1、第 3 章 酸碱滴定法思考题1根据酸碱质子理论，什么是酸？什么是碱？什么是两性物质？各举例说明。答 ： 酸 碱 质 子 理 论 认 为 ： 凡 能 给 出 质 子 （ H ） 的 物 质 都 是 酸 ； 如HAc、 HCl、 NH4+凡 能 接 受 质 子 的 物 质 都 是 碱 。 如 ， NH3 、F - 、CO 3 2 ，可 以 给 出质 子 ， 又 可 以 接 受 质 子 的 物 质 称 为 两 性 物 质 。 例 如 HCO3- 、H 2PO4-。2质子理论和电离理论的不同点主要是什么？答：质子理论和电离理论对酸碱的定义不同；电离理论只适用于水溶液，不适用于非水溶液，而质子理论适用于
2、水溶液和非水溶液。3判断下面各对物质哪个是酸？哪个是碱？试按强弱顺序排列起来。HAc , Ac ； NH3 , NH4+ ； HCN, CN ； HF, F-；H 3PO4, CO3 2答：酸：H 3PO4 HF HAc HCN NH4+ 碱：CO 3 2- NH3 CN- Ac- F- 4在下列各组酸碱物质中，哪些属于共轭酸碱对？（1）H 3PO4Na2HPO4；（2 ）H 2SO4-SO42-；（3）H 2CO3-CO32-；（4）HAc-Ac - 答：属于共轭酸碱对是(4) HAc-Ac -5写出下列酸的共轭碱：H 2PO4 ，NH 4+，HPO 42-，HCO 3-，H 2O， 苯酚。
3、答：HPO 42-, NH3 , PO43- , CO32- , OH- , C6H5O-6写出下列碱的共轭酸：H 2PO4-，HC 2O4-，HPO 42-，HCO 3-，H 2O，C 2H5OH。答：H 3PO4，H 2C2O4，H 2PO4-，H 2CO3，H 3O+，C 2H5OH2+7. HCl 要比 HAc 强得多，在 1molL1 HCl 和 1molL1 HAc 溶液中，哪一个酸度较高？它们中和 NaOH 的能力哪一个较大？为什么？答：1molL -1HCl 溶液的酸度大。由于 HCl+NaOH NaCl+H2O HAc+NaOH NaAc+H2O 1molL-1HCl 和 1
4、molL-1HAc 消耗的 NaOH 的量是一样的，所以1molL-1HCl 和 1molL-1HAc 溶液中和 NaOH 的能力一样大。8写出下列物质的质子条件：NH4CN；Na 2CO3；(NH 4)2HPO4；(NH 4)3PO4；(NH 4)2CO3；NH 4HCO3 答：NH 4CN H+HCN=NH3+OH-Na2CO3 HCO3-+H+2H2CO3 =OH-(NH4)2HPO4 H+H2PO4-+2 H3PO4=NH3+PO43-+OH-(NH4)3PO4 H+2H2PO4-+3 H3PO4+ HPO42-=NH3 +OH-(NH4)2CO3 H+2H2CO3+HCO3-=NH3
5、+OH-NH4HCO3 H+H2CO3=NH3+CO32-+OH-9有三种缓冲溶液，它们的组成如下：（1）1.0 molL -1HAc + 1.0 molL-1NaAc；（2）1.0 molL 1 HAc + 0.01 molL1 NaAc；（3）0.01 molL 1 HAc + 1.0 molL1 NaAc。这三种缓冲溶液的缓冲能力（或缓冲容量）有什么不同？加入稍多的酸或稍多的碱时，哪种溶液的 pH 将发生较大的改变？哪种溶液仍具有较好的缓冲作用？答：（1）的缓冲溶液弱酸及其共轭碱的浓度比为 1，且浓度较大，对酸、碱都具有较大的缓冲能力。当加入稍多的酸或碱时 pH 变化较小。 （2）的缓冲
6、溶液弱酸及其共轭碱的浓度比为 100，其抗酸组分（NaAc）浓度小，当加入稍多的酸时，缓冲能力小。 （3）的缓冲溶液弱酸及其共轭碱的浓度比为 0.01，其抗碱组分（HAc ）浓度小，当加入稍多的碱时，缓冲能力小。10欲配制 pH 为 3 左右的缓冲溶液，应选下列何种酸及其共轭碱（括号内为 pKa）：HOAc（4.74） ，甲酸（3.74） ，一氯乙酸（2.86） ，二氯乙酸（1.30） ，苯酚（9.95） 。答：由 pH= 可知，应选一氯乙酸及其共轭碱配制 pH 为 3 左右的缓冲溶液。apK11 酸碱滴定中指示剂的选择原则是什么?在使用时应该注意什么?答：酸碱滴定中指示剂的选择原则是使指示剂
7、的变色范围处于或部分处于滴定的 pH 突跃范围内；指示剂的变色点等于或接近化学计量点的 pH。在实际滴定中，指示剂选择还应考虑人的视觉对颜色的敏感性，如酚酞由无色变为粉红色容易辨别，甲基橙由黄色变为橙色，即颜色由浅到深，人的视觉较敏感，因此强酸滴定强碱时常选用甲基橙，强碱滴定强酸时常选用酚酞指示剂指示终点。12. 下列各种弱酸、弱碱能否用酸碱滴定法直接加以测定？如果可以，应选用哪种指示剂？为什么？CH3ClCOOH， HF，苯酚，苯胺，CCl 3COOH，苯甲酸答： CH2ClCOOH，HF，苯酚，CCl 3COOH，苯甲酸为酸，其 pKa 分别为2.86，3.46，9.95，0.64，4.2
8、1。CH 2ClCOOH，HF，CCl 3COOH，苯甲酸很容易满足cKa10-8 的准确滴定条件，故可用 NaOH 标准溶液直接滴定，以酚酞为指示剂。苯酚的酸性太弱，cK aV2，V 20；(2) V2V1，V 10；(3) V1=V2；(4) V1=0，V 2 0；(5) V10， V2=0答：(1)NaOH+Na 2CO3 (2) NaHCO3+Na2CO3 (3)Na2CO3 (4)NaHCO3(5) NaOH16. 判断下列情况对测定结果的影响：(1)用部分风化的 H2C2O42H2O 标定 NaOH 溶液浓度。(2)用混有少量邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定 NaOH。(3)用吸收了
9、 CO2 的 NaOH 溶液滴定 H3PO4 至第一化学计量点 ；若滴定至第二化学计量点，情况又怎样？(4)已知某 NaOH 溶液吸收了二氧化碳，有 0.4%的 NaOH 转变为 Na2CO3。用此 NaOH溶液测定 HAc 的含量。答：（1）因为 c(NaOH)= ，当 H2C2042H2O 有部分)aO()2HC(224VMm风化时，V(NaOH)增大，使标定所得 NaOH 的浓度偏低。（2）因为 c(NaOH)= ，当邻苯二甲酸氢钾混有少量邻苯二甲酸时，消耗更多的V碱使 V(NaOH)增大，标定所得 NaOH 的浓度偏低。（3）CO 2 与 NaOH 反应生成 Na2CO3，用 NaOH
10、 滴定 H3PO4 至第一计量点时，pH 为4.7，Na 2CO3 被中和到 CO2 和 H2O，对测定没有影响。滴定 H3PO4 至第二计量点时，pH为 9.7，Na 2CO3 被中和到 NaHCO3 和 H2O，将消耗更多的 NaOH，使测定结果偏高。（4）HAc 与 NaOH 反应生成 NaAc，计量点时的 pH 约为 8.7，Na 2CO3 被中和到NaHCO3 和 H2O，将消耗更多的 NaOH，使测定结果偏高。17. 用蒸馏法测定 NH3 含量，可用过量 H2SO4 吸收，也可用 H3BO3 吸收，试对这两种分析方法进行比较。答：在用过量 H2SO4 吸收 NH3 时，H 2SO4
11、 的量要准确计量，需用 NaOH 标准溶液滴定过量 H2SO4， 用甲基红作指示剂；用 H3BO3 吸收 NH3 时，H 3BO3 的量无须准确计量，只要过量即可。生成的 H2BO3-要用 HCl 标准溶液滴定，而过量的 H3BO3 不会被 HCl 标准溶液滴定。18. 今欲分别测定下列混合物中的各个组分，试拟出测定方案( 包括主要步骤、标准溶液、指示剂和含量计算式，以 gmL-1 表示) 。(1) H3BO3+硼砂； (2)HCI+NH4C1； (3)NH3H2O+NH4Cl； (4)NaH2PO4+Na2HPO4； (5)NaH2PO4+H3PO4； (6)NaOH+Na3PO4答：（1）
12、硼酸+硼砂H3BO3 =9.24，其共轭碱 H2BO3-， =4.76，H 2BO3-可满足 10-8 的要求。apKbpKbcK取试液 V(mL)，用 HCl 为标准溶液，以甲基红为指示剂。计算公式为： VOBNaMcOBN 10)()Cll()10( 327422742 H3BO3 的测定再取试液 V(mL)，加入甘露醇，使 H3BO3 强化，用 NaOH 标准溶液滴定，酚酞为指示剂，c 333 10)H()a()()( (2) HCI+NH4C1取试液 V(mL)，以 NaOH 为标准溶液，以甲基橙为指示剂，测定 HCl。计算公式为：VMcHCl 310)Cl(NaO()()( 再取试液
13、 V(mL)，用甲醛法测定 NH4+4NH4+ +6HCHO 3H+ +(CH2)6N4H+ + 6H2O以 NaOH 为标准溶液，以酚酞为指示剂，测定 HCl 和 NH4+的总量。VcVc 344 10)Cl()a()(NaOH)a()ClNH( 总总 ）（(3)NH3H2O+NH4Cl取试液 V(mL)，以 HCl 为标准溶液，以甲基红为指示剂，测定 NH3H2O：VMHClc2323 10)N()l()ONH( 然后向溶液中加入甲醛，以 NaOH 为标准溶液，以酚酞为指示剂，测定 NH4+的总量。cVc 34 )ClH(l)l)a()()Cl( (4)NaH2PO4+Na2HPO4用 N
14、aOH 标准溶液滴定 NaH2PO4，以百里酚蓝为指示剂，测定 NaH2PO4 量，消耗体积为 V1；在加入氯化钙溶液继续用 NaOH 标准溶液滴定释放出的氢离子，消耗 NaOH 体积为V2，VMc3421242 10)HPONa()(NaO)HPa( 342142 )()()( (5)NaH2PO4+H3PO4以 NaOH 为标准溶液，以甲基橙为指示剂，消耗 NaOH 体积为 V1，酚酞为指示剂，又消耗 NaOH 体积为 V2。VMc34343 10)POH()Na()O()PH( 3421242 )()()Na( ）(6)NaOH+Na3PO4以 HCl 为标准溶液，以酚酞为指示剂，消耗
15、HCl 体积为 V1，以甲基橙为指示剂，又消耗 HCl 体积为 V2。MVc343243 0)PONa(HCl)l()PONa( 3211)()(l)( ）19. 对于不符合直接滴定条件的弱酸或弱碱，可以通过哪些途径进行滴定？略习题答案1. 计算 PO43 的 pK ，HPO 42 的 pK 和 H2PO4 的 pK1bb3b解：H 3PO4 =2.12 =7.20 =12.361a2a3a=14-12.36=1.64 =14-7.20=6.80 =14-2.12=11.881b 2b 3b2用下列数据近似地计算弱酸或弱碱的解离常数：（1）某一元弱酸摩尔质量为 122.1，称取 1.04g 配
16、成 100ml 水溶液，其 pH 为 2.64，计算弱酸的 pKa 值。（2）某一元弱碱的共轭酸水溶液，浓度为 0.10molL-1， pH3.48，计算该弱碱的 Kb 值。解：（1）c= =0.08518 molL-11.02410-2.64= =6.1610-5 =4.21aK85apK(2) 10-3.48= =1.110-6 =5.96.3计算 pH=6.0 时，H 3PO4 的各种存在形式的分布系数？ 6334662.122.17.20.127.012.36()(PO)(10)0 解 ：=1.2410-4 36.120.712.20.71.2612.263642 0)0()1( )(
17、H( =0.941 36.120.712.12.2612.263624 0)(0)()10(PO( =0.0593 36.120.712.12.2612.2636 360.734 )(0)()10( =2.5910-84当 pH=7.00，8.50 及 9.10 时，分别计算 H2CO3 的各种存在形式的分布系数。当 H2CO3溶液中各种存在形式的总浓度是 0.20 molL-1 时，问 pH=8.50 时的平衡浓度各为多少？223HCO、 和解：pH=7.00 25.1035.638.67272032 1)10()()( =0.193 25.1035.638.6727310)10()HCO(
18、 =0.806 25.1035.638.672710.2310)()( =4.5310-4pH=8.50 25.1038.638.650.8250.8232 1)1()()COH( =7.4010-3 25.1038.638.650.8250.83 1)1()( =0.975 25.1038.638.650.8250.82510231)()CO( =0.0173pH=9.10 25.1038.638.610.9210.9232)()()COH( =1.7810-3 25.1038.638.610.9210.93)()( =0.93225.1038.638.610.9210.9251023)()
19、CO( =0.0660pH=8.50H2CO3=7.4010-30.2=1.4810-3 molL-1HCO3-=0.9750.2=0.195 molL-1CO32-=0.01730.2=3.4610-3 molL-15计算下列溶液的 pH 值(1) 0.10 molL-1 ClCH2COOH（一氯乙酸） ； （2）0.05 molL -1 KH2PO4；（3）0.05 molL -1 醋酸0.05 molL-1 醋酸钠； （4） 0.10 molL-1 Na2S；（5）0.05 molL -1 邻苯二甲酸氢钾； （6）0.20 molL -1 H3PO4；（7）0.10 molL -1 Na
20、3PO4； （8）0.10 molL -1H3BO3；解：(1) pKa=2.86cK a=0.0510-2.86=6.910-510Kw=3610Kw2ac=131012.0aH += =2.210-5.7pH=4.66（3）H += =1.810-505.18.bacKpH=4.74由于 caOH-H+ cb H+-OH-所以用最简式合理(4) H2S =1.310-7 =1.110-131aK2aS2- =9.110-2 =7.710-81b2b =9.110-20.110Kw1c 05.16.0.972281 Kb10Kw2ac=4510310.51aH+= =6.510-569.pH
21、=4.18(6) H3PO4 =2.12 =7.20 =12.361apK2a3apK =10-2.120.210Kw1c 05.1.320261.71 a=2610Kw1c 05.16.0264.18.12 b=4.410Kwc105108.5aH+= =7.610-6.pH=5.12(9)NH4+ Ka=5.510-10 =0.055.510-10=2.7510-1110Kwc105105.aH+= =5.210-6.pH=5.28（10）0.10 Na2HPO4 =7.20 =12.362apK3ap =0.110-12.36=4.410-14102.7102aH+= =1.810-10.)10(436.1.
