第5章--酸碱滴定法.1doc

1第5章酸碱滴定法1．写出下列溶液的质子条件式。a．c1mol·L-lNH3+c2mol·L-lNH4Cl；b.c1mol·L-lNaOH+c2mol·L-lH3BO3；c．c1mol·L-l)H3PO4+c2mol·L-lHCOOH；d.0.010mol·L-lFeCl.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-]b.[H+]+c1=[H2BO32-]+[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-]d.[H+]+[Fe(OH)2+]+2[Fe(OH)2+]=[OH-]2.计算下列各溶液的PH。a.0.20mol·L-1H3PO4；b.0.10mol·L-1H3BO4；c.0.10mol·L-1H2SO4；d.0.10mol·L-1三乙醇胺；e.5×10-8mol·L-1HCl;23.计算下列各溶液的PH。a.0.050mol·L-1NaAc;b.0.050mol·L-1NH4NO3;c.0.10mol·L-1NH4CN;d.0.050mol·L-1K2HPO4;e.0.050mol·L-1氨基乙酸；f.0.10mol·L-1Na2S;g.0.010mol·L-1H2O2溶液；h.0.050mol·L-1CH3CH2NH3+和0.050mol·L-1NH4Cl的混合溶液；i．0.060mol·L-lHCI和0.050mol·L-l氯乙酸钠(ClCH2COONa)混合溶液。解：a.对于醋酸而言，Kb=Kw/Ka=5.610-10应为cKb=5.610-10510-2=2.810-1110Kwc/Kb100故使用最简式；[OH-]=105.6100.05=5.2910-6pH=14–pOH=8.72b.NH4NO3为一元弱碱，NH4+Ka’=5.610-10c.NH4+Ka’=5.610-10HCNKa=6.2.10-103cKa’10Kwc10Ka由近似公式可以得到：[H+]='aaKK=206.25.610=5.8910-10pH=10–0.77=9.23d.e.氨基乙酸一端羧基显酸性，一端氨基显碱性，Ka1=4.510-3,Ka2=2.510-10c/Ka2100且c10Ka1所以[H+]=12aaKK=134.22.510=1.0610-6pH=6-0.03=5.97g.对于双氧水而言，Ka=1.810-12cKa10Kwc/Ka100所以可以计算氢离子浓度[H+]=awcKK=14141.810110=1.6710-7pH=7–0.22=6.78i.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xmol/L的ClCH2COOH发生离解，则ClCH2COOH＝ClCH2COO-+H+0.05-xx0.01+x所以有(0.01)0.05xxx=Ka=1.410-3解得x=4.410-3mol/L那么[H+]=0.0144mol/LpH=-log[H+]=1.8444.人体血液的pH为7.40，H2CO3,HCO3-和CO32-在其中的分布分数各为多少？解：2322112[][][]HCOaaaHHKHKK=0.0818312112[][][]aHCOaaaKHHKHKK=0.91823122112[][]aaCOaaaKKHKHKK=0.0015．某混合溶液含有0.10mol·L-lHCl、2.0×10-4mol·L-lNaHSO4和2.0×10-6mol·L-lHAc。a．计算此混合溶液的pH。b．加入等体积0.10mol·L-lNaOH溶液后，溶液的pH。解：a.HSO4-Ka2=1.0×10-2HAcKa=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，44HAWHSOHKHSOKHAK忽略KW及KHA[HA]，[H+]2=4HSOK（CHSO4--[H+]）解得[H+]=9.90×10-5故pH=4.006.将H2C2O4加入到0.10mol·L-lNa2CO3溶液中，使其总浓度为0.020mol·L-l，求该溶液的pH(已知H2C2O4的pKa1＝1.20，pKa2＝4.20,H2CO3的pKa1＝6.40，pKa2＝10.20,)解：相当于0.02mol·L-lH2C2O4和0.10mol·L-lNa2CO3混合溶液PBE[H+]+[HCO32-]+2[H2CO3]=[OH-]+[HC2O4-]+2[C2O42_]由于H2C2O4和Na2CO3的浓度都较大，忽略水的离解，又由于H2C2O4和Na2CO3的二级离解相对较弱，可以忽略。∴[HCO32-]≈[HC2O4-]23240.10.02HCOHCO51122112112[][]0.10.02[][][][]aaaaaaaaKHKHHKHKKHKHKK7．已知Cr3+的一级水解反应常数为10-3.8，若只考虑一级水解，则0.010mol·L-lCr(ClO4)3的pH为多少?此时溶液中Cr(OH)2+的分布分数是多大?解：1）3.825.8aK10101010WcK1.8a10100Kc2aaa3KK4K1.182102cHmol/L故pH=2.932）23.8a3.82.93()aK100.121010KCrOHH8.欲使100ml0.10mol·L-1HCl溶液的PH从1.00增加至4.44，需加入固体NaAc多少克（忽略溶液体积的变化）？解：HCl+NaAc=HAc+NaClpH=4.4时，为HAc－NaCl的缓冲溶液，CHAc=0.10mol·L-19．今用某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液，其中HB的浓度为0.25mol·L-l。于100mL该缓冲溶液中加入200mgNaOH(忽略溶液体积的变化)，所得溶液的pH为5.60。问原来所配制的缓冲溶液的pH为多少?(已知HB的6a5.010K)解：2000.0540100NaOHc（mol/L）已知pKa=5.30，pH=5.60设原缓冲溶液中盐的浓度为xmol/L，故0.055.605.30lg0.25xx得x=0.356则原缓冲溶液pH=0.355.30lg5.440.2510.欲配置PH为3.0和4.0的HCOOH-HCOONa缓冲溶液，应分别往200ml0.20mol·L-1HCOOH溶液中加入多少毫升1.0mol·L-1NaOH溶液?11．配制氨基乙酸总浓度为0.10mol·L-l的缓冲溶液(pH=2.0)100mL，需氨基乙酸多少克?还需加多少毫升1mol·L-l酸或碱，所得溶液的缓冲容量为多大?解：设酸以HA表示，pKa1=2.35pKa2=9.601)需HA质量m=0.10×100×75.0×310＝0.75（g）2）因为氨基乙酸及质子化氨基乙酸构成缓冲溶液，设pH=2时，质子化氨基乙酸浓度为xmol/L，则1lgHAaHAcHpHpKcH即0.12.002.35lgxHxH，解得x=0.079生成0.079mol/L的质子化氨基乙酸，需加酸为0.079×100=7.9ml12.称取20g六亚甲基四胺，加浓HCl（按12mol·L-1计）4.0ml，稀释至100ml，溶液的PH是多少？此溶液是否是缓冲溶液？13．计算下列标准缓冲溶液的pH(考虑离子强度的影响)，并与标准值相比较。a．饱和酒石酸氢钾(0.0340mol·L-l)；7c．0.0100mol·L-l硼砂。解：a.pKa1=3.04，pKa2＝4.37I=1(10.03410.034)0.0342（mol/L），查表得，900Ha，400HBa，2500Ba故0.034lg0.51210.0610.003289000.034H，得0.871H同理可得0.84HB，20.51B又a2K20WcKa120Kc最简式200121221aaaaHBHKKKK200454129.1104.3102.76100.514aaHHBKKaHpH=3.56c.c=0.0100mol/L，pKa1=4，pKa2=91(0.020010.02001)0.022I24723323522BOHOHBOHBO查表23400HBOa230.02lg0.512110.003284000.02HBO故230.869HBO3323HBOHHBOK=5.8×10-1023231010105.8105.8106.67100.020.869HHBOHBOac故pH=9.1814.用0.200mol·L-1Ba(OH)2滴定0.1000mol·L-1HAc至化学计量点时，溶液的PH等于多少？815.二元弱酸H2B，已知PH=1.92时，δH2B=δHB;PH=6.22时,δHB=δB2。计算：a.H2B的Ka1和Ka2;b.主要以HB-形式存在时的PH为多少？916.解：已知10.1molL一元弱酸HB的3.0pH，问其等浓度的共轭碱NaB的pH为多少？（已知：10awKcK，且/100acK）解：据题意：[]aHKc325(10)/10aKc910wbaKKK10awKcK/100acK915101010bOHKc14.05.09.0pH17.称取Na2CO3和NaHCO3的混合试样0.6850g，溶于适量水中。以甲基橙为指示剂，用0.200mol·L-1溶液滴定至终点时，消耗50.0ml。如改用酚酞为指示剂，用上述溶液滴定至终点时，需消耗多少毫升？18.称取纯一元弱酸HB0.8150g，溶于适量水中。以酚酞为指示剂，用0.1100mol·L-1NaOH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。19.用10.1molLNaOH滴定10.1molLHAc至8.00pH。计算终点误差。10解：SP时10.05NaOHcmolL105.610wbaKKK20bwKcK500bcK6[]5.2910bOHKc1460.728.72sppH8.008.720.72epsppHpHpH0.720.721010%100epaHBwTEKcK80.195.251000.051.8100.0520.用0.10mol·L-1NaOH滴定0.10mol·L-1H3PO4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。解：△pH=0.521.阿司匹林的有效成分是乙酰水杨酸，现称取阿司匹林试样0.250g，加入50.00ml0.1020mol·L-1NaOH溶液，煮沸10min，冷却后，以酚酞作指示剂用H2SO4滴定其中过量的碱，消耗0.05050mol