第四章 酸碱滴定法(精品)

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1、第四章 酸碱滴定法1下列各酸，哪些能用NaOH溶液直接滴定或分步滴定? 哪些不能？如能直接滴定，各应采用什么指示剂？（1）甲酸（HCOOH） Ka1.810-4（2）硼酸 (H3BO3) Ka15.410-10 （3）琥珀酸（H2C4H4O4） Ka16.910-5 ， Ka22.510-6 （4）柠檬酸（H3C6H5O7） Ka17.210-4 ， Ka21.710-5 ，Ka34.110-7 （5）顺丁烯二酸 Ka11.510-2 ， Ka28.510-7 （6）邻苯二甲酸 Ka11.310-3 ， Ka23.110-6 答：（1）cKa10-8，可以直接滴定，酚酞。（2）cKa 10-8

2、，不能直接滴定。可用甘油或甘露醇等多元醇与H3BO3配位增加酸的强度。（3）cKa110-8，cKa210-8，但Ka1 /cKa2 104，不能分步滴定，一个突跃，酚酞。（4）cKa110-8，cKa210-8，cKa310-8，cKa1 / cKa2 104，cKa2 / cKa3 104，不能分步滴定。（5）cKa110-8，cKa210-8，cKa1 / cKa2 104，能分步滴定，二个突跃，先用甲基橙，再用酚酞。（6）cKa110-8，cKa210-8，cKa1 / cKa2 104，不能分步滴定，一个突跃，酚酞。2NaOH标准溶液吸收了空气中的CO2，当用于滴定（1）强酸（2）弱

3、酸时，对滴定的准确度各有何影响？答：（1）滴定强酸时：若用甲基橙：CO32- H2CO3 ，消耗2molH+，无影响。若用酚酞：碱性变色，CO32- HCO3-，消耗1molH+，结果偏低。（2）滴定弱酸时：计量点pH7，只能用酚酞，结果偏低。3标定HCl溶液时，若采用（1）部分风化的Na2B4O710H2O；（2）部分吸湿的Na2CO3；(3)在110烘过的Na2CO3，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）偏高。4为什么用盐酸可滴定硼砂而不能直接滴定醋酸钠？又为什么用氢氧化钠可滴定醋酸而不能直接滴定硼酸？解：（1）Na2B4O710H2O可看成是H

4、3BO3和NaH2BO3按1：1组成的，则B4O72-+5H2O=2H2BO3-+2H3BO3H2BO3-的，由于cKb10-8，故可用HCl标准溶液滴定。而NaAc的，由于cKb10-8，故不能用HCl标准溶液直接滴定。（2）同上，因为HAc的Ka=1.710-5，cKa10-8，所以可用NaOH滴定；而硼酸H3BO3的实际形式为HBO2H2O，Ka=5.410-10，cKa10-8，故不能用NaOH标准溶液直接滴定。5酸碱指示剂的变色原理是什么？什么是变色范围？选择指示剂的原则是什么？6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：水分对非水溶液滴定酸或碱有影响。因为水既可以接受

5、质子，又可给出质子，从质子理论的观点看来，水既是酸性杂质，又是碱性杂质。所以在非水滴定中，无论滴定的物质是酸还是碱，水均消耗较多的标准溶液。7在下列何种溶剂中，醋酸、苯甲酸、盐酸及高氯酸的酸强度都相同？（1）纯水；（2）浓硫酸；（3）液氨；（4）甲基异丁酮8用非水酸碱滴定法测定下列样品，应选择何种溶剂、指示剂、标准溶液？醋酸钠；苯甲酸；磺胺嘧啶；枸橼酸钠；苯酚解：显酸性的：、 显碱性的：、溶剂指示剂标准溶液酸性二甲基甲酰胺百里酚蓝NaOCH3碱性HAc结晶紫HClO49下列溶剂中何者为质子溶剂？何者为无质子溶剂？若为质子溶剂，是酸性溶剂还是碱性溶剂？若为无质子溶剂，是偶极亲质子溶剂还是惰性溶剂

6、？（1）冰醋酸；（2）二氧六环；（3）乙二胺；（4）甲基异丁酮；（5）苯；（6）水；（7）乙醚；（8）异丙醇；（9）丙酮；（10）丁胺。10若要对苯酚、HAc、水杨酸、HClO4进行区分滴定，应选用何种溶剂、滴定剂？答：以甲基异丁酮（pKs30）为溶剂，以氢氧化四丁胺为滴定剂。11试设计测定下列混合物中各组分的方法，写出滴定原理、指示剂、操作步骤及计算公式。（1）HCl和H3PO4；（2）HCl和硼酸；（3）HCl和NH4Cl； （4）HCl和HAc；（5）Na3PO4和NaOH；（6）Na3PO4和Na2HPO4；（7）NaHSO4和NaH2PO4；（8）NH3H2O和NH4Cl答：（1）H

7、Cl和H3PO4；均可滴定。先用甲基橙，变色时V1（HClH2O，H3PO4H2PO4-）再用酚酞，变色时V2（H2PO4-HPO42-）（2）HCl和硼酸；H3BO3的Ka=7.310-10，不能用NaOH滴定，而加入甘油后可用NaOH直接滴定。所以，可先用NaOH标准溶液滴定HCl，以甲基橙为指示剂，由红变黄，记下体积，可求出HCl的含量；再将适量的甘油加入后摇匀，加入酚酞指示剂，用NaOH标准溶液滴定至粉红色，记下体积即可测定硼酸的含量。（3）HCl和NH4Cl；NH4+的pKa9.25，不能用NaOH滴定，用NaOH标准溶液滴定HCl完全后，溶液NH4+NaCl（pH5.2），甲基红。

8、再用NH4Cl与甲醛反应释放H+，酚酞，用NaOH滴定。（4）HCl和HAc；用NaOH标准溶液，甲基黄为指示剂，滴至NaClHAc，求HCl；用NaOH标准溶液，酚酞为指示剂，滴至NaClNaAc，求HAc。（5）Na3PO4和NaOH；方法1：用HCl标准溶液，百里酚酞为指示剂滴定至无色，滴至Na2HPO4NaCl，V1；用HCl标准溶液，甲基橙为指示剂滴定至橙色，生成的Na2HPO4NaH2PO4，V2。Na3PO4V2，NaOHV1-V2方法2：甲基橙为指示剂，用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙，所用HCl溶液的体积V1。消耗HCl的物质的量等于2n（Na3PO4）+ n（NaOH）。另一

9、份待测液，百里酚酞指示剂，用HCl溶液滴定至蓝色忽然变浅，所用HCl溶液的体积V2。消耗HCl的物质的量等于n（Na3PO4）+ n（NaOH）。通过以上两组实验数据即可求出各组分含量。（6）Na3PO4和Na2HPO4；用HCl标准溶液，酚酞为指示剂，滴至Na2HPO4，V1；用HCl标准溶液，甲基橙为指示剂，滴至NaH2PO4，V2。Na3PO4V1，Na2HPO4V2-V1（7）NaHSO4和NaH2PO4；取混合液一份，以甲基橙为指示剂，用NaOH滴定至黄色。仅有NaHSO4被滴定，设消耗NaOH体积为V1。以V1计算NaHSO4的含量。 在上溶液中加入百里酚酞作指示剂，用NaOH滴定

10、至浅蓝色，设消耗NaOH体积为V2。以V2计算Na2HPO4的含量。（8）NH3H2O和NH4Cl；NH3H2O为弱碱，cKb10-8，可用HCl标准溶液滴定，甲基红。用甲醛法测NH4Cl。12有一碱液，可能含有NaOH，Na2CO3，或NaHCO3，也可能是其中两者的混合物。今用盐酸溶液滴定，以酚酞为指示剂，消耗HCl体积为V1；后用甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定，又消耗HCl体积为V2。当出现下列情况时，溶液各由哪些物质组成？（1）V1V2，V20；（2）V2V1，V10；（3）V1=V2；（4）V1=0， V20；（5）V10，V2=0，（1）NaOH+Na2CO3（2）Na2CO3

11、+NaHCO3（3）Na2CO3（4）NaHCO3（5）NaOH13计算下列溶液pH0.10mol/LNaH2PO4；0.05mol/LK2HPO4；0.05mol/L醋酸0.05mol/L醋酸钠；0.1mol/L醋酸钠；0.05mol/L邻苯二甲酸氢钾；0.20mol/LH3PO4；0.10mol/LNH4CN；0.10mol/LH3BO3；0.05mol/LNH4NO3解： HPO4-为两性物质，cKa3=0.054.810-13=2.410-1420Ka2，又因c+ Ka2c，用近似式计算 缓冲溶液 Ka1=6.910-3，Ka2=6.210-8，Ka3=4.810-13，可忽略H3PO

12、4第二级解离，cKa120Kw，c/ Ka1=0.2/6.910-3500，则采用近似式计算： 14当下列溶液各加水稀释10倍时，其pH值有何变化？计算变化前后的pH值。（1）0.1mol/L HCl；（2）0.1mol/L NaOH；（3）0.1mol/L HAc；（4）0.1mol/L NH3H2O0.1mol/L NH4Cl(1.00，2.00；13.00，12.00；2.88，3.38；9.25，9.25)15用下列数据近似地计算弱酸或弱碱的离解常数：（1）某一元弱酸摩尔质量为122.1，称取1.04g，配成100ml水溶液，其pH为2.64，计算弱酸的pKa。（2）某一元弱碱的共轭酸

13、水溶液，浓度为0.10mol/L，其pH为3.48，计算该弱碱的Kb值。解：（1）c=0.0852mol/L (2) 16用NaOH液（0.20mol/L）滴定一氯乙酸（0.20mol/L）至甲基橙变黄（pH4.4）时，还有百分之几的一氯乙酸未被滴定？解：计算滴定误差即：还有2.76的一氯乙酸未反应17计算用NaOH液（0.10mol/L）滴定HCOOH（0.10mol/L）到化学计量点时溶液的pH，并说明应选择何种指示剂？解： 用酚酞做指示剂18取苯甲酸溶液25.00ml，用NaOH溶液（0.1000mol/L）滴定误选甲基红作指示剂，当滴定剂加到20.70ml时达到终点，溶液的pH为6.2

14、0。计算：滴定终点误差；计量点的pH；苯甲酸溶液的浓度。解： 由滴定误差可知：计量点时应消耗VNaOH=20.91ml，即：n=2.09mmol19取某一元弱酸（HA）纯品1.250g，制成50ml水溶液。用NaOH溶液(0.0900mol/L)滴定至化学计量点，消耗41.20ml。在滴定过程中，当滴定剂加到8.24ml时，溶液的pH值为4.30。计算（1）HA的摩尔质量；（2）HA的Ka值；（3）化学计量点的pH值。解：（1） Mr337.1 （2） （3）20NaAc溶液（0.10mol/L）30ml稀释至70ml，用HCl溶液（0.10mol/L）滴定，计算化学计量点时的pH和超过计量点

15、2滴（0.1ml）时的pH，这一滴定可行吗?解：计量点时： 过量又滴HCl时： 此时 不能准确滴定21以HCl溶液（0.01000mol/L）滴定NaOH溶液（0.01000mol/L）20.00ml，甲基橙为指示剂，滴定到pH4.0为终点；用酚酞为指示剂，滴定到pH8.0为终点，分别计算滴定终点误差，并指出用哪种指示剂较为合适。解：同理，用酚酞指示剂误差小22用0.1000mol/LNaOH滴定0.1000mol/LHAc20.00ml，以酚酞为指示剂，终点pH9.20。计算化学计量点的pH；分别用林邦公式和式（4-10）计算终点误差，并比较结果。解： pH=9.20时， 23在0.2815

16、g含CaCO3及中性杂质的石灰石里加入HCl溶液（0.1175mol/L）20.00ml，滴定过量的酸用去5.60mlNaOH溶液，1mlNaOH溶液相当于0.975mlHCl，计算石灰石的纯度及CO2的百分质量分数。解：VHCl（剩余）5.60.9755.46mlVHCl（反应）205.4614.54mlnCaCO3=0.514.5410-30.1175=8.5410-4mol24Na2CO3液（0.1mol/L）20ml两份，用HCl液（0.2mol/L）滴定，分别用甲基橙和酚酞为指示剂，问变色时所用盐酸的体积各为多少？解：2HCl Na2CO3用甲基橙指示剂：用酚酞指示剂：Na2CO3

17、NaHCO3 H2CO3 V1 酚酞 V2 甲基橙V1+V2=VV1=V2V1=10ml25已知试样可能含有Na3PO4，Na2HPO4，NaH2PO4或它们的混合物，以及不与酸作用的物质。称取试样2.000g，溶解后用甲基橙作指示剂，以HCl溶液（0.5000mol/L）滴定时消耗32.00ml，同样质量的试样，当用酚酞作指示剂时消耗HCl溶液12.00ml。求试样的组成及各组分的百分质量分数。解： Na3PO4 V=12ml 酚酞 Na2HPO4 NaHPO4 V=12ml V=8ml 甲基橙 NaH2PO4 NaH2PO4 NaH2PO4 H3PO4 H3PO4 H3PO426粗铵盐1.

18、000g加过量NaOH溶液，产生的氨经蒸馏吸收在50.00ml（0.5000mol/L）的盐酸中，过量的盐酸用NaOH溶液（0.5000mol/L）回滴，消耗1.56ml，计算试样中NH3的百分质量分数。解：nHCl（总）500.510-3=0.025molnHCl（反应）0.025-0.7810-324.2210-3molnHCl（余）0.51.5610-3=0.7810-3molm=24.2210-317=0.412gw=41.2%27假定在无水乙醇中HClO4、C2H5ONa都完全离解。（1）以无水乙醇为溶剂，用C2H5ONa（0.100mol/L）滴定50.00ml HClO4（0.0

19、50mol/L），计算当加入0.00、12.5、24.9、25.0、25.0和30.0ml碱溶液时溶液的pH（lgC2H5OH2+）。（2）将（1）中体积从24.9到25.1的pH变化（pH）同水作溶剂、NaOH作溶剂时的情况作比较，并解释其原因。解：（1）HClO4C2H5ONa0.00ml：H+=0.05mol/L，pH*=-lgC2H5OH2+=-lg0.05=1.3012.5ml：24.9ml：25.0ml：C2H5OH2+=C2H5O-，30.0ml： pH*=19.1-2.1=17（2）在乙醇中，pH*=15.3-3.9 =11.4；在水中pH=10.2-3.9 =6.3因为乙醇的

20、pKs较水大，所以在乙醇中滴定突跃较大。28配制高氯酸冰醋酸溶液（0.05000mol/L）1000ml，需用70HClO4 4.2ml，所用的冰醋酸含量为99.8，相对密度1.05，应加含量为98，相对密度1.087的醋酐多少毫升，才能完全除去其中的水分？解：除去HClO4中的水所需酸酐：除去冰醋酸中的水所需酸酐：V=V1+V2=11.73+11.17=22.90（ml）29已知水的离子积常数Ks=10-14(即Kw=Ks=10-14)，乙醇的离子积常数Ks=10-19.1，求：（1）纯水的pH和乙醇的pC2H5OH2。（2）0.0100mol/LHClO4的水溶液和乙醇溶液的pH、p C2

21、H5OH2及pOH、pC2H5O（假设HClO4全部离解）。解：（1）纯水 pH=7.00 乙醇 （2）水溶液：H+=0.01mol/L pH=2.00 乙醇液：C2H5OH2+=0.01mol/L pC2H5OH2+=2.00 pC2H5O-=19.10-2.00=17.1030高氯酸冰醋酸溶液在24时标定的浓度为0.1086mol/L，试计算此溶液在30的浓度。解：HAc系数：1.110-3/31-萘酸及1-羟基-萘酸的固体混合物试样0.1402g，溶于约50ml甲基异丁酮中，用0.1790mol/L氢氧化四丁基铵的无水异丙醇溶液进行电位滴定。所得滴定曲线上有两个明显的终点，第一个在加入滴

22、定剂3.58ml处，第二个再加入滴定剂5.19ml处。求-萘酸及1羟基-萘酸在固体试样中的百分质量分数。解：-萘酸：C11H8O2 M1=1721-羟基-萘酸: C11H8O3 M2=188第一次滴定总量，第二次仅滴定1-羟基-萘酸 由、解得：m1=0.0607g m2=0.0542g 32忽略离子对的形成不计，求下列各溶剂所成10-3（mol/L）强酸溶液与10-3（mol/L）强碱溶液之间所包括的有用pH范围。通过计算，对这些溶剂的区分能力能得到什么启示？甲醇（pKs=16.7）；液氨（pKs=37.7，-50）；甲酸（pKs=6.2）。解：SH2+=10-3mol/L pH*=3S-=1

23、0-3mol/L pOH*=3 pH*= pKs-pOH*=16.7-3=13.7313.7 10.7个pH*单位SH2+=10-3mol/L pH*=3S-=10-3mol/L pOH*=3 pH*= pKs-pOH*=37.7-3=34.7334.7 31.7个pH*单位（mol/L） pH*=2.84（mol/L）pOH*=2.84 pH*= pKs-pOH*=6.2-2.84=3.362.843.36 0.52个pH*单位33精密称取盐酸麻黄碱0.1550g，加冰醋酸10ml与醋酸汞4ml溶解后，加结晶紫指示剂1滴，用HClO4（0.0996/L）滴定消耗8.06ml，空白溶液消耗0.08ml，计算盐酸麻黄碱的百分含量。（）解：34硫酸阿托品的含量测定：精密称定0.5438g，冰醋酸与醋酐各10ml，溶解后，加结晶紫指示剂1滴，用高氯酸（0.1000mol/L）滴定至纯蓝色时消耗8.12ml，空白溶液消耗0.02ml，已知，计算硫酸阿托品的百分含量。解：11