第四章 酸碱滴定法

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-]īśPO Ĵij-]č(4) (NH4)3PO4 3[H3PO4] + 2[H2PO4-] +[HPO42-]+[H3O+] = [NH3] + [OH-] (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CO2,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CO2反应生成1molNaCO3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NaHCO3，即2molNaOH 与CO2反应生成1molNaCO3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 ，VNaOH ↑，cHcl 偏高；用HCl 滴定NaOH ，VHcl ↓，cHcl 偏高。

6. 标定HCl 溶液浓度时，若采用（1）部分风化的Na2B4O7·10H2O;(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）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（H3BO3） Ka1 = 5.4×10-10

⑶琥珀酸（H2C4H4O4） Ka1 = 6.9×10-5 , Ka2 = 2.5×10-6

⑷柠檬酸（H3C6H5O7） Ka1 = 7.2×10-4 , Ka2 = 1.7×10-5 , Ka3 = 4.1×10-7 ⑸顺丁烯二酸 Ka1 = 1.5×10-2 , Ka2 = 8.5×10-7 解：设Cb = Ca = 0.10 mol/L ，V a = 20.00 ml (1) 甲酸（HCOOH ） Ka = 1.77×1İĭ4 ĠĠ Ġ Ca ·Ka > 10-8，能被准确滴定 计量点产物：HCOO — 一元弱碱

[]6

4

141068.12

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H3BO3 Ka1 = 5.8×10-10，Ka2 = 1.8×10-13，Ka3 = 1.6×10-14， Ca Ka1< 10-8，Ca Ka2< 10-8，Ca Ka3< 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（H2C4H4O4）Ka1 = 6.4×10-5，Ka2 = 2.7×10-6

Ca Ka1 > 10-8，Ca Ka2 > 10-8，Ka1 / Ka2 < 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：Na2C4H4O4 二元弱碱

[]05

.995.4/1011.13

10

.0107.21056

142

1==⨯=⨯⨯=⋅=

⋅=

----

pH pOH L mol C K K C K OH b a W

b b

选酚酞指示剂 ??????????????

?????????????? ??????柠檬酸（H??C??H??O??）Ka????????????×????，Ka????????????×??Ka??????????×??

??

????????????????Ca??Ka????????

??，Ca??Ka??????????，Ca??Ka??????????，Ka??????Ka??????????，Ka??????Ka?????????? ????????????????????只有一个滴定突跃，三级离解的H 被同时滴定。 ????????????????????计量点产物：Na??C??H??O????????三元弱碱 ????????????????????用最简式计算： ????????????????????

[]05

.995.4/1011.13

10

.0107.21056

142

1==⨯=⨯⨯=⋅=

⋅=

----

pH pOH L mol C K K C K OH b a W

b b

?????????????? ??????顺丁烯二酸????Ka??????????

×??Ka????????????×???? ????????????????????????????????????????????????Ca??Ka??????????，Ca??Ka????≈????，Ka??????Ka??????????

????????????????????????可准确分步滴定，有两个滴定突跃。 ????????????????????????第一计量点：产物NaHA????两性物质

[]选甲基橙指示剂

13

.4742.0lg 4/10742.0105.5100.147221=-=⨯=⨯⨯⨯=⋅=

---+

pH L

mol K K H a a

第

二

计

量

点

：

产

物

Na2A

Ġ

侌

元

弱

禱

č

Ġ

[]选酚酞指示剂39

.961

.446.2lg 5/1046.23

10

.0105.51057142==-=⨯=⨯⨯=⋅=

----

pH pOH L mol C K K OH b a W

Ġ []选酚酞指示剂39

.961

.446.2lg 5/1046.23

10

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----

pH pOH L mol C K K OH b a W