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第五章酸碱滴定法习题解答

第五章 酸碱滴定1.(1) H 2CO 3, C 2H 4O 2, H 3O +, C 6H 5NH 3+, NH 4+,HAc , HS - ( 2) NO 3-, OH -, HPO 42-,CO 32-, C 2O 42-, HS -, PO 43-2. HA + B == BH + + A -酸碱的离解、酸碱中和反应都是质子转移的酸碱反应,是两个共轭酸碱对共同作用的结果,酸碱中和反应所生成的盐实质上酸、碱或两性物质。

盐的水解实质也是酸、碱质子转移反应。

3. HNO 3:[H +]=[NO 3-]+[OH -]HCN :[H +]=[CN -]+[OH -] NH 3:[H +]+[NH 4+]=[OH -]NH 4HCO 3:[H +]+[H 2CO 3]=[ NH 3]+[CO -23]+[OH -]NH 4Ac :[H +]+[HAc]=[NH 3]+[OH -]Na 2HPO 4:[H +]+[H 2PO -4]+2[H 3PO 4]= [PO -4]+[OH -] Na 3PO 4:[H +]+ [HPO -24] +2[H 2PO -4]+3[H 3PO 4]= [OH -] H 2CO 3:[H +]=[HCO -3]+ 2[CO 32-]+ [OH -]H 3PO 4:[H +]=[H 2PO -4]+ 2[HPO -24] +3[PO -34]+ [OH -] 4. (1)105141056.5108.110---⨯=⨯=b K 61046.71.0-⨯=⨯⨯=-10-105.56 ][O H pOH = 5.12 pH = 8.88(2) 同理 101056.5-⨯=a K [H +] = 7.46⨯10-6pH = 5.125. 酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱,它们的共轭酸式和共轭碱式由于具有不同的结构而呈现不同的颜色。

当溶液的pH 值改变时,指示剂失去质子,由酸式转变为共轭碱式,或得到质子,由碱式转变为共轭酸式,由于结构上的改变,从而引起溶液颜色的变化。

指示剂的变色范围:pH=pK I n ±1选择指示剂的原则:指示剂的变色范围全部或部分在突跃范围内,变色点与计量点尽量接近。

变色明显。

6. 甲基橙理论变色范围pH2.4~4.4,而实际变色范围为pH3.1~4.4。

产生这种差异的原因是由于人眼对红色(深色)较之对黄色(浅色)更为敏感的缘故,所以甲基橙的变色范围在pH 小的一端就短一些。

7.酸碱在滴定过程中,溶液pH 值随滴定剂加入的变化情况即pH 滴定曲线。

滴定过程中计量点前后pH 值的突变成为滴定突变。

影响滴定曲线的因素:滴定突变范围的大小受酸碱浓度以及离解常数的影响。

8.(1)甲酸(HCOOH ) K a = 1.8×10-4C a ·K a > 10-8,能被准确滴定计量点产物:HCOO — 一元弱碱 C b K b ≥ 20K W , C b / K b > 500[]6414b a W 1067.1210.0108.110OH----⨯=⨯⨯=⋅=C K K ()78.567.1lg 61067.1lg pOH 6=-=⨯-=- 22.878.500.14pH =-=可选酚酞或苯酚红为指示剂(2)K b =1.8×10-3 1234b W a 1056.5108.110---⨯=⨯==K K KC a K a =5.56×10-13﹤10-8所以不能被准确滴定(3)C 6H 5COOH K a = 6.2×10-5 C a =0.1mol/LC a ·K a > 10-8,能被准确滴定计量点产物:C 6H 5COO — 一元弱碱 C b K b ≥ 20K W , C b / K b > 500[]65141084.2210.0102.610OH----⨯=⨯⨯=⋅=b aWC K K ()55.584.2lg 61084.2lg pOH 6=-=⨯-=- 45.855.500.14pH =-= 可选酚酞或百里酚红为指示剂(4) 1054a W b 106.1102.610---⨯=⨯==K K KC a K a =1.6×10-11﹤10-8所以不能被准确滴定 (5) K a =1.1×10-10C a K a =1.1×10-11﹤10-8所以不能被准确滴定(6) C 6H 5ONa K a = 1.1×10-10 C b =0.1mol/L5104aW b 105.9101.110---⨯=⨯==K K K C b ·K b > 10-8,能被准确滴定计量点产物:C 6H 5OH 一元弱酸 C a K a ≥ 20K W , C a / K a > 500 []6101034.2101.1210.0H --+⨯=⨯⨯==a a K C ()63.534.2lg 61034.2lg pH 6=-=⨯-=- 可选甲基红为指示剂9.(1)H 3PO 4 C =0.1mol/L K a1=7.52×10-3 K a2 =6.23×10-8 K a3=5.42×10-5CK a 1﹥10-8 K a1/ K a 2≥104 CK a 2﹤10-8 K a2/ K a 3≥104 所以,H 3PO 4可以被分步滴定(2)H 2C 2O 4 C =0.1mol/L K a1=5.6×10-2 K a2 =1.82×10-13K a2/ K a 3≤104所以,H 2C 2O 4不能被分步滴定(3)H 2SO 4 + H 3BO 3 K H2SO4=1 K H3BO3=5.81×10-10强酸与弱酸在滴定中:K H2SO4 /K H3BO 3≥104所以,两酸可以被分步滴定(4)NaOH 与 NaHCO 3 不能共存,题目不合理。

10. Na 2CO 3 0.3mol/L HCl NaHCO 3 NaCl NaOH 48.16ml NaCl 24.08mlNa 2CO 3% %95.64%100179.1100.10608.242213=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-0.3000NaOH% =%51.24%100179.11000.40)08.2416.48(3000.03=⨯⨯⨯-⨯-11. .Na 2CO 3 0.2120mol/L HCl NaHCO 3 NaCl NaHCO 3 20.50ml NaCl 25.88mlNa 2CO 3% =%52.76%1006020.099.10550.202120.0=⨯⨯⨯ NaHCO 3% =%92.156020.001.84)50.2088.25(2120.0=⨯-⨯ 12. molL 1186.01030.2537.3815722.0210233HCl =⨯⨯⨯=⨯=--V M m C 硼砂硼砂13. K b = 1.8 ⨯ 10-5(1) PH = 7.0 时,[OH -] = 10-7[][][]%56.0%100108.110101.0102%100OH OH H 2%5777b 0-=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+-⨯=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=------+KC TE (2) PH =10.0 时,[OH -] = 10-4[][][]%2.0%100108.110101.0102%100OH OH H 2%510104b 0=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+-⨯=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=------+KC TE14. CaCO 3 ~ 2HCl ~2NaOH()%68.90%1002500.010000.10080.62450.000.252480.021100021%CaCO 3CaCO HCl HCl 3=⨯⨯⨯-⨯⨯=⨯=sm M V C15.%75.98%1000.25000.25500.1100006.12650.231000.0210.25000.25100021%O H O C H 32422O .2H O C H NaOH NaOH 2422=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=⋅s m M V C16.()%70.10%1002000.010001410.81200.000.251000.01000)(%N NaOH NaOH HCl HCl =⨯⨯⨯-⨯=⨯-=sm M V C V C N17.水是两性物质,在非水酸碱滴定中有水存在,作为酸或碱杂质,消耗标准溶液,产生误差。

水的存在还会使指示剂变色不明显。

18. 不论酸的固有酸常数有多大区别,但溶于水后其固有酸强度的差异已不能表现出来,都被拉到H 3O +的强度水平,结果使它们的酸强度均相等,溶剂的这种作用称为拉平效应。

将四种酸溶于某种弱酸中,由于该弱酸的碱性比水弱,这四种酸在其中的质子转移反应不完全,并且在程度上有差别,该弱酸的这种作用称为区分效应。

在液氨中相同。

19.(1)H 2O pH = 7 pOH = 14-7=7C 2H 5OH pC 2H 5OH 2 = 9.55 pC 2H 5O = 19.1-9.55=9.55 (2) H 2O pH = 2 pOH = 14-2=12C 2H 5OH pC 2H 5OH 2 = 2 pC 2H 5O = 19.1-2=17.120.(1)甲基异丁基酮:非质子性溶剂;惰性溶剂 (2) 苯:非质子性溶剂;惰性溶剂 (3) 水:质子性溶剂;酸性溶剂 (4) 冰醋酸:质子性溶剂;酸性溶剂 (5) 乙二胺:质子性溶剂;碱性溶剂(6) 二氧六环:非质子性溶剂;惰性溶剂 (7) 乙醚:非质子性溶剂;惰性溶剂 (8) 异丁醇:质子性溶剂;酸性溶剂 (9) 丁胺:质子性溶剂;碱性溶剂 (10)丙酮:非质子性溶剂;惰性溶剂21.醋酸钠—— 乙二胺 氯化铵—— 冰醋酸 氨基酸—— 乙二胺 生物碱—— 冰醋酸苯甲酸-苯酚混合物—— 乙二胺 硫酸-盐酸混合物——甲醇 22.()()1079.024300011.011086.00011.010101=-+=-+=t t C C23.%68.7%1002500.010001600.121000.0%NH 2=⨯⨯⨯=24.(1)C 2H 5OH 的pH 为19.1则:加入碱液体积依次为0.00ml 30.1050.0lg OH H C p 252=-=;12.5ml 70.15.625.121.050050.0-lgOH H pC 252=⨯-⨯=24.9ml 87.39.749.241.050050.0-lgOH H pC 252=⨯-⨯= 25.0ml p 252OH H C = 9.55 (化学计量点) 25.1ml 88.31.755005.01.251.0-lgO H pC 52=⨯-⨯=p 252OH H C = 19.1-3.88=15.2230.0ml 20.20.805005.00.301.0-lgOH H pC 252=⨯-⨯=p 252OH H C = 19.1-2.20=16.90(2)从24.9ml 到25.1ml ,在乙醇中 △p 252OH H C =15.22-3.87=11.35, 在水中 △pH=6.2因为溶剂自身离解常数K s 越小,突越范围越大,即pH 的变化范围就越大,表明滴定终点越敏锐。

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