NH4)=5.6×10-10) (2)0.10 mol.L-1 NH4F (K HF=7.2×10-4 pK HF=3.14,(K a(NH4)=5.6×10-10pK a(NH4)=9.26) (3)0.010 mol.L-1 KHP((K a1=10-2.95,K a2=10-5.41) (4)0.10mol.L-1 H2SO4 (K a2=1.0×10-2=0.010) 5 欲配制pH=10.0的缓冲溶液1L。用了15.0mol.L-1氨水350mL,需要NH4Cl多少克? 解:查表NH3 pK b = 4.74,得NH4C l pK a = 9.26 6 20 g六亚甲基四胺加浓HCl(密度1.18 g.mL-1,含量37%)4.0mL,最后稀释成100mL溶液,其pH为多少?此溶液是否为缓冲溶液? 7 某弱酸HA的Ka=2.0×10-5,需配制pH=5.00的缓冲溶液,与100 mL 1.00 mol.L-1 NaA相混的1.00 mol.L-1 HA的体积? 8 下列酸碱溶液浓度均为0.10mol.L-1,能否采用等浓度的滴定剂直接准确进行滴定?若能滴定,计算化学计量点的pH, 并指出滴定时选什么指示剂? (1) (CH2)6N4(2) NaHS (3) KHP 9 下列多元酸(碱)、混合酸(碱)溶液中每种酸(碱)的分析浓度均为0.10mol.L-1,能否用等浓度的滴定剂准确滴定?有几个突跃,根据计算的pH sp选择适当的指示剂。 (1)H2C2O4 (K a1=10-1.22,K a2=10-4.19) (2)HCl + H3PO4 (H3PO4:K a1=10-2.12,K a2=10-7.20,K a3=10-12.36)

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)

第四章 酸碱滴定法课后习题及答案资料

第四章酸碱滴定法 习题4-1 4.1 下列各种弱酸的p K a已在括号内注明,求它们的共轭碱的pK b; (1)HCN(9.21);(2)HCOOH(3.74);(3)苯酚(9.95);(4)苯甲酸(4.21)。 4.2 已知H3PO4的p K a=2.12,p K a=7.20,p K a=12.36。求其共轭碱PO43-的pK b1,HPO42-的pK b2.和H2PO4-的p K b3。 4.3 已知琥珀酸(CH2COOH)2(以H2A表示)的p K al=4.19,p K b1= 5.57。试计算在pH4.88和5.0时H2A、HA-和A2-的分布系数δ2、δ1和δ0。若该酸的总浓度为 0.01mol·L-1,求pH=4.88时的三种形式的平衡浓度。

4.4 分别计算H2CO3(p K a1=6.38,pK a2=10.25)在pH=7.10,8.32及9.50时,H2CO3,HCO3-和CO32-的分布系数δ2` δ1和δ0。 4.5 已知HOAc的p Ka = 4.74,NH3·H2O的pKb=4.74。计算下列各溶液的pH值: (1) 0.10 mol·L-1HOAc ;(2) 0.10 mol·L-1 NH3·H2O; (3) 0.15 mol·L-1 NH4Cl;(4) 0.15 mol·L-1 NaOAc。

4.6计算浓度为0.12 mol·L-1的下列物质水溶液的pH(括号内为p Ka)。 (1)苯酚(9.95);(2)丙烯酸(4.25);(3)吡啶的硝酸盐(C5H5NHNO3)(5.23)。解:(1) 苯酚(9.95)

3酸碱滴定法

—COOH —COOK ;NH 3+OH O ;;CH 2—NH 2 2—NH 2 —COO - —COOK ; NH 2;;—COO — CH 2—NH 3 + 2—NH 2 第三章 酸碱滴定法 思考题 1.写出下列酸的共轭碱: H 2C 2O 4;NH 4+; H 2PO 4-; 答:上述酸对应的共轭碱分别为: HC 2O 4- ;NH 3 ;HPO 42-; 2.写出下列碱的共轭酸: HCO 3-;H 2O ;AsO 43-;AsO 2-;C 5H 5N ; 答:上述碱对应的共轭酸分别为: H 2CO 3;H 3O +;HAsO 42-;HAsO 2;C 5H 5NH +; 3.在pH=2的H 3P04溶液中存在哪些型体,以哪种型体为主?在pH=12的H 3P04溶液中存在哪些型体,以哪种型体为主? 答:在pH=2的H 3PO 4溶液中存在的型体有:H 3PO 4、H 2PO -4, 以H 3PO 4为主;在pH=12的 H 3PO 4 溶液中存在的型体有:HPO -24、PO -34,以PO -34为主。(参考H 3PO 4的δ-pH 图解答此题) 4.对一元弱酸来说,在什么情况下 c-[H +]≈c 答:K a c >20K w ,且c >20[H +]或K a /c <2.5×10-3。 5.下列说法是否正确?不对的应如何更正? (1) 对二元弱酸,pKa 1+pKb 1=pK w 。 答:不正确。应为:对二元弱酸,pKa 1+pKb 2=pK w 。 (2)衡量KHC 2O 4酸性的是Ka 2,衡量KHC 2O 4碱性的是Kb 2。 答:正确。 (3)配制pH=4的缓冲溶液选择HCOOH-HCOO -或酒石酸(H 2A)-酒石酸氢钠(HA -)较为合适, 配制pH=7的缓冲溶液选择H 2PO 4—HPO 42-或柠檬酸(H 3A)的H 2A –HA 2-较为合适。 答:不正确。应为:配制pH=4的缓冲溶液选择HCOOH-HCOO -较为合适,配制pH=7的缓 冲溶液选择H 2PO 4—HPO 42-较为合适。 6.化学计量点、指示剂变色点、滴定终点有何联系,又有何区别? 答:化学计量点是指当滴加的标准溶液与待测组份恰好反应完全时的一点;指示剂变色点是 指pH=pK Hin 一点,即指示剂的碱式浓度等于酸式浓度时的pH 值,滴定终点是指在指示 剂变色时停止滴定的一点。 7.强碱滴定弱酸或强酸滴定弱碱,c a K a 或c b K b 大于10-8就可以滴定,如果用K t 表示滴定反应的完全程度,那未可以滴定的反应的cK t 值应是多少? 答:强碱滴定弱酸:HA+OH - A - +H 2O K t =]][[] [- -OH HA A =w a K K

第四章 酸碱滴定法

第四章酸碱滴定法 1.下列各酸,哪些能用NaOH溶液直接滴定或分步滴定? 哪些不能?如能直接滴定,各应采用什么指示剂? (1)甲酸(HCOOH)K a=1.8×10-4 (2)硼酸(H3BO3) K a1=5.4×10-10 (3)琥珀酸(H2C4H4O4)K a1=6.9×10-5 ,K a2=2.5×10-6 (4)柠檬酸(H3C6H5O7)K a1=7.2×10-4 ,K a2=1.7×10-5 ,K a3=4.1×10-7 (5)顺丁烯二酸K a1=1.5×10-2 ,K a2=8.5×10-7 (6)邻苯二甲酸K a1=1.3×10-3 ,K a2=3.1×10-6 答:(1)cK a≥10-8,可以直接滴定,酚酞。 (2)cK a≤10-8,不能直接滴定。可用甘油或甘露醇等多元醇与H3BO3配位增加酸的强度。 (3)cK a1>10-8,cK a2>10-8,但K a1 /cK a2<104,不能分步滴定,一个突跃,酚酞。 (4)cK a1>10-8,cK a2>10-8,cK a3≈10-8,cK a1 / cK a2<104,cK a2 / cK a3<104,不能分步滴定。 (5)cK a1>10-8,cK a2>10-8,cK a1 / cK a2>104,能分步滴定,二个突跃,先用甲基橙,再用酚酞。 (6)cK a1>10-8,cK a2>10-8,cK a1 / cK a2<104,不能分步滴定,一个突跃,酚酞。 2.NaOH标准溶液吸收了空气中的CO2,当用于滴定(1)强酸(2)弱酸时,对滴定的准确度各有何影响? 答:(1)滴定强酸时: 若用甲基橙:CO32-→ H2CO3,消耗2molH+,无影响。 若用酚酞:碱性变色,CO32-→ HCO3-,消耗1molH+,结果偏低。 (2)滴定弱酸时:计量点pH>7,只能用酚酞,结果偏低。 3.标定HCl溶液时,若采用(1)部分风化的Na2B4O7?10H2O;(2)部分吸湿的Na2CO3; (3)在110℃烘过的Na2CO3,则标定所得的浓度偏低、偏高,还是准确?为什么? 答:(1)偏低;(2)偏高;(3)偏高。 4.为什么用盐酸可滴定硼砂而不能直接滴定醋酸钠?又为什么用氢氧化钠可滴定醋酸而不能直接滴定硼酸?

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

第三章分析化学酸碱滴定法

第三章分析化学酸碱滴定法 第三章酸碱滴定法 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0.1 mol/L HAc(pKa=4.74)溶液的pH是() (A)4.87 (B)3.87 (C)2.87 (D)1.87 9.浓度为0.10 mol/LNH4Cl (pKb=4.74)溶液的pH是() (A)5.13 (B)4.13

(C)3.13 (D)2.13 10.pH 1.00的HCl溶液和pH 13.00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 7.00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

第四章 酸碱滴定法详解

第四章酸碱滴定法 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。 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 [H2P]+[HP-]+[P2-]=c

第四章 酸碱滴定法

第四章酸碱滴定法 (8学时) 【本章重点】: 1.各种类型的酸碱滴定的pH变化规律和选用指示剂的依据 2.弱酸、弱碱溶液准确滴定的原则 3.酸碱滴定液的配制和标定方法 4.酸碱滴定法测定各种酸和碱的原理和指示剂的正确选择 5.溶剂的性质 6.非水滴定的相关计算 一、选择题 1 OH-的共轭酸是(B) A. H+ B. H2O C. H3O+ D. O2- 2 在下列各组酸碱组分中,不属于共轭酸碱对的是(C) A.HOAc-NaOAc B. H3PO4-H2PO4- C. +NH3CH2COOH-NH2CH2COO- D. H2CO3-HCO3- 3 水溶液中共轭酸碱对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 4 c(NaCl) = 0.2mol?L-1的NaCl水溶液的质子平衡式是(C) A. [Na+] = [Cl-] = 0.2mol?L-1 B. [Na+]+[Cl-] = 0.2mol?L-1 C.[H+]=[OH-] D. [H+]+[Na+] = [OH-]+[Cl-] 5 浓度相同的下列物质水溶液的pH最高的是(D) A. NaCl B. H4Cl C. NaHCO3 D. Na2CO3

6 在磷酸盐溶液中,H2PO4-浓度最大时的pH是(A) (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 7 今有一磷酸盐溶液的pH = 9.78, 则其主要存在形式是(A) (已知H3PO4的解离常数p K a1 = 2.12,p K a2 = 7.20,p K a3 = 12.36) A.PO42- B. H2PO4- C. HPO42- + H2PO4 D. H2PO4-+ H3PO4 8 在pH = 2.67~6.16的溶液中,EDTA最主要的存在形式是(B) (已知EDTA的各级解离常数分别为10-0.9、10-1.6、10-2.0、10-2.67、10-6.16和10-10.26) A. H3Y- B. H2Y2- C. HY3- D. Y4- 9 EDTA二钠盐(Na2H2Y)水溶液pH约是(D) (已知EDTA的各级解离常数分别为10-0.9、10-1.6、10-2.0、10-2.67、10-6.16和10-10.26) A. 1.25 B. 1.8 C. 2.34 D. 4.42 10 以下溶液稀释10倍时pH改变最小的是(A) A. 0.1 mol·L-1 NH4OAc溶液 B. 0.1 mol·L-1 NaOAc溶液 C. 0.1 mol·L-1 HOAc溶液 D. 0.1 mol·L-1 HCl溶液 11 以下溶液稀释10倍时pH改变最大的是(B) A. 0.1 mol·L-1 NaOAc-0.1 mol·L-1 HAc溶液 B. 0.1 mol·L-1 NaOAc溶液 C. 0.1 mol·L-1 NH4OAc-0.1 mol·L-1 HOAc溶液

第三章分析化学酸碱滴定法

第三章 酸碱滴定法 一、选择题 1 ?共轭酸碱对的K a 与K.的关系是( ) 2. HPO 「的共轭碱是( ) ( A ) H 3PO 4 ( B ) HPO 42- 3. NH 的共轭酸是( ) - 2- (A ) NH 2- (B ) N H 2O H 2- 4. 下列各组酸碱组分中,属于共轭酸碱对的是( ) ( A ) HCN -NaCN ( B ) H 3PO 4-Na 2HPO 4 + - + - (C ) +NH 3CH 2COO -HNH 2CH 2COO - (D ) H 3O +- O H - 5. 下列各组酸碱组分中,不属于共轭酸碱对的是( ) ( A ) H 2CO 3-CO 32- ( B ) NH 3-NH 2- ( C ) HCl -Cl - ( D ) HSO 4- -SO 42- 6. 下列说法错误的是( ) (A ) H0作为酸的共轭碱是0H ( B ) H 2O 作为碱的共轭酸是 H 3O + (C )因为HAc 的酸性强,故HAc 的碱性必弱 (D ) HAc 碱性弱,贝U HAc^F 酸性 强 7 ?按质子理论,N^HPO 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 0.1 mol/L HAc(pKa=4.74) 溶液的卩日是( ) ( A ) 4.87 (B ) 3.87 (C ) 2.87 ( D ) 1.87 9 ?浓度为 0.10 mol/LNH 4CI (pKb=4.74)溶液的 pH 是( ) ( A ) 5.13 (B ) 4.13 (C ) 3.13 (D ) 2.13 10. pH 1.00 的 HCI 溶液和 pH 13.00 的NaOHS 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 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 3- C ) PO 4 3- C ) NH 4+ ( D ) OH D ) NH OH

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

第四章酸碱滴定法

章序 名称 第四章酸碱滴定法 周次第 6 周至第 8 周授课时间2016年10月10日至2016年月22日 教学目的要求 1.掌握酸碱水溶液中氢离子浓度的计算方法(近似式和最简式); 2. 掌握酸碱滴定中氢离子浓度的变化规律,重点掌握强酸、强碱相互滴定和强碱滴定弱酸的滴定曲线,既掌握化学计量点及±0.1%准确度(滴定突跃),pH值计算; 3.掌握酸碱指示剂指示终点的原理与选择原则; 4.掌握酸碱能否被准确滴定,多元酸碱能否被分步滴定的判据; 5.掌握几种常见缓冲溶液的配置方法; 6.了解缓冲范围和缓冲容量的概念; 7.了解酸碱滴定法的应用。 教学重点 1.酸碱质子理论; 2.酸碱溶液中各型体的分布:分析浓度和平衡浓度;酸的浓度和酸度;酸碱中各型体的浓度计算。 3.各种溶液酸碱度的计算。物料平衡、电荷平衡、质子条件(可以酸碱反应得失质子总数相等,直接写出质子条件);强酸碱溶液pH值的计算,一元弱酸(碱)溶液的计算;多元弱酸(碱)溶液pH的计算;两性物质溶液的计算。 4.缓冲溶液:PH值的计算;离子强度对PH值的影响;缓冲容量;缓冲溶液的配制。 5.酸碱指示剂:变色原理;变色范围;影响因素;混合指示剂。 6.强酸、强碱及弱酸碱的滴定曲线。即强酸强碱滴定:滴定曲线、滴定突跃、指示剂的选择、强碱滴定一元弱酸、强碱滴定一元弱碱、多元酸和多元碱的滴定、酸碱滴定中二氧化碳的影响。 7.酸碱滴定法应用事例。 教学难点 1.物料平衡、电荷平衡、质子条件书写; 2.强酸碱溶液pH值的计算,一元弱酸(碱)溶液的计算;多元弱酸(碱)溶液pH的计算;两性物质溶液的计算; 3.多元酸和多元碱的滴定、酸碱滴定中二氧化碳的影响。 教学场所 环境 教室 授课 方式 课堂讲授(√);实验();实践();双语()课时分配12学时 教学方法讲授与讨论 教学 手段 网络教学();多媒体(√) 教学 用具 投影仪

3酸碱滴定法

—COOH —COOK ;NH 3+OH O ;;CH 2—NH 2 2—NH 2 —COO - —COOK ;NH 2;;—COO — CH 2—NH 3 + CH 2—NH 2 第三章 酸碱滴定法 思考题 1.写出下列酸的共轭碱: H 2C 2O 4;NH 4+; H 2PO 4-; 答:上述酸对应的共轭碱分别为: HC 2O 4- ;NH 3 ;HPO 42-; 2.写出下列碱的共轭酸: HCO 3-;H 2O ;AsO 43-;AsO 2-;C 5H 5N ; 答:上述碱对应的共轭酸分别为: H 2CO 3;H 3O +;HAsO 42-;HAsO 2;C 5H 5NH +; 3.在pH=2的H 3P04溶液中存在哪些型体,以哪种型体为主?在pH=12的H 3P04溶液中存在哪些型体,以哪种型体为主? 答:在pH=2的H 3PO 4溶液中存在的型体有:H 3PO 4、H 2PO -4,以H 3PO 4为主;在pH=12的 H 3PO 4 溶液中存在的型体有:HPO -24、PO -34,以PO -34为主。(参考H 3PO 4的δ-pH 图解答此题) 4.对一元弱酸来说,在什么情况下 c-[H +]≈c 答:K a c >20K w ,且c >20[H +]或K a /c <2.5×10-3。 5.下列说法是否正确?不对的应如何更正? (1) 对二元弱酸,pKa 1+pKb 1=pK w 。 答:不正确。应为:对二元弱酸,pKa 1+pKb 2=pK w 。 (2)衡量KHC 2O 4酸性的是Ka 2,衡量KHC 2O 4碱性的是Kb 2。 答:正确。 (3)配制pH=4的缓冲溶液选择HCOOH-HCOO -或酒石酸(H 2A)-酒石酸氢钠(HA -)较为合适, 配制pH=7的缓冲溶液选择H 2PO 4—HPO 42-或柠檬酸(H 3A)的H 2A –HA 2-较为合适。 答:不正确。应为:配制pH=4的缓冲溶液选择HCOOH-HCOO -较为合适,配制pH=7的缓 冲溶液选择H 2PO 4—HPO 42-较为合适。 6.化学计量点、指示剂变色点、滴定终点有何联系,又有何区别? 答:化学计量点是指当滴加的标准溶液与待测组份恰好反应完全时的一点;指示剂变色点是 指pH=pK Hin 一点,即指示剂的碱式浓度等于酸式浓度时的pH 值,滴定终点是指在指示 剂变色时停止滴定的一点。 7.强碱滴定弱酸或强酸滴定弱碱,c a K a 或c b K b 大于10-8就可以滴定,如果用K t 表示滴定反应的完全程度,那未可以滴定的反应的cK t 值应是多少? 答:强碱滴定弱酸:HA+OH - A -+H 2O K t =]][[] [- -OH HA A =w a K K c a K a = c a K w K t = c a K t ×10-14 >10-8 ∴ c a K t >106 强酸滴定弱碱:B+H + HB + K t =]][[] [++H B HB =a K 1=w b K K ∴ c b K t >106 8.下列各物质能否用酸碱滴定法直接滴定?若能滴定,应选用什么标准溶液?选用哪种指示剂?指示剂的颜色变化如何?

第三章 分析化学酸碱滴定法

第三章酸碱滴定法一、选择题 1.共轭酸碱对的K a 与K b 的关系是() (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 2.H 2PO 4 -的共轭碱是() (A)H 3PO 4 (B)HPO 4 2-(C)PO 4 3-(D)OH- 3.NH 3 的共轭酸是() (A)NH 2-(B)NH 2 OH2-(C)NH 4 + (D)NH 4 OH 4.下列各组酸碱组分中,属于共轭酸碱对的是() (A)HCN-NaCN (B)H 3PO 4 -Na 2 HPO 4 (C)+NH 3CH 2 COOH-NH 2 CH 2 COO-(D)H 3 O+-OH- 5.下列各组酸碱组分中,不属于共轭酸碱对的是() (A)H 2CO 3 -CO 3 2-(B)NH 3 -NH 2 -(C)HCl-Cl-(D)HSO 4 --SO 4 2- 6.下列说法错误的是()(A)H 2 O作为酸的共轭碱是OH- (B)H 2O作为碱的共轭酸是H 3 O+ (C)因为HAc的酸性强,故HAc的碱性必弱(D)HAc碱性弱,则H 2 Ac+的酸性强 7.按质子理论,Na 2HPO 4 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0.1 mol/L HAc(pKa=4.74)溶液的pH是() (A)4.87 (B)3.87 (C)2.87 (D)1.87 9.浓度为0.10 mol/LNH 4 Cl (pKb=4.74)溶液的pH是() (A)5.13 (B)4.13 (C)3.13 (D)2.13 10.pH 1.00的HCl溶液和pH 13.00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 7.00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

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