第五章酸碱滴定法习题解答

第五章酸碱滴定1.（1）H2CO3，C2H4O2，H3O+，C6H5NH3+，NH4+，HAc，HS-(2)NO3-，OH-，HPO42-，CO32-，C2O42-，HS-，PO43-2.HA+B==BH++A-酸碱的离解、酸碱中和反应都是质子转移的酸碱反应，是两个共轭酸碱对共同作用的结果，酸碱中和反应所生成的盐实质上酸、碱或两性物质。盐的水解实质也是酸、碱质子转移反应。3.HNO3：[H+]=[NO3-]+[OH-]HCN：[H+]=[CN-]+[OH-]NH3：[H+]+[NH4+]=[OH-]NH4HCO3：[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[CO23]+[OH-]NH4Ac：[H+]+[HAc]=[NH3]+[OH-]Na2HPO4：[H+]+[H2PO4]+2[H3PO4]=[PO4]+[OH-]Na3PO4：[H+]+[HPO24]+2[H2PO4]+3[H3PO4]=[OH-]H2CO3：[H+]=[HCO3]+2[CO32-]+[OH-]H3PO4：[H+]=[H2PO4]+2[HPO24]+3[PO34]+[OH-]4.(1)105141056.5108.110bK61046.71.0-10-105.56][OHpOH=5.12pH=8.88(2)同理101056.5aK[H+]=7.4610-6pH=5.125.酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱，它们的共轭酸式和共轭碱式由于具有不同的结构而呈现不同的颜色。当溶液的pH值改变时，指示剂失去质子，由酸式转变为共轭碱式，或得到质子，由碱式转变为共轭酸式，由于结构上的改变，从而引起溶液颜色的变化。指示剂的变色范围：pH=pKIn±1选择指示剂的原则：指示剂的变色范围全部或部分在突跃范围内，变色点与计量点尽量接近。变色明显。6.甲基橙理论变色范围pH2.4～4.4，而实际变色范围为pH3.1～4.4。产生这种差异的原因是由于人眼对红色（深色）较之对黄色（浅色）更为敏感的缘故，所以甲基橙的变色范围在pH小的一端就短一些。7.酸碱在滴定过程中，溶液pH值随滴定剂加入的变化情况即pH滴定曲线。滴定过程中计量点前后pH值的突变成为滴定突变。影响滴定曲线的因素：滴定突变范围的大小受酸碱浓度以及离解常数的影响。8.（1）甲酸（HCOOH）Ka=1.8×10-4Ca·Ka10-8，能被准确滴定计量点产物：HCOO—一元弱碱CbKb≥20KW,Cb/Kb5006414baW1067.1210.0108.110OHCKK78.567.1lg61067.1lgpOH622.878.500.14pH可选酚酞或苯酚红为指示剂（2）Kb=1.8×10-31234bWa1056.5108.110KKKCaKa=5.56×10-13﹤10-8所以不能被准确滴定（3）C6H5COOHKa=6.2×10-5Ca=0.1mol/LCa·Ka＞10-8，能被准确滴定计量点产物：C6H5COO—一元弱碱CbKb≥20KW,Cb/Kb50065141084.2210.0102.610OHbaWCKK55.584.2lg61084.2lgpOH645.855.500.14pH可选酚酞或百里酚红为指示剂（4）1054aWb106.1102.610KKKCaKa=1.6×10-11﹤10-8所以不能被准确滴定（5）Ka=1.1×10-10CaKa=1.1×10-11﹤10-8所以不能被准确滴定(6)C6H5ONaKa=1.1×10-10Cb=0.1mol/L5104aWb105.9101.110KKKCb·Kb＞10-8，能被准确滴定计量点产物：C6H5OH一元弱酸CaKa≥20KW,Ca/Ka＞5006101034.2101.1210.0HaaKC63.534.2lg61034.2lgpH6可选甲基红为指示剂9.（1）H3PO4C=0.1mol/LKa1=7.52×10-3Ka2=6.23×10-8Ka3=5.42×10-5CKa1﹥10-8Ka1/Ka2≥104CKa2﹤10-8Ka2/Ka3≥104所以，H3PO4可以被分步滴定（2）H2C2O4C=0.1mol/LKa1=5.6×10-2Ka2=1.82×10-13Ka2/Ka3≤104所以，H2C2O4不能被分步滴定（3）H2SO4+H3BO3KH2SO4=1KH3BO3=5.81×10-10强酸与弱酸在滴定中：KH2SO4/KH3BO3≥104所以，两酸可以被分步滴定（4）NaOH与NaHCO3不能共存，题目不合理。10.Na2CO30.3mol/LHClNaHCO3NaClNaOH48.16mlNaCl24.08mlNa2CO3%%95.64%100179.1100.10608.2422130.3000NaOH%=%51.24%100179.11000.40)08.2416.48(3000.0311..Na2CO30.2120mol/LHClNaHCO3NaClNaHCO320.50mlNaCl25.88mlNa2CO3%=%52.76%1006020.099.10550.202120.0NaHCO3%=%92.156020.001.84)50.2088.25(2120.012.molL1186.01030.2537.3815722.0210233HClVMmC硼砂硼砂13.Kb=1.810-5(1)PH=7.0时，[OH-]=10-7%56.0%100108.110101.0102%100OHOHH2%5777b0KCTE(2)PH=10.0时，[OH-]=10-4%2.0%100108.110101.0102%100OHOHH2%510104b0KCTE14.CaCO3～2HCl～2NaOH%68.90%1002500.010000.10080.62450.000.252480.021100021%CaCO3CaCOHClHCl3smMVC15．%75.98%1000.25000.25500.1100006.12650.231000.0210.25000.25100021%OHOCH32422O.2HOCHNaOHNaOH2422smMVC16．%70.10%1002000.010001410.81200.000.251000.01000)(%NNaOHNaOHHClHClsmMVCVCN17.水是两性物质，在非水酸碱滴定中有水存在，作为酸或碱杂质，消耗标准溶液，产生误差。水的存在还会使指示剂变色不明显。18.不论酸的固有酸常数有多大区别，但溶于水后其固有酸强度的差异已不能表现出来，都被拉到H3O+的强度水平，结果使它们的酸强度均相等，溶剂的这种作用称为拉平效应。将四种酸溶于某种弱酸中，由于该弱酸的碱性比水弱，这四种酸在其中的质子转移反应不完全，并且在程度上有差别，该弱酸的这种作用称为区分效应。在液氨中相同。19.（1）H2OpH=7pOH=14-7=7C2H5OHpC2H5OH2=9.55pC2H5O=19.1-9.55=9.55(2)H2OpH=2pOH=14-2=12C2H5OHpC2H5OH2=2pC2H5O=19.1-2=17.120.（1）甲基异丁基酮：非质子性溶剂；惰性溶剂（2）苯：非质子性溶剂；惰性溶剂（3）水：质子性溶剂；酸性溶剂（4）冰醋酸：质子性溶剂；酸性溶剂（5）乙二胺：质子性溶剂；碱性溶剂（6）二氧六环：非质子性溶剂；惰性溶剂（7）乙醚：非质子性溶剂；惰性溶剂（8）异丁醇：质子性溶剂；酸性溶剂（9）丁胺：质子性溶剂；碱性溶剂（10）丙酮：非质子性溶剂；惰性溶剂21.醋酸钠——乙二胺氯化铵——冰醋酸氨基酸——乙二胺生物碱——冰醋酸苯甲酸-苯酚混合物——乙二胺硫酸-盐酸混合物——甲醇22.1079.024300011.011086.00011.010101ttCC23.%68.7%1002500.010001600.121000.0%NH224.（1）C2H5OH的pH为19.1则：加入碱液体积依次为0.00ml30.1050.0lgOHHCp252;12.5ml70.15.625.121.050050.0-lgOHHpC25224.9ml87.39.749.241.050050.0-lgOHHpC25225.0mlp252OHHC=9.55(化学计量点)25.1ml88.31.755005.01.251.0-lgOHpC52p252OHHC=19.1-3.88=15.2230.0ml20.20.805005.00.301.0-lgOHHpC252p252OHHC=19.1-2.20=16.90（2）从24.9ml到25.1ml，在乙醇中△p252OHHC=15.22-3.87=11.35，在水中△pH=6.2因为溶剂自身离解常数Ks越小，突越范围越大，即pH的变化范围就越大，表明滴定终点越敏锐。25.7.38%1001402.010001.188)58.319.5(1790.0%1001000221(%)112smMVc萘酸羟基甲萘酸羟基3.43%1001402.010000.172)61.158.3(1790.0%1001000)((%)21smMVVc萘酸甲萘酸26．（1）甲醇：在10-3mol/L强酸性溶液中，pCH3OH=3，在10-3mol/L强碱性溶液中，pCH3OH=16.7-3=13.3（2）液氨：在10-3mol/L强酸性溶液中，pNH3=3，在10-3mol/L强碱性溶液中，pNH3=37.7-3=34.7当溶剂的Ks很大时，不可能容纳强度相差很大的酸碱同时存在；Ks很小时，不同强度的酸碱能彼此分开，既说明Ks越大，拉平效应强、区分效应弱；Ks越小，拉平效应弱、区分效应强。27.%53.99%1001498.010007.20165.002.81003.0%HClNOHC1510