酸碱平衡和酸碱滴定法.docx

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酸碱平衡和酸碱滴定法

第四章酸碱平衡和酸碱滴定法

思考题　设计下列混合物的分析方案：

（1）HCl+NH4Cl混合液；

（2）硼酸+硼砂混合物；

（3）HCl+H3PO4混合液。

练习题

一、填空题

1.用0.20mol·L-1NaOH溶液滴定0.10mol·L-1H2SO4和0.10mol·L-1H3PO4的混合溶液时

在滴定曲线上，可以出现个突跃范围。

2.用吸收了CO2的标准NaOH溶液测定工业HAc的含量时，会使分析结果；如以甲基

橙为指示剂，用此NaOH溶液测定工业HCl的含量时，对分析结果_______（填偏高，

偏低，无影响）。

3.已知柠檬酸的pKa1-pKa3分别为3.13，4.76，6.40。

则pKb2=；pKb3=。

4.列出下溶液的质子平衡方程；

浓度为c（mol·L-1）（NH4）2CO3

浓度为c（mol·L-1）NH4H2PO4——

5.温度一定时，当离子强度增大，则HAc的浓度常数Kac,活度常Kaa。

6.用0.100mol·L-1HCl滴定同浓度NaOH的pH突跃范围为9.7-4.3。

若HCl和NaOH的浓

度均减小10倍,则pH突跃范围是。

7.对缓冲溶液，影响缓冲容量（β）大小的主要因素是和.

8.用双指示剂法（酚酞、甲基橙）测定混合碱样时，设酚酞变色时消耗HCl的体积为V1,甲基橙变色时，消耗HCl的体积为V2，则：

（ｌ）V1>0,V2=0时，为。

（２）V1=0,V2>0时，为。

（３）V1=V2=0时，为。

（４）V1>V2>0时，为。

（５）V2>V1>0时，为。

二、选择题

1.下列各组酸碱对中，不属于共轭酸碱对的是（）

A.H2+Ac-HAc；B.NH3-NH2-；C.HNO3-NO3-；D.H2SO4-SO42–

2.以甲基橙为指示剂，能用NaOH标准溶液直接滴定的酸和能用HCL标准溶液直接滴定的碱分

别是（）

A.H2C2O4，C2O42-B.H3PO4，PO43-C.HAC，AC-D.HCOOH，HCOO-

3..下列各组酸碱对中，属于共轭酸碱对的是（）

A.H2CO3-CO32-；B.H3O+OH-；

C.HPO42--PO43-；D.NH3CH2COOH-NH2CH2COO–

4.在浓度相同时，下列盐的水溶液中，其缓冲作用最大的是（）

A.NaHCO3B.NaH2PO4C.Na2B4O7.10H2OD.Na2HPO4

5..浓度为c（mol·L-1）的NaNO3溶液的质子平衡方程是（）

A.[H+]=[OH-];B.[Na+]=[NO3-]=c;

C.[H+]=[Na+]=[NO3-]+[OH-];D.[Na+]+[NO3-]=c

6.已知0.10mol·L-1一元弱酸溶液的pH=3.0,则0.10mol·L-1共轭碱NaB溶液的pH是（）

A.11.0;B.9.0;C.8.5;D.9.5

三、计算

1.计算下列各溶液的pH：

（1）0.10mol·L-1ClCH2COOH（氯乙酸）；

（2）0.10mol·L-1六次甲基四胺（CH2）6N4；

（3）0.010mol·L-1氨基乙酸；

（4）氨基乙酸溶液等电点（即NH3+CH2COOH和NH2CH2COO-两种离子的浓度相等时）；

（5）0.10mol·L-1Na2S;

（6）0.10mol·L-1H2SO4。

2．计算用NaOH液（0.１mol/L）滴定HCOOH液（0.1mol/L）到化学计量点时溶液的pH值，并说明应选择何种指示剂？

　3..已知琥珀酸（H2C4H4O4）（以H2A表示）的pKa1＝4.19，pKa2＝5.57，计算在pH为4.88

和5.00时H2A、HA-和A2-的δ0、δ1和δ2。

若该酸的分析浓度为0.01mol/L，求pH为4.88时的三种型体的平衡浓度。

4.配制pH为2.00和10.00的氨基乙酸缓冲溶液各100mL，其缓冲物质总浓度为0.10mol·L-1。

问需分别称取氨基乙酸（NH2CH2COOH）多少克？

加1.0mol·L-1HCl或1.0mol·L-1NaOH各多少毫升？

（Mr=75.07）

5.某滴定反应过程中会产生1.0mmolH+，现加入5.0mLpH为5.00的HAc-Ac-缓冲溶液控制溶液酸度。

如欲使反应体系的pH下降不到0.30单位，该缓冲溶液中的HAc和Ac-浓度各为多少？

若配制此溶液1L，应加多少克NaAc·3H2O和多少毫升冰醋酸（17mol·L-1）？

6．若用HCl液（0.02mol/L）滴定KOH液（0.02mol/L）20.00ml，试计算计量点到0.1%、化学计量点及化学计量点后0.1%时溶液的pH值。

可以采用何种指示剂？

7．滴定0.6300g某纯有机二元酸用去NaOH液（0.3030mol/L）38.00ml，并又用了HCl液（0.2250mol/L）4.00ml回滴定（此时有机酸完全被中和），计算有机酸的分子量。

8．0.2500CaCO

结晶溶于45.56mlHCl液中，煮沸除去CO

后用去NaOH2.25ml，中和过量的酸，在另一滴定中用43.33mlNaOH液恰好中和46.46mlHCl液，计算酸、碱溶液的浓度。

9.用克氏定氮法测定试样含氮量时，用过量的100mL0.3mol·L-1HCl吸收氨，然后用0.2mol·L-1NaOH标准溶液返滴。

若吸收液中氨的总浓度为0.2mol·L-1，计算化学计量点的pH和返滴到pH4.0及7.0时的终点误差。

10.现有一含磷样品。

称取试样1.000g，经处理后，以钼酸铵沉淀磷为磷钼酸铵，用水洗去过量的钼酸铵后，用0.1000mol·L-1NaOH50.00mL溶解沉淀。

过量的NaOH用0.2000mol·L-1HNO3滴定，以酚酞作指示剂，用去HNO310.27mL，计算试样中的磷和五氧化二磷的质量分数。

11．用NaOH液（0.1000mol/L）滴定HCOOH液（0.1000mol/L）时，⑴用中性红为指示剂，滴定到pH＝7.0为终点；⑵用百里酚酞为指示剂，滴定到pH＝10.0为终点，分别计算它们的滴定终点误差。

答案：

思考题

答：

（1）HCl+NH4Cl

用NaOH滴定，以MR为指示剂，滴定其中的HCl。

再用甲醛法测定NH4Cl，以PP为指示剂。

（2）硼酸+硼砂

用HCl滴定，以MR为指示剂，滴定其中的硼砂，再加入甘露醇，使H3BO3强化，用NaOH滴定，以PP为指示剂。

（3）HCl+H3PO4

用NaOH滴定，以MO为指示剂，测二者合量；再继续用NaOH滴定，用PP指示剂，得H3PO4分量。

练习题

一、填空题

1.2。

2.偏高；无影响。

3.9.24；10.87。

4.[H+]+〔HCO3-〕+2〔H2CO3〕=[OH-]+[NH3—]

[H+]+[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[HPO42-]+2[PO43-]——

5.减小,_不变。

6.8.7~5.3。

7.酸及其共轭碱的总浓度，共轭酸碱组成的浓度比值

8.NaOH，NaHCO3Na2CO3NaOH+Na2CO3NaHCO3+Na2CO3。

二、填空题

1.D2.B3.C4.C5.A6.B

三、计算题

1.解：

（1）0.10mol·L-1ClCH2COOH，

∴应用近似式：

解一元二方程：

pH=1.96

（2）0.10mol·L-1（CH2）6N4pKb=8.87

∴可用最简式

pH=pKw-pOH=14.00-4.94=9.06

（3）0.010mol·L-1氨基乙酸（HA）

∵Ka1与Ka2相差较大，[HA]≈c（HA）

pH=6.15

（4）氨基乙酸溶液等电点

[H2A+]=[A-]

pH=6.06

（5）0.10mol·L-1Na2S

pKa17.05pKb11.08

pKa212.92pKb26.95

先按一元弱碱处理，

∴用近似式，

解一元二次方程得，

，pH=12.77

此时，

因此，按一元弱碱处理合理。

（6）0.010mol·L-1H2SO4pKa2=1.92

H2SO4

H++HSO-4（强酸+弱酸）

质子条件：

[H+]=[SO42-]+c（H2SO4）+[OH-]

解一元二次方程得，[H+]=10-1.84pH=1.84

2.解：

　　pOH＝5.78　　pH＝8.22

　　选酚酞

3.解：

当pH=5.00时，以[H+]=10-500mol/L代入上述各式可得：

　　δ

=0.109，δ

=0.702，δ

=0.189

　　pH＝4.88，C＝0.01mol/L时，

　　[H2A]＝0.01×0.145＝1.45×10-3mol/L

　　[HA-]＝0.01×0.710＝7.10×10-3mol/L

　　[A-]＝0.01×0.189＝1.89×10-3mol/L

4.解：

解法1

（a）配制pH=2.00的缓冲溶液，应加入HCl

ZeroLevel：

c（HCl），H+A-，H2O

质子条件：

[H+]+[H2A+]=[A-]+[OH-]+c（HCl）

c（HCl）=[H+]+[H2A+]=[H+]+

（b）配制pH10.00的缓冲溶液，应加入NaOH

ZeroLevel：

c（NaOH），H+A-，H2O

质子条件：

c（NaOH）+[H+]+[H2A+]=[A-]+[OH-]

解法2

按共轭酸碱体系计算

（a）c（H2A+）=c（HCl），c（H+A-）=0.10-c（HCl）

解得，c（HCl）=0.079mol·L-1

（b）c（A-）=c（NaOH），c（H+A-）=0.10-c（A-）

解得，c（NaOH）=0.062mol·L-1

5.解：

方法一

解得：

方法二

将Ka=10-4.67，[H+]=10-5.00代入上式，

解得，c=1.25mol·L-1

6.解：

化学计量点前：

化学计量点时，为KCl+H2O　　∴pH＝7.0

化学计量点后，

　　　　ΔpH＝9－5　酚酞　甲基红均可

7.解：

　　解之：

M＝118.

8.解：

＝0.1158mol/L

　　46.46×0.1158＝43.33×

∴　　

＝0.1242mol/L

9.解：

（此题实际为HCl滴定NH3体系）

NH3被吸收后，剩余HCl浓度为0.3-0.2=0.1mol·L-1，

用0.2mol·L-1NaOH回滴，消耗碱的体积为

，

因此终点体积为150mL，sp时溶液为NH4+

（1）代数法计算Et

ZeroLevel：

HCl，NH3，NaOH，H2O

质子条件：

[H+]+[NH4+]+c（NaOH）=c（HCl）+[OH-]

物料平衡：

c（NH3）=[NH4+]+[NH3]

pHep=4.0，

pHep=7.0，

（2）用终点误差公式计算Et，

，

；

，

（计算结果与代数法同）

（注意：

当返滴到pH4.0，HCl过量，误差为正；返滴至pH7.0，NaOH过量，误差为负。

）

10.解：

=0.3802%

11.解：