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

?2??2?H2O：OH；H2C2O4：HC2O?4：HPO4；HCO3：CO3；C6H5OH：C6H5O； 4；H2PO－

－

－－??：C6H5ONH2；HS：S2；Fe(H2O)3C6H5NH3)2?； 6：Fe(H2O)5(OH?-R?NH?2CH2COOH：R?NH2CH2COO

2. 写出下列各碱的共轭酸

?2

H2O：H3O+；NO3：HNO3；HSO?4：H2SO4；S：HS；C6H5O：C6H5OH；

－

－

－

Cu(H2O)2(OH)2：Cu(H2O)3(OH)?；(CH2)6N4：(CH2)6N4H+；

－ -2－R?NHCH2COO-：R?NH?2CH2COO；P：HP

3.通过MBE和CBE 写出下列溶液的PBE (1) (NH4)2CO3

?2?MBE：[NH?4]?[NH3]?2c [H2CO3]?[HCO3]?[CO3]?c ??2??CBE：[NH?]?[H]?[HCO]?2[CO]?[OH] 433?PBE：[HCO3]?2[H2CO3]?[H?]?[OH?]?[NH3]

(2) NH4HCO3

?2?MBE：[NH?4]?[NH3]?c [H2CO3]?[HCO3]?[CO3]?c ??2??CBE：[NH?]?[H]?[HCO]?2[CO]?[OH] 4332?PBE：[H2CO3]?[H?]?[CO3]?[OH?]?[NH3]

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)KHP

MBE：[K]?c [H2P]?[HP]?[P]?c CBE： [H]?[K]?[HP]?2[P]?[OH]

质子参考水准

+

+H+ －- - H 2 P HP P2 H

?++

-H +H －+

H3O H2O OH

?-2-??-2-?PBE： [H]?[H2P]?[P]?[OH]

1

2-?(2) NaNH4HPO4

?2?3?MBE：[Na?]?c [NH?4]?[NH3]?c [H3PO4]?[H2PO4]?[HPO4]?[PO4]?c ?-?2?3?CBE：[Na?]?[NH?]?[H]?[OH]?[HPO]?2[HPO]?3[PO42444]

质子参考水准

-H+ ? NH4 NH3

++H ?+ H2PO4- H2? ? +

+ 2H HPO4PO34 H3PO4

-H+ +H+ －+

H3O H2O OH

?3?PBE：[H?]?[H2PO-4]?2[H3PO4]?[OH]?[PO4]?[NH3]

(3) NH4H2PO4

?2?3?MBE： [NH? ]?[NH]?c[HPO]?[HPO]?[HPO]?[PO43342444]?c ?-?2??CBE：[NH?[PO34]?[H]?[OH]?[H2PO4]?2[HPO4]?34]

质子参考水准

-H+ ? NH4 NH3

2? +H ? + HPO4 HPOH3PO4-2H 24? PO34+

-H+

-H+ +H+ －

H3O H2O OH

+

?3?PBE：[H?]?[H3PO4]?[OH?]?[HPO24]?2[PO4]?[NH3]

(4) NH4CN

MBE：[NH?4]?[NH3]?c [HCN]?[CN]?c CBE： [H]?[NH4]?[CN]?[OH]

质子参考水准

+

?-H

4 NH3

-??-?NH

+

－ +H HCN CN

?-H+ +H+ －

H3O H2O OH

+

PBE： [H]?[HCN]?[NH3]?[OH]

2

?(5) (NH4)2HPO4

?2?3?MBE： [NH?4]?[NH3]?2c [H3PO4]?[H2PO4]?[HPO4]?[PO4]?c ?-?2?3?CBE：[NH?]?[H]?[OH]?[HPO]?2[HPO]?3[PO42444]

质子参考水准

-H+ ? NH4 NH3

++H ?+ H2PO4- H2? ? +

+ 2H HPO4PO34 H3PO4

-H+ +H+ －+

H3O H2O OH

?3?PBE：[H?]?[H3PO4]?[OH?]?[HPO24]?2[PO4]?[NH3]

8. 下列酸碱溶液浓度均为0.10 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 Ka = 7.2×10

－4

根据判据cspKa = 0.10×7.2×10

－4

= 7.2×105>108，∴能采用等浓度的NaOH标准溶液直

－

－

接准确滴定；化学计量点为0.050 mol/L的NaF溶液。

Kb = Kw/Ka = 1.0×10cKb = 0.050 ×1.4×10

－14

/(7.2×104) = 1.4×10

－－13

－11

－11

－11

= 7.0×10> 20 Kw，c/Kb = 0.050/(1.4×10) > 400

[OH?]?cKb?0.050?1.4?10?11?8.37?10?7mol/L

pOH = 6.07 pH = 7.92 ∴选择酚酞指示剂。 （5）NaHCO3

cspKa2?0.050?5.6?10?11?0.28?10?11??10?8∴不能采用等浓度的NaOH标准溶液直

接准确滴定。

Kb2?Kw/Ka1?1.0?10?14/4.2?10?7?2.4?10?8

cspKb2?0.050?2.4?10?8?0.12?10?8?10?8 ∴能采用等浓度的HCl标准溶液直接

准确滴定；化学计量点为0.040 mol/L的H2CO3溶液。

cKa1?0.040?4.2?10?7?1.3?10?4?40Ka2 cKa1?20Kw c/Ka1?400

[H?]?cKa?0.040?4.2?10?7?1.3?10?4mol/L pH = 3.89 ∴选择甲基橙指示剂。

（6）(CH2)6N4

cspKb = 0.050×1.4×10

－9

= 7×10

－11

<108，∴不能采用等浓度的HCl标准溶液直接准确滴定。

－

3

（7）(CH2)6N4·HCl

Ka = Kw/Kb = 1.0×10cspKa = 0.050×7.1×10

－14

/(1.4×109) = 7.1×106

－

－

－7

－6

= 3.6×10

>108，∴能采用等浓度的NaOH标准溶液直接准确滴

－

定；化学计量点为0.050 mol/L的(CH2)6N4溶液。

cKb = 0.050×7.1×106= 3.6×10

－

－7

> 20 Kw，c/Kb = 0.050/(7.1×106) > 400

－

[OH?]?cKb?0.050?1.4?10?9?8.4?10?6mol/L

pOH = 5.08 pH = 8.92 ∴选择酚酞指示剂。

9. 强酸(碱)滴定一元弱酸(碱)，cspKa(Kb)≥108就可以直接准确滴定。如果用Kt表示滴定反

-

应的形成常数，那么该反应的cspKt应为多少？

答：cspKa(Kb) = cspKwKt= csp 1014Kt≥108 ∴cspKt≥106

--

10. 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：强酸(碱)反应的完全程度大，滴定突跃较大，选择指示剂范围大。若酸(碱)标准溶液的浓度太浓，计量点后过量半滴或一滴引起的误差大；若浓度太稀，滴定突跃不明显，误差也大。

11. 下列多元酸（碱）、混合酸（碱）溶液中每种酸（碱）的分析浓度均为0.10 mol/L（标明的除外），能否用等浓度的滴定剂准确进行分步滴定或分别滴定？若能直接滴定（包括滴总量），根据计算的pHsp选择适宜的指示剂？ （2）H2C2O4

Ka1?5.9?10?2，Ka2?6.4?10?5 Ka1Ka2?105 ∴不能分步滴定。

csp1Ka1?11?0.10?5.9?10?2?10?8，csp2Ka2??0.10?6.4?10?5?10?8 23∴可以用等浓度的NaOH标准溶液直接准确滴定总量；化学计量点为0.033 mol/L的Na2C2O4 溶液。

Kb1?Kw/Ka2= 1.0×10－14/(6.4×10－5) = 1.6×10－10 Kb2?Kw/Ka1= 1.0×10－14 /(5.9×10－2 ) = 1.7×10－13

[OH?]?cKb1?0.033?1.6?10?10?2.3?10?6mol/L

pOH = 5.64 pH = 8.36 ∴选择酚酞指示剂。 （6）联氨

4

Kb1?3.0?10?6，Kb2?7.6?10?15 Kb1Kb2?105 ∴能分步滴定。

csp1Kb1?11?0.10?3.0?10?6?10?8，csp2Ka2??0.10?7.6?10?15?10?8 23∴可以用等浓度的HCl标准溶液直接准确滴定至第一化学计量点，产物为0.050 mol/L

?的H2NNH3溶液。

cKb2= 0.050×7.6×10

－15

< 20 Kw c = 0.050 >20Kb1

[OH]??Kb1(cKb2?Kw)c3.0?10?6(0.050?7.6?10?15?10?14)??7.89?10?10mol/L0.050 pOH = 9.10 pH = 4.90 ∴选择甲基红指示剂。

12. HCl和HAc的混合溶液(浓度均为0.10 mol/L)，能否以甲基橙为指示剂，用0.1000 mol/LNaOH直接准确滴定其中的HCl？此时有多少HAc参与了反应(用δHAc表示)？ 答：不能直接准确滴定其中的HCl，因为HAc的cspKa= 0.05×1.8×105 > 108，HAc也能

--

被滴定。若滴定至甲基橙由红色变为黄色为终点，这时溶液pH约为4.4，参与反应的δHAc即为?Ac?

?Ac?Ka1.8?10?5????4.4?0.31 ?5[H]?Ka10?1.8?1015. 解：（1）根据题意得：

nNaOHc(V?V)20.00?V23?HCl12?? V2 = 5.00 mL 1nNa2CO3V21cHCl?2V22?cHCl?V2V2?2? V2 = 40.00 mL

cHCl?V120.001（2）根据题意得：

nNaHCO3nNaOH或者：∵

nNaHCO3nNaOH?nNaHCO312 ∴NaHCO3和NaOH反应后 ? 1nNa2CO31nNaHCO3nNa2CO3?cHCl(V2?V1)V2?20.001?? V2 = 40.00 mL

cHCl?V120.001（3）根据题意得：只含有NaOH 18. 计算下列溶液的pH值 （1）2.0×10

－

－7

mol/L HCl

解：c＜106 mol/L

c?c2?4Kw2.0?10?7?(2.0?10?7)2?4?10?14[H]???2.41?10?7mol/L

22?pH = 6.62

（2）0.020 mol/L H2SO4

5

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