酸碱滴定法习题二
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酸碱滴定法习题一、判断题:1.用0.01mol·L-1HCl标液滴定0.01mol·L-1NaOH溶液至甲基橙变色时,终点误差为正误差。
( )2.用0.1mol·L-1HCl标液滴定0.1mol·L-1NaOH溶液至甲基橙变色时,终点误差为负误差。
( )3.酸碱滴定突跃*围的大小与酸碱的强弱无关。
( )4.用0.01mol·L-1HCl标准溶液滴定0.01mol·L-1NaOH溶液,应该用甲基橙作指示剂。
( )5.酸碱滴定中,由于K a或K b过小而不能直接滴定的酸碱,也不能用返滴定法滴定。
( )6.用0.1mol·L-1NaOH滴定同浓度的HCl,以甲基橙为指示剂时,其终点误差是正误差。
( )7.往20mL0.1mol·L-1的HAc溶液中滴加19.98mL 0.1mol·L-1NaOH时,溶液呈碱性。
( )8.若滴定剂和被测物浓度减小10倍,则强酸滴定强碱的pH突跃*围减小1个pH单位。
( )9.若用因保存不当而吸收了部分CO2的NaOH标准溶液滴定弱酸,则测定结果偏高。
( )10.*弱酸型指示剂的酸色为黄色,碱色为蓝色,p K HIn=5.0。
指示剂溶液呈蓝色时,其pH>6。
( )11.用0.01mol·L-1HCl标液滴定0.01mol·L-1NaOH,用甲基橙指示剂时,终点误差为负误差。
( )12.配制NaOH标准溶液时,可用量筒取水。
( )13.可用邻苯二甲酸氢钾作基准物标定HCl溶液。
( )14.当滴定剂与被测物浓度增加10倍时,NaOH滴定HAc溶液的pH突跃*围增加1个单位。
( )15.相同浓度的HCl和HAc溶液的pH值相同。
( )16.滴定pH相同、体积也相同的HCl和HAc溶液,消耗相同量的NaOH溶液。
( )17.酸碱指示剂的实际变色*围是pH=p K a±1。
化学酸碱滴定练习题酸碱反应与酸碱滴定计算酸碱滴定是化学实验中常见的一种定量分析方法,用于确定溶液中酸碱的浓度。
它基于酸碱中和反应的原理,通过滴定剂与待测溶液中的酸碱反应,计算出待测溶液中酸碱的浓度。
本文将介绍一些化学酸碱滴定练习题,并探讨酸碱反应与酸碱滴定计算的相关知识。
1. 题目一已知标准稀盐酸溶液浓度为0.100 mol/L,若用该盐酸溶液滴定25.00 mL的NaOH溶液,滴定至终点需消耗23.50 mL的盐酸溶液。
求NaOH溶液的浓度。
解答:根据酸碱反应的化学方程式:NaOH + HCl → NaCl + H2O可知,酸碱的摩尔比应该是1:1。
根据滴定的结果可知,23.50 mL 的盐酸溶液与待测NaOH溶液中的酸完全中和。
因此,盐酸的摩尔数等于NaOH的摩尔数,即:0.100 mol/L × 23.50 mL = C(NaOH) mol/L × 25.00 mL求解上述方程,可以得出NaOH溶液的浓度为0.094 mol/L。
2. 题目二已知标准稀盐酸溶液的浓度为0.100 mol/L,若用该盐酸溶液滴定25.00 mL的Na2CO3溶液,滴定至终点需消耗38.50 mL的盐酸溶液。
求Na2CO3溶液的浓度。
解答:根据酸碱反应的化学方程式:2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 + H2O可知,酸碱的摩尔比应该是2:1。
根据滴定的结果可知,38.50 mL的盐酸溶液与待测Na2CO3溶液中的酸完全中和。
因此,盐酸的摩尔数是Na2CO3溶液中酸的两倍,即:0.100 mol/L × 38.50 mL = 2 × C(Na2CO3) mol/L × 25.00 mL求解上述方程,可以得出Na2CO3溶液的浓度为0.038 mol/L。
通过这两道题目,我们可以看到在酸碱滴定中,通过计算滴定剂和待测溶液的摩尔比,可以确定待测溶液中酸碱的浓度。
酸碱滴定法习题一、判断题1、滴定分析法是将标准溶液滴加到被测物中,根据标准溶液的浓度和所消耗的体积计算被测物含量的测定方法。
2、能用于滴定分析的化学反应,必须满足的条件之一是有确定的化学计算比。
3、标准溶液的配制方法有直接配制法和间接配制法,后者也称为标定法。
4、常用的一些酸碱如HCl,H2C2O4,H2SO4,NaOH,NaHCO3,Na2CO3都不能用作基准物质。
5、滴定分析中,反应常数k越大,反应越完全,则滴定突越范围越宽,结果越准确。
6、溶液的pH决定比值[In-]/[HIn]的大小,pH=p K(HIn)时,指示剂呈中间色。
7、通常酸碱指示剂要发生明显的颜色变化,需要溶液有1个pH单位的变化。
8、在酸碱滴定中被测物与滴定剂溶液各变化10倍,可使突越范围增加2个pH。
9、失去部分结晶水的硼砂作为标定盐酸的基准物质,将使标定结果偏高。
10、强碱滴定弱酸时,滴定突越范围大小受酸碱浓度和弱酸的p K a o控制。
11、滴定剂体积随溶液pH变化的曲线称为滴定曲线。
12、变色范围在滴定突越范围内的酸碱指示剂也不一定都是能用作酸碱滴定的指示剂。
13、硼酸的K a1o=5.8×10-10,不能用标准碱溶液直接滴定。
14、无论何种酸或碱,只要其浓度足够大,都可被强碱或强酸溶液定量滴定。
15、若一种弱酸不能被强碱滴定,则其共轭碱必定可被强碱滴定。
16、配制NaOH标准溶液时,必须使用煮沸后冷却的蒸馏水。
17、甲醛与铵盐反应生成的酸可用NaOH溶液滴定,其物质的量关系为n(NaOH)∶n(酸)=1:3。
18、草酸作为二元酸,可被NaOH溶液分步滴定。
二、选择题1、有下列水溶液:(1)0.01 mol·L-1CH3COOH;(2)0.01 mol·L-1CH3COOH溶液和等体积0.01 mol·L-1HCl 溶液混合;(3)0.01 mol·L-1CH3COOH溶液和等体积0.01 mol·L-1NaOH溶液混合;(4)0.01mol·L-1CH3COOH溶液和等体积0.01 mol·L-1NaAc溶液混合。
第二章酸碱滴定法一、选择题1. 在水溶液中共轭酸碱对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 w2. HPO42-的共轭碱是-----------------------------------( )(A) H2PO4-(B) H3PO4(C) PO43- (D) OH-3. 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) Na2CO34. 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-----------------( )(已知H2CO3:p K a1 = 6.38,p K a2 = 10.25;H2S:p K a1 = 6.88 ,p K a2 = 14.15;H2C2O4:p K a1 = 1.22,p K a2 = 4.19 )(A) CO32->S2->C2O42-(B) S2->C2O42->CO32- (C)S2->CO32->C2O42-(D) C2O42->S2->CO32-5. 在H2C2O4溶液中,下列活度系数的排列顺序正确的是---------------( )(A) γ(HC2O4-) > γ(H+) > γ(C2O42-) (B) γ(H+) > γ(HC2O4-) >γ(C2O42-)(C) γ(C2O42-) > γ(HC2O4-) > γ(H+) (D) γ(HC2O4-) > γ(C2O42-) >γ(H+)6. 六次甲基四胺[(CH2)6N4]缓冲溶液的缓冲pH范围是---------( )⎨p K b[(CH2)6N4] = 8.85⎬(A) 4~6 (B) 6~8 (C)8~10 (D) 9~117. 在一定的温度下,活度系数与水合离子半径的关系是水合离子半径愈大,离子的活度系数-----------( )(A) 愈大(B) 愈小(C) 无影响(D) 先增大后减小8. H2A酸的pK a1= 2.0,pK a2= 5.0。
酸碱滴定法习题及答案1、为标定HCl溶液可以选择的基准物是哪个?A) NaOH (B) Na2CO3 (C) Na2SO3 (D) Na2S2O32、下列溶液用酸碱滴定法能准确滴定的是哪个?A) 0.1mol/L HF (pKa=3.18) (B) 0.1mol/L HCN (pKa=9.21) (C) 0.1mol/L NaAc [pKa(HAc)=4.74] (D) 0.1mol/L NH4Cl [pKb(NH3)=4.75]3、在水溶液中共轭酸碱对Ka与Kb的关系是什么?A) Ka·Kb=1 (B) Ka·Kb=Kw (C) Ka/Kb=Kw (D) Kb/Ka=Kw4、浓度相同的下列物质水溶液的pH最高的是哪个?A) NaCl (B) NaHCO3 (C) NH4Cl (D) Na2CO35、为标定HCl溶液可以选择的基准物是哪个?A) NaOH (B) Na2CO3 (C) Na2SO3 (D) Na2S2O36.酸碱滴定中选择指示剂的原则是什么?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7、下列操作中正确的是哪个?A、用HCl滴定NaOH,以酚酞为指示剂,溶液呈粉红色为终点B、用NaOH滴定HCl,以酚酞为指示剂,溶液呈粉红色为终点C、用HCl滴定NaOH,以甲基红为指示剂,溶液呈红色为终点D、用NaOH滴定HCl,以甲基红为指示剂,溶液呈橙色为终点8、酸碱指示剂的变色范围是什么?A、pKIN±1B、pKIN±0./nC、Ф,IN±1D、Ф,IN±0./n9、下列操作哪一种是正确的?没有提供选项,无法回答。
1.在滴定之前,使用操作溶液将滴定管淋洗几次。
2.在称量某物之前,应冷却至室温再进行称量。
第四章酸碱滴定法
一、填空题
1. 酸碱指示剂的变色范围大约是个pH,变色范围与pK HIn 的关系是。
2. 某酸碱指示剂的离解常数Ka=1.0×10-4,理论上算出该指示剂的变色范围pH值为—,变色点pH值为。
3. 酸碱滴定中,指示剂的选择原则是:指示剂的处于或部分处于之内。
4. pK a=
5.0,的一元弱酸HA,用NaOH溶液滴定至一半时,溶液的pH 约。
5. 酸碱滴定曲线描述了滴定过程中溶液pH变化的规律性。
滴定突跃的大小与和有关。
6. 柠檬酸的解离常数分别为pK a1=3.14,pK a2=4.77, pK a3=6.39,如用0.1mol/L的NaOH溶液滴定同浓度的柠檬酸溶液,滴定曲线上有几个突跃。
7. 某二元酸H2A的pK a1=4.60,pK a2=8.40,在分布曲线上H2A与HA-曲线交点处的pH值为,HA-与A2-曲线交点处的pH值为。
H2A与A2-曲线交点处的pH值为,HA-浓度达最大的pH值为。
8. 指示剂的选择原则或。
二、选择题(17-22多选,其余单选)
1. 强酸滴定强碱时,酸和碱的浓度均增大10倍,则滴定突跃范围将。
第二章酸碱平衡和酸碱滴定法习题解: a NaAc为一元弱碱, 其K b=K w/K HAc=5.6×10-103.计算pH为8.0和12.0时0.10mol·L-1 KCN的溶液中CN-1的浓度4.含有C Hcl=0.10mol·L-1,C NaHSO4=2.0×10-4mol·L-1和C HAc=2.0×10-6mol·L-1的混合溶液。
a.计算此混合溶液的pH。
b.加入等体积0.10mol·L-1 NaOH溶液,计算溶液的pHpH= 4.005.将0.12mol·L-1 HCL和0.10mol·L-1氯乙酸钠(ClCH2COONa)溶液等体积混合,计算pH。
6.欲使100 ml 0.10 mol·L-1HCl溶液的pH从1.00增加至4.44,需加入固体NaAc多少克(忽略溶液体积的变化)?7.今由某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液,其中HB的浓度为0.25 mol·L-1。
于此100ml缓冲溶液中加入200mgNaOH(忽略溶液体积的变化),所得溶液的pH为5.60。
问原来所配制的缓冲溶液的pH为多少?(设HB的Ka=5.0×10-6)8.欲配制pH为 3.0和 4.0的HCOOH-HCOONa缓冲溶液,应分别往200ml 0.20 mol·L-1HCOOH溶液中加入多少毫升1.0 mol·L-1 NaOH溶液。
解x=25.7ml9.某人称取CCl3COOH 16.34g和NaOH 2.0g,溶解于1L水中,欲以此液配制pH=0.64的缓冲溶液。
问:a. 实际所配制缓冲溶液的pH为多少? b. 要配制pH=0.64的缓冲溶液,需加入多少毫升1.0 mol·L-1强酸溶液。
10. 配制氨基乙酸总浓度为0.10 mol·L-1的缓冲溶液(pH=2.0)100ml需氨基乙酸多少克?还需加多少摩强酸?x =7.9ml11.25.0ml 0.40 mol·L-1 H3PO4 与30.0ml 0.50 mol·L-1Na3PO4溶液混合,然后稀释至100.0,计算此缓冲溶液的pH和缓冲指数。
第五章 酸碱滴定法一、选择题1、 浓度为c(HAc)(mol .L -1)的HAc 溶液中加入c(HCl)(mol .L -1) HCl 和c(NaOH)(mol .L -1)NaOH 后的质子平衡方程是 A. [H +]+ c(HCl)=[Ac -]+ c(NaOH)+[OH -] B. [H +]=[Ac -]+ c(NaOH)+[OH -] + c(HCl) C. [H +]+ c(HCl) + c(NaOH)=[Ac -]+[OH -] D. [H +]+ c(NaOH) =[Ac -]+ c(HCl)+[OH -] 答案:D2、 下列各组酸碱对中,属于共轭酸碱对的是A. H 2CO 3—CO 32- B. H 3O +—OH -C. HPO 42-—PO 43-D. NH 3+CH 2COOH —NH 2CH 2COO -答案:C3、 用0.10 mol .L -1 NaOH 溶液分别滴定25mL 某一H 2SO 4和HCOOH 溶液,若消耗的NaOH 体积相同,则这两种溶液中H 2SO 4和HCOOH 浓度之间的关系是 A. c(HCOOH)=c(H 2SO 4) B. 4c(HCOOH)=c(H 2SO 4)C. c(HCOOH)=2c(H 2SO 4)D. 2c(HCOOH)=c(H 2SO 4) 答案:C解: 2NaOH~1H 2SO 4,1NaOH~1HCOOH ,消耗的NaOH 体积相同,H C O OH SO H c c 2142=。
4、 今有0.20 mol .L -1二元弱酸H 2B 溶液30mL ,加入0.20 mol .L -1 NaOH 溶液15mL时的pH= 4.70;当加入30mLNaOH 时,达到第一化学计量点的pH= 7.20。
则H 2B 的2a pK 是A. 9.70B. 9.30C. 9.40D. 9.00 答案:A解:中和到pH= 4.70时,溶液成为1:1:2=NaH B B H c c 的缓冲溶液,70.411lg 70.4lglg 2121=-=-=⇒+=--BH HB a BH HB a c c pH pK c c pK pH达到第一化学计量点时,溶液成为0.10 mol .L -1NaHB 溶液][)][(][121--+++=HB K K HB K K H a W a a当 c HB ≈-][,W a K c K 202>,120a K c >21][a a K K H =∴+,即 )(2121a a pK pK pH +=70.970.420.72212=-⨯=-=a a pK pH pK5、 用标准NaOH 溶液滴定同浓度的HAc ,若两者的浓度均增大10倍,以下叙述滴定曲线pH 突跃大小,正确的是 A. 化学计量点前后0.1%的pH 均增大B. 化学计量点前0.1%的pH 不变,后0.1%的pH 增大C. 化学计量点前0.1%的pH 减小,后0.1%的pH 增大D. 化学计量点前后0.1%的pH 均减小 答案:B解:化学计量点前0.1%形成的是NaAc —HAc 缓冲溶液HAcAc HAc a c c pK pH -+=lg)(,)前()前(21pH pH =∴化学计量点后0.1%形成的是NaAc —NaOH 溶液,)(lg 14过量NaO H c pH -= NaOH 的浓度增大,pH 也增大。
第二章酸碱平衡和酸碱滴定法1.计算下列各溶液的pHa. 0.20 mol.L-1H3PO4,b. 0.100mol.L-1H3BO3c. 0.100mol.L-1H2SO4d. 0.100mol.L-1三乙醇胺e. 510-8 mol.L-1 HCla.解:已知H3PO4的K a1=10,K a2=,K a3=10-12.36∵ pKa2-pKa1>1.6 ∴按一元弱酸处理= 0.2×10-2.12 > 20K w / < 500用近似式[H+]=== -0.0038+= 0.035pH = 1.45b.解:已知H3BO3的K a=5.8( pK a=9.24)∵K a>20 Kw /K a > 500同最简式[H+]===10-5.12pH = 5.12c.解法1:已知H2SO4 K a2= 10-2 将H2SO4看作H++HSO4- (强酸和一元弱酸)质子条件:[H+]=C a+[SO42-]+[OH-] 忽略[OH-][H+]=a+a[H+]2-(c-K a2)[H+])-2cK a2=0[H+]=+=pH = 0.96解法2. 设第二级解离出的H+为xHSO42- ⇌ H+ + SO42-0.1-x 0.1+x xK a2===10-20.1x+x2=-0.01x+10-3 x2+0.11x-10-3=0解得:x==-0.055+=0.0085 [H+]=0.1+0.0085= 0.1085pH = 0.96d解. 已知三乙醇胺的K b=5.8-7,pK b=6.24 (分子式(HOCH2CH2)3N )∵cK b=0.1>20K W,c/K b>500pOH=3.62 pH=14 - 3.62=10.38e解:由于HCl浓度较小,不能忽略水的离解根据质子条件[H+]==+==2.5pH = 6.892. 计算下列各溶液的pHa. 0.0500 mol/L NaAcb. 0.0500 mol/L NH4NO3c. 0.100 mol/L NH4CNd. 0.0500 mol/L K2HPO4e. 0.0500mol/L氨基乙酸f. 0.100 mol/L Na2Sg. 0.10 mol/L H2O2溶液h. 0.0100 mol/L CH3CH2NH和0.050 mol/L NH4Cl 的混合溶液i. 含有 mol/L的混合溶液(=5.0, =9.0)a解:已知HAc的=10-4.74 则Ac-的=10-9.26∵c=0.05c/ >500∴pOH=5.28pH=8.72b解:已知NH3的=10-4.74 ,则NH4+的为=10-14/10-4.74=10-9.26∵c=0.05 c/>500pH=5.28c解:已知NH的=10-9.26 ,HCN的=10-9.21根据质子条件:[H+]+[HCN]=[OH-]+[NH3]则:[H+]+cKa’=0.1>20Kw c=0.1>>KaH+]=d解:已知H3PO4K a1=10-2.12K a2=10-7.20K a3=10-12.36 [H+]=c K a3=0.05c= 0.05 > 20 K w[H+]==2.010-10pH=9.70e解:氨基乙酸盐=4.510-3=2.510-10两性物质[H+]=c K a2=0.05 2.510-10 > 20K w c = 0.05 <20 K a1[H+]==pH=5.99注:同最简公式[H+]=pH=5.97f解:已知H2S的K a1=1.310-7 ,K a2=7.110-15则S2-的K b1=Kw/Ka2=1.41 K b2=7.6910-8pK b2-pK b1 >1.6 按一元碱计算c K b1>20Kw,c/K b1 < 500 [OH-]===9.410-2pOH= 1.03pH=12.97g解:已知H2O2的K a=1.810-12cK a=0.01 1.810-12 <20 K w,c/K a=0.01/1.810-13 >500 [H+] ==1.6710-7pH=6.78h解:CH3CH2NH2K b=5.610-4,CH3CH2NH=1.7810-11 NH3的K b=1.810-5,NH的=5.610-10[H+]==5.3810-6pH = 5.27i解:c K HA> 20 Kw[H+]=pH=3.003.计算pH为8.0和12.0时0.10mol L-1 KCN溶液中CN-的浓度解:已知HCN K a=6.210-10∵pH=8.0 =pH=12.0 =∴pH=8.0 []=c=5.8510-20.1=5.8510-3 mol L-1pH=12.0 []=c=10.1=0.1 mol L-14. 含有=0.10 , =2.010-4 mol L-1,=2.010-6 mol L-1的混合溶液。
第四章酸碱滴定法习题4-14.1 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pKb2.和H2PO4-的p Kb3。
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δ。
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δ。
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-1 HOAc ; (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)4.7 计算浓度为0.12 mol·L-1的下列物质水溶液的pH(p Ka:见上题)。
(1)苯酚钠;(2)丙烯酸钠;(3)吡啶。
4.8 计算下列溶液的pH:(1)0.1mol·L-1NaH2PO4;(2)0.05 mol·L-1K2HPO4。
酸碱滴定法习题(二)
班级姓名分数
一、选择题( 共3题6分)
1. 2 分(0404)
0.10 mol/L HCl和1.0 mol/L HAc(p K a= 4.74)混合液的pH为---------------------------( )
(A) 2.37 (B) 1.30 (C) 1.00 (D) 3.37
思路:PBE [H+] = c + [Ac-] + [OH-] ; [H+] ≈c
2. 2 分(0409)
以下溶液稀释10倍时pH改变最小的是--------------------------------------------------( )
(A) 0.1 mol/L NH4Ac溶液(B) 0.1 mol/L NaAc溶液
(C) 0.1 mol/L Hac溶液(D) 0.1 mol/L HCl溶液
3. 2 分(0417)
今欲用H3PO4与Na2HPO4来配制pH = 7.2的缓冲溶液,则H3PO4与Na2HPO4物质的量之比n(H3PO4)∶n(Na2HPO4)应当是---------------------------------------------------------------( )
(H3PO4的p K a1~p K a3分别是2.12,7.20,12.36)
(A) 1:1 (B) 1:2 (C) 1:3(D) 3:1
本题解题思路:pH=7.2,为H2PO4-和HPO42-1:1的缓冲体系。
设原始
H3PO4为1mol,则原始Na2HPO4的mol数=中和1mol H3PO4产生1mol H2PO4-(Na2HPO4自身被H3PO4中和产生1mol H2PO4-)+未被中和2mol(与产生的2mol H2PO4-成1:1缓冲溶液,与题意相符)。
二、填空题( 共2题7分)
4. 5 分(0411)
将下表中四种溶液以水稀释10倍,请填写其pH变化大小的顺序,变化最大者为“1”、最小者为“4”。
5. 2 分(0431)
0.10 mol/L Na2HPO4溶液的近似pH为_____9.78____________
0.10 mol/L NaH2PO4溶液的近似pH为______4.66___________
(已知H3PO4的p K a1 = 2.12, p K a2 = 7.20, p K a3 = 12.36)
三、计算题( 共5题30分)
6. 5 分(0449)
欲将100ml 0.10 mol/L HCl溶液的pH从1.00增加至4.44时,需加入固体醋酸钠(NaAc)多少克(不考虑加入NaAc后溶液体积的变化)?
[M r (NaAc) = 82.0, p K a (HAc) = 4.74]
解1:由于[Ac -]和[HAc]相对K a 不是很小,可用最简式:
a a
b a 5.60 5.30b 5.60 5.30
b b 5.30
5.45c [H ]K c c 0.05010
10c 0.0500.250.050
1010c 0.050c 0.35mol /L
0.25[H ]10100.35pH 5.45+----+--=-=+-=+====
加入NaAc 使HCl 定量变为HAc, [HAc] = 0.10 mol/L, 同时还有过量NaAc
[Ac -] = [HAc]/2 = 0.05 (mol/L) ,要求加入的NaAc 的摩尔浓度=0.15mol/L
NaAc m 0.15mol /L 0.10L 82g /mol 1.2g =⨯⨯=
7. 5 分 (0450)
欲配制氨基乙酸总浓度为0.10 mol/L 的缓冲溶液100 mL,使其溶液的pH 为2.00,需氨基乙酸多少克?需加入1.0 mol/L 的强酸或强碱多少毫升?
已知氨基乙酸盐H 2A +的K a1 = 4.5×10-3, K a2 = 2.5×10-10, M r (NH 2CH 3COOH) = 75.07。
解:设加入HCl 溶液后的浓度为c a mol/L ,反应后,[H 2A +]≈c a ,[HA]
≈c b,有:
a a1
b 2b a1a a1
2b a a b a b a a a c [H ][H ]K c [H ]
[H ]c [H ]K [H ]c K 0.01c 0.010.000045c 0.0045
c 2.22c 0.0232
c c 0.10
c 2.2(0.10c )0.023
c 0.076mol /L
++++++-=+++=++==++==-+=
若将K a1 = 4.5×10-3=10-2.35参加计算,a c 0.079mol /L =
故应加入1.0 mol/L HCl 的体积
V HCl = 7.9×10-2×100/1.0 = 7.9 (mL)
需氨基乙酸的质量m (NH 2CH 3COOH) = 0.10×75.07/10 = 0.75 (g)
8. 5 分 (0453)
今由某弱酸HB 及其共轭碱配制缓冲溶液,已知其中共轭酸 [HB] = 0.25mol/L 。
于此100 mL 缓冲溶液中加入200 mg 的固体NaOH(忽略体积的变化)后,所得溶液的pH 为5.60 。
问原来所配制的缓冲溶液的pH 为多少?
[M r (NaOH) = 40.0, K a (HB) = 5.0×10-6]
解:加入NaOH 的浓度= 200/(40.0×100) = 0.050 (mol/L) 设原配制的缓冲溶液中共轭碱的浓度[B -]= x (mol/L)
a a
b a 5.60 5.30b 5.60 5.30
b b
c [H ]K c c 0.05010
10c 0.0500.250.0501010c 0.050c 0.35mol /L
+
----=-=+-=+=
故原配制的缓冲溶液的pH 为:
5.30
5.450.25[H ]10100.35pH 5.45
+--===
9. 5 分 (0445) 将0.12 mol/L HCl 与0.10 mol/L ClCH 2COONa 等体积混合, 试计算该溶液的 pH 。
(已知ClCH 2COOH 的K a = 1.4×10-3) 解: 将ClCH 2COOH 简写作HB,混合后形成HCl+HB 溶液 c HB =0.10/2=0.050mol/L; c HCl =(0.12-0.10)/2=0.010mol/L PBE: [H +]= c HCl +[B -]
a HB HCl a K c [H ]c [H ]K ++=++
解得[H +] = 1.4×10-2 mol/L pH = 1.85
10. 10 分 (0464)(不要求做)
需要制备200mL pH = 9.49的NH 3-NH 4Cl 缓冲溶液,且使该溶液在加入1.0 mmol 的HCl 或NaOH 时pH 的改变不大于0.12, 制备该
缓冲液时需用多少克的NH4Cl和多少毫升1.0 mol/L氨水?
[p K b(NH3) = 4.74, M r(NH4Cl) = 53.49]
解:b×5 1.0×10-3×5
= ─────= ───────= 4.2×10-2
pH 0.12
[NH4+][NH3]
4.2×10-2= 2.3───────(1)
[NH4+]+[NH3]
[NH4+] 10-9.49
────= ─────= 0.59 (2)
[NH3] 10-9.26
由(1)(2)解得
[NH3] = 4.9×10-2mol/L
[NH4+] = 2.9×10-2mol/L
m(NH4Cl) = c·V·53.49 = 2.9×10-3×0.2×53.49 = 0.31 (g) V(NH3) = 4.9×10-3×200/1.0 = 9.8 (mL)。