分析化学第五版第四章酸碱滴定法课后答案
酸碱滴定法课后习题和答案解析

第四章酸碱滴定法习题4-1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;(2)HCOOH;(3)苯酚;(4)苯甲酸。
已知H3PO4的p K a=,p K a=,p K a=。
求其共轭碱PO43-的pK b1,HPO42-的pK b2.和H2PO4-的p K b3。
已知琥珀酸(CH2COOH)2(以H2A表示)的p K al=,p K b1=。
试计算在和时H2A、HA--1,求pH=时的三种形式的平和A2-的分布系数δ2、δ1和δ0。
若该酸的总浓度为·L衡浓度。
分别计算H2CO3(p K a1=,pK a2=在pH=,及时,H2CO3,HCO3-和CO32-的分布系数δ2` δ1和δ0。
已知HOAc的p Ka = ,NH3·H2O的pKb=。
计算下列各溶液的pH值:(1) mol·L-1HOAc ;(2) mol·L-1 NH3·H2O;(3) mol·L-1 NH4Cl;(4) mol·L-1 NaOAc。
计算浓度为mol·L-1的下列物质水溶液的pH(括号内为p Ka)。
(1)苯酚;(2)丙烯酸;(3)吡啶的硝酸盐(C5H5NHNO3)。
解:(1) 苯酚计算浓度为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。
计算下列溶液的pH:(1)·L-1NaH2PO4;(2) mol·L-1K2HPO4。
计算下列水溶液的pH(括号内为p K a)。
(1)·L-1乳酸和·L-1乳酸钠;(2) mol·L-1邻硝基酚和·L-1邻硝基酚的钠盐(3)·L-1氯化三乙基胺和mol·L-1三乙基胺;(4)·L-1氯化丁基胺和·L-1丁基胺。
一溶液含1.28 g·L-1苯甲酸和gl·L-1苯甲酸钠,求其pH值。
酸碱滴定法课后练习及参考答案

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. H2P04的共轭碱是()(A)H3PO4 (B) HPO42- (C) PO43- (D) OH-3. NH3的共轭酸是()( A) NH2-( B) NH20H-2 ( C) NH4+ ( D) NH40H4. 下列各组酸碱组分中,属于共轭酸碱对的是( )(A)HCN-NaCN (B) H3P04-Na2HP04( C) +NH3CH2C00-HNH2CH2C0-0 ( D) H30+-0H-5. 下列各组酸碱组分中,不属于共轭酸碱对的是( )SO42-( A) H2C03-C032- ( B) NH3-NH2-( C) HCl-Cl -( D) HS04-6. 下列说法错误的是( )(A)H2O乍为酸的共轭碱是0H-(B)H2O乍为碱的共轭酸是H30+(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^()(A)中性物质(B)酸性物质(C)碱性物质(D)两性物质& 浓度为mol/L HAc(pKa= 溶液的pH是()( A) ( B) ( C) ( D)9•浓度为mol/LNH4CI (pKb= 溶液的pH是()( A) ( B) ( C) ( D)10. pH的HCI溶液和pH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mol/L的下列酸,能用NaOH直接滴定的是()( A)HC00H(pKa=( B) H3B03(pKa= (C)NH4NO2(pKb=(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+勺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 2H2Q(C) CaCQ3 ( D)邻苯二甲酸氢钾17. 标定NaQH溶液常用的基准物质是( )(A)无水Na2CQ3( B)邻苯二甲酸氢钾(C)硼砂(D)CaCQ318. 已知邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量为g/mol ,用它来标定mol/L 的NaQH溶液,宜称取邻苯二甲酸氢钾( )(A)左右 (B) 1 g左右 (C) g左右 (D) g左右19. 作为基准物质的无水碳酸钠吸水后,标定H CL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H2C2Q4 2H2Q基准物质长期保存于保干器中,用以标定NaQH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NaQH溶液分别滴定体积相等的H2SQ4和HAc溶液,消耗的体积相等,说明H2SQ4和HAc 两溶液中( )(A)氢离子浓度相等(B)H2SQ4和HAc的浓度相等(C)H2SQ4的浓度为HAc 的1/2(D)两个滴定的PH突跃范围相同22. 含NaQH和Na2CQ3混合碱液,用HCI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HCI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) NaQH-Na2CQ3( B)N a2CQ3( C) NaHCQ3( D) NaHCQ3-Na2CQ324. 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值不发生显着变化的溶液称缓冲溶液。
第五版分析化学上册课后答案

第1章分析化学概论第2章分析试样的采集与制备第3章分析化学中的误差与数据处理第4章分析质量的控制与保证第5章酸碱平衡和酸碱滴定法1.写出下列溶液的质子条件式。
a.c1 mol·L -l NH3 + c2 mol·L -l NH4Cl;组合法MBE:c2=[Cl-] (1)[NH3]+[NH4+]=c1+c2 (2)CBE: [H+]+[NH4+]=[OH-]+[Cl-] (3)将(1)代入(3)质子条件式为:[ H+ ] + [NH4+] = c2 + [OH-]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-]即[ H+ ] + [NH4+] = c2 + [OH-]b. c1 M NaOH+c2 M H3BO3组合法MBE:c1=[Na+] (1)[H3BO3]+[B(OH)4-]=c2 (2)CBE: [Na+]+[H+]=[B(OH)4-]+[OH-] (3)将(1)代入(3)质子条件式为:[ H+ ] + c1 = [B(OH)4-] + [OH-]b. 参考水准选为NaOH, H3BO3和H2O质子条件式为:[ H+ ] + c1 = [B(OH)4-] + [OH-]c.c1 mol·L-l H3PO4 + c2 mol·L-l HCOOH;解:c. 直接取参考水平:H3PO4 , HCOOH , H2O质子条件式:[H+] = [H2PO4-] + 2[HPO42-] + 3[PO43-] + [HCOO-]+[OH-] d. 0.01 M FeCl 3MBE : [Cl-] = 0.03 (1)(2)CBE:(3)将(3)- (2) ×3,质子条件式为:[H +]2=δn [H +]2+ [H +]K a1+K a1K a2[H +] K a1δ1[H +]2 + [H +]K a1+K a1K a2=δ0[H +]2 + [H +]K a1 +K a1Ka2K a1K a24.CO 32-HCO 3-H 2CO 39. 解:(mol/L )已知p Ka=5.30,pH=5.60设原缓冲溶液中盐的浓度为x mol/L ,故得x=0.35则原缓冲溶液pH=16. 解:据题意:K b c ≥ 10K w, c /K b ≥ 100→19. 用 0.1 M 滴定HAc 至。
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(2)Na2CO3⑶(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>A C >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。
分析化学 第四章 酸碱滴定法(课后习题答案)

1.250 1000 0.09 41.2
337.1
②滴定剂加到 8.24ml 时,溶液 pH=4.30,此时溶液组成为(NaA+HA),体系为
缓冲溶液
pH
pKa
lg
cb ca
41.2 0.09 50 0.09 8.24
ca
50 50 8.24
0.05093mol / L
cb
8.24 0.09 50 8.24
cKa1 10-8 ,因此不能用 NaOH 滴定,而其 pKb3 4.73 ,cKb3 10-8 ,因此可以用
HCl 滴定;醋酸的 pKa 4.76 ,醋酸钠的 pKb 9.24 ,cKb 10-8 ,因此不能用 HCl 滴定;醋酸的 pKa 4.76 ,cKa 10-8 ,因此可用 NaOH 滴定;硼酸的 pKa1 9.27 ,
4.76 lg 0.05 0.05
4.76
③为碱性溶液,按一元弱碱公式计算
[OH- ]=
cKb =
c Kw = Ka, HAc
0.1 10-14 1.76
-5 7.67 10 -6 (mol/L)
[H ]=1.310-9 (mol/L)
pH=8.88
④为两性物质溶液,用最简公式计算
pH
1 2
KW Ka
c sp
1.0 10-14 1.7 10-5
0.05
5.4 10-6
mol
/
L
pOH 5.27
pH=8.73
②林邦误差公式
H 6.31010mol / L, OH 1.6105mol / L, csp 0.05mol / L
2
pH 9.20 8.73 0.47
TE% 10pH 10-pH 100%
高教第五版分析化学第四章思考题答案

高教第五版分析化学第四章思考题答案work Information Technology Company.2020YEAR第四章思考题思考题4—11.质子理论和电离理论的最主要不同点是什么?答:质子理论和电离理论对酸碱的定义不同;电离理论只适用于水溶液,不适用于非水溶液,而质子理论适用于水溶液和非水溶液。
2.写出下列酸的共轭碱:H2PO4-,NH4+,HPO42-,HCO3-,H2O,苯酚。
答:HPO42-, NH3 , PO43- , CO32- , OH- , C6H5O-3.写出下列碱的共轭酸:H2PO4-,HC2O4-,HPO42-,HCO3-,H2O,C2H5OH。
答:H3PO4,H2C2O4,H2PO4-,H2CO3,H3O+,C2H5OH2+4.从下列物质中,找出共轭酸碱对:HOAc,NH4+,F-,(CH2)6N4H+,H2PO4-,CN-,OAc-,HCO3-,H3PO4,(CH2)6N4,NH3,HCN,HF,CO3-答:HOAc- OAc-,NH4+-NH3,F--HF,(CH2)6N4H+-(CH2)6N4,H2PO4--H3PO4,CN--HCN,,HCO3--CO3-5.上题的各种共轭酸和共轭碱中,哪个是最强的酸哪个是最强的碱试按强弱顺序把它们排列起来。
答:H3PO4﹥HF﹥HOAc﹥(CH2)6N4H+﹥H2PO4-﹥HCN﹥NH4+﹥HCO3- CO32-﹥NH3﹥CN-﹥ (CH2)6N4﹥OAc-﹥F-6.写出下列物质在水溶液中的质子条件:(1)NH3·H2O; (2)NaHCO3;(3)Na2CO3。
答: NH3·H2O 〔H+〕+〔NH4+〕=〔OH-〕NaHCO3 〔H+〕+〔H2CO3〕=〔CO3-〕+〔OH-〕Na2CO3 〔HCO3-〕+〔H+〕+2[H2CO3] =〔OH-〕7.写出下列物质在水溶液中的质子条件:(1)NH4HCO3;(2)(NH4)2HPO4;(3)NH4H2PO4。
分析化学第四章思考题答案

第四章 酸碱滴定法【思考题解答】1.在硫酸溶液中,离子活度系数的大小次序为:--+>>244SO HSO H r r r 试加以说明。
答:离子强度对活度系数的影响是与离子的电荷和离子的体积有关,电荷越高,影响越大,体积越大,影响越大,而受电荷的影响程度大于体积的影响程度,而上述三种离子的体积大小为H +<SO 42-<HSO 4-,但SO 42-是2价离子,所以三种离子的浓度系数的大小顺序为--+>>244SO HSO H r r r 。
2. 于苹果酸溶液中加入大量强电解质,苹果酸酸的浓度常数K c a1和K c a2之间的差别是增大还是减少?对其活度常数K 0a1和K 0a2的影响又是怎样? 答:-+==-+4111][]][[042242HSO H a c a r r K O C H O HC H K-+-==--+2424222042242][]][[O c H O HC a ca r r r K O HC O C H K当加入大量强电解质,溶液的离子强度增大时,离子的活度系数均减小离子的价奋越高,减小的程度越大,所以这时K c a1和K c a2均增大。
由于22242424H C O C O HC O r r r --<<,所以K c a1增加幅度大,K c a2增加幅度小,所以K c a1和K c a2之间的差别是增大了,由于浓度常数只与温度有关而与离子强度无关,所以K 0a1和K 0a2不受影响。
3. 在下列各组酸碱物质中,哪些属于共轭酸碱对?(1)43PO H —42HPO Na 不是(2)42SO H —-24SO 不是(3)32CO H —-23CO 不是(4)-+-COO CH NH COOH CH NH 2223 不是 (5)+Ac H 2—-Ac 不是(6)+H N CH 462)(—462)(N CH 是4. 判断下列情况对测定结果的影响(1)标定NaOH 溶液时,若邻苯二甲酸氢钾中混有邻苯二甲酸。
第四章 酸碱滴定法课后习题及解答

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pK b2.和H2PO4-的p K b3。
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δ0。
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δ0。
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-1HOAc ;(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。
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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=1.75×10-5; H 3PO 4(H 2PO 4-)Ka 1=7.52×10-3;NH 3(NH 4+)Ka=5.7×10-10; HCN (CN -)Ka=6.2×10-10 HF (F -)Ka=6.8×10-4; (CH 2)6N ((CH 2)6NH +)Ka=1.4×10-9 HCO 3-(CO 3-)Ka 2=5.61×10-11 酸的强弱顺序:H 3PO 4 > HF > HAc> (CH 2)6N 4H + > HCN > NH 4+ > HCO 3-碱的强弱顺序:CO 3- > NH 3 > CN - >(CH 2)6N 4 >Ac - > F - > H 2PO 4- 2. 写出下列物质在水溶液中的质子条件式答:(1)NH 4CN [HCN] + [H 3O +] = [NH 3] + [OH -](2)Na 2CO 3 2[H 2CO 3] + [HCO 3-] + [H 3O +] = [OH -](3)(NH 4)2HPO 4 2[H 3PO 4] + [H 2PO 4-] + [H 3O +] = [NH 3] + [OH -]+[PO 43-] (4) (NH 4)3PO 4 3[H 3PO 4] + 2[H 2PO 4-] +[HPO 42-]+[H 3O +] = [NH 3] + [OH -] (5) NH 4H 2PO 4 [H 3PO 4] + [H 3O +] = [NH 3] + [HPO 42-] +2[PO 43-]+[OH -]3. 欲配制pH 为3的缓冲溶液,应选下列何种酸及其共轭碱二氯乙酸(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pH ≈pKa=2.86)5. NaOH 标准溶液吸收了空气中的CO 2,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CO 2反应生成1molNaCO 3仍消耗2mol 强酸,基本无影响 ; (2)若用酚酞作指示剂,终点pH ≈9,生成NaHCO 3,即2molNaOH 与CO 2反应生成1molNaCO 3只消耗1mol 强酸,有显著影响。
滴定弱酸时:只能用酚酞作指示剂,有显著影响。
由HclNaOHNaOH Hcl V V c c得:用NaOH 滴定HCl ,V NaOH ↑,c Hcl 偏高;用HCl 滴定NaOH ,V Hcl ↓,c Hcl 偏高。
6. 标定HCl 溶液浓度时,若采用(1)部分风化的Na 2B 4O 7·10H 2O;(2)部分吸湿的Na 2CO 3;(3)在110℃烘过的Na 2CO 3,则标定所得的浓度偏低、偏高还是准确?为什么? 答:(1)偏低 (2)偏高 (3)不影响7. 下列各酸,哪些能用NaOH 溶液直接滴定?哪些不能?如能直接滴定,应采用什么指示剂?⑴蚁酸(HCOOH ) Ka = 1.8×10-4⑵硼酸(H 3BO 3) Ka 1 = 5.4×10-10⑶琥珀酸(H 2C 4H 4O 4) Ka 1 = 6.9×10-5 , Ka 2 = 2.5×10-6⑷柠檬酸(H 3C 6H 5O 7) Ka 1 = 7.2×10-4 , Ka 2 = 1.7×10-5 , Ka 3 = 4.1×10-7 ⑸顺丁烯二酸 Ka 1 = 1.5×10-2 , Ka 2 = 8.5×10-7 解:设C b = C a = 0.10 mol/L ,V a = 20.00 ml (1) 甲酸(HCOOH ) K a = 1.77×10-4 C a ·K a > 10-8,能被准确滴定计量点产物:HCOO — 一元弱碱 []64141068.1210.01077.110----⨯=⨯⨯=⋅=b a W C K K OH ()77.568.1lg 61068.1lg 6=-=⨯-=-pOH 23.877.500.14=-=pH 选酚酞指示剂(2) 硼酸H 3BO 3 K a1 = 5.8×10-10,K a2 = 1.8×10-13,K a3 = 1.6×10-14, C a K a1< 10-8,C a K a2< 10-8,C a K a3< 10-8无滴定突跃,指示剂在终点无明显颜色变化,不能用NaOH 准确滴定。
(3) 琥珀酸(H 2C 4H 4O 4)K a1 = 6.4×10-5,K a2 = 2.7×10-6C a K a1 > 10-8,C a K a2 > 10-8,K a1 / K a2 < 104 只有一个滴定突跃,两级离解的H +被同时滴定。
计量点产物:Na 2C 4H 4O 4 二元弱碱[]05.995.4/1011.1310.0107.210561421==⨯=⨯⨯=⋅=⋅=----pH pOH L mol C K K C K OH b a W b b 选酚酞指示剂(4) 柠檬酸(H 3C 6H 5O 7)K a1 = 8.7×10-4,K a2 = 1.8×10-5,K a3 = 4.0×10-6 C a K a1 > 10-8,C a K a2 > 10-8,C a K a3 > 10-8,K a1 / K a2 < 104,K a2 / K a3 < 104 只有一个滴定突跃,三级离解的H +被同时滴定。
计量点产物:Na 3C 6H 5O 7 三元弱碱 用最简式计算:[]选酚酞指示剂40.960.41050.2410.0100.410571431==⨯=⨯⨯=⋅=⋅=----pH pOH C K K C K OH b a Wb b(5) 顺丁烯二酸 K a1 = 1.0×10-2,K a2 = 5.5×10-7C a K a1 > 10-8,C a K a2 ≈10-8,K a1 / K a2 > 104可准确分步滴定,有两个滴定突跃。
第一计量点:产物NaHA 两性物质[]选甲基橙指示剂13.4742.0lg 4/10742.0105.5100.147221=-=⨯=⨯⨯⨯=⋅=---+pH Lmol K K H a a第二计量点:产物Na 2A 二元弱碱[]选酚酞指示剂39.961.446.2lg 5/1046.2310.0105.51057142==-=⨯=⨯⨯=⋅=----pH pOH L mol C K K OH b a W11. 试设计测定下列混合物中各组分的方法原理、指示剂、操作步骤及计算公式13. 混合碳酸盐有时采用等质量的两分试样进行分析,一份用酚酞作指示剂,另一份用甲基橙作指示剂。
如果Vp 等于用酚酞作指示剂时的酸体积,Vm 等于用甲基橙作指示剂时的酸体积,试回答下列问题:(1)设混合物含有等物质量的NaOH 和Na 2CO 3,Vp 和Vm 间的关系怎样 (2)如果混合物中NaHCO 3物质的量2倍于Na 2CO 3,Vp 和Vm 间的关系怎样 答:(1)n NaOH 酚酞 NaCl 消耗HCl 体积:Vn Na2CO3 Vp NaHCO 3 消耗HCl 体积:V Vp = 2Vn NaOH 甲基橙 NaCl 消耗HCl 体积:Vn Na2CO3 Vm CO 2+H 2O 消耗HCl 体积:2V Vm = 3V ∴ n NaOH = n Na2CO3 Vm = 3/2Vp(2)n Na2CO3 酚酞 NaHCO 3 消耗HCl 体积:V2n NaHCO3 Vp NaHCO 3 消耗HCl 体积:0 Vp = Vn Na2CO3 甲基橙 CO 2+H 2O 消耗HCl 体积:2V2n NaHCO3 Vp CO 2+H 2O 消耗HCl 体积:2V Vm = 4V ∴ n Na2CO3 = 2n NaHCO3 Vm = 4Vp15. 试用酸碱质子理论解释水分对非水溶液滴定酸或碱的影响。
答: 失去质子 :SH + H 2O = S - + H 3O + 接受质子:B + H 2O = BH + + OH - 水可以接受质子,也可以给出质子,从质子论的角度看,水既是酸性杂质,又是碱性杂质。
在非水滴定中,无论滴定的物质是酸还是碱,水均消耗标准溶液。
16. 在下列何种溶剂中冰醋酸、苯甲酸、盐酸及高氯酸的酸碱强度都相同? (1)纯水 (2)浓硫酸 (3)液氨 (4)甲基异丁酮答:在液氨中相同。
18. 指出下列溶剂中何为质子性溶剂?何为非质子性溶剂?若为质子性溶剂,是酸性溶剂还是碱性溶剂?若为非质子性溶剂,是偶极亲质子溶剂还是惰性溶剂? 答:质子性酸性溶剂:冰醋酸质子性碱性溶剂:乙二胺、丁胺 质子性两性溶剂:水、异丁醇非质子偶极亲质子性溶剂:乙醚、丙酮、甲基异丁基酮 非质子惰性溶剂:二氧六环、苯19. 若对HClO 4、H 2SO 4、HCl 、HNO 3的混合水溶液能否进行区分滴定?为什么?在何种溶剂中能进行区分滴定?答:水中不可以区分滴定,均为强酸,都被均化到H 3O +水平;在甲基异丁基酮中即可区分滴定。
20. 若要对苯酚、HAc 、水杨酸、HCl 、HClO 4进行区分滴定,应选用何种溶剂、滴定剂。
答:选甲基异丁酮作溶剂,用四丁基氢氧化铵做滴定剂。
习题答案1. 已知琥珀酸(以H 2A 表示)的pK a1=4.19, pK a2=5.57,计算在pH 为4.88和5.00时,H 2A 、HA -、A 2-的δ0、δ1、δ2。
若该酸的分析浓度为0.01mol/L,求pH 为4.88时三种形式的平衡浓度。
解:pH=4.88145.010101010)10()10(][][][57.519.488.419.4288.4288.4220211=⨯+⨯+=++=------+++a a a k k H k H H δ710.010101010)10(1010][][][57.519.488.419.4288.488.419.4212111=⨯+⨯+⨯=++=-------+++a a a a k k H k H H k δ 145.010101010)10(1010][][57.519.488.419.4288.457.519.42221121=⨯+⨯+⨯=++=-------++a a a a a k k H k H k k δ 当pH=5.00时,以[H +]=10-5.00 mol/L 代入上面的公式 109.00=δ 702.01=δ 189.02=δC=0.01mol/L ,pH=4.88时: [H 2A]= c δ0=0.01×0.145=1.45×10-3mol/L [HA -]=C δ1=0.01×0.710=7.10×10-3mol/L [A 2-]=c δ2=1.45×10-3mol/L2. 将pH6.37、4.43换算成[H +],pOH3.28、9.86换算成[H +],[H +]0.139 mol/L ,2.07×10-5 mol/L ,换算成pH .解:pH=6.37 [H +] = 4.26×10-7mol/L pH=4.43 [H +] = 3.72×10-5mol/LpOH=3.28 [H +] = 1.91×10-11mol/L pOH=9.86 [H +] = 7.24×10-5mol/L [H +] = 0.139mol/L pH=1.86 [H +] = 2.07×10-5mol/L pH=4.685. 计算下列溶液的pH 解:(1)0.10mol/L NaH 2PO 4最简式:[]21a a K K H =+()66.4)21.712.2(212121=+=+=a a pK pK pH (2)0.05mol/L K 2HPO 4最简式:[]32a a K K H =+ ()94.9)66.1221.7(212132=+=+=a a pK pK pH8.由下列数据近似地计算弱酸或弱碱的理解常数(1)某一元弱酸的相对分子量为122.1,称取1.04g ,配成100mL 水溶液,其pH 为2.64,计算该弱酸的pK a(2)某一元弱碱的共轭酸水溶液,浓度为0.10mol/L ,其pH 为3.48,计算该弱碱的K b解:⑴ L mol V M m C /0852.01001.122100004.11000=⨯⨯=⨯⋅=一元弱酸:[]a a C K H =+ 代入数据:0852.01064.2⨯=-a K ()21.41016.60852.0105264.2=⨯==--a apK K⑵ 一元弱酸[]a bWC K K H ⋅=+代入数据 10.010101448.3⨯=--bK()9248.314101.91010.010---⨯=⨯=b K9. 用NaOH 溶液(0.200mol/L )滴定氯乙酸(0.200mol/L )至甲基橙变黄色(pH=4.4)时,还有百分之几的氯乙酸未被滴定?解:溶液为氯乙酸和氯乙酸钠缓冲溶液,设未被中和的氯乙酸为XXXXX pKa pH -+=-+=1lg82.24.41lgX=2.56%10. 计算用NaOH 溶液(0.10mol/L )滴定HCOOH 溶液(0.10mol/L )到化学计量点前0.1%、化学计量点及化学计量点后0.1%时溶液的pH ,应选择何种指示剂。