第5章酸碱滴定法.1doc

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1 第5章酸碱滴定法

1．写出下列溶液的质子条件式。

a．c

1 mol·L-l NH

3 + c

2 mol·L-l NH

4Cl；

b. c

1 mol·L-l NaOH + c

2 mol·L-l H

3BO

3；

c．c

1 mol·L-l)H

3PO

4 + c

2 mol·L-l HCOOH；

d. 0.010mol·L-lFeCl.

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

质子条件式为：[ H+ ] + [NH

4+] = [Cl-] + [OH-]

或[ H+ ] + [NH

4+] = c

2 + [OH-]

b. [ H+ ] + c

1 = [H

2BO

32-]+ [OH-]

c. 直接取参考水平：H

3PO

4 , HCOOH , H

质子条件式：[H+] = [H

2PO

4-] + 2[HPO

42-] + 3[PO

43-] + [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-1H

3PO

4； b.0.10 mol·L-1H

3BO

4；

c. 0.10 mol·L-1H

2SO

4； 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-1NH

4NO

c. 0.10 mol·L-1NH

4CN; d. 0.050 mol·L-1K

2HPO

e. 0.050 mol·L-1氨基乙酸； f. 0.10 mol·L-1Na

2S;

g. 0.010 mol·L-1H

2溶液；

h. 0.050 mol·L-1CH

3CH

2NH

3+和0.050 mol·L-1NH

4Cl的混合溶液；

i．0.060 mol·L-l HCI和0.050 mol·L-l氯乙酸钠(ClCH

2COONa)混合溶液。

解：

a.对于醋酸而言，K

b =

w / K

a = 5.6  10-10

应为cK

b = 5.6  10-10 5 10-2 = 2.8  10-11> 10K

c/K

b> 100

故使用最简式；

[OH-

] = 105.6100.05

= 5.29 10-6

pH = 14 – pOH = 8.72

b. NH

4NO

3为一元弱碱，NH

4+ K

a’

= 5.6  10-10

c. NH

4+ K

a’

= 5.6  10-10

HCN K

a = 6.2.  10-10 3 cK

a’ > 10K

w c > 10 K

a 由近似公式可以得到：

[H+] = '

aaKK

= 206.25.610

= 5.89 10-10

pH = 10 – 0.77 = 9.23 d.

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

所以[H+] = 12aaKK

= 134.22.510

= 1.06  10-6 pH = 6-0.03 = 5.97

g. 对于双氧水而言，K

a = 1.8  10-12

a < 10K

w c/K

a> 100

所以可以计算氢离子浓度

[H+] = awcKK

= 14141.810110

= 1.67  10-7

pH = 7 – 0.22 = 6.78

i. 由于ClCH

2COONa + HCl = ClCH

2COOH + NaCl

所以原溶液可以看成0.050mol/L的ClCH

2COOH和0.010mo/LHCl的混合

溶液设有x mol/L的ClCH

2COOH发生离解，则

ClCH

2COOH ＝ ClCH

2COO- + H+

0.05-x x 0.01+x

所以有(0.01)

0.05xx

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 4.人体血液的pH为7.40，H

2CO

3,HCO

3-和CO

32-在其中的分布分数各为多

少？

解：

232

112[]

[][]HCO

aaaH

HKHKK



=0.0818

112[]

[][]a

HCO

aaaKH

HKHKK









=0.918

312

112[][]aa

aaaKK

HKHKK







=0.001

5．某混合溶液含有0.10 mol·L-l HCl、2.0×10-4 mol·L-l NaHSO

4和2.0×10-6

mol·L-l HAc。

a．计算此混合溶液的pH。

b．加入等体积0.10 mol·L-l NaOH溶液后，溶液的pH。

解：a. HSO

4- K

a2=1.0×10-2 HAc K

a=1.8×10-5

均为弱酸，且浓度远低于HCl的浓度，所以此体系中的HSO

4-和HAc

在计算pH值时刻忽略。故pH=1.00。

b.加入等体积0.1mol/LNaOH溶液，HCl被中和，体系变为HSO

4-和HAc

的混酸体系，

44HAWHSOHKHSOKHAK





忽略K

W及K

HA[HA]，

[H+ ]2=4HSOK

（C

HSO4--[H+ ]）

解得[H+ ]=9.90×10-5 故pH=4.00

6.将H

4加入到0.10 mol·L-lNa

2CO

3溶液中，使其总浓度为0.020mol·L-l，

求该溶液的pH(已知H

4的pK

a1＝1.20，pK

a2＝4.20,H

2CO

3的pK

a1＝6.40，

a2＝10.20,)

解：相当于0.02 mol·L-l H

4和0.10 mol·L-lNa

2CO

3混合溶液

PBE [H+] + [HCO

32-] + 2[H

2CO

3] = [OH-] + [HC

4-]+ 2[C

42_]

由于H

4和Na

2CO

3的浓度都较大，忽略水的离解，又由于H

和Na

2CO

3的二级离解相对较弱，可以忽略。

∴[HCO

32-]≈[HC

4-]

3240.10.02

HCOHCO



5 11

112112[][]

0.10.02

[][][][]aa

aaaaaaKHKH

HKHKKHKHKK







7．已知Cr3+的一级水解反应常数为10-3.8，若只考虑一级水解，则0.010 mol·L-l

Cr(ClO

3 的pH为多少? 此时溶液中Cr(OH)2+的分布分数是多大?

解：1）3.825.8

aK10101010

WcK

1.8

a10100



aaa3KK4K

1.18210

H





mol/L

故pH=2.93

）23.8

3.82.93()

aK10

0.12

1010KCrOHH









8. 欲使100ml0.10 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）？

解：HCl+NaAc=HAc+NaCl

pH=4.4时，为HAc－NaCl的缓冲溶液，CHAc=0.10 mol·L-1

9．今用某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液，其中HB的浓度为0.25 mol·L-l。

于100mL该缓冲溶液中加入200 mg NaOH(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? (已知HB的

a5.010K

)

解：200

0.05

40100NaOHc

（mol/L）

已知p K

a=5.30，pH=5.60

设原缓冲溶液中盐的浓度为x mol/L

，故0.05

5.605.30lg

0.25x

x





得x=0.35

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-]

1酸碱滴定法：碱度的测定

分析化学研究型课程 —— 碱度的分析

1 1、酸碱滴定法：碱度的测定

【知识的回顾】：

1、滴定方法概述：酸碱滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定、络合滴定

2、滴定方式概述：直接滴定、间接滴定、返滴定、置换滴定

3、酸碱滴定常用的指示剂：P.P.（pH=8.0-10.0）， M.O.（pH=3.1-4.4）

4、二元弱碱的滴定：举例：Na2CO3

滴定过程：HCl滴定Na2CO3，

（1）先加入P.P.，溶液显粉红色，滴定至溶液无色，消耗HCl标液V1ml；

（2）再加入M.O.，溶液呈黄色，滴定至溶液呈橙色，消耗HCl标液V2ml。

【规律】：V2=2 V1

【课堂引入】：如果溶液中不仅含有碳酸盐，还有碳酸氢盐，或者氢氧根，结果会怎样？

【本课内容】：混合碱的分析

1. 单独OH-碱度的分析

【理论推理】：

在HCl滴定至酚酞（P.P.）变色之后，消耗HCl标液V1ml，继续滴加甲基橙（M.O.），发现溶液马上变红色，即V2=0ml，没有消耗HCl标液。

即：当V1≠0，V2=0时，溶液中仅含有OH—。

说明：没有碳酸盐碱度，OH—。

2. 单独CO32—碱度的分析：

【理论推理】：分析化学研究型课程 —— 碱度的分析

2 在HCl滴定至酚酞（P.P.）变色之后，消耗HCl标液V1ml，继续滴加甲基橙（M.O.），滴定至溶液变红色，消耗HCl标液V2 ml，且V1=V2。

即：当V1=V2时，溶液中仅含有OH—。

说明：只有碳酸盐碱度，CO32—。

3. 单独HCO3— （重碳酸盐）碱度的分析：

【理论推理】：

向溶液中加入指示剂酚酞（P.P.），溶液不显粉红色，即消耗HCl标液V1=0ml，继续滴加甲基橙（M.O.），溶液呈现橙黄色，滴定至溶液变红色，消耗HCl标液V2 ml。

即：当V1=0，V2≠0时，溶液中仅含有HCO3—。

说明：只有碳酸盐碱度， HCO3—。

分析化学酸碱滴定法课后答案.doc

(2)Na2CO3

⑶(NH4)2HPO4

(4) (NHQ3PO4

NH4H2PO4 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=1.75X10-5；

NH3 (NH4+)Ka=5.7XW10；

HF (F) Ka=6.8X IO：

HCO「(CO「)Ka2=5.61X10-11 酸的强弱顺序：

H3PO4(H2PO4-) Kai=7.52X10-3；

HCN (CN「)Ka=6.2X W10

(CH2) 6N ((CH2) 6NH+) Ka=1.4X10-9H3PO4 >HF> HAc> (CH2)6N4H+ > HCN > NH4+ > HCO3- 碱的强弱顺序：

CO3- > NH3 >CN > (CH2) 6N4 >AC >F > H2PO4-

2. 写出下列物质在水溶液中的质子条件式

答：(1 )NH4CN [HCN] + [H3O+] = [NH3] + [OH ]

2[H2CO3] + [HCOj] + [H3O+] = [OH ]

2 旧 3PO4] + [H2PO4] + fH3O+] = [NH3] + [OH]+[PO431 3[H3PO4] + 2[H2PO4]

+[HPO42]+[H3O+] = [NH3] + [OH] [H3PO4] + [H3O+] = [NH3] + [HPO42]

+2[PO43]+[OH]

3. 欲配制pH为3的缓冲溶液，应选下列何种酸及其共猊碱

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pHepKa=2.86)

5. 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：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CO2反应生成1 molNaCO3仍消耗2mol强酸，基本无影响；(2) 若用酚猷作指示剂，终点pH^9,生成NaHCO3，即2molNaOH与CO2反应生成1 molNaCCh只消耗Imol强酸，有显著影响。滴定弱酸时：只能用酚猷作指示