第5章 - 酸碱滴定法答案
更新时间:2024-03-24 13:10:01 阅读量: 综合文库 文档下载
1.写出下列溶液的质子条件式。 a.c1 mol·L-l NH3 + c2 mol·L-l NH4Cl; c.c1 mol·L-l)H3PO4 + c2 mol·L-l HCOOH; 解:
a. 对于共轭体系,由于构成了缓冲溶液,所以可以将其视为由强酸(HCl和弱碱(NH3)反应而来,所以参考水准选为HCl, NH3和H2O
质子条件式为:[ H+ ] + [NH4+] = [Cl-] + [OH-] 或[ H+ ] + [NH4+] = c2 + [OH-]
c. 直接取参考水平:H3PO4 , HCOOH , H2O
质子条件式:[H+] = [H2PO4-] + 2[HPO42-] + 3[PO43-] + [HCOO-]+[OH-] 2.计算下列各溶液的pH
3.计算下列各溶液的pH
i.0.060 mol·L-l HCI和0.050 mol·L-l氯乙酸钠(ClCH2COONa)混合溶液。
解: a NaAc为一元弱碱, 其Kb=Kw/KHAc=5.6×10-10
i. 由于ClCH2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl 所以原溶液可以看成0.050mol/L的ClCH2COOH和
0.010mo/LHCl的混合溶液设有x mol/L的ClCH2COOH发生离解,则
ClCH2COOH
ClCH2COO- + H+
0.05-x x
0.01+x
(0.01?x)x 所以有0.05?x = Ka = 1.4 ? 10-3
解得x = 4.4 ? 10-3mol/L
那么[H+] = 0.0144mol/L pH = -log [H+] = 1.84 4. 人体血液的PH为7.40,H2CO3,HCO3-和CO2-在其中的分布分数各为多少?
H2CO3 Ka1=4.30×10^-7 Ka2=5.61×10^-11(引自张祖德无机化学)
H2CO3的分布分数=[H+]^2 / { [H+]^2 + [H+]×Ka1 + Ka1×Ka2} =[10^(-7.4)]^2 / {[10^(-7.4)]^2+ [10^(-7.4)]×4.30×
10^-7 + (4.30×10^-7 ) ×5.61×10^-11} =0.085
HCO3-的分布分数= [H+]×Ka1 / { [H+]^2 + [H+]×Ka1 + Ka1×Ka2}
= {10^(-7.4)×4.30×10^-7}/ {[10^(-7.4)]^2+ 10^(-7.4)×4.30×10^-7 + 4.30×10^-7 ×5.61×10^-11}=0.914
CO32-的分布分数= Ka1×Ka2/ { [H+]^2 + [H+]×Ka1 + Ka1×Ka2} = {4.30×10^-7 ×5.61×10^-11}/ {[10^(-7.4)]^2+ 10^(-7.4)×4.30×10^-7 + 4.30×10^-7 ×5.61×10^-11}=0.001
5.某混合溶液含有0.10 mol·L-l HCl、2.0×10-4 mol·L-l NaHSO4
和2.0×10-6 mol·L-l HAc。
a.计算此混合溶液的pH。
b.加入等体积0.10 mol·L-l NaOH溶液后,溶液的pH。 解:a. HSO4- Ka2=1.0×10-2 HAc Ka=1.8×10-5
均为弱酸,且浓度远低于HCl的浓度,所以此体系中的HSO4-和HAc在计算pH值时刻忽略。故pH=1.00。
b.加入等体积0.1mol/LNaOH溶液,HCl被中和,体系变为HSO4-和HAc的混酸体系,
????H?K??HSO4??KHA?HA??KW???HSO4?
忽略KW及KHA[HA], [H+ ]2=
KHSO?4(CHSO4--[H+ ])
15. 二元弱酸H2B,已知pH=1.92时,δH2B=δHB-;pH=6.22时,δHB-=δB2-。计算:
a. H2B的Ka1和Ka2;
b. 若用0.100 mol·L-1NaOH 溶液滴定0.100 mol·L-1 H2B,滴定至第一和第二化学计量点时,溶液的pH各为多少?各选用何种指示剂?
b. sp1时组成为HB-, cHB=0.0500 mol/L
16. 解: 已知0.1mol?L一元弱酸HB的pH?3.0,问其等浓度的
?1共轭碱NaB的pH为多少?(已知:Kac?10Kw,且c/Ka?100)
解:据题意:
[H?]?KacKb?
Ka?(10?3)2/c?10?5
Kw?10?9c/Ka?Ka Kac?10Kw
10
OH??Kbc?10?9?10?1?10?5pH?14.0?5.0?9.0
17. 将H2C2O4加入到0.10 mol·L-1Na2CO3溶液中,使其浓度为0.020 mol·L-1,求该溶液的pH?(H2C2O4:pKa1=1.20,pKa2=4.20;H2CO3:pKa1=6.40;pKa2=10.20)
18. 称取纯一元弱酸HB 0.8150 g,溶于适量的水中,以酚酞为指示剂,用0.1100 mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点时,消耗24.60ml。在滴定过程中,当加入NaOH溶液11.00ml时,溶液的pH=4.80。计算该弱酸HB的pKa值。
加入NaOH溶液11.00ml后,生成的n(B-)=0.1100×11.00=1.21mmol
剩余的 n(HB-)=0.1100×(24.60-11.00)=1.496mmol
4.80?pKa?lg1.211.214.80?pKa?lg pKa=4.89
1.4961.496?1?119. 用0.1mol?LNaOH滴定0.1mol?LHAc至pH?8.00。计算终点误
差。
解:SP时
Kbc?20KwcNaOH?0.05mol?L?1c?500Kb
Kb?
Kw?5.6?10?10Ka
[OH?]?Kbc?5.29?10?6
pHsp?14?6?0.72?8.72?pH?pHep?pHsp?8.00?8.72??0.7210?0.72?100.72TE%??100KaepcHBKw?0.?19
5.251?00??0.0581?.8?100.0 520. 用 0.10 mol·L-1 NaOH滴定0.10 mol·L-1 H3PO4至第一化学计量点,若终点pH较化学计量点pH高0.5 单位。计算终点误差。
?1?10.100mol?L0.100mol?LNaOH22. 用滴定羟胺盐酸盐
(
NH3?OH?Cl??1)和0.100mol?LNH4Cl的混合溶液。问a.化学计量点时
溶液的pH为多少?b.在化学计量点有百分之几的NH4Cl参加了反应?
解:(1) 已知NHOH?Cl
SP时,产物为NH2OH和NH4
??3?Ka?Kw?1.1?10?6K
[H?]?KNH?OH?Cl??KNH??cNH?/cNH2OH344
10 0.0500/0.050?6?1?.1?1?0
?10?5.6
?2?.5?8m1o0l (L/) pH?7. 6??8(2) SP时,[H]?2.5?10mol/L
[NH3]??NH3?cNH?45.6?10?10?3??0.0500?1.1?10(mol/L)?8?102.5?10?5.6?10
?参加反应的NH4Cl百分数为:
1?.1?310?10?0%2.2%0.0500
23.
称取一元弱酸HA试样1.000g,溶于60.0ml水中,用
0.2500 mol·L-1NaOH 溶液滴定.已知中和HA至50%时,溶液的pH=5.00;当滴定至化学计量点时,pH=9.00。计算试样中HA的质量分数为多少?(假设HA的摩尔质量为82.00g·mol-)
25.称取钢样1.000g,溶解后,将其中的磷沉淀为磷钼酸铵。用
20.00mL0.1000mol?L?1NaOH溶解沉淀,过量的NaOH用HNO3返滴定至酚
?1酞刚好褪色,耗去0.2000mol?LHNO37.50mL。计算钢中P和P2O5的质量
分数。
解:P(NH4)2HPO412MoO724NaOH1P2O52
?3?3NaOH?0.2?7.5?10?1.5?10(mol) 过量
?3?3?4NaOH?0.1?20?10?1.5?10?5.0?10(mol) 用于滴定磷钼酸铵的
5.0?10?4?2.1?10?5(mol)含P物质的量为:24
2.1?10?5?31P%??100?0.0651 2.1?10?5?142P2O5%??100?0.151?2
27. 在纯水中,甲基橙的理论变色点pH=3.4,今向溶液中加入NaCl溶液,使其浓度达到0.10 mol·L-1。问甲基橙的理论变色点pH又为多少?
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