分析化学第五版第四章酸碱滴定法课后答案解析

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； H3PO4（H2PO4-）Ka1=7.52×10-3；

NH3（NH4+）Ka=5.7×10-10； HCN（CN-）Ka=6.2×10-10

HF（F-）Ka=6.8×10-4；（CH2）6N（（CH2）6NH+）Ka=1.4×10-9

HCO3-（CO3-）Ka2=5.61×10-11

酸的强弱顺序：

H3PO4 > HF > HAc> (CH2)6N4H+ > HCN > NH4+ > HCO3-

碱的强弱顺序：

CO3- > NH3 > CN- >（CH2）6N4 >Ac- > 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)Na2CO3 2[H2CO3] + [HCO3-] + [H3O+] = [OH-]

(3)(NH4)2HPO4 2[H3PO4] + [H2PO4-] + [H3O+] = [NH3] + [OH-]+[PO43-]

(4) (NH4)3PO4 3[H3PO4] + 2[H2PO4-] +[HPO42-]+[H3O+] = [NH3] + [OH-]

(5) NH4H2PO4 [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Hcl

NaOH

NaOH 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 = 1.8×10-4 ⑵硼酸（H 3BO 3） Ka 1 = 5.4×10-10

⑶琥珀酸（H 2C 4H 4O 4） Ka 1 = 6.9×10-5 , Ka 2 = 2.5×10-6

⑷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 [

]

6

4141068.12

10.01077.110----

⨯=⨯⨯=⋅=

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

-6

C 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

.0107.21056

1421==⨯=⨯⨯=⋅=

⋅=

----

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。