酸堿滴定法.(20201201103816)

1、酸堿滴定法思考題5-1 在硫酸溶液中，離子活度系數(shù)的大小次序為：H+HSO4-SO42- ，試加以說明。答：離子強(qiáng)度對活度系數(shù)的影響是與離子的電荷和離子的體積有關(guān)，電荷越高，影響越大，體積越大，影響越大，而受電荷的影響程度大于體積的影響程度，而上述三種離子的體積大小為H+SO42-HSO 4-，但 SO42- 是 2 價離子，所以三種離子的濃度系數(shù)的大小順序為rHrHSOrSO2 。445-2 于蘋果酸溶液中加入大量強(qiáng)電解質(zhì)，草酸的濃度常數(shù)K a1c 和 K a2c 之間的差別是增大還是減少？對其活度常數(shù)K a10 和 K a20 的影響又是怎樣？c H HC2O4 01答： K aH 2C2

2、 O4 K arHC2O411 rHc H C2O42 0rHC2 O4K a2HC2O4 K a2 rH rc2O 42當(dāng)加入大量強(qiáng)電解質(zhì)，溶液的離子強(qiáng)度增大時，離子的活度系數(shù)均減小，離子的價態(tài)越高，減小的程度越大，所以這時K ac和 K ac均增大。由于12rC2O42lg rC2O422lg rHC2O4(0.504 20.50)(Ilg 20.30I )rHC O1I24(I0.30I ) 0所以 r2r 2，即 K ac 增加幅度小， K ac 增加幅度大， 所以 K ac和 K ac 之1IC2 O4HC2O41212間的差別是增大了，由于活度常數(shù)只與溫度有關(guān)而與離子強(qiáng)度無關(guān)，所以

3、Ka01 和 K a02不受影響。5-3 在下列各組酸堿物質(zhì)中，哪些屬于共軛酸堿對？a. H3PO4-Na2HPO4b. H2SO4-SO42-c. H2CO3-CO32-d. NH 3+CH 2COOH-NH 2CH 2COO -e. H2Ac +-Ac -f. (CH 2)6N 4H +-(CH 2)6 N4答：只有f 是共軛酸堿對，其余的都不是。5-4 判斷下列情況對測定結(jié)果的影響：a. 標(biāo)定 NaOH 溶液時，鄰苯二甲酸氫鉀中混有鄰苯二甲酸；b. 用吸收了二氧化碳的 NaOH 溶液滴定 H3PO4 至第一化學(xué)計量點情況怎樣？若滴定至第二化學(xué)計量點時，情況又怎樣？c. 已知某 NaOH

4、溶液吸收了二氧化碳，約有 0.4%的 NaOH 轉(zhuǎn)變成 Na2CO3。用此 NaOH 溶液測定 HAc 的含量時，會對結(jié)果產(chǎn)生多大的影響？答：a.使 NaOH 消耗的體積增大，NaOH 濃度偏低。b.NaOH 吸收 CO2 后成為 Na2CO 2。在第一化學(xué)計量點時，pH=4.7 ，生成 NaH 2PO4 和 H2CO3，轉(zhuǎn)化的 Na2CO3 全部反應(yīng)，故不影響測定結(jié)果。第二化學(xué)計量點時，pH=9.7 ，生成Na2HPO4 和 NaHCO 3，轉(zhuǎn)化的Na2 CO3 只部分反應(yīng)，需消耗更多的NaOH溶液，測定結(jié)果會偏高。c.測定HAc時，以酚酞指示終點，此時吸收CO2 生成的Na2CO3 生成了

5、NaHCO 3，而NaOH吸收 1molCO 2 消耗2molNaOH ，故需多消耗1/2 0.4%=0.2% 的 NaOH溶液，結(jié)果偏高0.2%。5-5有人試圖用酸堿滴定法來測定NaAc的含量，先加入一定量過量標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液，然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定過量的HCl 。上述設(shè)計是否正確？試述其理由。答：不正確。因加入過量的HCl 后，溶液為HCl 和 HAc 的混合液。應(yīng)按滴定混合酸方法滴定HCl 和 HAc ，才能得到正確的結(jié)果。5-6 用 HCl 中和 Na2CO3 溶液分別至pH=10.50 和 pH=6.00 時，溶液中各有哪些組分？其中主要組分是什么？當(dāng)中和至pH10 KWc/K

6、w100OHcKb0.110 .62410 3.62pOH=3.62pH=14-3.62=10.38（ d）HCl 濃度較小，不能忽略水的離解解：原子條件H += cHCl +OH -= cHCl +K WH H 2cH C L H K W0 HcHClcHCl2K w510 82.5 10 1610 1424242.510 81.0310 71.2810 7pH=6.89（ e） K a10 2.12， K a10 7.20 ， K a10 12.36123K a2107.200.05 按一元酸處理cKa10.2010 2.12cKa0.2 10 2.1210Kw， c K a10011用近

7、似式K a1K a1210 2.1210 2.1220.2102.12 H K a c221220.00380.00001440.001520.035pH=1.45【 5-3】計算下列各溶液的PH：（ a） 0.050 mol L -1（ b） 0.050 mol L-143;NaAc;NH NO（ c） 0.10 mol L -1 NH 4CN;（ d） 0.050 mol L -1K 2HPO 4;（ e） 0.050 mol L -1 氨基乙酸；（ f） 0.10 mol L-12Na S;（ g） 0.010 mol L -1H2O2 溶液；（ h） 0.050 mol L -1CH3

8、 CH2 NH 3+和 0.050 mol L -1 NH 4Cl 的混合溶液；（ i） 0.060 mol L -l HCI 和 0.050 mol L -l 氯乙酸鈉 (ClCH 2COONa) 混合溶液。-1a-4.74b-9.26解：（ a） 0.050 mol LHAcK=10NaAcK =10cK b=0.05 10 9.2610K wc/K b100p O H =cbK = 5. 2 8pOH=5.28pH=8.72-1（ b） 0.050 mol L NH 4NO3+Ka=Kw b-14/10-4.74=10-9.26a100NH4:/K =10c/K HcK a0.0510

9、9.265.24 10 6pH=5.28（ c） 0.10mol L-1NH 4CNNH 4-9.26；HCNK a=10-9.21(6.21010)Ka =10 H K a ( cKaK w )cKacKa =0.110 9.26 10Kwc=0.1 K a H Ka K a10 9.2610 9.2110 9.24pH9.24-1K HPOK a1102 . 12107.20， Ka3 1012.364， K a2（ d） 0.050 mol L 2 H Ka2 (cK a3Kw )c K a2cKa30.050 10 12.3610K wc= 0.05 10 K w HK a2 (cK

10、a3K w )10 7.20 (0.0510 12.3610 14)c0.05=2.010-10pH=9.70-1Ka1=4.5 10-3（ 10-2.35） Ka2=2.510-10(10-9.60)（ e） 0.050 mol L 氨基乙酸 H K a1 (cK a2K w )cK a1cKa2=0.052.510-1010K w， c=0.05 10 K w， c/Kb1 100OHK b1K b21Kb1 c1.411.4121.410.12424=9.410-2pOH= 1.03pH=12.97-1（ g） 0.010 mol L 2 2溶液H OKa=1.8 10-12cKa=0.

11、01 1.810-12 100H +=cK aK w0.011.810 1210 14=1.67 10-7pH=6.78h.-12NH 3和-1的混合溶液（ h） 0.050 mol LCH 3CH0.050 mol LNH 4Cl322Kb=5.6-432Ka =1.7810-11CHCH NH10CHCHNH3NH 3Kb=1.810-5NH 4K a =5.6 10-10H +=c1K a1c2 K a20.050(1.7810 115.610 10)=5.3810-6pH=5.27（ i） 0.060 mol-1-1L HCl 和 0.050 mol L CH 2ClCOONa 混合溶

12、液解法一：反應(yīng)后生成氯乙酸和剩余HClK a(ClCH 2COOH)=1.410-3濃度cHCl-1cC l C-1=0.010 mol L=0.050 mol L2H COOH+K a強(qiáng) H +一元弱酸 H ca cb H K acaK a( cAK a )2 H K a (c A cB )240.011.410 3(0.01 1.4 10 3 )1.4 10 3 (0.01 0.05)240.0144pH=1.84解法二：直接寫出其PBE 式： CH 2ClCOOH+H + =Cl -+OH -0.050H HH Cl 0.060 K a整理得：H + 2-0.0096H + -0.000

13、084=0+H =0.0151pH=1.82【 5-4】人體血液的pH 為 7.40， HCO 3-和 CO32在其中的分布分?jǐn)?shù)各為多少？dH2 CO3=H+2= 0.0818 H+2+ K a H+ + Ka K a解：112dHCO-=K a H += 0.9181 H+2+ K a1 H+3 + K a1 K a2dCO32-=K a1 K a2= 0.001+2+ K a H+ H + K a K a112【 5-5】某混合溶液含有cHCl =0.10 mol-1-4-1和 cHAc =2.0-6-1L， cNaHSO4 =2.0 10mol L10mol L的混合溶液。a. 計算 p

14、H-1b.加入等體積0.10 mol L NaOH 后 pH解： a. 此為強(qiáng)酸弱酸的混合溶液，且cHClcHSO ， cHClcHAc4 HcHCl0.10mol L 1 ， pH1.00b. 加入等體積-1恰被完全中各， 此時溶液組成為： 1.0 10-4-1NaHSO 40.10 mol L NaOH 后，HClmol L和 1.0 10-6-1HAc 的混合溶液。mol LcK a ( HSO4 )20K w ， cK a ( HSO4 )20K a (HAc )所以，求1.010-4 mol L-1NaHSO 4 溶液的 pH 即可。cKa 500所以， HK aK a2K ac10

15、 210 441029.9 105242104pH=4.00【 5-6】將 H-l溶液中，使其總濃度為-l2C2O4加入到 0.10 mol L 0.020 mol L ，求該溶液的 pH 。Na2CO3（已知 H 2C2 O4 的 pK a11.20, pKa 24.20；Na2CO3 的 pKa16.40， pKa 210.20）解： H2C2 O42Na2CO3 Na2C2O42NaHCO3則溶液中生成了-l2 2-l-l23。Na230.020 mol L O4 和 0.040 mol L 3，剩余 0.060 mol L Na CNaHCONa COCO和 NaHCO 3 構(gòu)成了緩沖

16、溶液。pHpK a2cNa2CO310.20lg0.060lg10.38cNaHCO30.040【 5-7】已知 Cr3+的一級水解反應(yīng)常數(shù)為10-3.80，若只考慮一級水解， 則-l4 30.010 mol L的 pHCr(ClO )為多少 ? 此時溶液中 Cr(OH) 2+的分布分?jǐn)?shù)是多大 ?解： 1） K ac10 380.0.01010 5.8010K wc 101.80 100K aHK aK a24K ac1.2 10 3mol/L2故 pH=2.932） Cr( OH )K a10 3.802.930.122103.8010K a H【 5-8】欲使 100 ml 0.10 mo

17、l L-1從 1.00 增加到 4.44，需加入固體 NaAc 多少克（忽略HCl 溶液的 pH溶液體積的變化）?解： pHp alg cAccHAc4.444.74lg cAccAc0.50cHAccHAccHAc 由 HCl+NaAc 反應(yīng)生成，故 cHAc = cHCl0.10 mol L 1設(shè)總加入cAc-后 x 摩爾x0.10cAC-10.10cHAC0.50 所以 x=0.15 mol LNaAc 克數(shù) =820.15100/1000=1.23 g【 5-9】今用某弱酸HB 及其鹽配制緩沖溶液，其中-1HB 濃度 0.25 mol L ，于此 100 mL 緩沖溶液中加入 200m

18、g NaOH (忽略體積變化 )，所得溶液pH=5.60 ，問原緩沖溶液的pH 為多少？（設(shè) HBKa=5.010-6 ）解：加入 NaOH摩爾濃度2 0 03 1/040-11000.0mol5 0L它與 HB 反應(yīng)生成 B-=0.050 mol ，設(shè)原緩沖溶液中B- 的濃度為 cB，則：c0. 0500. 3 5 m o l 1 L5. 60 5. 30B2 50.cB0.0 5原緩沖溶液的 pH5.300.355.44lg0.25-1【 5-11】配制氨基乙酸總濃度0.10 molL 緩沖溶液（ pH=2.0 ） 100 mL, 需氨基乙酸多少克？還需加多少毫升 1 mol-1L 酸或堿，為什么？解：已知： M 氨基乙酸 =75 g mol -1 ， K a4.510 3, Ka22.510 101需氨基乙酸： m0.10 0.1 75 0.75 g因 0.10 mol.L -1 氨基乙酸H +=K a1 K a24.510 32.510 10pH=5.96若需 pH=2.0 的緩沖溶液，應(yīng)加入酸設(shè)為xLH Ka1caHcbH102.04.5103x / 0.