4-酸碱滴定习题答案

第四章酸碱滴定法习题答案练习题答案1．H2CO3的共轭碱是__HCO3-___；CO32-的共轭酸是__ HCO3-__。

2．已知吡啶的Kb=，其共轭酸的Ka=____Ka=。

3．酸碱反应的实质是_______，根据质子理论，可以将_______ ________ ______ _____和都统一为酸碱反应。

（离解、水解、中和、质子自递）4．酸的浓度是指酸的____浓度，用符号______表示，规定以______为单位；酸度是指溶液中_____的浓度，常用符号_____表示，习惯上以_____表示。

(分析，C，mol/L，H+，[H+]，pH)5．标定NaOH常用的基准物有______、______。

（邻苯二甲酸氢钾，草酸）6．写出下列酸的共轭碱：H2PO4-，NH4+，HPO42-，HCO3-，H2O，苯酚。

答：HPO42-, NH3, PO43- , CO32- , OH- , C6H5O-7. 写出下列碱的共轭酸：H2PO4-，HC2O4-，HPO42-，HCO3-，H2O，C2H5OH。

答：H3PO4，H2C2O4，H2PO4-，H2CO3，H3O+，C2H5OH2+8. 酸碱滴定中指示剂的选择原则是什么?答：酸碱滴定中指示剂的选择原则是使指示剂的变色范围处于或部分处于滴定的pH突跃范围内；指示剂的变色点等于或接近化学计量点的pH。

9. 下列各种弱酸、弱碱，能否用酸碱滴定法直接测定?如果可以，应选用哪种指示剂?为什么?(1)CH2ClCOOH，HF，苯酚，羟胺，苯胺。

(2)CCl3COOH，苯甲酸，吡啶，六亚甲基四胺。

答：（1）CH2ClCOOH，HF，苯酚为酸，其pKa分别为，，。

CH2ClCOOH，HF很容易满足cK a≥10-8的准确滴定条件，故可用NaOH标准溶液直接滴定，以酚酞为指示剂。

苯酚的酸性太弱，不能用酸碱滴定法直接测定。

羟胺，苯胺为碱，其pKb分别为,, 羟胺只要浓度不是太稀，可以满足cK b≥10-8的准确滴定条件，故可用HCl标准溶液直接滴定，以甲基橙为指示剂。

苯胺的碱性太弱，不能用酸碱滴定法直接测定。

（2）CCl 3COOH ，苯甲酸为酸，其p K a 分别为和，很容易满足cK a ≥10-8的准确滴定条件，故可用NaOH 标准溶液直接滴定，以酚酞为指示剂。

吡啶，六亚甲基四胺为碱，其pK b 分别为和，不能满足cK b ≥10-8的准确滴定条件，故不能用酸碱滴定法直接测定。

10. 为什么NaOH 标准溶液能直接滴定醋酸，而不能直接滴定硼酸?试加以说明。

答：因为醋酸的pK a 为，满足cK a ≥10-8的准确滴定条件，故可用NaOH 标准溶液直接滴定；硼酸的pK a 为，不满足cK a ≥10-8的准确滴定条件，故不可用NaOH 标准溶液直接滴定。

11.判断并改错1) 当用NaOH 溶液滴定HCl 时，酚酞指示剂用量越多，变色越灵敏，滴定误差越小。

(不灵敏，越大)2) 酚酞指示剂在酸性溶液中呈现无色，在碱性溶液中呈现红色。

（pH<8, 无色；pH>10，红色）3) 标定溶液时，若基准物吸潮而纯度不高所引起的试剂误差可用空白试验校正。

（对照）4) 一元弱酸溶液的氢离子浓度等于酸的浓度。

（小于）5) 指示剂的变色范围必须全部落在滴定突跃范围之内（部分在突跃范围） 12. 计算·L -1HF 和·L -1 HOAc 溶液的pH 值。

解：已知HF 0.10c =mol ·L -1， 3.18af(HF)10K =，HOA 0.20c c =mol ·L -1，4.74af(HOAc)10K = 故 1/2HA afA HB afB [H ](//)c K c K +=+3.184.741/2(0.10/100.20/10)=+38.410-=⨯（mol ·L -1）pH=13. 计算·L -1NH 4OAc 溶液的pH 值。

解：已知c =·L -1，4NH +的9.26af af 110K K ==，HOAc 的 4.74af af 210K K ==。

Q wf a f 1/20cK K >，af 220cK >，故用最简式计算，即：1/2af 1af 2[H ][1/()]K K +=9.26 4.741/2(1010)--=⨯71.010-=⨯（mol ·L -1）pH=14. 已知试样可能含有Na 3PO 4、Na 2HPO 4、NaH 2PO 4或它们的混合物，以及其它不与酸作用的物质。

今称取试样 2.0000g ，溶解后用甲基橙指示终点，以·L -1 HCl 溶液滴定，消耗HCl 溶液。

同样质量的试样，当用酚酞指示终点时，消耗HCl 标准溶液。

求试样中各组分的质量分数。

解：当用HCl 溶液滴定到酚酞变色时，发生下述反应：Na 3PO 4+HCl=Na 2HPO 4+NaCl消耗滴定剂体积V 1mL当用HCl 溶液滴定到甲基橙变色时，发生下述反应： Na 3PO 4+HCl=Na 2HPO 4+NaClNa 2HPO 4+HCl=NaH 2PO 4+NaCl消耗滴定剂体积V 2mLQ V 2 > 2V 1∴ 此试样应为Na 2PO 4和Na 2HPO 4的混合物（试样中不会含有NaH 2PO 4） 根据反应式可知：34Na PO HCl n n =，24Na H PO HCl n n = 即：3434Na PO HCl 1Na PO V M m C =⋅2424Na HPO HCl 21Na HPO (V 2V )M m C =⋅-3434Na PO NaPO 100%Gm ω=⨯34HCl 1Na PO V 100%GC M ⋅⋅=⨯30.500012.00163.9010100%2.0000-⨯⨯⨯=⨯ 49.17%=2424Na HPO Na HPO 100%Gm ω=⨯30.5000(32.0012.002)10142.0100%2.0000--⨯⨯⨯=⨯ =%试样含%，含%。

15. 分别以Na 2CO 3和硼砂（Na 2B 4O 7·10H 2O ）标定HCl 溶液（大约浓度为·L -1），希望用去的HCl 溶液为25mL 左右。

已知天平本身的称量误差为±，从减少称量误差所占的百分比考虑，选择哪种基准物较好？解：欲使HCl 消耗量为25mL ，需称取2种基准物的质量m 1和m 2可分别计算如下：232322Na CO :Na CO 2HCl 2Na Cl CO H O +=++根据反应式可知：23Na CO HCl 12n n =即： 2323Na CO HCl HCl Na CO 12n C V M =⋅ 310.225102106.0m -⨯⨯=⨯10.26500.26m g g =≈硼砂：Na 2B 4O 7·10H 2O+2HCl=4H 3BO 3+2NaCl -+5H 2O 同理： 320.225102381.4m -⨯⨯=⨯20.95351m g g =≈可见以Na 2CO 3标定HCl 溶液，需称0.26g 左右，由于天平本身的称量误差为，称量误差为：340.210/0.267.7100.08%--⨯=⨯≈同理，对于硼砂，称量误差约为%。

可见Na 2CO 3的称量误差约为硼砂的4倍，所以选用硼砂作为标定HCl 溶液的基准物更为理想。

湖大《分析化学》第二版课后习题答案题用NaOH或HCl标准溶液滴定下列物质的溶液，求化学计量点（一个或两个）时溶液的pH，并指出用何种指示剂。

(1) ·L-1H2CO3(2) ·L-1HNO2(3) ·L-1丙二酸，pKa1=，pKa2=(4) ·L-1，Na3PO4解 (1)查得H2CO3的pKa1=，pKa2=可用NaOH标准溶液滴定至NaHCO3，此时，有所以计量点pH=，可用酚酞作为指示剂。

(2)查得HNO2的pKa=，可用NaOH标准溶液直接滴定。

计量点产物为NaNO2，=9×10-7pOH= pH=可用酚酚制为指示剂(3) 因为，，且所以当用NaOH标准溶液滴定时，两级H+同时被滴定计量点产物为丙二酸钠=×10-5 pOH= pH=可用酚酞作为指示剂(4)查得H3PO4的=，=，=，Na3PO4的=，=，=因为，，所以用HCl标准溶液可分别滴定第一级和第二级电离的OH—，第一计量点，产物为Na2HPO4pH=可选用酚酞作为指示剂第二计量点产物为NaH2PO4pH=可选用甲基红作为指示剂题设酸碱指示剂HIn的变色范围有个pH单位，若观察到刚显酸式色或碱式色的比率是相等的，此时HIn或In—所点的质量分数是多少？解根据题意有或或刚显碱式色，即设[HIn]=，则即，此时，In—所点的质量分数为%同理，刚显酸式色时，[HIn]所占的质量分数也为%题将·L-1HCl与·L-1NaNO2溶液等体积混合，溶液的pH是多少？若将·L-1HCl与·L-1 NaNO2溶液等体积混合，溶液的pH又是多少？解·L-1HCl与·L-1NaNO2等体积混合后，剩余HCl的浓度为mol·L-1HNO2的浓度为·L-1，因为pH=又，·L-1HCl与·L-1NaNO2等体积混合后，剩余NaNO2的浓度为·L-1HNO2的浓度为·L-1组成缓冲溶液。