酸碱平衡和酸碱滴定法

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1、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+NHCl 混合液；4( 2)硼酸+硼砂混合物；(3) HCl+HPO 混合液。34练习题一、填空题1. 用0.20 molL- iNaOH溶液滴定0.10 molL- 1 HSO和0.10 molL- 1 HPO的混合溶液时2 4 3 4在滴定曲线上，可以出现个突跃范围。2. 用吸收了 CO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 pK -pK 分别为 3.13，4.76, 6.40。则 pK

2、=； pK 。a1 a3b2b3=4. 列出下溶液的质子平衡方程；浓度为 c (mol L- 1)(NH ) CO423浓度为 c (mol L- 1) NHHPO4 2 45. 温度一定时，当离子强度增大，则HAc的浓度常数Kc ,活度常Ka 。aa6. 用0.100 molL- 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 。7. 对缓冲溶液，影响缓冲容量(0 )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V,甲基橙变色时，消耗HCl的体积为V2，贝I：(1) V

3、0, V=0 时，为 。(2) V=0, V0 时，为 。(3) V= V=0 时，为。1 2(4) VV0 时，为。1 2(5) VV0 时，为。2 1 二、选择题1. 下列各组酸碱对中，不属于共轭酸碱对的是（ ）A. H + Ac - HAc ； B. NH - NH - ； C. HNO - NO - ； D. H SO -SO 2 -2 3 2 3 3 2 4 42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.HCO， CO 2- B.H PO ， PO3- C.HA， A -D.HCOOH， HCOO-2 2 4 24 3 4 4

4、C C3. 下列各组酸碱对中，属于共轭酸碱对的是( )A.HCO - CO 2 - ； B.HO+OH - ；2 3 3 3C.HP0 2 - - P0 3 -；D. NHCH C00H- NH CH C00 -4432224. 在浓度相同时，下列盐的水溶液中，其缓冲作用最大的是( )A.NaHC0B.NaHP0C.NaB0.10H0D.NaHP03 242472245. 浓度为c (molL- 1)的NaN03溶液的质子平衡方程是()A.H+= 0H - ;B . Na+ = N0-= c;3C.H+= Na+ = N0- + 0H - ;D .Na+ + N0- = c336.已知0.10

5、 molL-1 一元弱酸溶液的pH=3.0,则0.10 molL-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) 0.10 mol L-1 ClCH COOH (氯乙酸)；(2) 0.10 mol L-1 六次甲基四胺(CH) N ；264(3) 0.010 mol L-1 氨基乙酸；(4) 氨基乙酸溶液等电点(即NH3+CH2COOH和NHRHpOO-两种离子的浓度相等时)；(5) 0.10 mol L-1 Na S;2(6) 0.10 mol L-1 H SO。242计算用NaOH液(0. lmol/

6、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(HCHO )(以HA表示)的pKa =4.19, pKa =5.57，计算在pH为4.882444212和5.00时HA、HA-和A-的&、& 1和&。若该酸的分析浓度为0.01mol/L，求pH为4.88时2 2 0 2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O.lOmol L-io问需分别称取氨基乙酸(NH2CH2COOH)多少克？加1.0 mol L-】HCl或1.0 mol L-】NaOH各 多少毫升？(M

7、=75.07)r5. 某滴定反应过程中会产生1.0mmol H+,现加入5.0mL pH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NaAc3H20和多少毫升冰醋酸(17 molL-1)?6. 若用只勺液(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 HC

8、l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。328. 0.2500CaC0结晶溶于45.56mlHCl液中，煮沸除去CO后用去Na0H2.25ml，中和过量的酸，在另一滴定中用43.33mlNa0H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100mL 0.3 mol L-1HCl吸收氨，然后用0.2 mol L-1NaOH标准溶液返滴。若吸收液中氨的总浓度为0.2 molL-1,计算化学计量点的pH和返滴 到pH 4.0及7.0时的终点误差。10. 现有一含磷样品。称取试样1.000g

9、，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0.1000 mol L-1 Na0H50.00mL溶解沉淀。过量的NaOH用0.2000 mol L-1 HNO3滴定，以酚酞作指示剂，用去HN0310.27mL，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，(1)用中性红为指示剂， 滴定到pH = 7.0为终点；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+NHCl用 NaOH 滴定，以 MR 为指示剂，滴定其中的 HC

10、l 。再用甲醛法测定 NH4Cl ，以 PP 为指示剂4（ 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HBO强化，用NaOH滴33定，以 PP 为指示剂。（3） HCl+HPO34用NaOH滴定，以M0为指示剂，测二者合量；再继续用NaOH滴定，用PP指示剂，得HPO 分量。34练习题一、填空题 1. 2 。2. 偏高 ； 无影响。3. 9.24； 10.87。4. H+HCO -+2HCO = OH - + NH 3 2 33 H+HPO = OH - + NH+ HPO2-+2PO3-3 4 3 4 4 5. 减小 , _不变。6. 8.75.3 。7.

11、酸及其共轭碱的总浓度 ，共轭酸碱组成的浓度比值8.NaOH ，NaHCONaCO32二、填空题1.D2.B 3.C4.C 5.A6.B三、计算题NaOH+NaCO NaHCO +Na CO2 3 3 2 31.解：（1）0.10mol L-1 ClCH COOH, pK 二 2.862aK - c = 10-2.86 X 10-1.00 20KawK10-2.86a = 10-1.86 2.5 X10-3c10-1.00应用近似式:解一元二方程：H+ =.：K (c-H+) H + 2 + K H + -Kc = 01 aaaH + 二 1.1 x 10-2 mol/LpH=1.96(2) O

12、.lOmol L-1 (CH) NpK =8.872 6 4 bK C 二 10-8.87 X 0.10 二 10-9.87 20KbwK10 -8.87b = 10-7.87 HA A -2pK 2.35pK 9.78a1a2VK与K相差较大，HAgc(HA)a1 a2K c(HA)=10-9.78X0.010=10-11.78 20K a 2 wc(HA) / K = 0.01Q；= 2.2 2.5 x10-3b1用近似式，QH- = K (c-OH-)卞bl解一元二次方程得， OH- =10-1.23 ， pH=12.77此时，生=1OMOH t ?sx 10_N X0. 05000 =

13、1.68X 10Temol/LpOH=5.78pH=8.22选酚酞 解： X 10-6.95 = 10-5.42 H+A -pK = 2.35a1 A -PKa28(a)配制pH=2.00的缓冲溶液，应加入HCl质子条件 ：Zero Level： c(HCl), H+A-, HOH+ + H A+ = A- + OH-+c (HCl)2H+c c(HCl) = H+ + H A+ = H+ +2H+ Ka1=10-2.00 + 102.00 x 0.10 = 0.079mol -10-2.00 + 10-2.35V(HC1)二 0.0719.X 100 二 79mLm(H+A-)二 cVM =

14、 0.10 x 100 x 10-3 x 75.070.75g(b)配制pH 10.00的缓冲溶液，应加入NaOHZero Level： c(NaOH), H+A-, HO 2质子条件：c(NaOH)+曲+世A+=A- + 0H-Kc解得，c(HCl)=0.079mol L-ic(NaOH)二OH- +A -二OH- +H+a2二 10-4.00 + 10-9.78 x 0.10 二 0.062mol - L-110-10.00 +10-9.78V (NaOH) = .62 x 100 = 6.2mL1.0m(H+A -) = 0.75g解法2按共轭酸碱体系计算a)c(HA+)=c(HCl)，

15、c(H+A-)=0.i0-c(HCl)2H+=；(H+A -) - H+ K a.b)c(A-)=c(NaOH)，c(H+A-)=0.10-c(A-)=0.10-c(A-) K c(A -)a2解得，c(Na0H)=0.062mol L-i5. 解：方法c10-5.00 二 a K cab5.0c + 1.010-4.70 =aK5.0c - 1.0 a b解得：c = 0.43molL-iac = 0.75mol L_ibm(NaAc - 3气0) = 0.75 x 136 = 102gV (HAc) = 0.43 x 1000/17 = 25mL方法二4 0 1000 10:1.0 x x

16、10-3da5.0B = -=50= 0.667dpH0.300 - 2.3cK( H+)- 0.667a (H+K )2a将 K =10-4.67， H+=10-5.00 代入上式， a解得，c=1.25mol L-1m (NaAc - 3H O ) 二 cx20V(HAc)二 cx x 103 /17 二 27mL16. 解：化学计量点前：0H-= 洛爲0器=lO-mol/L pOH=5. 0 PH=9. 0化学计量点时，为KCl + H2O.pH=7.0化学计量点后，吩磐饑PM=5.OApH=9 5酚酞甲基红均可7. 解：0. 6300 = (38 X 0.3030-4 X 0. 225

17、0) X 厂需& X 舟解之：M=ll8.8. 解：1000= 0.1158mol/L46.46X0.1158 = 43.33X= 0.1242mol/L9.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-i,0.1x100用0.2 molL-i NaOH回滴，消耗碱的体积为一花二50mL ,因此终点体积为150mL, sp时溶液为NH +40.2 x100c(NH +) = 0.13mol - L-i4 sp 100 + 50H+ =K c(NH +) =；10 9.25 x 013 10 -5.1, pH 5.1spa4 spsp1）

18、代数法计算 EttZero Level：HCl，NH ，NaOH，H O 32质子条件：H+NH +c(NaOH)=c(HCl)+OH-4物料平衡：c(NH )=NH +NH 3 4 3c(HCl) -c(NaOH) - c(NH )epep3 epc(NH )3 spH + - OH -、epep Xc(NH )03 spX100%pH =4.0， epH+10-4.0j X100% = 一 X100% = 0.08% c(NH )0.133 sppH =7.0， ep=X x 100% 109.3x100% = 0.5%0109.3 + 107.0(2)用终点误差公式计算E,t1cK =

19、0.13 x= 108.4t10 -9.3pH = 4.0 ， ApH = -1.1 ； eppH = 7.0, ApH = 1.9 ep10-A pH - 10ApHE = 一一 x100%t1（cK ）2t（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。）计算结果与代数法同）10.解：(NH ) HPO - 12MoO - HO + 24OH-二 12MoO2 - + HPO2- + 2NH + + 13H O4 24324442(c(NaOH) V(NaOH)- c(HNO ) V(HNO )A w(P )=P、124丿m X 103s(0.1000 X 50.00 0.2000 x 10.27)x 30.972 x 100%1.000X103=0.3802%w(PO )= w(P)2 52A (p)二 0.3802% x 1419 x 100% 二 0.871%2 x 30.9711. 解：pH=7.0 H+ = 1O-700H- = 10-7mol/LTE()X100%(化学计量点前)=t 0005 -|Q-7.0.|g-3.750- 06%pH=10. 00H+=10-|0 0H-=10-Mmol/L1门-40TE炉MI 0.05-10-mo+q一謂丿 X 1000. 2%