第五章酸碱滴定法课后作业题

第五章酸碱滴定法课后作业题1．写出下列各酸的共轭碱：2H O 、224H C O 、24H PO -、3HCO -、65C H OH 、653C H NH +、HS -、HF 。

解：OH -、24-HC O 、24-HPO 、23-CO 、65-C H O 、652C H NH 、2-S 、-F2．写出浓度为c (mol/L)424()NH HPO 溶液的（1）MBE ；（2）CBE ；（3）PBE 。

解：（1）MBE ：[]+43NH NH 2C ⎡⎤+=⎣⎦[]342444H PO H PO HPO PO C ⎡⎤⎡⎤⎡⎤+++=⎣⎦⎣⎦⎣⎦-2-3-（2）CBE ：++42444NH H OH H PO 2HPO 3PO ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤+=+++⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦--2-3-（3）PBE ：[][]+243434H PO 2H PO H NH PO OH ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤++=++⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦-3--3．写出下列物质在水溶液中的质子条件式：NH 4CN 、Na 2CO 3、 NH 4H 2PO 4、H 3PO 4、H 2CO 3。

解：NH 4CN PBE ：[][]3HCN H NH OH +-⎡⎤⎡⎤+=+⎣⎦⎣⎦ Na 2CO 3 PBE ：[]2332H CO HCO H OH +-⎡⎤⎡⎤⎡⎤++=⎣⎦⎣⎦⎣⎦-NH 4H 2PO 4 PBE ：[][]2334344H PO H NH HPO 2PO OH +---⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤+=+++⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦H 3PO 4 PBE ：232444HH PO 2HPO 3PO OH +----⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤=+++⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦ H 2CO 3 PBE ：33H OH HCO 2CO +--⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤=++⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦2-4．判断下列情况对测定结果的影响：(1)标定NaOH 溶液的邻苯二甲酸氢钾中混有少量邻苯二甲酸。

(2)用风化了的硼砂标定盐酸溶液的浓度。

(3)吸收了空气中CO 2的NaOH 标准溶液用于测定强酸、弱酸。

解：（1）COOH COOKNaOH +−−→COONa COOK2H O +COOH COOH2NaOH +−−→COONa COONa22H O +NaOH V ↑，NaOH NaOHm C MV =，所以NaOHC ↓（2）247233Na B O 2HCl 5H O 4H BO 2NaCl ++=+m MCVCV m2M = 2mC MV=硼砂风化了，称得的247Na B O 就多了，消耗的盐酸的体积V ↑，所以C ↓（3）PP 指示时233Na CO NaHCO −−→，相当于2332NaOH ~Na CO ~NaHCO ~HCl ，V ↓酸，所以C ↑MO/MR 指示时2323Na CO H CO −−→，相当于23232NaOH ~Na CO ~H CO ~2HCl ，无影响。

滴定弱酸时，终点pH >7，只能选pp 为指示剂，V ↓酸，所以C ↑6．下列各物质（浓度均为0.10/mol L ），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？(1)甲酸（HCOOH ） K a =1.8×10-4 (2)硼酸（H 3BO 3）105.410-=⨯aK(3)琥珀酸（H 2C 4H 4O 4）156.910aK -=⨯，262.510a K -=⨯解：（1）甲酸（HCOOH ） K a =1.8×10-4458KaC 1.8100.10 1.81010---=⨯⨯=⨯所以能用NaOH 溶液直接滴定。

产物为0.050mol/LHCOONa 。

14114Kw 1.010Kb 5.610Ka 1.810---⨯===⨯⨯ 111211Kb C 5.6100.050 2.81020KwC 0.050500Kb 5.610---⋅=⨯⨯=⨯=⨯‘’6OH 1.710(mol --⎡⎤∴===⨯⎣⎦pOH 5.77=2H Os pH pK pOH 14.00 5.778.23=-=-=选酚酞或酚红。

（2）硼酸（H 3BO 3）105.410-=⨯aK10118KaC 5.4100.10 5.41010---=⨯⨯=⨯所以不能用NaOH 溶液直接滴定。

（3）琥珀酸（H 2C 4H 4O 4）156.910a K -=⨯，262.510-=⨯a K5681K a C6.9100.106.91010---=⨯⨯=⨯ 6782K a C 2.5100.050 1.251010---=⨯⨯=⨯ ‘ 54a16a2K 6.91010K 2.510--⨯=⨯ 所以能用NaOH 溶液直接滴定至琥珀酸钠，浓度为0.033mol/L 。

149162Kw 1.010Kb 4.010Ka 2.510---⨯===⨯⨯ 910191Kb C 4.0100.033 1.31020Kw C 0.033500Kb 4.010---⋅=⨯⨯=⨯=⨯””5OH 1.110(mol L)--⎡⎤∴===⨯⎣⎦pOH 4.96=2H Os pH pK pOH 14.00 4.969.04=-=-=选酚酞。

7．计算下列溶液的pH(1) 0.10mol/L H 3PO 4 (2)0.050/mol L NaAc （1.56，9.23）(3) 0.10mol/L KHC 2O 4 (4)0.050/mol L 32NH H O + 0.050/mol L 4NH Cl （2.80，9.24）解：(1) 0.10mol/L H 3PO 4 （多元酸pH 的计算）查表得：31Ka 7.610-=⨯，82Ka 6.310-=⨯，133Ka 4.410-=⨯341Ka C 7.6100.107.61020Kw --⋅=⨯⨯=⨯864.6100.0510--==⨯31C 0.1013.16500Ka 7.610-==⨯ 1Ka C 20Kw ⋅0.05 ，1C 500KaH+⎡⎤∴==⎣⎦解得H0.024mol+⎡⎤∴=⎣⎦（/L）pH 1.62=(2)0.050/mol L NaAc（弱碱pH的计算）查表得：5Ka 1.810-=⨯14105Kw 1.010Kb 5.610Ka 1.810---⨯===⨯⨯101110Kb C 5.6100.050 2.81020KwC0.050500Kb 5.610---⋅=⨯⨯=⨯=⨯6OH 5.310(mol L)--⎡⎤∴===⨯⎣⎦pOH 5.28=2H OspH pK pOH14.00 5.288.72=-=-=(3) 0.10mol/L KHC2O4（两性物质pH的计算H+⎡⎤=⎣⎦查表得：21Ka 5.910-=⨯，52Ka 6.410-=⨯562Ka C 6.4100.10 6.41020Kw--⋅=⨯⨯=⨯≥2120Ka20 5.910 1.18C-=⨯⨯=2Ka C20Kw⋅≥且1C20Ka，Kw可忽略，得3H 1.510mol+-⎡⎤===⨯⎣⎦（/L）pH 2.82=(4) 0.050/mol L32NH H O+ 0.050/mol L4NH Cl（缓冲溶液pH的计算）查表得：pKa9.26=Cb0.050pH pKa lg9.26lg9.26Ca0.050=+=+=8．计算用0.1000mol/L HCl溶液滴定0.0100mol/L247Na B O溶液至计量点时的pH。

应选用哪种指示剂？（已知339.24,10a H BOK-=）（5.47，甲基红）解：假设有VL的247Na B O与V’L0.1000mol/L HCl反应247233Na B O 2HCl 5H O 4H BO 2NaCl ++=+0.0100Vmol 0.1000V ’mol 0.0400Vmol'0.100V 0.01000V 2= 'V 0.200V =达到计量点时为硼酸溶液，浓度为0.0400V0.033mol/L V+0.2V=339.24,10a H BO K -=9.24119.24Ka C 100.033 1.91020KwC 0.033500Ka 10---⋅=⨯=⨯=6H 4.410(mol L)+-⎡⎤∴===⨯⎣⎦pH 5.36=选甲基红9．称取某一元弱酸HA(纯物质)1.250g ，用50ml 水溶解后，可用0.0900mol/LNaOH 溶液41.20ml 滴定至计量点。

当加入8.24mLNaOH 时，溶液的pH ＝4.30。

求：(1)HA 的摩尔质量；（2）计算HA 的Ka 值；（3）计算计量点时溶液的pH ；（4）选择哪种指示剂？ （337.1，1.26×10-5，8.76，酚酞） 解：（1）消耗NaOH 的物质的量为：0.0900mol/L×41.20×10-3L=3.708×10-3mol2HA NaOH NaA H O +=+1.250M-33.70810mol ⨯ -31.2503.70810mol M=⨯ 解得：M337.1=（2）根据“加入8.24mLNaOH 时，溶液的pH ＝4.30”，此时溶液的pH 由未被滴定的HA 和已经形成的它的共轭碱NaA 决定。

（相当于一个缓冲溶液）333330.09008.2410Cb 10pH pKa lg pKa lg 4.30Ca 0.090041.20100.09008.241010-----⨯⨯⨯=+=+=⨯⨯-⨯⨯⨯(50+8.24)(50+8.24) 解得：5Ka 1.2510-=⨯（3）计量点时溶液为NaA ，浓度为0.090041.200.0407(mol /L)50.0041.20⨯=+14105Kw 1.0010Kb 8.0010Ka 1.2510---⨯===⨯⨯101110Kb C 8.00100.0407 3.261020KwC 0.0407500Kb 8.0010---⋅=⨯⨯=⨯=⨯6OH 5.7110(mol L)--⎡⎤∴===⨯⎣⎦pOH 5.243=2H Os pH pK pOH 14.00 5.2438.76=-=-=（4）选酚酞10．称取某磷酸盐样品（可能成分34Na PO 、24Na HPO 、24NaH PO ）2.000g ，用水溶解后，用甲基红作指示剂，用标准溶液(0.5000/)HCl mol L 滴定时用去32.00ml ，同样质量的试样，以酚酞为指示剂，用去同浓度的HCl 液12.00ml ，试分析试样的组成，并计算各组分的含量。

342424(163.9;142.0;120.0)Na PO Na HPO NaH PO M M M ===（34Na PO 49.17%；24Na HPO 28.39%） 解：3340.5000mol /L 1210L 163.9Na PO %100%49.17%2.000-⨯⨯⨯=⨯=()3240.5000mol /L 3212210L 142.0Na HPO %100%28.40%2.000-⨯-⨯⨯⨯=⨯=（样品中无24NaH PO ，因为已经存在34Na PO ，如果再有24NaH PO 的话，二者会反应生成24Na HPO ）11．有一含NaOH 和Na 2CO 3试样0.3720g ，用HCl 液（0.1500mol/L ）40.00ml 滴定至酚酞终点，问还需再加多少毫升HCl 滴定至甲基橙终点？ 解：设需再加入VmlHCl 滴定至甲基橙终点。