第六章 酸碱平衡和酸碱滴定法习题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 -解：共轭酸碱对为H 3O +—H 2O H 2O —OH - HAc —Ac - H 3O +—H 2O H 3PO 4—H 2PO 4- H 2O —OH - HCN —CN - H 2O —OH -习题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 3；HF ，F -；H 3PO 4，-24H PO ；H 2S ，HS -解：共轭酸为：HAc 、+4NH 、HF 、H 3PO 4、H 2S 共轭碱为：Ac - 、NH 3、 F-、-24H PO 、HS -共轭酸强弱顺序为：H 3PO 4、HF 、HAc 、H 2S 、+4NH 共轭碱强弱顺序为：NH 3、HS -、Ac -、F -、-24H PO习题6-3 已知下列各弱酸的θa p K 和弱碱θb p K 的值，求它们的共轭碱和共轭酸的θb p K 和θa p K(1)HCN θa p K =9.31 (2)NH 4+θa p K =9.25 (3)HCOOH θa p K =3.75 (4)苯胺 θa p K = 9.34 解：(1) θb p K = 4.69 (2) θb p K = 4.75 (3) θb p K = 10.25(4) θa p K = 4.66习题6-4 计算0.10 mo l ·L -1甲酸(HCOOH )溶液的pH 及其离解度。
解： c /θa K >500)L mol (102.41077.110.0)H (134θa ---+⋅⨯=⨯⨯==cK cpH = 2.38%2.4%10010.0/)102.4(/)H (3=⨯⨯==-+c c α习题6-5 计算下列溶液的pH(1) 0.050 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) 0.20 mol .L -1 Na 2CO 3 (6) 0.50 mol .L -1 NaHCO 3 (7) 0.10 mol .L -1 NH 4Ac (8) 0.20 mol .L -1 Na 2HPO 4 解：(1) c (H +) = 0.050 mol .L -1 pH = 1.30(2) θa K = 1.4×10-3c (H +) =1.2 ×10-2 mol .L -1 pH = 1.92 (3) c (OH -) = 1.3×10-3 mol .L -1 pOH =2.89 pH =11.11 (4) c (H +) = 1.3×10-3 mol .L -1 pH = 2.89(5) θb1K = 1.78×10-4c (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（7）pH =7.00（8）c (H +) =1.2×10-10 mol .L -1 pH = 9.92习题6-6 计算室温下饱和CO 2水溶液（即0.0400 mol .L -1）中, c (H +), c (-3HCO ),c (2-3CO )解： H 2CO 3 ＝ H + + -3HCO θa1K = 4.30×10-7c (H +) =1.31×10-3 (mol .L -1)c (-3HCO )≈c (H +) =1.31 ×10-3 (mol .L -1)-3HCO ＝ H + +2-3CO θa2K =5.61×10-11c (2-3CO )≈θa2K = 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) +4NH -NH 3 问哪组较为合适？解：(1) HCOOH -HCOO - (θa p K = 3.75)较为合适习题6-8 往100.0mL0.10mo l ·L -1HAc 溶液中加入50.0mL0.10mol·L -1NaOH 溶液，求此混合液的pH 。
解：混合后为HAc-NaAc 体系75.415.0/010.0050.015.0/010.0050.0lg 75.4)Ac ()HAc (lgp pH -θa =⨯⨯-=+=c c K习题6-9 欲配制pH=10.0的缓冲溶液，如用500.0mL0.10 mol·L -1NH 3·H 2O 溶液，需加入0.10 mol·L -1 HCl 溶液多少亳升？或加入固体NH 4Cl 多少克？（假设体积不变）解：(1) 设需加入0.10 mol·L -1HCl v mL ，)(NH )(NH lg4.751410 )(NH 434a +++-=c c c75.5(mL)75.00.10V 0.10V0.10500lg )(NH )(NH lg43==-⨯=+v c c (2) 设需加入固体NH 4Cl m 克75.045.53105001.0lg 45.53)NH (34=⨯⨯==-+m m M m c m = 0.48 (g)习题6-10 酸碱滴定中，指示剂选择的原则是什么？答：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。
习题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 0.10mol·L -1 NaF ② 0.10mol·L -1 HCN ③ 0.10mol ·L -1 CH 2ClCOOH 。
解：1) θa K = 3.53×10-4 θb K = 2.83×10-11c θb K = 2.8×10-12 < 10-8 不能直接滴定2) θa K = 4.93×10-10 c θa K = 4.93×10-11 < 10-8 不能直接滴定3) c θa K = 0.10 ⨯1.4⨯10-3 =1.4⨯10-4 >10-8 能直接滴定CH 2ClCOOH + OH -ᆖCH 2ClCOO - + H 2O计量点时-7(OH ) 6.010c -==⨯ pOH = 6.22 pH=7.78 选苯酚红作指示剂。
习题6-12 一元弱酸（HA ）纯试样1.250g ，溶于50.00mL 水中，需41.20ml 0.0900mol •L -1 NaOH 滴至终点。
已知加入8.24mLNaOH 时，溶液的pH=4.30，（1）求弱酸的摩尔质量M ，（2）计算弱酸的离解常数K a ө，（3）求计量点时的pH 值，并选择合适的指示剂指示终点。
解：(1) n (NaOH)= n (HA)0.09000×41.20×10-3=1.250/M(HA) M (HA)=337.1 (g·mol -1)(2) 当加入8.24ml NaOH 时，溶液组成为HA-A -缓冲体系5-θa θa a 101.390.424.824.820.41lg 30.4p )A (⨯==-+=-K K c(3) 化学计量点时165143L mol 106.5103.11000.5020.411020.4109000.0)OH (------⋅⨯=⨯⨯+⨯⨯==θb cK cpOH=5.25pH=8.75 选酚酞作指示剂习题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。
习题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 35406.0000.10.1061040.202500.0)CO Na (HCl)()CO Na (332132=⨯⨯⨯=⋅⋅=-m M V c ω1693.0000.101.841040.2046.282500.0)NaHCO ()(HCl)()NaHCO (33123=⨯⨯-⨯=⋅-⋅=-）（mM V V c ω习题6-15 称取含NaH 2PO 4和Na 2HPO 4及其他惰性杂质的试样1.000 g ，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20.00 mL ，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30.00 mL ，试计算：（1）ω(NaH 2PO 4)，（2）ω(Na 2HPO 4)，（3）该NaOH 标准溶液在甲醛法中对氮的滴定度。
解: -24H PO + OH - ᆖ 2-4HPO + H 2O 百里酚酞2-4HPO + H + ᆖ-24H PO 溴甲酚绿2400.010001.000119.9820.000.1000)PO (NaH (NaOH)(NaOH))PO (NaH 4242=⨯⨯⨯=⋅⋅=s m M V c ω1420.010001.000141.9620.00)0.100030.00(0.1000)HPO (Na (NaOH)](NaOH)(HCl))HCl ([)HPO (Na 4242=⨯⨯⨯-⨯=⋅⋅-⋅=sm M V c V c ωT (N/NaOH) = 0.1000×14.01×10-3=1.401×10-3 (g·mL -1)习题6-16 蛋白质试样0.2320 g 经克氏法处理后，加浓碱蒸馏，用过量硼酸吸收蒸出的氨，然后用0.1200 mol·L -1 HCl 21.00 mL 滴至终点，计算试样中氮的质量分数。