第5章酸碱滴定法习题测验解答
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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)105141056.5108.110---⨯=⨯=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⨯10-6pH = 5.125. 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。
第五章酸碱滴定法习题详解51写出下列溶液的臆子条件式.a.q(mol , L-^NH^c/mol -b.臼《med , L-^NaOH + fiCmol •c.幻(mol , L-^HiPO^c^mol - L-^HCOOHjd.0, 010 mol - L^1 FeCl,.W¥】s [NH:] + CH*] = [C「]一[OH「]或[NHT ] + [H+ ]=q + [OH 'Jb N*] + [H*]=[H£BOr] + [OH-]或E+[H+]=[压BOn+[Q]ire.[H+]=[HwPO「]+2[HFO:-]+3[PO「]+[HCO0—] + [QHrd. [H"] = EFUOH产]+2[FHOH律:]+[。
十]5-2计算下列各溶液的pH缱'岳0. LC mol * b. 0. 10 mol ■ L'^HiSOuc.0, 10 mol,L i三乙薜胺彳d, 5.0X10^mol • L7HC"孔 0. 20 mol - L』1H,FQ‘,【解I a, □由H R。
:.乾凡・ = 5・8X10T,£K.=0. It)X5. 8 X 10-ls^5. 8X 10'll> 1。
章.#=匚二氏项>Jg.所以可用最简式进行计碧, 、内a* o A[FT] =77^ = ( 70, 10X 5. 8X10-lc)niol •[广】=7, GX ICT'mol ・L-1pH= 5* 12上已知H3SO X的K,= 1.QX1G、一级离料完全,涪凌的质子条件式为[H+] = rSOf -J + [OH-]+^[S()i-l+r-f F凫铲f+r整理后得[H+T + KjH+]r[H+] — 2cK.2 =。
解方程得田+ ] = (c- K% ),+ 8瓦=『0. 10—0.01+ /(0. 10—0.0]>2+8><0.10X0.0i]mol ■ L~i L 2J=0.11 mol • L 1pH=0. 96c.已知三乙孵胺的Kb = 5. 8X 10-',cKb = 0. 10 X 5. 8 X 10-T = 5. 8 X 10_,>10K w, 100,所以可用最筒式进行计算.[OH-]= >/cK^=( ✓O. 10X5. 8X10~7)mol ・ L*!-2. 4 X 10-*mol • L~lpH =10. 38d.由于HCl浓度过低,因此不能忽略水解产生的H♦,溶液的质子条件为[H+]=c + [OHr整理后得= O解方程得= [5.0X10-'+ /〈5.0X107)2 士4X10-*=1. 3X 10~f mol • L~lpH = 6. 89e・ H3PO4的K、= 7. 6X1O-',K% = 6. 3X10-',K、= 4. 4Xl<r” ・因为cK.= 0.20X7.6 X10T>10K = 2X6.3X102^<Q05 •</0.20X7.6X10_, K 7.6X10 100,所以可用F式计算.[H・]2+K,[H+]—cK 气=0[H,A奇+序云="藉虹+把毛*+ 0 20X7. 6万3卜。
第五章化学平衡与滴定分析法概论练习题参考答案1.所谓化学计量点和滴定终点是一回事。
(.×)2.所谓终点误差是由于操作者终点判断失误或操作不熟练而引起的。
(×)3.滴定分析的相对误差一般要求为小于0.1%,滴定时消耗的标准溶液体积应控制在10~15mL。
(.×)4. 在滴定分析中,一般用指示剂颜色的突变来判断化学计量点的到达,在指示剂变色时停止滴定。
这一点称为(C)(A)化学计量点(B)滴定误差(C)滴定终点(D)滴定分析5. 滴定分析中,对化学反应的主要要求是(A )(A)反应必须定量完成(B)反应必须有颜色变化(C)滴定剂与被测物必须是1:1的计量关系(D)滴定剂必须是基准物6. 滴定分析常用于测定含量(≥1%)的组分。
7. 滴定分析法包括(酸碱滴定法)、(络合滴定法)、(氧化还原滴定法)和(沉淀滴定法)四大类。
8.1L溶液中含有98.08gH2SO4,则c( 2H2SO4)=2mol/L。
(×)9. 0.2000 mol/LNaOH溶液对H2SO4的滴定度为(D )g·mL-1(A)0.0004900 (B)0.004900 (C)0.0009800 (D)0.00980010. T NaOH/HCl=0.003000g/mL表示每(1.00 mL NaOH标准溶液)相当于0.003000(g HCl )。
11.凡是优级纯的物质都可用于直接法配制标准溶液。
(×)12.溶解基准物质时用移液管移取20~30mL水加入。
(×)13. 120℃干燥过的分析纯CaO(不可以)(可以或不可以)作滴定分析的基准物, 其原因是(不稳定, 易吸水及二氧化碳)。
14. 以下物质必须采用间接法配制标准溶液的是( B )(A) K2Cr2O7(B) Na2S2O3(C) Zn (D) H2C2O4·2H2O15. 以下标准溶液可以用直接法配制的是( C)(A) KMnO4(B) NaOH (C) K2Cr2O7(D) FeSO416. 以下试剂能作为基准物的是( D)(A) 分析纯CaO (B) 分析纯SnCl2·2H2O(C) 光谱纯FeO (D) 99.99%金属铜17. 配制以下标准溶液必须用间接法配制的是( C)(A) NaCl (B) Na2C2O4(C) NaOH (D) Na2CO318. 为标定HCl溶液可以选择的基准物是( B)(A) NaOH (B) Na2CO3(C) Na2SO3(D) Na2S2O319.测量的准确度要求较高时,容量瓶在使用前应进行体积校正。
第五章 酸碱滴定法P1481、写出下列各酸的共轭碱: 酸−−−−→−+H 1个质子失 共轭碱H 2O OH -H 2C 2O 4 HC 2O 4-H 2PO 4一 HPO 42-HCO 3一 CO 32-C 6H 5OH C 6H 5O -C 6H 5NH 3+ C 6H 5NH 2HS 一 S 2一Fe(H 2O)63+ Fe(H 2O)5(OH)2+R —NH 2+CH 2COOH R —NH 2+CH 2COO -2、写出下列各碱的共轭酸: 碱−−−−→−+H 1个质子得 共轭酸H 2O H 3O + NO 3-HNO 3HSO 4-H 2SO 4S 2一 HS 一C 6H 5O -C 6H 5OH Cu(H 2O)2(OH)2 Cu(H 2O)3(OH)+ (CH 2)6N 4 (CH 2)6N 4H +R —NHCH 2COO - R —NH 2+CH 2COO -3、解:(1) (NH 4)2CO 3MBE [NH 4+]+[NH 3]=2c (1)[CO 32-] + [HCO 3-] + [H 2CO 3]=c (2)CBE [H +]+[NH 4+]=[OH -]+ [HCO 3-] + 2[CO 32-] (3)将(1)(2)代入(3)式,消去非质子转移产物[NH 4+]、[CO 32-]得PBE : [H +]+[HCO 3-]+2[H 2CO 3]= [OH -]+ [NH 3] (2)NH 4HCO 3MBE [NH 4+]+[NH 3]=c (1)[CO 32-] + [HCO 3-] + [H 2CO 3]=c (2)CBE [H +]+[NH 4+]=[OH -]+ [HCO 3-] + 2[CO 32-] (3)将(1)(2)代入(3)式,消去非质子转移产物[NH 4+]、[HCO 3-]得PBE : [H +] + [H 2CO 3]= [OH -] + [NH 3] + [CO 32-] 4、解:(1)KHPMBE [K +]=c[HP -]+[H 2P]+ [ P 2-]=cCBE [K +]+[H +]=[OH -]+ [HP -]+2[ P 2-] 得质子 质子参考水准 失质子---+−−→−−−−←++2HH 2P HP P H--++−−→−−−−←++OH O H O H H2H 3PBE [H 2P]+ [H +] = [ P 2-] + [OH -](2)NaNH 4HPO 4MBE [Na +]=c[NH 4+]+[NH 3]=c[PO 43-]+[HPO 42-]+[H 2PO 4-]+[H 3PO 4]=cCBE [H +]+[NH 4+]+[Na +]=[OH -]+3[PO 43-]+2[HPO 42-]+[H 2PO 4-] 得质子 质子参考水准 失质子3H 4NH NH −−→−+-+--++−−→−−−−←++OH O H O H H2H 3PBE [H 2PO 4-]+2[H 3PO 4]+[H +]=[NH 3]+[PO 43-]+[OH -](3)NH 4H 2PO 4MBE [NH 4+]+[NH 3]=c[PO 43-]+[HPO 42-]+[H 2PO 4-]+[H 3PO 4]=cCBE [H +]+[NH 4+]=[OH -]+3[PO 43-]+2[HPO 42-]+[H 2PO 4-] 得质子 质子参考水准 失质子3H 4NH NH −−→−+-+----+−−→−−−→−−−−←+++34H 224H42H43PO HPO PO H PO H --++−−→−−−−←++OH O H O H H2H 3PBE [H 3PO 4]+[H +]=[NH 3]+[HPO 42-]+2[PO 43-]+[OH -](4)NH 4CNMBE [NH 4+]+[NH 3]=c[CN -]+ [HCN]=cCBE [H +]+[NH 4+]=[OH -]+[CN -]得质子 质子参考水准 失质子3H4NH NH −−→−+-+-+−−−←+CN HCN H--++−−→−−−−←++OH O H O H H 2H 3PBE [HCN]+[H +]=[NH 3]+[OH -]5、解:设C 1.mol.L -1HA 和C 2mol.L -1HB 两种弱酸混合,解离常数分别为Ka (HA)和Ka (HB)---++-−−→−−−−←−−−←+++34H 4H 243H42PO HPO PO H PO HPBE :[H +]=[A -]+[B -]+[OH -]=]H [K ]H []HB [Ka ]H []HA [Ka w)HB ()HA (+++++ [H +]=Kw ]HB [Ka ]HA [Ka )HB (1)HA (++ 精确式 (或:由PBE 式可得[H +]=]H [K C Ka ]H [Ka C Ka ]H [Ka w2)HB ()HB (1)HA ()HA (++++∙++∙+ 整理后便是精确式)由于为弱酸溶液,所以[OH-]可忽略 PBE 式变为 [H +]=[A -]+[B -]即[H +]=]HB [Ka ]HA [Ka )HB ()HA (+ 近似式 当C 1 、C 2不太小, Ka (HA)和Ka (HB)较小,即酸性较弱时 [HA]≈C 1 [HB]≈C 2[H +]=)HB (2)HA (1Ka C Ka C + 最简式若两种酸都不太弱,先由最简式求得[H +]1,对近似式进行逼近求解。
第5章酸碱滴定参考答案一、选择题1-5DDBAC6-10DABBB11-15ADDCC16-20BCABD 21-25DACCC26-30BDCAB31-35CDCBB36-40DCBDB 41-45CCBDD46-50DABDA二、填空题1.(1)[H+]+[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[HPO42-]+2[PO43-](2)[H+]+[HAc]=[H2BO3-]+[OH-]2.1.92;6.223.2;04.0.125.[NH3]+[OH-]=[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]6.7.9.238.1.009.10.无水碳酸钠;硼砂11.滴定分析法;滴定;化学计量点;等当点12.10ml;误差增大13.12;18;1514.邻苯二甲酸氢钾;草酸15.(1)反应必须定量完成;(2)反应速率要快;(3)能用简便的方法确定终点;直接16.酸及其共轭碱的总浓度;共轭酸碱组成的浓度比值17.酚酞;无色;粉红色;甲基橙;黄色;橙色18.仪器;试剂19.终点误差20.偏高;无影响21.222.9.24;10.8723.[H +]+〔HCO 3-〕+2〔H 2CO 3〕=[OH -]+[NH 3][H +]+[H 3PO 4]=[OH -]+[NH 3]+[HPO 42-]+2[PO 43-]24.减小;不变。
25.8.7~5.326.NaOH ;NaHCO 3;Na 2CO 3;NaOH+Na 2CO 3;NaHCO 3+Na 2CO 327.≤±0.1%28.≥0.2g ;20~30ml29.XO30.偏高31.偏小32.第一计量点测定值不影响;第二计量点偏大33.均相等34.越强35.也增大36.质子转移;得失质子数必然相等;质子条件式37.[Fe(H 2O)6]3+;[Fe(H 2O)4(OH)2]+38.H 2S ,HCl ;CO 32-,NO 2-,Ac -,;HS -,H 2PO 4-,NH 3,H 2O ,OH -39.(D)<(A)<(C)<(B)40.离子氛;活度;a=γ·C41.pK(HIn);pK(HIn);pH 突跃范围;pK(HIn);准确42.每一级解离都应满足C·K ai ≥10-8;相邻两级解离的Ka 之比大于10443.4;甲基橙;9;酚酞44.Na 2PO 4;Na 3PO 4+Na 2HPO 4;Na 2HPO 4+NaH 2PO 4(或为Na 2HPO 4);NaH 2PO 445.1;甲基橙46.确定的化学计量关系;反应完全程度达到99.9%以上;反应速度快;有简便合适的方法确定终点47.增大;减小;大得多48.c(H +)+c(HS -)+2c(H 2S)=c(OH -)49.(H 3BO 3)%=61.831001000CV m ×××50.不能。
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 =Kw2.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)NH4OH4.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)1.879.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)2.1310.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)611.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(D)不定14.浓度为0.1 mol/L的下列酸,能用NaOH直接滴定的是()(A)HCOOH(pKa=3.45) (B)H3BO3(pKa=9.22)(C)NH4NO2(pKb=4.74) (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H2SO416.标定盐酸溶液常用的基准物质是()(A)无水Na2CO3 (B)草酸(H2C2O4·2H2O)(C)CaCO3 (D)邻苯二甲酸氢钾17.标定NaOH溶液常用的基准物质是()(A)无水Na2CO3 (B)邻苯二甲酸氢钾(C)硼砂(D)CaCO318.已知邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量为204.2 g/mol,用它来标定0.1 mol/L 的NaOH溶液,宜称取邻苯二甲酸氢钾()(A)0.25g左右(B)1 g左右(C)0.1 g左右(D)0.45 g左右19.作为基准物质的无水碳酸钠吸水后,标定HCL,则所标定的HCL浓度将()(A)偏高(B)偏低(C)产生随机误差(D)没有影响20.若将H2C2O4·2H2O基准物质长期保存于保干器中,用以标定NaOH溶液的浓度时,结果将()(A)偏高(B)偏低(C)产生随机误差(D)没有影响21.用NaOH溶液分别滴定体积相等的H2SO4和HAc溶液,消耗的体积相等,说明H2SO4和HAc两溶液中( )(A)氢离子浓度相等(B)H2SO4和HAc的浓度相等(C)H2SO4的浓度为HAc的1/2(D)两个滴定的PH突跃范围相同22.含NaOH和Na2CO3混合碱液,用HCl滴至酚酞变色,消耗V1 mL,继续以甲基橙为指示剂滴定,又消耗V2 mL,其组成为()(A)V1=V2 (B)V1>V2 (C)V1<V2 (D)V1=2V223.某混合碱液,先用HCl滴至酚酞变色,消耗V1mL,继以甲基橙为指示剂,又消耗V2mL,已知V1<V2,其组成为()(A)NaOH-Na2CO3 (B)Na2CO3(C)NaHCO3 (D)NaHCO3-Na2CO324.关于缓冲溶液,下列说法错误的是()(A)够抵抗外加少量强酸、强碱或稍加稀释,其自身pH值不发生显著变化的溶液称缓冲溶液。
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pH3.计算下列各溶液的pHi.mol·L-l HCI和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=×10-10i. 由于ClCH2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl所以原溶液可以看成L的ClCH2COOH和LHCl的混合溶液设有x mol/L的ClCH2COOH发⽣离解,则ClCH2COOH ?ClCH2COO- + H+x + x所以有(0.01)0.05x xx+-= Ka= ?10-3解得x = ?10-3mol/L那么[H+] = L pH = -log [H+] =4.⼈体⾎液的PH为,H2CO3,HCO3-和CO2-在其中的分布分数各为多少H2CO3 Ka1=×10^-7 Ka2=×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^]^2 / {[10^]^2+ [10^]××10^-7 + ×10^-7 ) ××10^-11}=HCO3-的分布分数= [H+]×Ka1 / { [H+]^2 + [H+]×Ka1 + Ka1×Ka2}= {10^××10^-7}/ {[10^]^2+ 10^××10^-7 + ×10^-7 ××10^-11}=CO32-的分布分数= Ka1×Ka2/ { [H+]^2 + [H+]×Ka1 + Ka1×Ka2}= {×10^-7 ××10^-11}/ {[10^]^2+ 10^××10^-7 + ×10^-7 ××10^-11}=5.某混合溶液含有 mol·L -l HCl 、×10-4 mol·L -l NaHSO 4和×10-6 mol·L -l HAc 。
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,HCOOH 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. 9.70 B. 9.30 C. 9.40 D. 9.00 答案:A解:中和到pH= 4.70时,溶液成为1:1:2=NaHB B H c c 的缓冲溶液,70.411lg 70.4lglg2121=-=-=⇒+=--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 -1 NaHB 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NaOH c pH -= NaOH 的浓度增大,pH 也增大。
第5章酸碱滴定法5.1 选择题5.1.1 H3PO4的pKa1-pKa3分别为2.12,7.20,12.36。
pH=6.00的H3PO4溶液各组分间浓度大小顺序是()A、HPO42 -﹥H2PO4 -﹥H3PO4B、HPO42 -﹥PO43-﹥H2PO4-C、H3PO4﹥H2PO4-﹥HPO42 -D、H2PO4-﹥HPO42 -﹥H3PO45.1.2 浓度为c mol/L的KNO3溶液的电荷平衡式是()A、[H+] + [K+] = [OH-] + [NO3-]B、[H+] = [OH-]C、[K+] = [NO3-]D、[H+] + [K+] = [OH-]5.1.3 浓度为c mol/L的Ag(NO3)2+溶液的物料平衡式是()A、[Ag+] = [NH3] = c C、[Ag+] + [Ag(NH3)2+] + [Ag(NH3) +] = cB、2 [NH3] = [Ag+] = c D、[NH3] + [Ag(NH3) +] + 2 [Ag(NH3)2+] = 2 c5.1.4 浓度为c mol/L的H2C2O4溶液的质子条件是()A、[H+] = [OH-] + [HC2O4-] + [C2O42-]B、[H+] = [OH-] + [HC2O4-] + 2[C2O42-]C、[H+] = [OH-] + [HC2O4-] +1/2 [C2O42-]D、[H+] = [OH-] + C5.1.5 浓度为c mol/L的(NH4)2HPO4溶液质子条件是()A、[H+] = [OH-] + [NH3] + [H2PO4-] + 2 [H3PO4] – [PO43-]B、[H+] = [OH-] + [NH3] + [PO43-] + 2 [H2PO4-] – 2 [H3PO4]C、[H+] = [OH-] + [NH3] + [PO43-] – [H2PO4-] – 2 [H3PO4]D、[OH-] = [H+] – [NH3] – [PO43-] + [H2PO4-] + 2 [H3PO4]5.1.6 浓度为0.020 mol/L的NaHSO4(pKa2=2.0)溶液的pH是()A、4.0B、3.0C、2.0D、1.05.1.7 浓度为0.010 mol/L氨基乙酸(pKa1=2.35,pKa2=9.60)溶液pH值是()A、3.9B、4.9C、5.9D、6.95.1.8 0.010 mol/L 的Na2H2Y溶液(pKa1- pKa2分别为0.9,1.6,2.0,2.67,6.16,10.26)pH为()A、4.4B、5.4C、6.4D、7.45.1.9 六次甲基四胺(pK b=8.58)配成缓冲溶液的pH缓冲范围是()A、8—10B、4—6C、6—8D、3—55.1.10 欲配制pH=5的缓冲溶液,下列物质可用的是()A、HCOOH(pKa=3.45)B、六次甲基四胺(pKb=8.58)C、NH3水(pKb=4.74)D、HAC(pKa=4.74)5.1.11 强酸滴定弱碱应选用的指示剂是()A、酚酞B、百里酚酞C、甲基红D、百里酚蓝5.1.12 浓度均为1.0 mol/L 的HCl 滴定NaOH溶液,突跃范围是pH=10.7—3.3。
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?(1) H2SO4 (2) HCl+NH4Cl (3) NH3·H2O+NaOH(4) H2C2O4 (5) HF+HAc (6) Na2HPO4+NaOH(7) H3PO4 (8) Na2CO3+Na3PO4 (9) HCl+H3PO4答:5. 下列各物质的浓度均为0.1 mol/L,能否用等浓度的强酸强碱标准溶液滴定?如果能够,应选用哪种指示剂确定终点?(1) 苯酚(p K a=9.95) (2) NaHS(p K a2=14.92, p K b2=6.76)(3) 吡啶(p K b=8.77) (4) NaF (HF的p K a=3.14)(5) 苯甲酸(p K a=4.21) (6) HAc(p K a=4.74)答:(2)NaHS(p K a2=14.92, p K b2=6.76),可用HCl标准溶液滴定,甲基橙为指示剂。
(5)苯甲酸(p K a=4.21),可用NaOH标准溶液滴定,酚酞为指示剂。
(6) HAc(p K a=4.74),可用NaOH标准溶液滴定,酚酞为指示剂。
6.一元弱酸(碱)直接准确滴定的条件是c sp K a≥10-8或c sp K b≥10-8。
如果以K t表示滴定反应的平衡常数,则一元弱酸(碱)滴定反应的c sp K t应是多少?答:因为K t=K a/K w,K a=K t·K w,所以c sp K a=c sp·K t·K wc sp ·K t = c sp K a /K w ≥10-8/10-14≥67.酸碱滴定中选择指示剂的原则是什么?答:选择指示剂的原则是:指示剂的变色范围全部或部分落在突跃范围内。
8.某酸碱指示剂HIn 的K HIn =10-5,则该指示剂的理论变色点和变色范围是多少? 答:该指示剂的理论变色点是pH=p K HIn =5,变色范围是pH=p K HIn ±1,pH 4~69.判断下列情况对测定结果的影响。
(1)用吸收了CO 2的NaOH 标准溶液测定某一元强酸的浓度,分别用甲基橙或酚酞指示终点时。
(2)用吸收了CO 2的NaOH 标准溶液测定某一元弱酸的浓度。
(3)标定NaOH 溶液的浓度采用了部分风干的H 2C 204·2H 2O 。
(4)用在110℃烘过的Na 2CO 3标定HCl 溶液的浓度。
(5)标定NaOH 溶液时所用的基准物邻苯二甲酸氢钾中混有邻苯二甲酸。
(6)用在相对湿度为30%的容器中保存的硼砂标定HCl 溶液的浓度。
答:(1)NaOH 标准溶液吸收了CO 2生成Na 2CO 3,当用酚酞指示终点时,Na 2CO 3与强酸反应生成NaHCO 3,多消耗了NaOH 标准溶液,因此测出的强酸的浓度偏高。
如果用甲基橙指示终点,NaOH 标准溶液中的Na 2CO 3与强酸反应生成CO 2和水,此时对测定结果的准确度无影响。
(2)当用吸收了CO 2的NaOH 标准溶液测定某一元弱酸的浓度时,只能用酚酞指示终点,故测出的弱酸的浓度偏高。
(3)因为c (NaOH)=)()2()2(22222422NaOH V O H O C H M O H O C H m ⨯⋅⋅当H 2C 204·2H 2O 有部分风化时,V (NaOH)增大,使标定所得NaOH 的浓度偏低。
(4)在110℃烘过的Na 2CO 3时,V (NaOH)减少,使标定所得NaOH 的浓度偏高。
(5))()()()(3232HCl V CO Na M CO Na m HCl c ⨯=Na 2C03应在270℃烘干,当用110℃烘过的Na 2CO 3作基准物时,Na 2CO 3中可能有一些水分,滴定时消耗HCl 溶液减少,使标定HCl 溶液浓度偏高。
(6)当空气相对湿度小于39%时,硼砂容易失去结晶水,故用在相对湿度为30%的容器中保存的硼砂标定HCl 溶液浓度时,会使标定HCl 溶液浓度偏低。
10.有一碱液可能含NaOH 、Na 2CO 3、NaHCO 3或它们的混合物。
若用HCl 溶液滴定至酚酞变色,消耗HCl 溶液的体积为V 1 mL,继续以甲基橙为指示剂滴定至橙色,又用去V 2 mL,根据以下V 1与V 2的关系判断该碱液的组成。
(1)V 1 = V 2 (2)V 1 =0,V 2>0 (3)V 1 >0,V 2=0 (4)V 1 >V 2 (5)V 1 <V 2 答:(1)V 1 = V 2时,组成为Na 2C03(2)V 1=0,V 2>0时,组成为NaHC03 (3)V 2=0,V 1 >0时,组成为Na0H (4)V 1﹥V 2时,组成为Na 2C03和Na0H (5)V 1﹤V 2时,组成为Na 2C03和NaHC03,11.用非水滴定法测定下列物质时,哪些宜选择碱性溶剂,哪些宜选择酸性溶剂?(1)吡啶(p K b =8.77) (2)NaAc (p K b =9.26) (3)氢氰酸(p K a =9.14) (4)NH 4Cl (p K a =9.26) (5)硼酸(p K a =9.24) (6)喹啉(p K b =9.2) 答:(1)、(2)、(6)宜选择酸性溶剂;(3)、(4)、(5)宜选择碱性溶剂。
12.设计方案测定下列混合液中各组分的含量(包括测定原理、标准溶液、指示剂和含量计算公式,以g/mL 表示)。
(1) HCl +H 3BO 3 (2) HCl +H 3PO 4 (3) NH 3·H 2O +NH 4Cl (4) HAc +NaAc (5) NaOH +Na 3PO 4 (6) 硼砂+H 3BO 3 答:(1)测定原理:HCl+NaOH = NaCl+H 2O以NaOH 为标准溶液,甲基红为指示剂,消耗V 1 mL ,测出HCl 含量为然后加入甘露醇和硼酸反应,CC H R HROHOH +H 3BO 3CC HHR ROO BCC HR R O O+3H 2O以NaOH 为标准溶液滴定生成的配位酸,以酚酞指示滴定终点,消耗V 2 mL 。
硼酸331NaOH H BO HCl c V M V ρ=试液的含量为33332NaOH H BO H BO c V M V ρ=试液(2)测定原理:HCl + NaOH = NaCl+H 2OH 3PO 4 + NaOH = NaH 2PO 4 +H 2O以NaOH 为标准溶液,甲基橙为指示剂,滴定至黄色,消耗V 1 mL ;加入酚酞指示剂,再用NaOH 溶液滴定至浅红色,又消耗V 2 mL ;测出混合试液中HCl 、H 3PO 4含量分别为NaH 2PO 4 + NaOH = Na 2HPO 4 +H 2O(3)测定原理:NH 3 + HCl = NH 4Cl以HCl 为标准溶液,甲基红为指示剂,消耗V 1 mL ,测出NH 3·H 2O 含量为然后加入甲醛和NH 4Cl 反应,4 NH 4+ + 6HCHO = (CH 2)6N 4H + + 3H + + 6H 2O (CH 2)6N 4H + + 3H + + 4OH - = (CH 2)6N 4 + 4H 2O以NaOH 为标准溶液,酚酞为指示剂,滴定至浅红色,消耗V 2 mL ,铵盐中氮的含量为试液V M V C V C ClNH HCl NaOH Cl NH 44)(12-=ρ(4)测定原理:HAc + NaOH = NaAc+H 2O以NaOH 为标准溶液,酚酞为指示剂,滴至浅红色,消耗V 1 mL ;另取一份试液,用12()NaOH HClHCl c V V M V ρ-=试液34342122NaOH H PO H POc V M V ρ⋅⋅=试液32321NH H ONH H O HCl c V M V ρ••=试液H +型阳离子交换树脂进行交换,洗脱液用NaOH 溶液滴定,酚酞为指示剂,滴至浅红色,消耗V 2 mL ;测出混合试液中HAc 、NaAc 含量分别为(5)测定原理:HCl + NaOH = NaCl+H 2OHCl + Na 3PO 4 = Na 2HPO 4 +H 2O以HCl 为标准溶液,酚酞为指示剂,滴定至浅红色,消耗V 1 mL ;加入甲基橙指示剂,再用HCl 溶液滴定至橙红色,又消耗V 2 mL ;测出混合试液中NaOH 、Na 3PO 4含量分别为Na 2HPO 4 + HCl = NaH 2PO 4+H 2O(6)测定原理:2HCl + Na 2B 4O 7+5H 2O = 2NaCl + 4H 3BO 3以HCl 为标准溶液,甲基红为指示剂,滴定至浅红色,消耗V 1 mL ;然后加入甘露醇和硼酸反应,CC H HR HROHOH +H 3BO 3CC HR ROO BCC HHR R O O+3H 2O以NaOH 为标准溶液,以酚酞为指示剂,滴定至粉红色,消耗V 2 mL 。