第四章 酸碱滴定法
结果有何影响?
答:(1)滴定强酸时:
1.NaOH标准溶液吸收了空气中的CO2,当用于滴定(1)强酸(2)弱酸时,对测定
若用甲基橙:CO32- → H2CO3 ,消耗2molH+,无影响。
若用酚酞:碱性变色,CO32- → HCO3-,消耗1molH+,使测定强酸浓度偏高。 (2)滴定弱酸时:计量点pH>7,只能用酚酞,结果偏高。
2.为什么用盐酸可滴定硼砂而不能直接滴定醋酸钠?又为什么用氢氧化钠可滴定醋酸而不能直接滴定硼酸?
解:(1)Na2B4O7?10H2O可看成是H3BO3和NaH2BO3按1:1组成的,则
B4O72-+5H2O=2H2BO3-+2H3BO3
1.0?10?14?1.8?10?5,由于cKb>10H2BO3的Kb??105.4?10-
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,
故可用HCl标准溶液滴定。
1.0?10?14?5.9?10?10,由于cKb<10而NaAc的Kb??51.7?10接滴定。
(2)同上,因为HAc的Ka=1.7×10-5,cKa>10Ka=5.4×10-10,cKa<10
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,故不能用HCl标准溶液直
,所以可用NaOH滴定;而硼酸H3BO3
,故不能用NaOH标准溶液直接滴定。
3.计算下列溶液pH
①0.10mol/LNaH2PO4;②0.05mol/L醋酸+0.05mol/L醋酸钠;③0.1mol/L醋酸钠;④0.10mol/LNH4CN;⑤0.10mol/LH3BO3;⑥0.05mol/LNH4NO3
解:①[H?]?Ka1?Ka2?2.19?10?5mol/L pH?4.66
cb?pKa?4.76 ca②缓冲溶液 pH?pKa?lg1.0?10?14?6③[OH]?Kb?c??0.1?7.67?10mol/L pOH?5.12 ?51.7?10-pH?8.88
④[H]?⑤[H]?⑥[H]?+?Ka?Ka'?6.2?10?10?5.6?10?10?5.89?10?10mol/L pH?9.23 Ka?c?5.4?10?10?0.1?7.35?10?6mol/L pH?5.13 Ka'?c?5.6?10?10?0.05?5.29?10?6mol/L pH?5.2 8?4.已知水的离子积常数Ks=10-14(即Kw=Ks=10-14),乙醇的离子积常数Ks=10-19.1,求:(1)纯水的pH和乙醇的pC2H5OH2。(2)0.0100mol/LHClO4的水溶液和乙醇溶液的pH、p C2H5OH2及pOH、pC2H5O(假设HClO4全部离解)。
解:(1)纯水 Ks?Kw?[H?][OH?]?10?14 pH=7.00 乙醇 pC2H5OH2??lgKs?9.55 (2)水溶液:[H+]=0.01mol/L pH=2.00
乙醇液:[C2H5OH2+]=0.01mol/L pC2H5OH2+=2.00 pC2H5O-=19.10-2.00=17.10 5.取某一元弱酸(HA)纯品1.250g,制成50ml水溶液。用NaOH溶液(0.0900mol/L)滴定至化学计量点,消耗41.20ml。在滴定过程中,当滴定剂加到8.24ml时,溶液的pH值为4.30。计算(1)HA的摩尔质量;(2)HA的Ka值;(3)化学计量点的pH值。
解:(1)1.250?0.0900?0.04120 Mr=337.1 Mr?[H?][A?]10-4.30?0.0900?8.24/58.24 (2)Ka???1.26?10?5
1.250[HA](?1000?0.0900?8.24)/58.24337.1 (3)
pH?14?(?lgKb?c)?14?110.0900?41.20(pKb?lgc)?14?(14?4.90?lg)=8.762250.00+41.206.用0.1000mol/LNaOH滴定0.1000mol/LHAc20.00ml,以酚酞为指示剂,终点pH9.20。①计算化学计量点的pH;②分别用林邦公式和式(4-10)计算终点误差,并比较结果。
解:①[OH?]?②ΔpH?0.47
Kb?c?5.42?10?6mol/L pH?8.73
TE%?100.47?10?0.470.05?1.7?1010?14?5?100?0.028%
pH=9.20时,[OH?]?1.58?10?5mol/L
?HAC?3.71?10?5
?[OH?]?TE%????HAc??100?0.028%
?c??sp?7.已知试样可能含有Na3PO4,Na2HPO4,NaH2PO4或它们的混合物,以及不与酸作用的物质。称取试样2.000g,溶解后用甲基橙作指示剂,以HCl溶液(0.5000mol/L)滴定时消耗32.00ml,同样质量的试样,当用酚酞作指示剂时消耗HCl溶液12.00ml。求试样的组成及各组分的百分质量分数。
解: Na3PO4 ↓V=12ml
酚酞← Na2HPO4 NaHPO4
↓V=12ml
↓V=8ml
甲基橙← NaH2PO4 NaH2PO4 NaH2PO4
↓ ↓ ↓
H3PO4 H3PO4 H3PO4
12.00?163.941000Na3PO4%??49.18% 2.0008.000.5000??141.961000Na2HPO4%??28.39% 2.0000.5000?8.α-萘酸及1-羟基-α-萘酸的固体混合物试样0.1402g,溶于约50ml甲基异丁酮中,用0.1790mol/L氢氧化四丁基铵的无水异丙醇溶液进行电位滴定。所得滴定曲线上有两个明显的终点,第一个在加入滴定剂3.58ml处,第二个再加入滴定剂5.19ml处。求α-萘酸及1-羟基-α-萘酸在固体试样中的百分质量分数。
解:α-萘酸:C11H8O2 M1=172 1-羟基-α-萘酸: C11H8O3 M2=188
第一次滴定总量,第二次仅滴定1-羟基-α-萘酸
m1m2??0.179?3.58?10?3mol ①
172188m2?0.179?(5.19?3.58)?10?3mol ② 188由①、②解得:m1=0.0607g m2=0.0542g
w1%?0.0607?100?43.3% w2%?38.68%
0.14029. 1尿素—2N—2NH3—2HCl
w%?CHClVHCl?M0.2000?37.50?60.05??100?75.06%
2ms2?0.3000?100010.试设计测定下列混合物中各组分的方法,写出滴定原理、指示剂、操作步骤及计算公式。
(1)NaH2PO4和Na2HPO4;(2)HCl和NH4Cl;(3)NH3?H2O和NH4Cl(4)HCl和硼酸;
答:(1)Na H2PO4和Na2HPO4;
①用NaOH标准溶液,酚酞为指示剂,滴至Na2HPO4,V1,Na H2PO4→V1; ②用HCl标准溶液,甲基橙为指示剂,滴至NaH2PO4,V2 , Na2HPO4→V2。 (2)HCl和NH4Cl;
①NH4+的pKa=9.25,不能用NaOH滴定,用NaOH标准溶液滴定HCl完全后,溶液NH4++NaCl(pH≈5.2),甲基红。
②再用NH4Cl与甲醛反应释放H+,酚酞,用NaOH滴定。 (3)NH3?H2O和NH4Cl; ①NH3?H2O为弱碱,cKb>10②用甲醛法测NH4Cl。 (4)HCl和硼酸;
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,可用HCl标准溶液滴定,甲基红。

