《酸堿平衡與酸堿滴定法》習(xí)題答案

注：教材附錄中給出的 不是 寫出下列酸的共軛堿。 答： 題目所給酸的共軛堿如下表所示： 酸 23O+ 2軛堿 3O+ 寫出下列 堿的共軛酸。 ( 答： 題目所給酸的共軛 酸 如下表所示： 酸 共軛堿 2 共軛堿 7已知下列各種弱酸的 它們的共軛堿的 將各堿按照堿性由強(qiáng)到弱的順序進(jìn)行排列。 10 10 10 10 3 10 3 10 3 10 10 10 解：根據(jù)共軛酸堿對的 關(guān)系式： 此，以上各酸的共軛堿 (1) 0(10102) 0(10103)6 0(10104)4 0( 10105) 0(10106) 0(1010據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，各酸的共軛堿從強(qiáng)到弱依次為： 液的電離度為 濃度 c ( H+)。如果在 500 述溶液中，加入 體積不變），求該溶液的電離度及 H+ 濃度 c( H+)，上述結(jié)果說明什么問題？ 解： 由于 0 以按照一元弱酸水溶液處理； 又 1314c 并且， c 3 采用一元弱酸濃度的近似式： 12323301o +)=5) 51014 1314c 并且， c 35 采用一元弱 堿 濃度的最簡式： 1350b Lm 46) 21314 1314 c 并且， c 21 采用一元弱堿濃度的近似式： 12222201o H=147) 00 1314 231 采用 兩性物質(zhì)酸度計(jì)算 最簡式： 56322 +)=8) 0 =0可根據(jù)教材公式 7行計(jì)算該溶液的酸度 0 1314 45 不能進(jìn)行近似計(jì)算，把數(shù)據(jù)代入教材公式 7 c(H+)=0H=+)=9) 0001314 682 采用近似公式： 10 1 1 +)=下列四對化合物可供你選擇以配制 緩沖溶液，應(yīng)選 擇哪一對？其共軛酸堿的濃度比應(yīng)是多少？ （ 1） （ 2） 3） （ 4） ： 四種配置方案的 于配置緩沖液需要共軛酸堿對的 ，因此可以選擇第四種方案。 根據(jù)公式： c c/ 共軛酸堿濃度比為： 1 4 a 。 7欲配制 250 mL 緩沖溶液，需在 液和水各多少毫升？ 解：根據(jù)緩沖溶液酸度計(jì)算公式得： c c/ 由于 0題給緩沖液中，共軛酸堿濃度比為： a A c a 設(shè)需要在 溶液中加入 積為 x 毫升，則： N a A c )n ( H A c)c( N a A c)c( H A c ) 解方程得： x=要 加入的水的容積為： V 總 0-2(7下列弱酸、弱堿能否用酸堿滴定法直接滴定？如果可以，化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的選什么作指示劑？假設(shè)酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液及各弱酸、 （ 1） （ 2） （ 3）4) (5) （ 6） （ 7） （ 8） (9) (10)10： (1) 解離常數(shù)為 0： 843 ，根據(jù)酸堿滴定理論， 在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，控制體系 解離常數(shù)為： 12314K 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處 c(于初始濃度的 1/2，所以有： C l C O 并且： l C O 12 因此，可以采用最簡式計(jì)算體系的酸堿度： 17120b Lm 故化學(xué)計(jì)量點(diǎn)初， 據(jù)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處的 以選擇中性紅或者酚紅指示劑。 (2) 0知： 81110 因此，不能用酸堿滴定法直接滴定該水溶液。 (3) 苯酚水溶液的解離常數(shù) 0： 81110 因此，不能用酸堿滴定法直接滴定該水溶液。 (4)水溶液中苯胺的解離常數(shù) 0此可知： 則： 81110 因此，不能用酸堿滴定法直接滴定該水溶液。 (5)水 溶液中乙胺的解離常數(shù) 0此， 則： 854 因此，可以用酸堿滴定法直接滴定該水溶液。 在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處，控制體系 其解離常數(shù)為： 11514K cK/c 911 因此，可以采用最簡式計(jì)算體系的酸堿度： 17110a Lm 故 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處， +)=據(jù)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處的 以選擇 甲基 紅指示劑。 (6) 水溶液中 解離常數(shù) 1000此， 81110 所以，不能用酸堿滴定法直接滴定該水溶液。 (7) 水溶液中 1000此， 865 所以，可以用酸堿滴定法直接滴定該水溶液。 在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處，控制體系 解離常數(shù)為： 10a cK/c 710 因此，可以采用最簡式計(jì)算體系的酸堿度： 16100a Lm 故化學(xué)計(jì)量點(diǎn) 處 ， +)= 根據(jù)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處的 以選擇甲基紅指示劑。 (8) 水溶液中 1000此， 865 所以，可以用酸堿滴定法直接滴定該水溶液。 在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處，控制體系 6解離常數(shù)為： 10a cK/c 810 因此，可以采用最簡式計(jì)算體系的酸堿度： 16100a Lm 故化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處， +)= 根據(jù)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處的 以選擇甲基紅指示劑。 (9) 水溶液中 1000此， 81110 所以，不能用酸堿滴定法直接滴定該水溶液。 (10) 10 32332274 滴定過程中，同酸發(fā)生 反應(yīng)的是 解離常數(shù) 5b ,因此可以被 準(zhǔn)溶液滴定，滴定總反應(yīng)： 332274 滴定到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，溶液體積變?yōu)槌跏俭w積的 3 倍 ， 倍 ，因此： L/m 100a 因此， +)=以采用甲基紅作指示劑。 7下列各多元弱酸弱堿（始濃度為 0.1 否用酸堿滴定法直接滴定？如能滴定，有幾個(gè)突躍？計(jì)量點(diǎn) 選 什么作指示劑？ （ 1）檸檬酸 （ 2） （ 3） 4） （ 5） （ 6）酒石酸 解： (1)檸檬酸的解離常數(shù)： 73 , 根據(jù)多元弱堿滴定判斷規(guī)則： 三步解離步驟都可以準(zhǔn)確滴定，但是不能分布滴定，只有一個(gè)突躍，也就是最后一步解離過程。 在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處，溶液體積變?yōu)樵瓉淼?四倍，控制體系 的主要是檸檬酸三價(jià)陽離子： 5001010/因此，可以采用最簡式計(jì)算體系的酸堿度： 1571401b Lm 0 故化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處， 4- 根據(jù)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處的 以選擇酚酞指示劑。 (2)152 , 根據(jù)多元弱堿滴定判斷規(guī)則： 第一步解離可以被準(zhǔn)確滴定，但是第二步解離無法被準(zhǔn)確滴定，有一個(gè)突躍 在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處，溶液體積變?yōu)樵瓉淼膬杀?，控制體系 的主要是一價(jià)陽離子，屬于兩性物質(zhì)。 c 因此，可以采用近似式計(jì)算體系的酸堿度： 1961415021o 2/ 故化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處， 4- 據(jù)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處的 以選擇甲基紅指示劑。 (3) 數(shù)： 0K/0K/ 根據(jù)多元弱堿滴定判斷規(guī)則： 該溶液的兩步解離過程都無法被準(zhǔn)確滴定。 (4) 0K/0K/0K/根據(jù)多元弱堿滴定判斷規(guī)則： 前兩步解離可以分步準(zhǔn)確滴定，下面分別計(jì)算兩次滴定的化學(xué)計(jì)量點(diǎn) 第一步滴定 ：在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處，溶液體積變?yōu)樵瓉淼膬杀?，控制體系 的主要是二價(jià)陽離子，屬于兩性物質(zhì)。 c 因此，可以采用近似式計(jì)算體系的酸堿度： 152 27201m o 故化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處， 4- 據(jù)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處的 以選擇百里酚酞指示劑。 第 二 步滴定 ：在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處，溶液體積變?yōu)樵瓉淼娜?，控制體系 的主要是一價(jià)陽離子，屬于兩性物質(zhì)。 c因此，可以采用近似式計(jì)算體系的酸堿度： 11071412022o 3/ 故化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處， 4- 據(jù)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處的 以選擇甲基紅指示劑。 (5) 0K/0K/ 根據(jù)多元弱堿滴定判斷規(guī)則： 兩 步解離 都 可以被準(zhǔn)確 、分步 滴定，有 兩 個(gè)突躍 。 在第一 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處，溶液體積變?yōu)樵瓉淼膬杀叮刂企w系 的主要是一價(jià)陽離子，屬于兩性物質(zhì)。 c 因此，可以采用近似式計(jì)算體系的酸堿度： 11071415021o 2/ 故 在第一 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處， +)=根據(jù)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處的 以選擇 酚酞 指示劑。 在第二化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處，溶液體積變?yōu)樵瓉淼娜?，控制體系 的主要是 于多元弱酸，可以按照一元酸來計(jì)算其酸性 因此，可以采用最簡式計(jì)算體系的酸堿度： 15701o 故在第二化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處， +)=根據(jù)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處的 以選擇甲基橙指示劑。 (6) 酒石酸的解離常數(shù)： 52 根據(jù)多元弱酸滴定判斷規(guī)則： 兩步解離都可以被準(zhǔn)確滴定， 但是只 有 一 個(gè)突躍 ，不能分布滴定，只能滴定第二步解離。 下面計(jì)算滴定的化學(xué)計(jì)量點(diǎn) 在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處，溶液體積變?yōu)樵瓉淼娜?，控制體系 的主要是 二 價(jià) 陰 離子 ，二元弱堿可以按照一元弱堿體系計(jì)算其酸堿度 。 因此，可以采用 一元弱堿體系的最簡式計(jì)算其堿度 ： L/m o 故化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處， 4- 據(jù)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處的 以選擇 酚酞 指示劑。 7標(biāo)定鹽酸溶液時(shí)，以甲基紅為指示劑，稱取硼砂 g，滴定到終點(diǎn)時(shí)用去鹽酸溶液 算 c( 解： 采用鹽酸并以甲基紅為指示劑滴定硼砂時(shí)，使用的鹽酸和硼砂之 間的物質(zhì)的量的關(guān)系： n(n(硼砂 )=2： 1 因此，分別用 V( m(硼砂 )和 M(硼砂 )分別表示使用鹽酸的體積、硼砂的質(zhì)量和硼砂的摩爾質(zhì)量，則： L/m o (m)H H n)H H 硼砂）硼砂）硼砂） 所以， c( 7測定蛋白質(zhì)樣品中的 取樣品 濃 樣品中的 N 全部轉(zhuǎn)化為 ，然后加堿蒸餾，用硼酸溶液吸收蒸出的后以甲基紅作指示劑用 液滴定到甲基紅由黃色變?yōu)槌壬?，共用去 液 算樣品中 （ N）。 解：在以上滴定反應(yīng)中，消耗的 n(N)與 n(間的關(guān)系： n(N)： n(1： 1 因此，分別用： m(N)、 n(N)、 M(N)、 c( V(別表示樣品中 樣品質(zhì)量、樣品中 酸濃度和使用的鹽酸體積，則： % C l(V)H C l( C l(因此，樣品中 （ N）為 7測定奶粉中氮含量時(shí)， 稱取奶粉樣品 g，加濃 其中的氮轉(zhuǎn)化為 加堿蒸餾，蒸出的 液吸收，剩余的 液滴定到甲基紅指示劑變色。已知 液需用 液中和。計(jì)算樣品中 解：在以上滴定反應(yīng)中，消耗的 此分別設(shè)鹽酸的濃度和滴定過程中消耗的鹽酸的體積為 c( V(則有： 1:H C l(V)H C l( C l(c 解以上兩個(gè)方程可得： c(， V(于奶粉中 此分別用： m(N)、 ms、n(N)、 M(N)、 別表示樣品中 樣品質(zhì)量、樣品中 樣品中 4 . 3 7 0 % 0 6 0 . 7 2 0 . 0 0m)N(M)H C l(c)H C l(1(M)N(7g ，用蒸餾水稀釋至 250.0 取該溶 液 甲基紅為指示劑，用 液 定至終點(diǎn)。計(jì)算樣品中 （ （ 解：以甲基紅為指示劑并用 3耗的 3 n (間存在如下關(guān)系： n ( n (1： 10 因此，分別用： m( M( V( c(別表示樣品中 樣品質(zhì)量、 滴定過程中消耗的 樣品中 9 3 . 0 0 % a O a O a O 由于： 4352 所以： % a O a O a O 7某一含 惰性雜質(zhì)的樣品 g，加水溶解，用 液滴定至酚酞終點(diǎn)，用去 液 入甲基橙，繼續(xù)滴定至甲基橙變色，又用去 液 解： 滴定到酚酞終點(diǎn)時(shí)，僅發(fā)生 成 此，此過程中，鹽酸和 n(等。因此，分別用： M( n( 別表示總樣品質(zhì)量、 品中 一次滴定中消耗的鹽酸物質(zhì)的量和體積，則： 7 2 . 1 9 % 第二部分滴定過程中， 中中和樣品中原有的 2(其中，示第二次滴定過程中消耗的 M( n(別表示第二次滴定中消耗的鹽酸物質(zhì)的量、 ： % a H C a H C a H C a H C 7硫酸銨樣品 g，溶于水后加入甲醛，反應(yīng) 5 液滴定至酚酞變色，用去 算樣品中 解：整個(gè)反應(yīng)過程中，樣品中 n(N)與 物質(zhì)的量 n(在如下關(guān)系： n(N)： n(1： 1 因此，分別用 m(N)、 M(N)、 n( c( V(別表示總樣品質(zhì)量、總樣品中 定中消耗的 質(zhì)的量、濃度和體積，則 樣品中 % 0 . 1 6 4 . 0 90 . 0 9 7 6 a O H(V)N a O H( a O H(7稱取某含 g，溶解后以酚酞為指示劑，液 定至終點(diǎn)，再加入甲基紅指示劑繼續(xù)滴定至終點(diǎn)又用去了 液 樣品中 解：第一次滴定過程中， 成 過程中，消耗的鹽酸的物質(zhì)的量 n(樣品中 此， 因此，分別用 m( M( c( 別表示總樣品質(zhì)量、總樣品中 定中消耗的 度和體積，則 樣品中 % 1 . 2 0 3 0 0 8 C l(1V)H C l( C l(1第二次滴定過程中， 中中和樣品中原有的 2(其中， 示第二次滴定過程中消耗的 )、 M( n(別表示第二次滴定中消耗的鹽酸物質(zhì)的量、 ： % 1 . 2 0 3 0 0 8 C l(1V)H C l(2V)H C l( C l(2 7試分析下列情況出現(xiàn)時(shí)，測定結(jié)果是偏高、偏低還是準(zhǔn)確？ （ 1）用部分風(fēng)化的 2液。 （ 2）用含有少量不溶性雜質(zhì)（中性）的鄰苯二甲酸氫鉀作基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定 （ 3）將 70300制備 準(zhǔn)