第四章 酸碱滴定法(七版)课后答案

第四章 酸碱滴定法
1．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，对测定结果有何影响？
答：（1）滴定强酸时：
若用甲基橙：CO 32- → H 2CO 3 ，消耗2molH +，无影响。

若用酚酞：碱性变色，CO 32- → HCO 3-，消耗1molH +，使测定强酸浓度偏高。

（2）滴定弱酸时：计量点pH ＞7，只能用酚酞，结果偏高。

2．为什么用盐酸可滴定硼砂而不能直接滴定醋酸钠？又为什么用氢氧化钠可滴定醋酸而不能直接滴定硼酸？
解：（1）Na 2B 4O 7∙10H 2O 可看成是H 3BO 3和NaH 2BO 3按1：1组成的，则
B 4O 72-+5H 2O=2H 2BO 3-+2H 3BO 3
H 2BO 3-的14
5b 10101018105410.K ..---⨯==⨯⨯，由于cK b ＞10-8， 故可用HCl 标准溶液滴定。

而NaAc 的14
10b 5101059101710
.K ..---⨯==⨯⨯，由于cK b ＜10-8，故不能用HCl 标准溶液直接滴定。

（2）同上，因为HAc 的K a =1.7×10-5，cK a ＞10-8，所以可用NaOH 滴定；而硼酸H 3BO 3 K a =5.4×10-10，cK a ＜10-8，故不能用NaOH 标准溶液直接滴定。

3．计算下列溶液pH
①0.10mol/LNaH 2PO 4；②0.05mol/L 醋酸＋0.05mol/L 醋酸钠；③0.1mol/L 醋酸钠；④0.10mol/LNH 4CN ；⑤0.10mol/LH 3BO 3；⑥0.05mol/LNH 4NO 3 解：①mol/L 1019.2]H [521-+⨯=⋅=a a K K 66.4pH =
②缓冲溶液 76.4p lg p pH ==+=a a
b a K
c c K
③-
6[OH ]76710mol/L .-===⨯ 12.5pOH = pH 888.=
④mol/L 1089.5106.5102.6']H [101010---+⨯=⨯⨯⨯=⋅=a a K K 23.9pH = ⑤mol/L 1035.71.0104.5]H [610--+⨯=⨯⨯=⋅=c K a 13.5pH =
⑥+6[H ]52910mol/L .-=
==⨯ p H 528.= 4．已知水的离子积常数K s =10-14(即K w =K s =10-14)，乙醇的离子积常数K s =10-19.1，求：（1）纯水的pH 和乙醇的pC 2H 5OH 2。

（2）0.0100mol/LHClO 4的水溶液和乙醇溶液的pH 、p C 2H 5OH 2及pOH 、pC 2H 5O （假设HClO 4全部离解）。

解：（1）纯水 1410
]][OH H [--+===w s K K pH=7.00 乙醇 55.9lg OH H pC 252=-=+s K
（2）水溶液：[H +]=0.01mol/L pH=2.00
乙醇液：[C 2H 5OH 2+]=0.01mol/L pC 2H 5OH 2+=2.00 pC 2H 5O -=19.10-2.00=17.10
5．取某一元弱酸（HA ）纯品1.250g ，制成50ml 水溶液。

用NaOH 溶液(0.0900mol/L)滴定至化学计量点，消耗41.20ml 。

在滴定过程中，当滴定剂加到8.24ml 时，溶液的pH 值为4.30。

计算（1）HA 的摩尔质量；（2）HA 的K a 值；（3）化学计量点的pH 值。

解：（1）04120.00900.0250.1r
⨯=M M r ＝337.1 （2）530.41026.124.58/)24.80900.010001
.337250.1(24.58/24.80900.010[HA]]][A [H --+⨯=⨯-⨯⨯⨯==－a K （3）
76.8)90.44(2114)(2114)lg (14＝＋41.20
50.0041.200.0900lg 1lg p pH b ⨯---=--=⋅--=c K c K b 6．用0.1000mol/LNaOH 滴定0.1000mol/LHAc20.00ml ，以酚酞为指示剂，终点pH9.20。

①计算化学计量点的pH ；②分别用林邦公式和式（4-10）计算终点误差，并比较结果。

解：①mol/L 1042.5]OH [6--⨯=⋅=
c K b 73.8pH =
②47.0ΔpH = %028.01001010
7.105.01010%14
547
.047.0=⨯⨯⨯-=---TE pH=9.20时，mol/L 101.58][OH 5--⨯= 5
HAC 1071.3-⨯=δ
%028.0100]OH [%HAc =⨯⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=-δsp c TE 7．已知试样可能含有Na 3PO 4，Na 2HPO 4，NaH 2PO 4或它们的混合物，以及不与酸作用的物质。

称取试样2.000g ，溶解后用甲基橙作指示剂，以HCl 溶液（0.5000mol/L ）滴定时消耗32.00ml ，同样质量的试样，当用酚酞作指示剂时消耗HCl 溶液12.00ml 。

求试样的组成及各组分的百分质量分数。

解： Na 3PO 4
↓V =12ml
酚酞← Na 2HPO 4 NaHPO 4
↓V =12ml ↓V =8ml
甲基橙← NaH 2PO 4 NaH 2PO 4 NaH 2PO 4
↓ ↓ ↓
H 3PO 4 H 3PO 4 H 3PO 4
%18.492.000
163.94100000.120.5000%PO Na 43=⨯⨯
= %39.282.000141.96100000.80.5000%HPO Na 42=⨯⨯= 8．α-萘酸及1-羟基-α-萘酸的固体混合物试样0.1402g ，溶于约50ml 甲基异丁酮中，用0.1790mol/L 氢氧化四丁基铵的无水异丙醇溶液进行电位滴定。

所得滴定曲线上有两个明显的终点，第一个在加入滴定剂3.58ml 处，第二个再加入滴定剂5.19ml 处。

求α-萘酸及1－羟基－α-萘酸在固体试样中的百分质量分数。

解：α-萘酸：C 11H 8O 2 M 1=172
1-羟基-α-萘酸: C 11H 8O 3 M 2=188
第一次滴定总量，第二次仅滴定1-羟基-α-萘酸
mol 1058.3179.0188
172321-⨯⨯=+m m ①
mol 10)58.319.5(179.0188
32-⨯-⨯=m ② 由①、②解得：m 1=0.0607g m 2=0.0542g
%3.431001402
.00607.0%1=⨯=w %68.38%2=w 9. 1尿素—2N —2NH 3—2HCl
%06.751001000
3000.0205.6050.372000.02%=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=s HCl HCl m M V C w 10．试设计测定下列混合物中各组分的方法，写出滴定原理、指示剂、操作步骤及计算公式。

（1）NaH 2PO 4和Na 2HPO 4；（2）HCl 和NH 4Cl ；（3）NH 3∙H 2O 和NH 4Cl （4）HCl 和硼酸；
答：（1）Na H 2PO 4和Na 2HPO 4；
①用NaOH 标准溶液，酚酞为指示剂，滴至Na 2HPO 4，V 1，Na H 2PO 4→V 1；
②用HCl 标准溶液，甲基橙为指示剂，滴至NaH 2PO 4，V 2 , Na 2HPO 4→V 2。

（2）HCl 和NH 4Cl ；
①NH 4+的p K a ＝9.25，不能用NaOH 滴定，用NaOH 标准溶液滴定HCl 完全后，溶液NH 4+＋NaCl （pH≈5.2），甲基红。

②再用NH 4Cl 与甲醛反应释放H +，酚酞，用NaOH 滴定。

（3）NH 3∙H 2O 和NH 4Cl ；
①NH 3∙H 2O 为弱碱，cK b ＞10-8，可用HCl 标准溶液滴定，甲基红。

②用甲醛法测NH 4Cl 。

（4）HCl 和硼酸；
H 3BO 3的K a =7.3×10-10，不能用NaOH 滴定，而加入甘油后可用NaOH 直接滴定。

所以，可先用NaOH 标准溶液滴定HCl ，以甲基橙为指示剂，由红变黄，记下体积，可求出HCl 的含量；再将适量的甘油加入后摇匀，加入酚酞指示剂，用NaOH 标准溶液滴定至粉红色，记下体积即可测定硼酸的含量。