湖南理工學(xué)院無機化學(xué)課件之復(fù)習(xí)題酸堿平衡與酸堿滴定

1、第四章 酸堿平衡與酸堿滴定習(xí)題5（酸堿平衡）1 指出下列各酸的共軛堿：HAc， H2CO3，HCO3- ，H3PO4， H2PO4-， NH4+， H2S ，HS-解：HAcAc-，H2CO3HCO3-，HCO3- CO32-，H3PO4H2PO4-，H2PO4-HPO42-，NH4+NH3，H2SHS-，HS- -S2-。2 指出下列各堿的共軛酸：Ac-， CO32- ，PO43-，HPO42- ，S2- ，NH3 ，CN-，OH-。解：Ac- HAc，CO32-HCO3-，PO43-HPO42-，HPO42-H2PO4-，S2-HS-，NH3NH4+，CN- HCN， OH- H2O。3

2、根據(jù)下列反應(yīng)，標(biāo)出共軛酸堿對。(1) H2O+H2OH3O+OH-(2) HAc+H2OH3O+Ac-(3) H3PO4+OH-H2PO4-+H2O(4)CN-+H2OHCN+H2O解： 酸共軛堿 堿共軛酸 （1） H2OOH- H2OH3O+ （2） HAcAc- H2OH3O+ （3）H3PO4H2PO42- OH-H2O （4）H2OOH- CN-HCN4 指出下列物質(zhì)中的共軛酸、共軛堿，并按照強弱順序排列起來：HAc，Ac-；NH4+，NH3；HF，F(xiàn)-；H3PO4，H2PO4-；H2S，HS-。解：共軛酸、共軛堿強弱的排列順序為：共軛酸：H3PO4HFHAcH2SNH4+共軛堿：H2

3、PO42-F-Ac-HS-NH35已知下列各酸的pKa和弱堿的pKb值，求它們的共軛堿和共軛酸的pKb和pKa（1）HCN pKa=9.31 (2) NH4+ pKa=9.25(3) HCOOH pKa=3.75 (4) 苯胺 pKb=9.34解：因為KaKb = Kw 所以pKa+ pKb= pKw.=14 (1) Kb = 14 9.31 = 4.69 (2) Kb = 14 9.25 = 4.75 (3) Kb = 14 3.75 = 10.25 (4) Ka = 14 9.34 = 4.666 計算0.10molL-1甲酸（HCOOH）溶液的pH值及其離解度。解：查表Ka=1.7710

4、-4c/K500 c(H+)=4.2110-3pH=-lg4.2110-3=2.38 = 4.2110-47 什么叫同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)？它們對弱酸弱堿的離解度有何影響？解：（1）在弱酸或弱堿溶液中，加入含有相同離子的易溶物質(zhì)，使弱酸或弱堿的離解度減小的現(xiàn)象稱為同離子效應(yīng)。此效應(yīng)使離解平衡向反應(yīng)方向移動。（2）在弱酸或弱堿溶液中，加入不含有相同離子的易溶物質(zhì)，使弱酸或弱堿的離解度略有增加的現(xiàn)象稱為鹽效應(yīng)。此效應(yīng)使離解平衡向離解的方向移動。8在純水中加入少量酸或堿，水的pH值是否改變？水的離子積常數(shù)是否改變？答：在純水中加入少量酸或堿，水的pH值要改變，但水的離子積常數(shù)不改變。9計算下列溶液的pH

5、值（1）0.05 molL-1 HCl (2)0.10 molL-1 CH2ClCOOH（3）0.10 molL-1 NH3H2O (4)0.10 molL-1 CH3COOH（5）0.20 molL-1 Na2CO3 (6)0.50 molL-1 NaHCO3（7）0.10 molL-1 NH4Ac (8)0.20 molL-1 Na2HPO4解：（1）0.05molL-1 HCl pH = -lg0.05 = 1.3 （2）0.10molL-1 CH2ClCOOH Ka = 1.410-3 CH2ClCOOH = CH2ClCOO- + H+ 平： 0.x x x x2 = 1.410-4

6、 - 1.410-3x c/K 500, pOH = -lg1.3310-3=2.88 pH = 14 2.88 = 11.12 （4）0.10molL-1HAc Ka = 1.7610-5 c/K 500, pH = -lg1.3310-3=2.88 （5）0.20molL-1Na2CO3 Kb1 = Kw /Ka2 = 1.7810-4 c/Kb1 500 pOH = -lg5.9710-3 = 2.22 pH = 14 2.22 = 11.78 （6）0.50molL-1NaHCO3 Ka1 =4.3010-7 Ka2 = 5.6110-11 pH = -lg4.910-9 = 8.31

7、 （7）0.10molL-1NH4Ac HAc 的Ka = 1.7610-5，NH3H2O 的Kb = 1.7710-5 p H = -lg9.94410-8 = 7.00 （8）0.20molL-1Na2HPO4 Ka2 = 6.2310-8 ，Ka3 = 2.210-13 ， p H = 9.9510計算室溫下飽和CO2水溶液（即0.04 molL-1）中c(H+)，c(HCO3-)，c(CO32-)。解：H2CO3H+HCO3- Ka1=4.3010-7 HCO3-H+CO3- Ka2=5.6110-11Ka2 ca/Ka1500(molL-1)c(CO32-)Ka2=5.6110-11

8、(molL-1)11何謂緩沖溶液？舉例說明緩沖溶液的作用原理。答：能夠抵抗少量酸、堿或加水稀釋，而本身pH值基本保持不變的溶液，稱為緩沖溶液。12 欲配制pH=3的緩沖溶液，有下列三組共軛酸堿對（1）HCOOH-HCOO- (2)HAc-Ac- (3)NH4+-NH3問選哪組較為合適？解：配制pH = 3的緩沖溶液，選HCOOHHCOO-最合適，因為HCOOH的pKa = 3.75，與所需的pH值最接近。13往100ml 0.10molL-1 HAc溶液中，加入50ml 0.10 molL-1NaOH溶液，求此混合液的pH值。解： HAc + NaOH = NaAc + H2O初（mol）：1

9、000.10 500.10平 (mol)： 500.10 500.10 ca=(molL-1) cb=(molL-1)pH=pKa-lg14、配制pH = 10.0的緩沖溶液，如用500mL0.10molL-1 NH3H2O溶液，問需加入0.10 molL-1HCl溶液多少毫升？，或加入固體NH4Cl多少克（假設(shè)體積不變）？解：設(shè)需加入0.10 molL-1HCl 溶液x毫升， NH3H2O + HCl = NH4Cl + H2O生成NH4Cl的濃度 = 0.10x /(500+x) (molL-1)剩余NH3H2O的濃度 = （0.10500 0.10x）/ (500+x) (molL-1)

10、pOH = 14-10 = 4 x = 75.5(mL) 設(shè)需加入NH4Cl 的濃度為y molL-1， y = 0.018(mol/L) 需加入固體NH4Cl = 0.0180.553.5 = 0.48(g)習(xí)題6（酸堿滴定）1 酸堿滴定中，指示劑選擇的原則是什么？解：指示劑的變色范圍應(yīng)全部或部分落在突躍范圍之內(nèi)。2 某酸堿指示劑的pK（HIn）=9，推算其變色范圍。解：變色范圍pH=pK HIn1=91 即為810范圍之內(nèi)。3 借助指示劑的變色確定終點，下列各物質(zhì)能否用酸堿滴定法直接準(zhǔn)確滴定？如果能，計算計量點時的pH值，并選擇合適的指示劑。0.10molL1NaF,0.10molL1HC

11、N,0.10 molL1CH2ClCOOH。解：KHF=3.53104 cKF-=（1.010-14）/(0.103.53104) 108 即NaF不能被強酸直接滴定KHCN=4.931010 cKHCN=0.104.931010108 即HCN不能被強堿直接滴定 KCH2ClCOOH=1.4103 cKCH2ClCOOH=0.101.4103108 可被強堿直接滴定=,pOH=6.23, pH=7.77, 中性紅為指示劑4 下列多元酸能否分步滴定？若能，有幾個pH突躍，能滴至第幾級？0.10mol L1草酸，0.10mol L1H2SO3,0.10mol L1H2SO4。解：H2C2O4 K

12、a1=5.90102 Ka2=6.40105 cKa1108 cKa2108 Ka1/Ka2104只能滴定到第二終點，有一個pH突躍。H2SO3 Ka1=1.54102 Ka2=1.02107 cKa1108 cKa2108有一個突躍，一級電離的H+可被準(zhǔn)確滴定。H2SO4可視為二元強酸，只有一個突躍，只能滴定到第二終點5 計算用0.10 mol L1NaOH滴定0.10 mol L1HCOOH溶液至計量點時，溶液的pH值，并選擇合適的指示劑。 pOH=5.77 pH=8.23 酚酞指示劑6 某一元弱酸（HA）純試樣1.250g，溶于50.00ml水中，需41.20ml0.09000 molL

13、1NaOH滴至終點。已知加入8.24mlNaOH時，溶液的pH=4.30，（1）求弱酸的摩爾質(zhì)量M，（2）計算弱酸的電解常數(shù)Ka，（3）求計量點時的pH值，并選擇合適的指示劑指示終點。解：依題意形成緩沖溶液。pH=4.30=pKalgpKa=4.90 Ka=1.3105pOH=5.24 pH=8.76 酚酞指示劑COOHCOOHCOOH7 以0.2000molL1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定0.2000molL1鄰苯二甲酸氫鉀溶液，近似計算滴定前及滴定劑加入至50%和100%時溶液的pH值。（已知 Ka1=1.3103 Ka2=3.9106）解：滴定前： pH=4.1850%： pH=pKa2lg1=

14、5.41 100%： =4.80 pH=9.2 酚酞指示劑8 有一濃度為0.1000molL1的三元酸，其pKa1=2, pKa2=6,pKa3=12，能否用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液分步滴定？如能，能滴至第幾級，并計算計量點時的pH值，選擇合適的指示劑。解cKa1=0.1000102108 第一級 pH=4.67 甲基橙指示劑 cKa2=0.05000106108 104 第二級： pH=8.8 酚酞或百里酚藍指示劑。cKa3=0.0331012108 三元酸第一、二級電離的H+可被準(zhǔn)確滴定，亦可分步滴定，而第三級電離的H+不能直接滴定。 9 用因保存不當(dāng)失去部分結(jié)晶水的草酸（H2C2O42H2O）作

15、基準(zhǔn)物質(zhì)來標(biāo)定NaOH的濃度，問標(biāo)定結(jié)果是偏高、偏低還是無影響。解：偏低10 某標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液保存不當(dāng)吸收了空氣中的CO2，用此溶液來滴定HCl，分別以甲基橙和酚酞作指示劑，測得的結(jié)果是否一致？解：吸收了CO2氣體的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液，用甲基橙和酚酞作指示劑測定HCl溶液，其結(jié)果不一致。11 有工業(yè)硼砂1.000g，用0.1988molL1HCl24.52ml恰好滴至終點，計算試樣中Na2B4O710H2O,Na2B4O7和B的質(zhì)量分數(shù)。（B4O72+2H+5H2O=4H3BO3）解：w(硼砂)=w(Na2B4O7)=w(B)=12 稱取純堿試樣（含NaHCO3及惰性雜質(zhì)）1.000g溶于水后

16、，以酚酞為指示劑滴至終點，需0.2500molL1HCl20.40ml；再以甲基橙作指示劑繼續(xù)以HCl滴定，到終點時消耗同濃度HCl28.46ml，求試樣中Na2CO3和NaHCO3的質(zhì)量分數(shù)。解：w(Na2CO3)=w(NaHCO3)=13 取含惰性雜質(zhì)的混合堿（含NaOH,NaCO3,NaHCO3或它們的混合物）試樣一份，溶解后，以酚酞為指示劑，滴至終點消耗標(biāo)準(zhǔn)酸液V1ml；另取相同質(zhì)量的試樣一份，溶解后以甲基橙為指示劑，用相同的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至終點，消耗酸液V2ml，（1）如果滴定中發(fā)現(xiàn)2V1=V2，則試樣組成如何？（2）如果試樣僅含等摩爾NaOH和Na2CO3，則V1與V2有何數(shù)量關(guān)系？解

17、：（1）Na2CO3 (2)3V1=2V214 稱取含NaH2PO4和Na2HPO4及其他惰性雜質(zhì)的試樣1.000g，溶于適量水后，以百里酚酞作指示劑，用0.1000molL-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至溶液剛好變藍，消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00ml，而后加入溴甲酚綠指示劑，改用0.1000 molL-1HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至終點時，消耗HCl溶液30.00ml，試計算：（1）W(NaH2PO4)，（2）W(Na2HPO4)，（3）該NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液在甲醛法中對氮的滴定度。解：w(NaH2PO4)=w(Na2HPO4)=15 稱取粗銨鹽1.000g，加過量NaOH溶液，加熱逸出的氨吸收于56.00ml 0.2500molL1H2SO4中，過量的酸用0.5000 molL1 NaOH回滴，用去堿21.56ml，計算試樣中NH3的質(zhì)量分數(shù)。解：w(NH3)=16 蛋白質(zhì)試樣0.2320g經(jīng)克氏法處理后，加濃堿蒸餾，用過量硼酸吸收蒸出的氨，然后用0.1200 molL1HCl21.00ml滴至終點，計算試樣中氮的質(zhì)量分數(shù)。解：w(N)=17 含有H3PO4和H2SO4的混合液50.00ml兩份，用0.1000molL1NaOH滴定。第一份用甲基橙作指示劑，需26.15ml NaOH到達終點；第二份用酚酞作指示劑需36.03ml Na