酸碱滴定法(答案)
P73 第四章 酸碱滴定法 思考题与习题
1.写出下列溶液的质子条件式。 答:①NH4Cl:[H+]=[NH3﹒H2O]+[OH-] ②NaHSO4:[H+]=[SO42-]+[OH-]
③Na2HPO4:[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[PO43-]+[OH-]
2.某酸碱指示剂HIn的KHIn=10-4,则该指示剂的理论变色点和变色范围的pH为多少?
答:理论变色点pH=4,变色范围pH3~5
3. 下列0.1mol/L一元酸碱水溶液能否准确进行酸碱滴定?对可行的滴定,各选择何种指示剂? 解:① NH4Cl
Ka5.61010
caKa5.61011108,故不能被准确滴定
②NaAc
Kw101410Kb5.910 Ka1.7105
cbKb5.91011108,故不能被准确滴定③ClCH2COOH
caKa1.4104108,故能被准确滴定
用0.1mol/L氢氧化钠溶液滴定,化学计量点时生成NaA,[OH]cbKb
0.1110146
1.910(mol/L)421.410
pOH=5.72, ④HOCH2CH2NH2
cbKb3.1106108,故能被准确滴定
用0.1mol/L盐酸溶液滴定,
化学计量点时生成HOCH2CH2NH3Cl,[H]caKacaKw/Kb
0.1110146
4.0210(mol/L)523.110
pH=5.4,故选择甲基红指示剂
4.试判断下列多元酸能否准确分布滴定?滴定到那一级?有几个滴定突跃? 解:①0.1 mol/L草酸,
Ka15.6102,Ka21.5104 caKa10.15.6102108,caKa20.051.5104108Ka15.610224
3.731010Ka21.5104故不能分步滴定,
两步离解的H同时被滴定,有一个滴定突跃
②0.1 mol/L氢硫酸
Ka18.9108,Ka21.01019 caKa10.18.91080.89108108,caKa20.051.01019108Ka18.9108114
8.91010Ka21.01019故能分步滴定,
第一步离解的H可被准确滴定,有一个滴定突跃
③0.01 mol/L砷酸
Ka15.5103,Ka21.7107,Ka35.11012
caKa10.015.5103108,caKa2caKa3
0.011.7107108,
20.015.11012108
3
Ka15.510344
3.21010Ka21.7107故能分步滴定,
第一步离解的H可被准确滴定,有一个滴定突跃
④0.1 mol/L邻苯二甲酸
Ka11.1103,Ka23.7106 caKa10.11.1103108,caKa20.053.7106108Ka11.110324
3.01010Ka23.7106
故不能分步滴定,
两步离解的H同时被滴定,只有一个滴定突跃
答:①吡啶,选酸性溶剂 ②苯酚,选碱性溶剂 ③枸橼酸钠,选酸性溶剂 ④苯甲酸,选碱性溶剂 ⑤乙酸钠,选酸性溶剂
6. 用0.10 mol/LNaOH标准溶液滴定同浓度的邻苯二甲酸氢钾(简写KHB),计算化学计量点的pH。应选用何种指示剂?已知:H2B的pKa1=2.95,pKa2=5.41。. 解:
5.用非水滴定法测定下列物质时,哪些宜选碱性溶剂,哪些宜选酸性溶剂?
邻苯二甲酸:K
36
1.110,K3.710a1a2
用0.1mol/LNaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾,化学计量点时生成邻苯二甲酸钾钠,[OH]cBKbcbKw/Ka2
0.1110145
1.1610(mol/L)623.710
pOH=4.94,pH=14-4.94 =9.06,选择酚酞作为指示剂
7. 有一碱液,可能是NaOH或Na2CO3或NaHCO3或它们的混合物,若用盐酸溶液滴定到酚酞终点时,消耗HCl体积为V1mL;继续用甲基橙为指示剂,又用去HCl V2 mL。由V1和V2的关系判断碱液的组成?
①V1﹥V2,V2﹥0;②V2﹥V1,V1﹥0;③V1=V2;④V1=0,V2﹥0;⑤V1﹥0,V2=0 答:① V1﹥V2;V2﹥0: NaOH+Na2CO3 ② V2﹥V1,V1﹥0:Na2CO3+ NaHCO3 ③ V1=V2:Na2CO3 ④ V1=0,V2﹥0:NaHCO3 ⑤ V1﹥0,V2=0:NaOH
8.取1.250 g一元弱酸纯品溶解于50 mL水中,用浓度为0.0900 mol/L NaOH溶液滴定至化学计量点,消耗41.20 mL。求:①一元弱酸的相对分子量是多少? ②滴定时,当加入NaOH溶液8.24 mL时,溶液的pH为4.30求一元弱酸的Ka值; ③化学计量点的pH;④滴定时使用何种指示剂? 解:①
nHAnNaOH
mmcVMMcV
②
1.250
337.141.20
0.0900
1000
此时生成的缓冲液pHpKalg
cb
ca
cb8.24
pKapHlg4.30lg
ca41.20-8.24pKa4.9Ka1.26105
③化学计量点生成NaA弱碱,考虑到溶液体积的变化,该弱碱浓度为:
OH
Kw1.010140.090041.20cb5.68106(mol/L) 5Ka50.0041.201.2610
pOH5.24
④酚酞
pH8.75
9.用0.10 mol/L NaOH标准溶液滴定同浓度的甲酸,计算化学计量点的pH及分别选甲基红(终点时pH为6.2)和酚酞为指示剂(终点时pH为9.0)时的终点误差。
解:Ka=1.8×10-4
化学计量点时生成NaAc
[OH]cbKb
110146
0.051.6710(mol/L)4
1.810
pH=8.22
1) 滴定到pH=6.2,未到化学计量点,溶液中尚有未中和的甲酸。
[OH]ep10(146.2)107.81.58108(mol/L)[H]
[HA]epδHAcepcep
Ka[H]1.0106.2
0.0546.21.810101.75104(mol/L)
TE%
[OH]ep[HA]ep
cep
100%
107.81.75104100%
0.05
3.5%
2) 滴定到pH=9.0,超过了化学计量点
[OH]ep105(mol/L)[H]
[HA]epδHAcepcep
Ka[H]1.0109
0.05491.81010
2.78107(mol/L)
TE%
[OH]ep[HA]ep
cep
100%
1052.78107100%
0.05
0.2%
10.有工业硼砂1.000g,用HCl溶液(0.2000 mol/L)24.50 mL,滴定至甲基橙终点,计算试样中Na2B4O7.10H2O,Na2B4O7,B表示的百分含量。 解:
nNa2B4O72nB2O34nB2nHCl
1cVMNa2B4O7
NaBO(%)100%247
2S24.50
0.2000381.37
100%21.000
93.44%
BO(%)
2
3
cVMB2O3
S24.50
0.200069.62
100%1.000
34.11%
cVMB
B(%)2100%
S
24.50
0.200010.81
2100%1.000
10.59%
100%
11.用凯氏法测定试样中氮的含量。称取试样1.026 g,产生的NH3用H3BO3吸收,用甲基红为指示剂,用HCl溶液(0.1002 mol/L)滴定,用去HCl溶液22.85 mL,求试样中氮的百分含量。 解:
N(%)
cVMN
100%S22.85
0.100214.0067
100%1.026
3.126%
结晶紫指示剂1滴,用HClO4(0.0998 mol/L)滴定消耗8.06 mL,空白溶液消耗0.08 mL,计算盐酸麻黄碱的百分含量。(MC10H15NO.HCl=201.70)
12.精密称取盐酸麻黄碱0.1550 g,加冰醋酯10 mL与醋酸汞4 mL溶解后,加
解: 2B.HCl+Hg(Ac)2===2B.HAc+HgCl2
B.HAc+HClO4==== B.HClO4+HAc
nB.HClnHClO4
(cV)HClO4
MC10H15NO.HCl
100%
盐酸麻黄碱(%)
ms
0.0998(8.060.008)
=
0.1550
201.70
1000100%104%