分析化学讲稿(第5章 酸碱滴定法 习题课)(15)

第5章酸碱滴定法

小结

1、酸碱反应的基本概念，K a和K b的关系

2、酸度对弱酸(碱)形态分布的影响（一元、多元），分布分数计算，各种形态浓度的计算；

3、质子条件的书写；酸碱溶液的[H+]计算：一元（多元）酸碱，两性物质，共轭酸碱体系。

4、酸碱缓冲溶液：缓冲容量和缓冲范围，会选择缓冲溶液并配制需要的缓冲溶液（定量计算）。

5、酸碱指示剂：了解作用原理，影响因素，掌握常用指示剂（MO、MR、PP）的变色区间和变色点。

6、酸碱滴定曲线和指示剂的选择

强酸（碱）滴定、一元弱酸（碱）滴定过程中pH计算，重点是化学计量点及±0.1%时的pH计算。了解滴定突跃与浓度、K a(K b)的关系，一元弱酸碱能被准确滴定的条件；正确选择指示剂；了解多元酸、混合酸、多元碱溶液分步滴定或全部滴定的条件及指示剂的选择。

7、终点误差的计算。

8、酸碱滴定法的应用：混合碱(酸)、含氮量、H3BO3的测定。

习题课

例1：称取一元弱酸HA试样 1.000g，溶于60.00mL水中，用0.2500mol·L-1 NaOH滴定。已知中和HA至50%时，溶液的pH=5.00，

当滴定至化学计量点时pH=9.00。计算试样中HA 的质量分数。 （假设HA 的摩尔质量为82.00g·mol -1） （P 165习题23）

解：HA 被中和一半时，pH = pKa ，即pKa =5.00

中和至计量点时，溶液为一元弱碱溶液，b NaA K c OH =-][ 120.90.140.5221000.0)

10(1010][][----+-⋅=⨯===L mol H K K K OH c w a b NaA 设加入NaOH 溶液V mL ，则计量点时

0.2500×V= 0.1000×（60.00+V ）

解得：V ＝40.00mL

例2：称取含硼酸及硼砂的试样0.6010g ，用0.1000mol·L -1HCl 标准溶液滴定，以甲基红为指示剂，消耗HCl 溶液20.00mL ；再加甘露醇强化后，以酚酞为指示剂，用0.2000mol·L -1NaOH 标准溶液滴定消耗30.00mL 。计算试样中硼砂和硼酸的质量分数。（师大本P 151思考题与习题35）

解： B 4O 72- +2H + + 5H 2O ═ 4H 3BO 3

HCl O B n n 2/1274=-

%45.63%1006010

.037.3811000.201000.0213274=⨯⨯⨯⨯⨯=--O B ω 用HCl 溶液滴定硼砂生成的硼酸的物质的量

HCl HCl O B n n n n 22/14427

4=⨯==- %58.20%1006010

.083.6110)00.201000.0200.302000.0(333=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=-BO H ω 例3：用1.000 mol·L -1NaOH 溶液滴定50.00 mL H 2SO 4和H 3PO 4混

30.1000(60.0040.00)1082.00100%82.00%1.000

ω-⨯+⨯⨯=⨯=

合酸，结果如下：

加入NaOH （mL ） 26.00 30.00 pH 值 7.20 9.78

计算混合酸中H 2SO 4和H 3PO 4浓度各为多少？

已知：H 2SO 4 K a2 =1.0×10-2 ，H 3PO 4 的K a1 = 7.6×10-3，K a2 =

6.3×10-8，K a3 = 4.4×10-13。

解：pH=7.20时，4

242H PO Na PO NaH c c = H 2SO 4的两个H +全部被滴定，H 3PO 4被滴定3/2个H + pH=9.78，H 3PO 4被滴定2个H +

000.1)00.2600.30(00.5024

3⨯-=⨯PO H c ，116.043-⋅=L mol c PO H

000.100.2600.502324342⨯=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+PO H SO H c c ，114.04

2-⋅=L mol c SO H 例4：设计测定混合物中各组分含量的方法。（包括主要步骤、滴定剂、指示剂、含量计算公式，固体试样用质量分数表示，液体试样用质量浓度g·L -1表示）（武大本P 162思考题9）

（1）HCl ＋H 3BO 3 （2）H 2SO 4＋H 3PO 4

（3）HCl ＋NH 4Cl （4）Na 3PO 4＋Na 2HPO 4

（5）NaOH ＋Na 3PO 4 （6）NaH 2PO 4＋NaHSO 4 解：（1）HCl ＋H 3BO 3

准确移取 VmL 混合试液，以甲基红为指示剂，用浓度为c 的NaOH 标准溶液滴定，消耗NaOH 溶液V 1 mL ；再加适量甘露醇或甘油溶液强化后，以酚酞为指示剂，用NaOH 标准溶液继续滴定，

又消耗V 2 mL 。

11()HCl HCl cV M g L V ω-=⋅ 333321()H BO H BO cV M g L V ω-=⋅

（2）H 2SO 4＋H 3PO 4

准确移取 VmL 混合试液，以甲基红为指示剂，用浓度为c 的NaOH 标准溶液滴定H 2SO 4至Na 2SO 4，H 3PO 4至NaH 2PO 4，消耗NaOH 溶液V 1 mL ；再加入酚酞为指示剂，用NaOH 标准溶液继续滴定，又消耗V 2 mL 。

)(124343-⋅=L g V M cV PO H PO H ω )(2)(1214242-⋅-=L g V M V V c SO H SO H ω

（3）HCl ＋NH 4Cl

准确移取 VmL 混合试液，以甲基红为指示剂，用浓度为c 的NaOH 标准溶液滴定HCl 至NaCl ，消耗NaOH 溶液V 1 mL ；再加适量甲醛溶液强化后，以酚酞为指示剂，用NaOH 标准溶液继续滴定，又消耗V 2 mL 。

11()HCl HCl cV M g L V ω-=⋅ )(1244-⋅=L g V M cV Cl

NH Cl NH ω

（4）Na 3PO 4＋Na 2HPO 4

准确称取试样mg 加适量水溶解，以酚酞为指示剂，用浓度为c 的HCl 标准溶液滴定Na 3PO 4至Na 2HPO 4 ，消耗HCl 溶液V 1 mL ；再加入甲基红为指示剂，继续用浓度为c 的HCl 标准溶液滴定Na 2HPO 4至NaH 2PO 4，又用去V 2 mL 。

m M cV PO Na PO Na 31104343-⨯=ω m M V V c H P O Na HPO Na 31210)(4242-⨯-=ω