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分析化学05章练习题

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复习提纲:第五章 酸碱滴定法

1. 酸碱平衡理论

酸碱质子理论:酸碱的定义、酸碱半反应、共轭酸碱对、酸碱反应本质及类型(掌握)

分析浓度、平衡浓度和活度的定义及关系(熟练掌握);活度系数及影响因素(掌握);忽略离子强度影响时可用平衡浓度代替活度(必须知道)

平衡常数:活度常数(真正意义上的常数);浓度常数(与离子强度有关I 有关系,实际分析体系通常采用I=0.1时的数据);忽略离子强度影响时,活度常数≈浓度常数(常识,掌握)

各类酸碱反应的平衡常数:pK w =14(25℃);共轭酸碱对pK a +pK b =pK w (注意多元弱酸碱中共轭酸碱对的对应关系);K a /K b 大小表示与弱酸/碱的酸/碱性强弱(掌握)

溶液中平衡关系:平衡常数表达式、物料平衡式、电荷平衡式和质子平衡式(掌握,但难度不会超过课件例题)

pH 与弱酸碱型体分布的影响及应用(熟练掌握)

溶液pH 的计算:强酸碱、一元或多元弱酸碱、两性物质和共轭酸碱体系(掌握,熟练运用最简式即可,相关条件不用记)

酸碱缓冲溶液:最适缓冲围(pKa ±1);影响缓冲能力的因素(共轭酸碱对比例和浓度);配制方法(共轭酸碱对直接配制、弱酸+强碱、弱碱+强酸);相关例题(掌握) 2. 酸碱指示剂

变色原理(了解);理论变色点和围(掌握);影响指示剂变色的因素(了解);酸性变色指示剂甲基橙和碱性变色指示剂酚酞的变色围(掌握);混合指示剂的优点和类型(了解) 3. 滴定曲线及指示剂的选择

滴定曲线的定义及横纵坐标(掌握);强酸?强碱滴定、强碱/酸滴定弱酸/碱的滴定曲线形状、化学计量点及其前后pH 的计算(了解);滴定突跃的定义及指示剂选择的依据(掌握)

影响滴定突跃大小的因素:◆终点误差要求(通常要求E t ≤0.1%); 滴定反应完成度越小,滴定突跃越小(强酸?强酸滴定的K t =1014;强碱/酸滴弱酸/碱的K t 随k a /k b 的减小而减小)?浓度越小,滴定突跃越小(浓度变化时,强酸?强酸滴定sp 前后pH 均改变;强碱/酸滴定弱酸/碱滴定仅在sp 一边有变化,具体情况自己要搞明白)(掌握)

一元弱酸/碱滴定可行性条件(掌握);多元弱酸/碱总量滴定和分布滴定可行性条件(掌握) 4. 酸碱滴定标准溶液的配制与标定

HCl 、NaOH 标准溶液的配制与标定(掌握) 5. 酸碱滴定的应用

混合碱的测定和铵盐的测定(掌握);其他应用(了解)

一、单选题(本题共25小题)

1. 下列各组酸碱对中,属于共轭酸碱对的是( )

A. -

-2332CO CO H

B. -

+-OH O H 3

C. -

--3424PO HPO

D. -

+-COO CH NH COOH CH NH 2223

2. H 3PO 4的pKa 1~pKa 3分别为2.12,7.20,12.4。pH =7.3时H 3PO 4溶液中的主要存在形式为( )

A. [][]-

-

>24

42HPO PO H B. [][]

-

-<2442HPO PO H

C. [][]--=24

42

HPO PO H

D. [][]-->24

34

HPO PO

3. H 3PO 4的pKa 1~pKa 3分别为2.12,7.20,12.4。pH =6.20时[][]--42

24

PO H

:HPO 等于( )

A. 10 : 1

B. 1 : 5

C. 1 : 2

D. 1 : 10

4. 某二元弱酸H 2B 的pKa 1和pKa 2分别为3.00和7.00,在pH=3.00的0.20 mol ?L -1H 2B 溶液中,HB -的平衡浓度为( ) A. 0.15 mol ?L -1

B. 0.050 mol ?L -1

C. 0.10 mol ?L -1

D. 0.025 mol ?L -1

5. 浓度为c 的NaH 2PO 4的质子条件式为( )

A. [][][][][]-

--+++=+342443PO HPO OH PO H H

B. [][][][][]---

+++=+3424

4

3

PO HPO OH PO H 2H C. [][][][][]---

+++=+34

24

4

3

PO 2HPO OH PO H H

D. [][][][][]---

+

++=+34

24

4

3

PO HPO 2OH PO H H

6. 浓度为c HCl (mol ?L -1)的HCl 和c NaOH (mol ?L -1)的NaOH 混合溶液的质子条件式为( )

A. [][]

HCl c OH H +=-

+

B. [][]

HCl NaOH c OH c H +=+-

+

C. [][]-+

=+OH c

H NaOH

D. [][]NaOH HCl

c c

OH H ++=-

+

7. 已知0.10 mol ?L -1一元弱酸HB 溶液的pH=3.0,则0.10 mol ?L -1其共轭碱NaB 的pH 为( ) A. 11.0

B. 9.0

C. 8.5

D. 9.5

8. H 3PO 4的pKa 1~pKa 3分别为2.12,7.20,12.4。欲用H 3PO 4和NaOH 配制pH=2.12的缓冲溶液,H 3PO 4和NaOH 的物质的量之比应为多少( ) A. 1 : 1

B. 1 : 2

C. 2 : 1

D. 2 : 3

9. H 3PO 4的pKa 1~pKa 3分别为2.12,7.20,12.4。欲用H 3PO 4和Na 3PO 4配制pH=7.20的缓冲溶液,H 3PO 4和Na 3PO 4的物质的量之比应为多少( )

A. 1 : 2

B. 2 : 3

C. 3 : 2

D. 1 : 1

10. 以0.1000 mol ?L -1NaOH 滴定20 mL 0.1000 mol ?L -1HCl 和2.0?10-4 mol ?L -1 NH 3OHCl (已知NH 2OH 的pK b =8.00)混合溶液,则滴定HCl 至化学计量点的pH 值为( ) A. 5.00

B. 6.00

C. 5.50

D. 5.20

11. 下列酸溶液中,[H +]最大者为( ) A. 0.05 mol ?L -1 H 2SO 4 B. 0.1 mol ?L -1 HAc C. 0.1 mol ?L -1 HCl

D. 0.05 mol ?L -1 H 3PO 4

12. 用NaOH 标准溶液滴定相同浓度的HCl ,如两者的浓度均增大10倍,以下叙述滴定曲线pH 突

跃大小正确的是( )

A. 化学计量点前0.1%的pH 减小,化学计量点后0.1%的pH 增大

B. 化学计量点前后0.1%的pH 均增大

C. 化学计量点前后0.1%的pH 均减小

D. 化学计量点前0.1%的pH 不变,后0.1%的pH 增大

13. 用标准NaOH 溶液滴定同浓度的HAc ,若两者的浓度增大10倍,以下叙述滴定曲线pH 值突跃大小,正确的是( )

A. 化学计量点前后0.1%的pH 值均增大

B. 化学计量点前后0.1%的pH 值均减小

C. 化学计量点前0.1%的pH 值不变,后0.1%的pH 值增大

D. 化学计量点前0.1%的pH 值减小,后0.1%的pH 值增大 14. 对于酸碱指示剂,全面而正确的说法是( ) A. 指示剂为有色物质

B. 指示剂为有机弱酸/碱;

C. 指示剂为有机弱酸/碱,其酸式和碱式结构具有不同颜色

D. 指示剂在酸碱溶液中呈现不同颜色。 15. 酸碱滴定中选择指示剂的原则是( )

A. Ka=K HIn

B. 指示剂的变色围与等当点完全符合

C. 指示剂的变色围全部或部分落入滴定的pH 突跃围之

D. 指示剂的变色点应落在滴定的pH 突跃围之

16. 以甲基橙为指示剂,能用NaOH 标准溶液直接测定的酸是( ) A. H 2C 2O 4 B. H 3PO 4 C. HAc D. HCOOH 17. 以甲基橙为指示剂,能用HCl 标准溶液直接测定的碱是( )

A. -

34PO

B. -

242O C

C. -

COO CH 3

D. -

HCOO 18. 以酚酞做指示剂,能用HCl 标准溶液直接滴定的物质是( )

A. -

23CO

B. -

3HCO

C. -

24HPO

D. -

Ac

19. 用0.100 mol ?L -1 NaOH 滴定同浓度的HAc (pK a =4.74)的pH 突跃围是7.7~9.7。若用该浓度的NaOH 滴定同浓度的弱酸(pKa=2.74),则pH 的突跃围是( ) A. 8.7~10.7

B. 6.7~9.7

C. 6.7~10.7

D. 5.7~9.7

20. 以H 2C 2O 4?2H 2O 作基准物质,用来标定NaOH 溶液的浓度,现因保存不当,草酸失去了部分结晶水,若用此草酸标定NaOH 溶液,NaOH 的浓度将( ) A. 偏低

B. 偏高

C. 无影响

D. 不能确定

21. HPO 42-的共轭碱为( )

A. H 2PO 4-

B. H 3PO 4

C. PO 43-

D. OH -

22. 相同浓度的CO 32-、S 2-、C 2O 42-三种碱性物质水溶液, 其碱性强弱的顺序为( )已知 H 2CO 3 :p K a1 = 6.38,p K a2 = 10.25;H 2S :p K a1 = 6.88,p K a2 = 14.15;H 2C 2O 4:p K a1 = 1.22 p K a2 = 4.19 A. CO 32->S 2->C 2O 42- B. S 2->C 2O 42->CO 32- C. S 2->CO 32->C 2O 42-

D. C 2O 42->S 2->CO 32-

23. 若动脉血的pH=7.40,[HCO 3-] = 0.024 mol ?L -1。则[H 2CO 3]为( )mol ?L -1

已知H 2CO 3的p K a1 = 6.38,p K a2 = 10.25 A. 2.3×10-2

B. 2.3×10-3

C. 4.6×10-2mol/L

D. 4.6×10-3 24. 六次甲基四胺[(CH 2)6N 4](p K b [(CH 2)6N 4] = 8.85)缓冲溶液的最适缓冲pH 围是( ) A. 4~6

B. 6~8

C. 8~10

D. 9~11

25. c (Na 2CO 3) = 0.1mol/L 的Na 2CO 3溶液的物料平衡式是( ) A. 0.1 mol ?L -1 = [CO 32-] = 2[Na +] C. 0.1 mol ?L -1 = [H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-] = [Na +]/2 B. 0.1 mol ?L -1 = [CO 32-]+[Na +]

D. 0.1 mol ?L -1 = [H 2CO 3]+[HCO 3-]+2[CO 32-] = [Na +]

二、填空题(共12小题,30个空)

1. 已知H 3PO 4的pKa 1~pKa 3分别为

2.12,7.20,12.4,则-

42PO H 的K b =________________________。 2. 酸碱滴定中,强碱滴定弱酸时,通常可选用________作为指示剂;强酸滴定弱碱时,通常可选用________作为指示剂。以Na 2CO 3为基准物质标定HCl 时可否用酚酞指示?_____________________。 3. 今有0.20 mol ?L -1的二元弱酸H 2B 溶液30 mL ,加入0.20 mol ?L -1 NaOH 溶液15 mL 时的pH=4.70;当加入NaOH 溶液30 mL 时达到第一化学计量点,此时pH=7.2,则H 2B 的pKa 2=__________________。 4. 某溶液中含HAc 、NaAc 和Na 2C 2O 4,浓度分别为0.80、0.29和1.0?10-4 mol ?L -1,则该溶液达到平衡时[

]

-

242O C =___________。(已知HAc 的pKa=4.74;H 2C 2O 4的pKa 1=1.25, pKa 2=4.29)

5. E t ≤0.1%,?pH=±0.3时一元弱酸可被直接滴定的条件是____________________________________; E t ≤0.1%,?pH=±0.3时,多元弱酸碱可被总量滴定的条件是___________________________________, E t ≤0.5%,?pH=±0.3时多元弱酸可被分步滴定的条件是)____________________________________。

6. 酸碱滴定中,化学计量点前后________围pH 急剧变化称为“滴定突跃”,选择指示剂时必须使其

变色点落在该围。影响该围大小的主要因素有__________________和________________。 7. 酸碱滴定中如果被滴定的酸性太弱,不能准确滴定时,是否可以采用返滴定的方式加以准确滴定________。(是或否)由此结果可以说明___________________________________________________。 8. 标定盐酸常用的基准物是____________________和____________________;标定氢氧化钠常用的基准物是____________________和____________________。

9. NaOH 标准溶液在放置过程中吸收了CO 2,当用其测定工业HAc 的含量时,会使分析结果________;若以甲基橙作为指示剂,用此NaOH 溶液测定工业HCl 的含量时,会使分析结果________。(填偏高,偏低,无影响)如何配制不含CO 2的NaOH 的溶液__________________________________。 10. 混合指示剂的类型为_____________________________,优点是___________________________。

三、计算题

请掌握作业及课件上的例题

参考答案

一、单选题

2. pH=pKa 时两种相邻型体的平衡浓度(或摩尔分布系数)相等;pH ?pKa ±1时,相邻两种型体均可视为大量存在,但相对含量与pH 相关,pH>pKa 时碱式型体含量大于酸式型体。

3. 根据相应型体的分布系数公式求算:

[][][]()[]()[]+

++

--=???=H /K H K /H K K PO H /HPO 2a 2

1

a 2

a 1

a 4

2

24

7. 由[]c K H a ?=+可以求出HB 的Ka ,其共轭碱B -的K b

=K w

/Ka ,再利用[]c K OH b ?=-求出

NaB 水溶液的[]-

OH ,将其转化为pH

8. 缓冲溶液由共轭酸碱对形成,其缓冲最适围为共轭酸碱对中弱酸的pKa ±1,据此,pH2.12的缓冲溶液对应的弱酸形式应该为H 3PO 4,且共轭酸碱对H 3PO 4- H 2PO 4-的比值恰好为1:1(如果缓冲溶液的pH 不等于pKa ,亦可求出它们的比值,类似选择第3题)。H 3PO 4和NaOH 发生酸碱反应,比值为2:1时可满足要求。

9. 与上题类似,根据缓冲溶液的pH ,可以确定对应弱酸为-

42PO H ,且与其共轭碱-

24HPO 的比值为1:1。H 3PO 4和Na 3PO 4亦可发生酸碱反应,比值为1:1时可满足要求。

10. 滴定HCl 至化学计量点溶液可视为NH 3OHCl 的水溶液,由NH 2OH 的K b 求出其共轭酸NH 3OHCl 的Ka ,再根据最简式算出相应的pH 。 11. H 2SO 4第二级解离不完全(HSO 4-为弱酸)

16. 草酸、醋酸、甲酸均被用NaOH 滴定,但终点均为相应的弱酸盐,不能使用甲基橙指示剂;H 3PO 4可被滴定至H 2PO 4-,可使用甲基橙为指示剂。

17. -242O C 、-

COO CH 3、-

HCOO 碱性很弱,不可以被HCl 直接滴定,但-34PO 可被HCl 滴定至-4HPO (酚酞为指示剂)

,-

42PO H (甲基橙为指示剂)

18. 类似17题

19. 一元强碱滴定一元弱酸,sp 后pH 按过量强碱计算,与被滴定弱酸无关;但sp 前pH 则按缓冲体系计算(自己想一下缓冲体系的公式),因此与pKa 相关。 24. 缓冲体系最适围为pKa (指相应共轭酸碱中弱酸)±1

二、填空题

(1)11.88(2)酚酞;甲基橙;可以 此时终点产物为NaHCO 3,酚酞由红色恰变为无色即为终点,计量关系为1:1(3)9.7 第一化学计量点之前为H 2B-HB -组成的缓冲体系,根据其pH 的计算公式可以算出pKa 1=4.7,达到第一化学计量点时为HB -溶液,其pH=(pKa 1+pKa 2)/2,可求出pKa 2=9.7 (4)5.0?10-5 mol ?L -1 Na 2C 2O 4的含量很低,因此该混合溶液的pH 按HAc-NaAc 的缓冲体系最简式

计算,得到pH 后按摩尔分布系数公式可求出[C 2O 42-](5)

8

a 10c K -≥;

8

an 10c K -≥;

52a 1a 10K /K ≥,81a 10c K -≥(6)0.1%;浓度;滴定反应常数(7)否;完成度过低的反应无法通过返滴定来改善(8)

Na 2CO 3;Na 2B 4O 7?10H 2O ;H 2C 2O 4?2H 2O ;邻苯二甲酸氢钾(9)增高;不变;饱和的NaOH 的上层清液用去CO 2的水稀释(10)两种指示剂混合或一种指示剂与一种惰性染料混合;使得颜色变化敏锐或缩小变色围

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