第四章 酸碱滴定法

1、第四章 酸碱滴定法（8学时）【本章重点】：1.各种类型的酸碱滴定的pH变化规律和选用指示剂的依据2.弱酸、弱碱溶液准确滴定的原则3.酸碱滴定液的配制和标定方法4.酸碱滴定法测定各种酸和碱的原理和指示剂的正确选择5.溶剂的性质6.非水滴定的相关计算一、选择题1 OH-的共轭酸是（B） A. H+ B. H2O C. H3O+ D. O2- 2 在下列各组酸碱组分中，不属于共轭酸碱对的是（C） A.HOAc-NaOAc B. H3PO4-H2PO4- C. +NH3CH2COOH-NH2CH2COO- D. H2CO3-HCO3- 3 水溶液中共轭酸碱对Ka与Kb的关系是（B） A. KaKb=1

2、 B. KaKb=Kw C. Ka/Kb=Kw D. Kb/Ka=Kw 4 c(NaCl) = 0.2molL-1的NaCl水溶液的质子平衡式是（C） A. Na+ = Cl- = 0.2molL-1 B. Na+Cl- = 0.2molL-1C.H+=OH- D. H+Na+ = OH-+Cl- 5 浓度相同的下列物质水溶液的pH最高的是（D）A. NaCl B. H4Cl C.NaHCO3 D. Na2CO3 6 在磷酸盐溶液中，H2PO4-浓度最大时的pH是（A） (已知H3PO4的解离常数pKa1 = 2.12，pKa2 = 7.20，pKa3 = 12.36) A. 4.66 B.

3、7.20 C. 9.78 D. 12.36 7 今有一磷酸盐溶液的pH = 9.78, 则其主要存在形式是（A）（已知H3PO4的解离常数pKa1 = 2.12，pKa2 = 7.20，pKa3 = 12.36）A.PO42- B. H2PO4- C. HPO42- + H2PO4 D. H2PO4-+ H3PO4 8 在pH = 2.676.16的溶液中，EDTA最主要的存在形式是（B）（已知EDTA的各级解离常数分别为10-0.9、10-1.6、10-2.0、10-2.67、10-6.16和10-10.26）A. H3Y- B. H2Y2- C. HY3- D. Y4- 9 EDTA二钠盐

4、(Na2H2Y)水溶液pH约是（D）（已知EDTA的各级解离常数分别为10-0.9、10-1.6、10-2.0、10-2.67、10-6.16和10-10.26）A. 1.25 B. 1.8 C. 2.34 D. 4.42 10 以下溶液稀释10倍时pH改变最小的是（A）A. 0.1 molL-1 NH4OAc溶液 B. 0.1 molL-1 NaOAc溶液C. 0.1 molL-1 HOAc溶液 D. 0.1 molL-1 HCl溶液 11 以下溶液稀释10倍时pH改变最大的是（B）A. 0.1 molL-1 NaOAc-0.1 molL-1 HAc溶液 B. 0.1 molL-1 NaOA

5、c溶液C. 0.1 molL-1 NH4OAc-0.1 molL-1 HOAc溶液 D. 0.1 molL-1 NH4OAc溶液12 六次甲基四胺(CH2)6N4缓冲溶液的缓冲pH范围是（A）（已知六次甲基四胺pKb= 8.85）A. 46 B. 68 C. 810 D. 911 13 欲配制pH=5的缓冲溶液，下列物质的共轭酸碱对中最好选择（C）A. 一氯乙酸(Ka = 1.410-3) B. 甲酸(Ka = 1.810-4) C.乙酸 (Ka = 1.810-5) D. 氨水(Kb = 1.810-5) 14 欲配制pH=9的缓冲溶液，应选用（B）A. NH2OH(羟氨) (pKb =8.

6、04) B. NH3H2O (pKb = 4.74) C. CH3COOH (pKa = 4.74) D. HCOOH (pKa = 3.74) 15 用NaOH滴定某一元酸HA，在化学计量点时，H+的计算式是（D）A. B. C. D. 16按质子理论，Na2HPO4是（ D ）（A）中性物质 （B）酸性物质 （C）碱性物质 （D）两性物质17浓度为0.1 mol/L HAc(pKa=4.74)溶液的pH是（ C ）（A）4.87 （B）3.87 （C）2.87 （D）1.8718浓度为0.10 mol/LNH4Cl (pKb=4.74)溶液的pH是（ A ）（A）5.13 （B）4.13

7、（C）3.13 （D）2.1319pH 1.00的HCl溶液和pH 13.00的NaOH溶液等体积混合后pH是（ C ）（A）14 （B）12 （C）7 （D）620酸碱滴定中选择指示剂的原则是（ C ）（A）指示剂变色范围与化学计量点完全符合（B）指示剂应在pH 7.00时变色（C）指示剂的变色范围应全部或部分落入滴定pH突跃范围之内（D）指示剂变色范围应全部落在滴定pH突跃范围之内21将甲基橙指示剂加到无色水溶液中，溶液呈黄色，该溶液的酸碱性为（ D ）（A）中性 （B）碱性 （C）酸性 （D）不定22将酚酞指示剂加到无色水溶液中，溶液呈无色，该溶液的酸碱性为（ D ）（A）中性 （B）碱

8、性 （C）酸性 （D）不定23浓度为0.1 mol/L的下列酸，能用NaOH直接滴定的是（ A ）（A）HCOOH(pKa=3.45) （B）H3BO3(pKa=9.22)（C）NH4NO2(pKb=4.74) （D）H2O2(pKa=12)24测定(NH4)2SO4中的氮时，不能用NaOH直接滴定，这是因为（ C ）（A）NH3的Kb太小 （B）(NH4)2SO4不是酸（C）NH4+的Ka太小 （D）(NH4)2SO4中含游离H2SO425标定盐酸溶液常用的基准物质是（ A ）（A）无水Na2CO3 （B）草酸（H2C2O42H2O）（C）CaCO3 （D）邻苯二甲酸氢钾26标定NaOH溶液

9、常用的基准物质是（ B ）（A）无水Na2CO3 （B）邻苯二甲酸氢钾 （C）硼砂 （D）CaCO327已知邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量为204.2 g/mol，用它来标定0.1 mol/L 的NaOH溶液，宜称取邻苯二甲酸氢钾（ D ）（A）0.25g左右 （B）1 g左右 （C）0.1 g左右 （D）0.45 g左右28作为基准物质的无水碳酸钠吸水后，标定HCl，则所标定的HCl浓度将（ A ）（A）偏高 （B）偏低 （C）产生随机误差 （D）没有影响29若将H2C2O42H2O基准物质长期保存于保干器中，用以标定NaOH溶液的浓度时，结果将（ B ）（A）偏高 （B）偏低 （C）产生随机误差

10、 （D）没有影响30用NaOH溶液分别滴定体积相等的H2SO4和HOAc溶液,消耗的体积相等,说明H2SO4和HOAc两溶液中( C )（A）氢离子浓度相等（B）H2SO4和HAc的浓度相等（C）H2SO4的浓度为HAc的1/2（D）两个滴定的pH突跃范围相同31含NaOH和Na2CO3混合碱液，用HCl滴至酚酞变色，消耗V1 mL，继续以甲基橙为指示剂滴定，又消耗V2 mL，其组成为（ B ）（A）V1=V2 （B）V1V2 （C）V1V2 （D）V1=2V232某混合碱液，先用HCl滴至酚酞变色,消耗V1mL,继以甲基橙为指示剂,又消耗V2mL，已知V1V2，其组成为（ D ）（A）NaO

11、H-Na2CO3 （B）a2CO3 （C）NaHCO3 （D）NaHCO3-Na2CO333关于缓冲溶液，下列说法错误的是（ C ） （A）够抵抗外加少量强酸、强碱或稍加稀释，其自身pH值不发生显著变化的溶液称缓冲溶液。（B）缓冲溶液一般由浓度较大的弱酸（或弱碱）及其共轭碱（或共轭酸）组成（C）强酸强碱本身不能作为缓冲溶液（D）缓冲容量的大小与产生缓冲作用组分的浓度以及各组分浓度的比值有关34用0.1mol/L HCl滴定0.1mol/L NaOH时的pH突跃范围是9.7-4.3，用0.01mol/L HCl滴定0.01mol/L NaOH的突跃范围是（ C ）（A）9.7-4.3 （B）8.

12、7-4.3 （C）8.7-5.3 （D）10.7-3.335.对于酸碱指示剂，全面而正确的说法是（ C ）. A: 指示剂为有色物质 B: 指示剂为弱酸或弱碱C: 指示剂为弱酸或弱碱，其酸式或碱式结构具有不同颜色 D: 指示剂在酸碱溶液中呈现不同颜色36.关于酸碱指示剂，下列说法错误的是（ B ）.A:指示剂本身是有机弱酸或弱碱 B: 指示剂的变色范围越窄越好C: HIn与In-的颜色差异越大越好 D: 指示剂的变色范围必须全部落在滴定突跃范围之内37. 0.1000mol/L NaOH标准溶液滴定20.00mL 0.1000mol/L HAc，滴定突 跃为7.74-9.70,可用于这类滴定的

13、指示剂是（ D ）. A: 甲基橙(3.1-4.4) B: 溴酚蓝(3.04.6) C: 甲基红(4.06.2) D: 酚酞(8.09.6)38.以下四种滴定反应，突跃范围最大的是（ A ）.A: 0.1mol/L NaOH滴定0.1mol/L HCl B: 1.0mol/L NaOH滴定1.0mol/L HCl C: 0.1mol/L NaOH滴定0.1mol/L HOAc D: 0.1mol/L NaOH滴定0.1mol/L HCOOH39.滴定操作时，眼睛应（ C ）.A: 为了防止滴定过量,眼睛应一直注意滴定管溶液的下降情况 B: 可以四处张望C: 一直观察三角瓶内溶液颜色的变化 D:

14、 没有特别的要求40.强酸滴定弱碱时，一般要求碱的离解常数与浓度的乘积达（ A ），才可能选择指示剂指示。 A:10-8 B: 10-2 D: 10-9二、填空题 1凡是能（ 给出 ）质子的物质是酸；凡是能（ 接受 ）质子的物质是碱。2各类酸碱反应共同的实质是（ 质子的转移 ）。3根据酸碱质子理论，物质给出质子的能力越强，酸性就越（ 强 ），其共轭碱的碱性就越（ 弱 ）。4给出NaH2PO4溶液的质子条件式时，一般以（ H2PO4- ）和（ H2O ）为参考水准。5HPO42-是（ PO43 ）的共轭酸，是（ H2PO4 ）的共轭碱。 6NH3的Kb=1.8105，则其共轭酸（ NH4+ ）的

15、Ka为（ 5.61010 ）。7对于三元酸，Ka1.（ Ka3 ）=Kw。8在弱酸（碱）的平衡体系中，各存在型体平衡浓度的大小由（ 溶液H+浓度 ）决定。90.1000mol/LHAc溶液的pH=（ 2.87 ），已知Ka=1.8105。100.1000mol/LNH4溶液的pH=（ 11.13 ），已知Kb=1.8105。 110.1000mol/LNaHCO3溶液的pH=（ 8.32 ），已知Ka1=4.2107，Ka2=5.61011。12已知H2CO3的pKa1 = 6.38， pKa2 = 10.25，则Na2CO3的Kb1 = 1.810-4 (10-3.75 ) ，Kb2 = 2

16、.410-8 ( 10-7.62) 。13各种缓冲溶液的缓冲能力可用（ 缓冲容量 ）来衡量，其大小与（ 产生缓冲作用组分的浓度 ）和（ 各组分浓度的比值 ）有关。14甲基橙的变色范围是（ pH3.1-4.4 ），在pH3.1时为（ 橙 ）色。酚酞的变色范围是（ 8.0-9.6 ），在pH9.6时为（ 红 ）色。 15溶液温度对指示剂变色范围（ 是 ）（是/否）有影响。16实验室中使用的pH试纸是根据（ 混合指示剂 ）原理而制成的。17某酸碱指示剂pKIN=4.0，则该指示剂变色的pH范围是（ 3.0-5.0 ），一般在（ 强酸滴定弱碱 ）时使用。180.1mol/L的H3BO3（pKa=9.2

17、2）（ 否 ）（是/否）可用NaOH直接滴定分析。19NaOH滴定HAc应选在（ 弱碱 ）性范围内变色的指示剂，HCl滴定NH3应选在（弱酸）性范围内变色的指示剂，这是由（化学计量点的pH值）决定的。20如果以无水碳酸钠作为基准物质来标定0.1000mol/L左右的HCl，欲使消耗HCl的体积在2030mL，则应称取固体（ 0.11-0.16g ），以（ 甲基橙 ）为指示剂。21 H3PO4的pKa1 = 2.12， pKa2 = 7.20， pKa3 = 12.36，则PO43-的pKb1= 1.64 ，pKb2 = 6.80 ，pKb3 = 11.88 _ 。22某(NH4)2HPO4溶液

18、，质子平衡式为 H+2H3PO4 +H2PO4- = OH-+NH3 +PO43- 。23. 0.1 molL-1 NH4Ac溶液=质子平衡式为 H+HAc = NH3+OH- 。 24.请填写下列溶液H+或OH-的计算公式 (1) 0.10 molL-1 NH4Cl溶液(pKa = 9.26) (2) 1.010-4molL-1 H3BO3溶液 (pKa = 9.24)(3) 0.10 molL-1氨基乙酸盐酸盐溶液 (4) 0.1000 molL-1 HCl滴定0.1000 molL-1 Na2CO3至第一化学计量(5) 0.1000molL-1NaOH滴定0.1000 molL-1H3P

19、O4至第二化学计量点(6) 0.1 molL-1 HCOONH4溶液 (7) 0.10 molL-1 NaOAc溶液(pKa = 4.74)(8) 0.10 molL-1 Na3P4O溶液三、判断题1.（ ）根据酸碱质子理论，只要能给出质子的物质就是酸，只要能接受质子的物质就是碱。2. ( ) 酸酸10-8时,则该酸的滴定方可用指示剂指示终点。3.（ ）酚酞和甲基橙都可用于强碱滴定弱酸的指示剂。4. ( ) 缓冲溶液在任何pH值条件下都能起缓冲作用。5. （ ）用因吸潮带有少量湿存水的基准试剂Na2CO3标定HC1溶液的浓度时，结果偏高；若用此HCl溶液测定某有机碱的摩尔质量时结果也偏高。6.

20、（ ）盐酸标准滴定溶液可用精制的草酸标定。 7.（ ）H2C2O4的两步离解常数为Ka1=5.610-2，Ka2=5.110-5，因此不能分步滴定。8.（ ）以硼砂标定盐酸溶液时，硼砂的基本单元是Na2B4O710H2O。9.（ ）用因保存不当而部分分化的基准试剂H2C2O42H2O标定NaOH溶液的浓度时，结果偏高；若用此NaOH溶液测定某有机酸的摩尔质量时则结果偏低。10.（ ）H2SO4是二元酸，因此用NaOH滴定有两个突跃。11.（ ）盐酸和硼酸都可以用NaOH标准溶液直接滴定。12.（ ）强酸滴定弱碱达到化学计量点时pH7。13.（ ）常用的酸碱指示剂，大多是弱酸或弱碱，所以滴加指示

21、剂的多少及时间的早晚不会影响分析结果。 四、问答题1 在滴定分析中为什么一般都用强酸（碱）溶液作酸（碱）标准溶液？且酸（碱）标准溶液的浓度不宜太浓或太稀？答：用强酸或强碱作滴定剂时，其滴定反应为：H+ + OH H2O (25)此类滴定反应的平衡常数Kt相当大，反应进行的十分完全。但酸（碱）标准溶液的浓度太浓时，消耗体积较少，致使误差增大；若太稀，终点时滴定突跃不明显，难以选择指示剂。因此酸（碱）标准溶液的浓度均不宜太浓或太稀。2 今有H2SO4和(NH4)2SO4的混合溶液，浓度均为0.05 molL-1，欲用0.1000 molL-1 NaOH溶液滴定，试问：(1) 否准确滴定其中的H2S

22、O4？为什么？采用什么指示剂？(2) 如何用酸碱滴定法测定混合液中(NH4)2SO4的含量？采用什么指示剂？答：(1) 能。因为H2SO4的第二步电离常数pKa2 = 2.00，而NH4+的电离常数pKa=9.26，所以 105 ，故能完全准确滴定其中的H2SO4 ，可以采用酚酞作指示剂(2) 混合液中(NH4)2SO4的含量测定，可采用连续法进行测定，即在测定H2SO4后加入不含甲酸的甲醛，继以酚酞为指示剂，用NaOH滴定，根据终点耗去体积计算(NH4)2SO4的含量。 也可以用蒸馏法，即向混合溶液中加入过量的浓碱溶液，加热使NH3逸出，并用过量的H3BO3溶液吸收，然后用HCl标准溶液滴定

23、H3BO3吸收液，其反应为NH3 + H3BO3= NH+ H2BOH+ H2BO= H3BO3终点的产物是H3BO3和NH4+（混合弱酸），pH 5 ，可用甲基橙作指示剂，按下式计算含量：（mmolL-1）3 判断下列情况对测定结果的影响：(1) 用混有少量的邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度；(2) 用吸收了CO2的NaOH标准溶液滴定H3PO4至第一计量点；继续滴定至第二计量点时，对测定结果各如何影响？答：(1) 使测定值偏小。(2) 对第一计量点测定值不影响，第二计量点偏大。4 有一可能含有NaOH、Na2CO3或NaHCO3或二者混合物的碱液，用HCl溶液滴定，以酚酞为

24、指示剂时，消耗HCl体积为；再加入甲基橙作指示剂，继续用HCl滴定至终点时，又消耗HCl体积为，当出现下列情况时，溶液各有哪些物质组成？(1) ； (2) ； (3) ； (4) ； (5) 。答：(1) ， 溶液的组成是OH-、CO32-；(2) ，溶液的组成是CO32-、HCO3-；(3) ， 溶液的组成是CO32-；(4) ，溶液的组成是HCO3-； (5) ，溶液的组成OH- 。5. 用Na2CO3标定HCl溶液，滴定至近终点时，为什么需将溶液煮沸？答：将溶液煮沸，使H2CO3变成CO2挥发掉，防止H2CO3的存在使指示剂提前变色，终点提前到达，导致结果偏高。6. 有溶液（0.1mol

25、/L）20ml两份，用溶液（0.2mol/L）滴定，分别用甲基橙和酚酞作指示剂，变色时所用盐酸的体积是否相同？原因是为什么？答：甲基橙变色： =20（mL） 酚酞变色： =10（mL） 故所用盐酸的体积不同。7. 判断在pH2.0的NaF溶液中的主要存在型体。（HF Ka=3.5104）答：依据公式: 所以，HF是pH2.0的NaF溶液中的主要存在型体。 8. 0.1molL-1HCl + 0.1 molL-1H3BO3混合酸中的各组分能否分别直接滴定?答: 只能滴定其中HCl，硼酸的pKa为9.24, 太弱, 不能满足cKa10-8的准确滴定条件，故不可用碱标准溶液直接滴定。五、计算题1 计

26、算pH = 4.00时，0.10molL-1 HAc溶液中的HAc和Ac-。已知：pH = 4 = 0.10molL-1 Ka（HAc）=1.810-5解：根据分布分数计算公式计算：HAc= = = 0.085 (molL-1 )Ac = = = = 0.015 (molL-1) 或： HAc+Ac =0.10molL-1 Ac = 0.10.085 = 0.015 (molL-1)2.某一溶液由HCl和HAc混合而成，其浓度分别为cHCl = 0.10 molL-1，cHAc = 2.010-6molL-1 。计算该溶液的pH及Ac?已知：HAc 的pKa = 4.74解： cHCl cHA

27、c，溶液H+由HCl决定，故 pH = 1.00 OAc = = = 3.610-10 (molL-1)3.将0.12 molL-1 HCl与0.10 molL-1 ClCH2COONa等体积混合，试计算该溶液的pH。已知：ClCH2COOH的Ka = 1.410-3 解：将ClCH2COOH简写作HA，混合后形成HCl+HA溶液 (molL-1)， (molL-1)PBE： H+ = A+cHCl 解得 H+ = 0.029 molL-1 pH = 1.54 4.讨论含有两种一元弱酸（分别为HA1和HA2）混合溶液的酸碱平衡问题，推导其H+ 浓度计算公式。并计算0.10 molL-1NH4C

28、l和 0.10 molL-1H3BO3混合液的pH值。答：(1) H+ 浓度计算公式推导设HA1和HA2两种一元弱酸的浓度分别为和molL-1。两种酸的混合液的PBE为H+=OH-+A1 +A2 混合液是酸性，忽略水的电离，即OH 项可忽略，并代入有关平衡常数式得如下近似式 当两种酸都较弱，可忽略其离解的影响，即HA1 ，HA2。则式 简化为 若两种酸都不太弱，先由式（2）近似求得H+，对式（1）进行逐步逼近求解。(2) 计算0.10 molL-1NH4Cl和 0.10 molL-1H3BO3混合液的pH值查表得 ，则根据公式得：（molL-1）pH = 4.975.今欲配制pH为7.50的磷酸缓冲液1 L，要求在50 mL此缓冲液中加入5.0 mL 0.10 molL-1的HCl后pH为7.10，问应取浓度均为0.50 molL-1的H3PO4和NaOH溶液各多少毫升? (H3PO4的pKa1pKa3分别是2.12、7.20、12.36) 解：在pH = 7.5时，为H2PO4-HPO42-缓冲液，