课后习题解析-第六章酸碱平衡与酸碱滴定法
分析化学第六章酸碱滴定习题解答
第六章酸碱滴定萧生手打必属精品1．写出下列各酸的共轭碱：H2O，H2C2O4，H2PO4-，HCO3-，C6H5OH，C6H5NH3+，HS-，Fe(H2O)63+,R-NH +CH2COOH.答：H2O 的共轭碱为OH-；；H2C2O4的共轭碱为HC2O4-；H2PO4-的共轭碱为HPO42-；HCO3-的共轭碱为CO32-；；C6H5OH 的共轭碱为C6H5O-；C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2；HS-的共轭碱为S2-；Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+；R-NH2+CH2COOH 的共轭碱为R-NHCH 2COOH 。
2. 写出下列各碱的共轭酸：H2O,NO3-，HSO4-，S2-，C6H5O-，C u(H2O) 2(OH) 2，(CH2)6N4，R—NHCH 2COO-，答：H2O 的共轭酸为H+；NO3-的共轭酸为HNO 3；HSO4-的共轭酸为H2SO4；S2的共轭酸为HS-；C6H 5O-的共轭酸为C6H 5OHC u(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH) +；(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)4N4H+；R—NHCH 2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH ，3．根据物料平衡和电荷平衡写出（1）（NH4）2CO3，（2）NH4HCO3 溶液的PBE，浓度为c（mol·L -1）。
答：（1）MBE ：[NH 4+]+[NH 3]=2c; [H 2CO3]+[HCO 3-]+[CO 32-]=cCBE：[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]PBE：[H +]+2[H 2CO3] +[HCO 3-]=[NH 3]+[OH -]（2）MBE ：[NH 4+]+[NH 3]=c; [H 2CO3]+[HCO 3-]+[CO 32-]=cCBE：[NH 4+]+[H +]=[OH -]+[HCO 3-]+2[CO 32-]PBE：[H +]+[H 2CO3]=[NH 3]+[OH -]+[CO 32-]$4．写出下列酸碱组分的MBE 、CEB 和PBE（设定质子参考水准直接写出），浓度为-1c（mol ·L ）。
《酸碱平衡及酸碱滴定》习题答案
《酸碱平衡》习题答案1. 计算pH=5.00时，0.10mol·L -1的HAc 溶液中各型体的分布系数及平衡浓度。
解：()36.01076.11010][][500.500.5=×+=+=−−−++θδa r r K H H HAc ()()()1036.036.010.0−⋅=×=⋅=L mol HAc c HAc c r δ()()64.036.0111=−=−=−HAc Ac δδ()()()11064.064.010.0−−−⋅=×=⋅=L mol Ac c Ac c r δ2. 计算0.10mol·L -1的HCOONH 4溶液的pH 。
解：由于HCOO -和NH 4+分别为弱碱和弱酸，此溶液为两性溶液体系，其中：()()()5143441077.110/1077.1−−+−×==×=NH K K NHK HCOOH K b w a aθθθ所以，根据两性物质溶液体系pH 计算公式可得：()()500.6 1077.1101077.1lg lg 51444=×××−=−=−−−+NH K HCOOH K pH a aθθ* 两性物质溶液体系pH 计算公式中涉及到的两个平衡常数均是酸的解离常数。
* 根据有效数字修约规则，本题计算结果需要保留有效数字三位，也就是6.500。
3. 欲配置pH=5.00的缓冲溶液，现有0.1mol·L -1的HAc 溶液100mL ，应加0.1mol·L -1的NaOH 溶液多少毫升？解：设需要加0.1mol·L -1的NaOH 溶液x mL ， 则根据缓冲溶液体系pH 计算公式可得：()()()()()()()()()00.5 101.0101001.0101.0lg1076.1lg lg lg ][][lg3335=××−××××+×−=−+=+=+=−−−−−−x x NaOH V NaOH c HAc V HAc c NaOH V NaOH c pK HA n A n pK HA A pK pH r r r a a rr a θθθ解方程得到：()()mL mL x 2106.064×≈=4. 取50mL0.10mol·L -1的某一元弱酸溶液，与20mL0.10mol·L -1的NaOH 溶液混合，稀释到100mL ，测得此溶液的pH=5.25，求此一元弱酸的θa K 。
四版-第六章酸碱滴定法-习题参考答案
+第六章 酸碱滴定法习题参考答案1. 写出下列各酸的共轭碱H 2O ：OH －；H 2C 2O 4：-42O HC ；--2442HPO PO H ：；--233CO HCO ：；C 6H 5OH ：C 6H 5O －；+356NH H C ：C 6H 5ONH 2；HS －：S 2－；+362O)Fe(H ：+252)(OH O)Fe(H ；-：COO CH NH R COOH CH NH R 2222++--2. 写出下列各碱的共轭酸H 2O ：H 3O +；33HNO NO ：-；424SO H HSO ：-；S 2－：HS －；C 6H 5O －：C 6H 5OH ；222)(OH O)Cu(H ：+)(OH O)Cu(H 32；(CH 2)6N 4：(CH 2)6N 4H +；--：COO CH NH R COO NHCH R 222+--；P 2－：HP－ 3.通过MBE 和CBE 写出下列溶液的PBE (1) (NH 4)2CO 3MBE ：c 2][NH ]NH [34=++ c =++--][CO ][HCO ]CO [H 23332 CBE ：][OH ]2[CO ][HCO ][H ][NH 2334---++++=+ PBE ：][NH ][OH ][H ]CO [H 2][HCO 3323+=++-+-(2) NH 4HCO 3MBE ：c =++][NH ]NH [34 c =++--][CO ][HCO ]CO [H 23332 CBE ：][OH ]2[CO ][HCO ][H ][NH 2334---++++=+ PBE ：][NH ][OH ]CO [][H ]CO [H 32332++=+--+4. 写出下列物质的MBE 、CBE 和PBE （设定质子参考水准直接写出） (1)KHPMBE ：c =+]K [ c =++][P ][HP P][H 22--CBE ： ]OH [][P 2][HP ][K ]H [2-++++=+--质子参考水准 -HPH 3O + H 2O OH －PBE ： ]OH [][P ]P [H ]H [22-++=+--H + +H + H 2P-H ++H +P 2－MBE ：c =+][Na c =++][NH ]NH [34 c =+++---][PO ][HPO ]PO [H ]PO [H 34244243CBE ：][PO 3][HPO 2]PO [H ][OH ][H ][NH ][Na 3424424---++++++=++- 质子参考水准+4NH NH 3-24HPO -34PO H 3O + H 2O OH －PBE ：][NH ][PO ][OH ]PO [H 2]PO [H ][H 3344342++=++--+-(3) NH 4H 2PO 4MBE ： c =++][NH ]NH [34 c =+++---][PO ][HPO ]PO [H ]PO [H 34244243CBE ：][PO 3][HPO 2]PO [H ][OH ][H ][NH 3424424---+++++=+- 质子参考水准+4NH NH 3-42PO HH 3O +H 2O OH －PBE ：][NH ][PO 2]HPO [][OH ]PO [H ][H 3342443+++=+---+(4) NH 4CNMBE ：c =++][NH ]NH [34 c =+][CN [HCN]-CBE ： ]OH [][CN ][NH ]H [4-+++=+-质子参考水准+4NH NH 3H 3O + H 2O OH －PBE ： ]OH [][NH ][HCN ]H [3-++=+-H + -H + +H + +2H +-42PO H H 3PO 4-H + +H +-H + -2H ++H +H 3PO 4 -H ++H +-H +-34PO -24HPO +H +HCN -H ++H +-H +CN －MBE ： c 2][NH ]NH [34=++ c =+++---][PO ][HPO ]PO [H ]PO [H 34244243CBE ：][PO 3][HPO 2]PO [H ][OH ][H ][NH 3424424---+++++=+- 质子参考水准+4NH NH 3-24HPO -34PO H 3O + H 2O OH －PBE ：][NH ][PO 2]HPO [][OH ]PO [H ][H 3342443+++=+---+8. 下列酸碱溶液浓度均为 mol/L ，能否采用等浓度的滴定剂直接准确进行滴定若能滴定，应选择什么标准溶液和指示剂 （1）HF K a = ×10－4根据判据c sp K a = ××10－4= ×10－5>10－8，∴能采用等浓度的NaOH 标准溶液直接准确滴定；化学计量点为 mol/L 的NaF 溶液。
第六章 酸碱平衡和酸碱滴定法习题答案-推荐下载
(3)
pK
pK
pK
(4) pKθa = 4.66
θ b
θ b
θ b
=
=
=
4.69
4.75
10.25
pKθa 和弱碱
习题 6-4 计算 0.10 mol·L-1 甲酸(HCOOH)溶液的 pH 及其离解度。
解： c/ Kaθ >500
c(H )
pH = 2.38
cK
θ a
pK
θ b
NH
+ 4
的值，求它们的共轭碱和共轭酸的
HCO3- ＝ H+ + CO32-
K
θ a2
=5.61×10-11
c(
CO32-
)≈
K
θ a2
=
5.61×10-11
(mol.L-1)
习题 6-7 欲配制 pH=3 的缓冲溶液，有下列三组共轭酸碱对 (1)HCOOH-HCOO- (2)HAc-Ac-
(3)
NH
+ 4
-NH3
问哪组较为合适？
解：(1) HCOOH-HCOO- ( pKθa = 3.75)较为合适
(2)NH4+ pKθa =9.25
(4)苯胺 pKθa = 9.34
0.10 1.77 104 4.2 103 (mol L1 )
c(H ) / c (4.2 103 ) / 0.10 100% 4.2%
习题 6-5 计算下列溶液的 pH (1) 0.050 mol.L-1 HCl (3) 0.10 mol.L-1 NH3·H2O
习题 6-6 计算室温下饱和 CO2 水溶液（即 0.0400 mol.L-1）中, c(H+), c( HCO3- ),c( CO32- )
第6章-酸碱平衡和酸碱滴定法
Ka θc(H c ()H c(A )A)cc2(cH (H ))=
cα 2 1-α
当α< 5%或c/Kaө≥500时 cc(H)c
HA: c(H+)=cα= cKθa 最简式
B: c(OH-)=cα= cKθb
40
当α> 5% 或
c < 500时 ，
Proton donor Proton acceptor Proton
HAc NH4+
Ac-
+
H+
酸
NH3
+
H+
碱 半
HCO3H4Y
CO32-
+
H+
反
H3Y-
+
H+
应
通式: HA
A-
+
H+
共轭酸
碱 + 质子
10
两性物质：
C O 3 2 - - H + H C O 3 - + H + H 2 C O 3 S 2 - -H + H S - + H + H 2 S
本章学习要求
1. 掌握酸碱质子的定义，共轭酸碱对，酸碱反 应的实质，共轭酸碱 Kaθ 和 Kbθ的关系;
2. 了解同离子效应，盐效应;
3. 掌握弱酸、弱碱的电离平衡，影响电离平衡
常数和电离度的因素，稀释定律；运用最简 式计算弱酸、弱碱水溶液的pH值及有关离 子平衡浓度;
1
本章学习要求
4. 了解酸度对弱酸（碱）存在形态分布状况 影响; 掌握缓冲溶液pH值的计算；
同一种弱电解质: c
25
化学式 HAc
c/mol.L-1 Kaθ
分析化学第六章酸碱滴定习题解答
第六章酸碱滴定萧生手打必属精品1．写出下列各酸的共轭碱：H2O，H2C2O4，H2PO4-，HCO3-，C6H5OH，C6H5NH3+，HS-，Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH.答：H2O的共轭碱为OH-；；H2C2O4的共轭碱为HC2O4-；H2PO4-的共轭碱为HPO42-；HCO3-的共轭碱为CO32-；；C6H5OH的共轭碱为C6H5O-；C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2；HS-的共轭碱为S2-；Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+；R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。
2. 写出下列各碱的共轭酸：H2O,NO3-，HSO4-，S2-，C6H5O-，C u(H2O)2(OH)2，(CH2)6N4，R—NHCH2COO-，COO-C O O-。
答：H2O的共轭酸为H+；NO3-的共轭酸为HNO3；HSO4-的共轭酸为H2SO4；S2的共轭酸为HS-；C6H5O-的共轭酸为C6H5OHC u(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+；(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)4N4H+；R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH，COO-C O O-的共轭酸为COO-C O O-H3．根据物料平衡和电荷平衡写出（1）(NH4)2CO3，（2）NH4HCO3溶液的PBE，浓度为c（mol·L-1）。
答：（1）MBE：[NH4+]+[NH3]=2c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE：[H+]+2[H2CO3] +[HCO3-]=[NH3]+[OH-]（2）MBE：[NH4+]+[NH3]=c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE：[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[OH-]+[CO32-]$4．写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE（设定质子参考水准直接写出），浓度为c（mol·L-1）。
四版-第六章酸碱滴定法-习题参考答案
+第六章酸碱滴定法习题参考答案1.写出下列各酸的共匏碱H2O： OH ； H2C2O4： HC2O；： H2PO；： HPO：-： HCO；： 8；-； CftHsOH： C6HQ ：C6H5NH；： C6H5ONH2： HS ： S2-； Fe(H2O)^ ： Fe(H2O)5(OH)2+；R-NH：CH.COOH： R-NHtCH.COO-2.写出下列各碱的共枕酸H2O： H3O♦: NO；： HNO,： HSO7： H.SO. ： S2'： HS'； C6H5O ： C6H5OH：C II(H2O)2(OH)2：C U(H2O)3(OH)+； (CH2)6N4： (CH2)6N4H+;R-NHCH.COO"： R-NH；CH.CXX)-： P2： HP —― 《3.通过MBE和CBE写出下列溶液的PBE(1)(NHO2CO3MBE ： [ NH ； ] + [NH 3 ] = 2c [H2CO3] + [HCO ； ] + [8，] = cCBE： [NH；] + [H-] = [HCO7] + 2[COj-] + [OH-]PBE： [HCO；] + 2[H2CO3] + [H+] = [OH-] + [NH J(2)NH4HCO3MBE： [NH；]+[NH3]= C [H2CO3] + [HCO) + [8『]=CCBE： [NH；] + [H^] = [HCO；] + 2[COj-] + [OH-]PBE： [H2C03] + [H^] = [CO；-] + [OH-] + [NHJ4.写出下列物质的MBE、CBE和PBE (设定质子参考水准直接写出)(l)KHPMBE； [K+] = c [H2P]+[HP-]+[P2']= CCBE： [H*] + [K+] = [HP-] + 2[P2-] + [OH-] 质子参考水准H2P ◄一~H— HP' -H>» P2-+H，- H+ _H3O+◄-------- H2O -------- ► OHPBE： [H-] + [H2P] = [PM + [OH-](2) NaNH 4HPO 4MBE ： [Na +] = c [NH ；]+ [NH 3] = c [H 3POJ + [H 2PO ；] + [HPO ；-] + [PO^]= CBE ： [Na +] + [NH ；] + [H +] = [OH-] + [H 2PO ；] + 2[HPO ；-] + 3[PO^]质子参考水准PBE ： [H +] + [H 2PO ；] + 2[H 3PO 4l = [OH-] + [PO^] + [NH 3]⑶ NH4H2P 。
第六章 酸碱平衡和酸碱滴定法习题及答案
第六章 酸碱平衡和酸碱滴定法习题1.是非判断题1-1在水溶液中解离度大的物质，其溶解度也大。
1-2由于乙酸的解离平衡常数)()()(HAc c Ac c H c K a -+=θ，所以只要改变乙酸的起始浓度即c(HAc)，a K θ必随之改变。
1-3在浓度均为0.01 mol ·L -1的HCl ，H 2SO 4，NaOH 和NH 4Ac 四种水溶液中，H + 和OH -离子浓度的乘积均相等。
1-4弱碱溶液越稀，其解离度越大，因而酸度也越大。
1-5将10mL 0.1 mol ·L -1NH 3·H 2O 溶液稀释至100mL ，则NH 3·H 2O 的解离度增大，OH -离子浓度也增大。
1-6在一定温度时，稀释溶液，解离常数不变而解离度增大。
1-7将氨水的浓度稀释一倍，溶液中OH - 离子浓度就减小到原来的一半。
1-8弱酸浓度越小，解离度越大，因此溶液中H + 离子浓度也就增大。
1-9根据稀释定律，弱碱溶液越稀，其解离度就越大，故溶液中（OH -）越大，溶液pH 值越大。
1-10 NaHCO 3中含有氢，故其水溶液呈酸性。
1-11 pH 值小于7的溶液一定是酸。
1-12水的离子积在18℃时为6.4×10-15，25℃时为1.00×10-14，即在18℃时水的pH 值大于25℃时的pH 值。
1-13浓度为1.0×10-7 mol ·L -1的盐酸溶液的pH 值=7.0。
1-14稀释10mL 0.1 mol ·L -1HAc 溶液至100mL ，则HAc 的解离度增大，平衡向HAc 解离方向移动，H +离子浓度增大。
1-15两种酸溶液HX 和HY ，其pH 值相同，则这两种酸溶液浓度也相同。
1-16在0.1 mol ·L -1 H 2C 2O 4溶液中，c(H +)=2c(C 2O 42-)。
1-17凡是多元弱酸，其酸根的浓度近似等于其最后一级的解离常数。
分析化学第六章酸碱滴定习题答案
分析化学第六章酸碱滴定习题答案第六章酸碱滴定萧生手打必属精品1．写出下列各酸的共轭碱：H2O，H2C2O4，H2PO4-，HCO3-，C6H5OH，C6H5NH3+，HS-，Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH.答：H2O的共轭碱为OH-；；H2C2O4的共轭碱为HC2O4-；H2PO4-的共轭碱为HPO42-；HCO3-的共轭碱为CO32-；；C6H5OH的共轭碱为C6H5O-；C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2；HS-的共轭碱为S2-；Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+；R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。
2. 写出下列各碱的共轭酸：H2O,NO3-，HSO4-，S2-，C6H5O-，C u(H2O)2(OH)2，(CH2)6N4，R—NHCH2COO-，COO-C O O-。
答：H2O的共轭酸为H+；NO3-的共轭酸为HNO3；HSO4-的共轭酸为H2SO4；S2的共轭酸为HS-；C6H5O-的共轭酸为C6H5OHC u(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+；(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)4N4H+；R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH，COO-C O O-的共轭酸为COO-C O O-H3．根据物料平衡和电荷平衡写出（1）(NH4)2CO3，（2）NH4HCO3溶液的PBE，浓度为c （mol·L-1）。
答：（1）MBE：[NH4+]+[NH3]=2c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE：[H+]+2[H2CO3] +[HCO3-]=[NH3]+[OH-]（2）MBE：[NH4+]+[NH3]=c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE：[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[OH-]+[CO32-]$4．写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE（设定质子参考水准直接写出），浓度为 c （mol·L-1）。
酸碱平衡与酸碱滴定习题答案
思考题1. 根据酸碱质子理论，什么是酸？什么是碱？酸碱反应的实质是什么？【答】酸碱质子理论：凡能放出质子(氢离子)的分子或离子都是酸，凡能与质子(氢离子)结合的分子或离子都是碱。
酸碱反应的实质是质子转移反应。
2. 根据酸碱电子理论，什么是酸？什么是碱？酸碱反应的实质是什么？【答】酸碱的电子理论：凡是能给出电子对的分子、离子或原子团都叫做碱，也叫做路易斯碱；凡是能接受电子对的分子、离子或原子团都叫做酸，也叫做路易斯酸。
酸碱反应的实质是配位键的形成并生成酸碱配合物。
3. 说明下列名词的意义：(1) 酸碱共轭对；(2) 两性物质；(3) 溶剂的质子自递反应；(4) 拉平效应和区分效应；(5) 酸的强度和酸度；(6) 稀释定律；(7) 分析浓度和平衡浓度；(8) 分布系数；(9) 质子平衡条件；(10) 同离子效应和盐效应；(11) 化学计量点和滴定终点；(12) 酸碱滴定突跃范围。
【答】(1) 质子酸失去一个质子变为质子碱，质子碱得到一个质子转为酸。
因一个质子的得失而相互转变的每一对酸碱就称为共轭酸碱对(2) 有些酸碱物质，在不同的酸碱共轭酸碱对中，有时是质子酸，有时是质子碱，把这类物质称为酸碱的两性物质。
如：HPO42－、H2PO4－、HS－、H2O等。
(3) 仅仅在溶剂分子之间发生的质子传递作用称为溶剂的质子自递反应，反应的平衡常数称为溶剂的质子自递常数。
(4) 拉平效应：在某溶剂中，不能区分酸性强弱的现象。
区分效应：在某溶剂中，能区分酸性强弱的现象。
(5) 酸的强度：表示给出质子的能力。
酸度：表示溶液中[H+]浓度或[OH－]浓度的大小。
通常以pH 或pOH表示。
(6) 弱电解质的解离度是随着浓度的减小而增大，这一规律就称为稀释定律。
(7) 在酸(或碱)的解离反应式中，当共轭酸碱对处于平衡状态时，溶液中存在着多种酸碱组分，这些组分的浓度称为平衡浓度，以[ ]表示；各组分平衡浓度之和称为分析浓度(或总浓度)，通常以c表示。
第六章 酸碱均衡和酸碱滴定法习题答案
(3)
pK
pK
pK
(4) pKθa = 4.66
θ b
θ b
θ b
=
=
=
4.69
4.75
10.25
pKθa 和弱碱
习题 6-4 计算 0.10 mol·L-1 甲酸(HCOOH)溶液的 pH 及其离解度。
解： c/ Kaθ >500
c(H )
pH = 2.38
cK
θ a
pK
θ b
NH
+ 4
的值，求它们的共轭碱和共轭酸的
pOH =2.89 pH =11.11 (4) c(H+) = 1.3×10-3 mol.L-1
pH = 2.89
(5)
K
θ b1
=
1.78×10-4
c(OH-) = 6.0×10-3 mol.L-1
pOH =2.22 pH =11.78
（6）c(H+) = 4.9×10-9 mol.L-1
pH = 8.31
H3O+—H2O HAc—AcH3PO4—H2PO4HCN—CN-
；NH3；HF，F-；H3PO4， H2P：HAc、
习题 6-3
解：(1)
H2O—OHH3O+—H2O H2O—OHH2O—OH-
指出下列物质中的共轭酸、共轭碱，并按照强弱顺序排列起来：HAc，Ac-
pK
θ b
和
pKθa
(5) 0.20 mol.L-1 Na2CO3 (7) 0.10 mol.L-1 NH4Ac 解：(1) c(H+) = 0.050 mol.L-1
pH = 1.30
(2) Kaθ = 1.4×10-3
《酸碱平衡与酸碱滴定法》习题答案
注：教材附录中给出的NH3和CH3CH2NH2的解离常数是Kbθ，而不是Kaθ7-1 写出下列酸的共轭碱。
HNO3 H2Y2- H2O H3O+COOHCOOH CHCl2COOH H2PO4- HCO3-7-2 写出下列碱的共轭酸。
H2O NH3H2PO4- HPO42- CO32-HCO3- (CH2)6N4NH2Y4-7-3 已知下列各种弱酸的Ka θ值，求它们的共轭碱的Kbθ值，并将各碱按照碱性由强到弱的顺序进行排列。
① HCN Kaθ= 6.2×10-10② HCOOH Kaθ= 1.8×10 -4③ C6H5OH Kaθ= 1.1×10-10④ H3BO3Kaθ= 5.8×10-10⑤ HPO42- Ka1θ(H3PO4)= 7.6×10 -3， Ka2θ(H3PO4)= 6.3×10 -8， Ka3θ(H3PO4)=4.4×10 -13⑥ H2C2O4Ka1θ = 5.9×10-2， Ka2θ = 6.4×10-5，解：根据共轭酸碱对的关系式：K aθK bθ= K wθ可知：K bθ=K wθ/K aθ，因此，以上各酸的共轭碱Kbθ计算如下：(1) HCN的共轭碱为CN-,其K bθ= K wθ/K aθ=(1.00⨯10-14)/(6.2×10-10)=1.6×10-5(2)HCOOH的共轭碱为HCOO--,其K bθ= K wθ/K aθ=(1.00⨯10-14)/(1.8×10-4)=5.6×10-11(3)C6H5OH的共轭碱为C6H5O-,其K bθ= K wθ/K aθ=(1.00⨯10-14)/(1.1×10-10)=9.1×10-5(4)H3BO3的共轭碱为H4BO4-,其K bθ= K wθ/K aθ=(1.00⨯10-14)/( 5.8×10-10)=1.7×10-5(5)HPO42-的共轭碱为PO43-,其K bθ= K wθ/K a3θ=(1.00⨯10-14)/(4.4×10-13)=2.3×10-2(6)H 2C 2O 4的共轭碱为HC 2O 4-,其K b θ= K w θ/K a1θ=(1.00⨯10-14)/(5.9×10-2)=1.7×10-13根据以上计算结果，各酸的共轭碱从强到弱依次为： PO 43- 〉C 6H 5O - >H 2BO 3- >CN - >HCOO -- >HC 2O 4-7-4 0.010 mol ·L -1 HAc 溶液的电离度α为0.042，求HAc 的K a θ及该溶液的H + 浓度c ( H +)。
【分析化学】第六章酸碱平衡和酸碱滴定法解析
pH计
2.质子条件式
酸失去的质子数与碱得到的质子数相等，其数学表达式称为质子条件式 例： 浓度为c的弱酸HA水溶液中 HA + H2O ⇌ H3O+ + AH2O+H2O ⇌ H3O++OH-
c(H3O+) = c(OH-)+c(A-) 简写为： c(H+) = c(OH-)+c(A-)
101
101 101
c(Ac ) 0.1 100 0.1 1 9.9
101
101 101
又K
θ a
c(H )c(Ac ) c(HAc )
得，
c(H )
K
θ a
c(Ac ) c(HAc )
K
θ a
9.9 10.1
pH 4.74
21
加入1ml0.1mol·L-1NaOH溶液:
H OH H2O 促使HAc电使H平衡右移，HAc增多 ，Ac 减小
c(HAc) c(HAc)V (HAc) V (HAc) V (HAc) V (Ac ) 1000ml V (HAc) 360ml； V (Ac ) 640ml
31
2）在一定量弱酸 / 碱溶液中加入固体共 轭碱 / 酸 来配制
例 2 ： 欲 配 制 pH=9.0 的 缓 冲 溶 液 , 应 在 500mL 0.1mol .L-1 NH3.H2O溶液中加入多少克NH4Cl(s)?
3.水的质子自递反应
H2O+H2O ⇌ H3O++OH- 简写为： H2O ⇌ H++OH-
Kw =[c (H+ )/c]·[c (OH-)/c]
《酸碱平衡及酸碱滴定》习题答案
* 两性物质溶液体系 pH 计算公式中涉及到的两个平衡常数均是酸的解离常数。 * 根据有效数字修约规则，本题计算结果需要保留有效数字三位，也就是 6.500。 3. 欲配置 pH=5.00 的缓冲溶液，现有 0.1mol·L-1 的 HAc 溶液 100mL，应加 0.1mol·L-1 的 NaOH 溶 液多少毫升？ 解：设需要加 0.1mol·L-1 的 NaOH 溶液 x mL， 则根据缓冲溶液体系 pH 计算公式可得：
1
θ
上海海洋大学
《基础化学》习题答案
熊振海
θ pH = pK a + lg
n A− cr (NaOH )V ( NaOH ) [ A − ]r θ θ = pK a + lg = pK a + lg n(HA) cr (HA)V (HA) − cr ( NaOH )V ( NaOH ) [ HA]r 0.10 × 20 ×10 −3 0.10 × 50 × 10 −3 − 0.10 × 20 ×10 −3
−14 −3
7. 把 75.0mL0.1mol·L-1 的 NaOH 溶液和 50.0mL0.2mol·L-1 的 NH4Cl 溶液相混合，计算此溶液的 pH。 解：根据题给酸碱溶液的体积关系可知，混合后的溶液应为 NH3 与其共轭酸组成的缓冲溶液。 根据缓冲溶液体系 pH 计算公式可得：
θ pH = pK a + lg
解方程得到：
(
)
0.1× x × 10 −3 0.1× 100 ×10 −3 − 0.1× x ×10 −3
x = 64(mL ) ≈ 0.6 × 10 2 (mL )
4. 取 50mL0.10mol·L-1 的某一元弱酸溶液， 与 20mL0.10mol·L-1 的 NaOH 溶液混合， 稀释到 100mL， 测得此溶液的 pH=5.25，求此一元弱酸的 K a 。 解： 根据题给酸碱溶液的体积关系可知， 混合后的溶液应为该一元弱酸与其共轭碱组成的缓冲溶液。 用 HA 和 A 分别表示该一元弱酸及其共轭碱，则根据缓冲溶液体系 pH 计算公式可得：
(完整版)第六章酸碱滴定思考题与习题答案
第6章 思考题与习题1．写出下列各酸的共轭碱：H 2O ，H 2C 2O 4，H 2PO 4-，HCO 3-，C 6H 5OH ，C 6H 5NH 3+，HS -。
答：H 2O 的共轭碱为OH -；；H 2C 2O 4的共轭碱为HC 2O 4-； H 2PO 4-的共轭碱为HPO 42-； HCO 3-的共轭碱为CO 32-；； C 6H 5OH 的共轭碱为C 6H 5O -； C 6H 5NH 3+的共轭碱为C 6H 5NH 3； HS -的共轭碱为S 2-；2. 写出下列各碱的共轭酸：H 2O,NO 3-，HSO 4-，S 2-，C 6H 5O -。
答：H 2O 的共轭酸为H +； NO 3-的共轭酸为HNO 3； HSO 4-的共轭酸为H 2SO 4； S 2的共轭酸为HS -；C 6H 5O -的共轭酸为C 2H 5OH3．为什么一般都用强酸（碱）溶液作酸（碱）标准溶液？为什么酸（碱）标准溶液的浓度不宜太浓或太稀？答：用强酸或强碱作滴定剂时，其滴定反应为：H ++OH -=H 2OK c =]][[1-+OH H =WK 1=1.0×1014 (25℃) 此类滴定反应的平衡常数K t 相当大，反应进行的十分完全。
但酸（碱）标准溶液的浓度太浓时，滴定终点时过量的体积一定，因而误差增大；若太稀，终点时指示剂变色不明显，故滴定的体积也会增大，致使误差增大。
故酸（碱）标准溶液的浓度均不宜太浓或太稀。
4．HCl 与HAc 的混合溶液（浓度均为0.10 mol·L -1），能否以甲基橙为指示剂，用0.1000 mol·L -1 NaOH 溶液直接滴定其中的HCl ？此时有多少HAc 参与了反应？ 解：C 1=0.10mol •L -1 ， K a2=1.8×10-5 ，所以 （1）不能以甲基橙为指示剂准确滴定HCl（2）因为 甲基橙的变色范围为3.1～4.4 所以 当pH=4.0时为变色转折点pH=pKa+lg HAA -4.0=4.74+lg%1.0%x x -x%=15%5．判断下列情况对测定结果的影响：（1）用混有少量的邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH 溶液的浓度；（2）用吸收了CO 2的NaOH 标准溶液滴定H 3PO 4至第一计量点；继续滴定至第二计量点时，对测定结果各如何影响？ 答：（1）使测定值偏小。
酸碱平衡与酸碱滴定习题答案
思考题1. 根据酸碱质子理论，什么是酸？什么是碱？酸碱反应的实质是什么？【答】酸碱质子理论：凡能放出质子(氢离子)的分子或离子都是酸，凡能与质子(氢离子)结合的分子或离子都是碱。
酸碱反应的实质是质子转移反应。
2. 根据酸碱电子理论，什么是酸？什么是碱？酸碱反应的实质是什么？【答】酸碱的电子理论：凡是能给出电子对的分子、离子或原子团都叫做碱，也叫做路易斯碱；凡是能接受电子对的分子、离子或原子团都叫做酸，也叫做路易斯酸。
酸碱反应的实质是配位键的形成并生成酸碱配合物。
3. 说明下列名词的意义：(1) 酸碱共轭对；(2) 两性物质；(3) 溶剂的质子自递反应；(4) 拉平效应和区分效应；(5) 酸的强度和酸度；(6) 稀释定律；(7) 分析浓度和平衡浓度；(8) 分布系数；(9) 质子平衡条件；(10) 同离子效应和盐效应；(11) 化学计量点和滴定终点；(12) 酸碱滴定突跃范围。
【答】(1) 质子酸失去一个质子变为质子碱，质子碱得到一个质子转为酸。
因一个质子的得失而相互转变的每一对酸碱就称为共轭酸碱对(2) 有些酸碱物质，在不同的酸碱共轭酸碱对中，有时是质子酸，有时是质子碱，把这类物质称为酸碱的两性物质。
如：HPO42－、H2PO4－、HS－、H2O等。
(3) 仅仅在溶剂分子之间发生的质子传递作用称为溶剂的质子自递反应，反应的平衡常数称为溶剂的质子自递常数。
(4) 拉平效应：在某溶剂中，不能区分酸性强弱的现象。
区分效应：在某溶剂中，能区分酸性强弱的现象。
(5) 酸的强度：表示给出质子的能力。
酸度：表示溶液中[H+]浓度或[OH－]浓度的大小。
通常以pH 或pOH表示。
(6) 弱电解质的解离度是随着浓度的减小而增大，这一规律就称为稀释定律。
(7) 在酸(或碱)的解离反应式中，当共轭酸碱对处于平衡状态时，溶液中存在着多种酸碱组分，这些组分的浓度称为平衡浓度，以[ ]表示；各组分平衡浓度之和称为分析浓度(或总浓度)，通常以c表示。
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第六章 酸碱平衡和酸碱滴定法6-1根据下列反应，标出共轭酸碱对。
（1） H 2O + H 2O == H 3O + + OH -（2） HAc + H 2O == H 3O + + Ac -（3） H 3PO 4 + OH - == H 2PO 4- + H 2O（4） CN - + H 2O == HCN + OH -共轭酸碱对为：(1)H 3O +—H 2OH 2O—OH - (2)HAc—Ac -H 3O +—H 2O (3)H 3PO 4—H 2PO 4-H 2O—OH - (4)HCN—CN -H 2O—OH -6-2 指出下列物质中的共轭酸、共轭碱，并按照强弱顺序排列起来：HAc ，Ac -；NH 4+，NH 3；HF ，F -；H 3PO 4，H 2PO 4-；H 2S ，HS -。
共轭酸为：HAc 、NH 4+、HF 、H 3PO 4、H 2S共轭碱为：Ac - 、NH 3、 F -、H 2PO 4-、HS-共轭酸强弱顺序为：H 3PO 4、HF 、HAc 、H 2S 、NH 4+共轭碱强弱顺序为：NH 3、HS -、Ac -、F -、H 2PO 4-6-3已知下列各弱酸的pK a θ和弱碱的pK b θ值，求它们的共轭碱和共轭酸的pK b θ和pK a θ。
(1) pK b θ = 4.69(2) pK b θ = 4.75 (3) pK b θ = 10.25 (4) pK a θ = 4.666-4 计算0.10mol • L -1甲酸(HCOOH)溶液的pH 及其离解度。
解：c /K a θ>500134a L mol 102.41077.11.0)H (---+⋅⨯=⨯⨯==cK c pH ＝2.38 %2.4%10010.0102.4%100)H (3=⨯⨯=⨯=α-+c c6-5 计算下列溶液的pH 。
(1) 0.05 mol • L -1 HCl (2) 0.10 mol • L -1 CH 2ClCOOH (3) 0.10 mol • L -1 NH 3• H 2O(4) 0.10 mol • L -1 CH 3COOH (5) 0.10 mol • L -1CH 2ClCOOH (6) 0.50 mol • L -1Na 2CO 3(7) 0.10 mol • L -1 NH 4Ac (8) 0.20 mol • L -1 Na 2HPO 4（1）解：c (H +) = 0.050 mol.L -1pH ＝1.30 （2）解：K a θ = 1.4×10-3 c /K a θ＝0.1/1.4×10-3<500123a L mol 1018.1104.11.0)H (---θ+⋅⨯=⨯⨯==cK c pH ＝1.93（3）解：K b θ = 1.77×10-5c /K b θ＝0.1/1.77×10-5>500135b L mol 1033.11077.11.0)OH (---θ-⋅⨯=⨯⨯==cK c pOH ＝2.88 pH ＝11.12（4）解：K a θ = 1.76×10-5c /K a θ＝0.1/1.76×10-5>500135a L mol 1033.11076.11.0)H (---θ+⋅⨯=⨯⨯==cK c pH ＝2.88（5）解： 41114a2w b11078.11061.5100.1---θθθ⨯=⨯⨯==K K Kc /K b1θ＝0.20/1.78×10-4>500134b1L mol 1097.51078.12.0)OH (---θ-⋅⨯=⨯⨯==cK c pOH ＝2.22 pH ＝11.78（6）解：191172a 1a L mol 1091.41061.51030.4)H (----θθ+⋅⨯=⨯⨯⨯=⋅=K K cpH ＝8.31 （7）解：17510a 4a L mol 100.11076.11064.5)HAc ()NH ()H (----θ+θ+⋅⨯=⨯⨯⨯=⋅=K K c pH ＝7.00（8）解：1101383a 2a L mol 102.1102.21023.6)H (----θθ+⋅⨯=⨯⨯⨯=⋅=K K cpH=9.926-6 计算室温下饱和CO 2水溶液（即0.04 mol • L -1 HCl ）中c (H +), c (HCO 3-), c (CO 32-)。
解：H 2CO 3 H + + HCO 3－ K a1θ=4.30×10-7 K a2θ = 5.61×10-11K a1θ >> K a2θ，计算H ＋浓度时只考虑一级电离c /K a1θ＝0.04/4.30×10-7>5001471a L mol 1031.11030.404.0)H (---θ+⋅⨯=⨯⨯==cK c143L mol 1031.1)HCO ()H (---+⋅⨯=≈c c HCO 3－ H ++CO 32－ K a2θ=5.61×10-11 111233232a L mol 1061.5)CO ()HCO ()CO ()H (-----+θ⋅⨯=≈=c c c c K6-7 欲配制pH=3的缓冲溶液，有下列三组共轭酸碱对：(1) HCOOH-HCOO －; (2) HAc-Ac -; (3) NH 4+-NH 3,问哪组较为合适？（1） HCOOH-HCOO － pK a θ = 3.75较为合适6-8 往100mL 0.10 mol L -1HAc 溶液中，加入50mL0.10 mol L -1 NaOH 溶液，求此混合液的pH 。
解：混合后为HAc-NaAc 体系，c (HAc)＝c (Ac －) 75.41lg 75.4)Ac ()HAc (lg p pH a =-=-=-θc c K6-9 欲配制 pH = 10.0的缓冲溶液，如用500mL 0.10 mol L -1 NH 3 • H 2O 溶液，问需加入0.10 mol L -1HCl 溶液多少毫升？或加入固体NH 4Cl 多少克？(假设体积不变)解： )NH ()NH (lg p pH 34a c c K +θ-=)NH ()NH (lg 25.90.1034c c +-= 75.0)NH ()NH (lg 34-=+c c 178.0)NH ()NH (34=+c c （1）设需加入HCl V mLV ＝75.6mL178.010.050010.010.0)NH ()NH (34=-⨯=+VV c c（2）设需加入固体NH 4Cl m gm ＝0.48g178.01050010.049.53)NH ()NH (334=⨯⨯=-+mc c6-10酸碱滴定中，指示剂选择的原则是什么？指示剂选择原则：指示剂变色范围全部或部分落在突跃范围内。
6-11 借助指示剂的变色确定终点，下列各物质能否用酸碱滴定法直接准确滴定？如果能，计算计量点时的pH,并选择合适的指示剂。
(1) 0.10 mol • L -1 NaF; (2) 0.10 mol • L -1 HCN; (3) 0.10 mol • L -1CH 2ClCOOH 。
解：①K a θ＝3.53×10-4 K b θ＝2.83×10-11cK b θ＝0.10×2.83×10-11<10-8 故不能直接滴定。
②K a θ＝4.93×10-10cK a θ＝0.10×4.93×10-10<10-8 故不能直接滴定。
③K a θ＝1.4×10-3 cK a θ＝0.10×1.4×10-3>10-8 故能直接滴定。
计量点时CH 2ClCOO －溶液，c ＝0.05，K b θ＝7.1×10-12c /K b θ＝0.05/7.1×10-12>5001712b L mol 100.6101.705.0)OH (---θ-⋅⨯=⨯⨯==cK c pH ＝7.78 可选苯酚红作指示剂。
6-12 一元弱酸(HA)纯试样1.250g, 溶于50.00mL 水中，需41.20mL 0.0900 mol • L -1NaOH 滴至终点。
已知加入8.24mL NaOH 时，溶液的pH=4.30, 求：(1)弱酸的摩尔质量M ;(2)弱酸的离解常数K a θ ; (3)计量点时的pH, 并选择合适的指示剂指示终点。
解：（1） )NaOH ()NaOH ()HA ()HA (V c m M =131mol g 1.337L1020.41L mol 09000.0g 250.1---⋅=⨯⨯⋅=（2）当加入8.24ml NaOH 时，溶液组成为HA-A －缓冲体系 )A ()HA (lg p pH a -θ-=c c K90.424.824.820.41lg 30.4p a =-+=θK K a θ＝1.3×10-5（3）计量点时A －溶液，K b θ＝7.7×10-1011L mol 04066.041.20)mL (50.00mL 20.41L mol 09000.0)A (---⋅=+⨯⋅=c c /K b θ＝0.04066/7.7×10-10>5001610b L mol 106.5107.704066.0)OH (---θ-⋅⨯=⨯⨯==cK cpH ＝8.75 可选酚酞作指示剂。
6-13 用因保存不当失去部分结晶水的草酸(H 2C 2O 4•2H 2O)作基准物质来标定NaOH 的浓度，问标定结果是偏高、偏低还是无影响？解：标定结果偏低。
6-14 称取纯碱试样(含NaHCO 3及惰性杂质)1.000g, 溶于水后，以酚酞为指示剂滴至终点，需0.2500 mol • L -1 HCl 20.40mL ，再以甲基橙作指示剂继续以 HCl 滴定，到终点时消耗同浓度HCl 28.46mL ，求试样中Na 2CO 3和NaHCO 3的质量分数。
解：CO 32-+H +(V 1ml)==HCO 3－HCO 3－+H +(V 2ml)==H 2CO 3 mM V c w )CO Na ()HCl ()CO Na (32132= %06.54g000.1mol g 99.105L 1040.20L mol 2500.013-1=⋅⨯⨯⨯⋅=-- mM V V c w )NaHCO ()()HCl ()NaHCO (3123-= %93.16g000.1mol g 01.84L 10)40.2046.28(L mol 2500.013-1=⋅⨯⨯-⨯⋅=--6-15称取NaH 2PO 4和Na 2HPO 4及其他惰性杂质的试样1.000g, 溶于适量水后，以百里酚酞作指示剂，用0.1000 mol • L -1 NaOH 标准溶液滴至溶液刚好变蓝，消耗NaOH 标准溶液20.00mL ，而后加入溴甲酚绿指示剂，改用0.1000 mol • L -1 HCl 标准溶液滴至终点时，消耗HCl 溶液30.00mL ，试计算：(1)ω（NaH 2PO 4）；（2）ω（Na 2HPO 4）；（3）该NaOH 标准溶液在甲醛法对氮的滴定度。