2019年第5章酸碱滴定法

1、1 写出下列溶液的质子条件式。_| _|a. Ci mol L NH3 + C2 mol L NHCI;c. Ci mol L-I）H3PQ+ C2 mol L-1 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（ HCI和弱 碱（NH）反应而来，所以参考水准选为 HCI, NH3和HO质子条件式为：H+ + NH 4+ = Cl - + OH -或H + + NH 4+ = c 2 + OH-c.直接取参考水平：HPQ , HCOOH , H2O质子条件式：H+ = H 2PO + 2HPO 42- + 3PO 43- + HCOO-+OH-2. 计算下列各溶液

2、的 pHa. 0.20mol L-LH3PO4； b. O.lOmol L HBOsi c. D.lOmal L HSO4-d.S三乙SBfe e 5XlD-32mol- LHCl解：a. H3PO4it三元酸，T2血/応二可作一元醜处理。（B c/KiOOOb. H3BO3元弱酸，Kti=5 EX lO-ioT >20 c/ISOO 二 H+ =K1|C-7.62X10-（!mol l/ipH=5.12c. HaSO第一级全諾离解，第二禽解其心TOXIN 其PBE为H+ -c+ SOj- + OH T OH可瓠略H+ 5+ SOj -c+Kc/ （ H+ +心）整理并解方程得匕r n

3、（C ） + J（c-KiJi+4x2KcH+ =0.105436Lid三乙醇胺沖一兀弱碱，其Kb=5.8X 1.0-c*/cKiJ=5.8XiOS>20KHr）一>500 二可用最简式：OH =2.4X lOW L-1pOH-3.62pH=10.38巳 T c4<2D OHj/应该用稽确武；CHT =c,+ OH FbU/ 片H* 3-ct CH*J将及心代入并解方程得,H* sUEXlOmnl 3 pH=fi 893. 计算下列各溶液的 pHa 0.050mol L1 NaAc b O.050mol L'lNH<NOi； c. 0 lOmol L4NH<

4、;CNjd 0.05Qmol L1 KaHPO4J e. 0 050mol L"嬴基乙霰；：f O.lOmol L/】阻&g. O.OlQmol-L1 HQ肩懿；h. QOSOmoPL1 CH5CH2NH O.OSOmol-L'1 NH4CI 的混合溶 液：i . 0.060 mol L -l HCI 和 0.050 mol L -l 氯乙酸钠（CICH2COONa混合溶液。解：a NaAc 为一元弱碱，其 Kb=Kw/KHAc=5.6 x 10'c/500二OH =7cK?=5.29X10 fmol* L1 OH=5.28 pH=8 72七 NH|N6 为一

5、元弱酸 NH；的洛瀛 cNH；-0.D5DmDl - L'1=5.5X10-1001=2.75X104i>201 >500二可用最简式才=7cK7 -5 J4X10-Smol “ L1 pH=5.28:NHCN 为蕭酸弱碱盐.HCN的 Ke应2Xl m NH；的 1=5 5X10T心H ； c=5.5X 1吵A加心020K 二可用最简式W2 =2x10"ldx5-： ioia =5,8X 1040mol" L4 pHT打W屁HPO4为两性物质，具穡确算式为LH*：乓+ Kw（卄乓）二HT 2_牛=2.03X10 1W-L1 pH=9.03e.氨基乙酸是两

6、性物质，其=4.5X10氐=2 5X10叫 TKcAXDKw，但 <201，二H* a J 11K U -1.O2X lO-smol 匚】pH=5.99V(c+KJf N矽为二元弱除 其心=瓯/氐二141, Kb尸瓯/氐円的勺代 因为2耘7屈匸切皿 故可作一元弱碱处理.又 uK机A2Q屁 0/1<500i1tt -Kb +jKb|a + 4Kb|c.'.OH = Jk (c OH J) =0 0? mol L1pH=12.?7g H2O2为一元弱酸，l.BXlO-13, TcKVIUKw，0/»500二H+ = Jk*+KJT I57XM pH=6.7Eh此为两种

7、弓聽CfCHiNH；(设为HA)和NH ：(设为HB)的混合溶祝H+ -TKHAj+KtHBl+K,Kha/2 38X10-11, Khb/ =5.(5X101°,匚=0=0. 0500'/Kha和 Khb均很小 二HA ca, EBB wCheX (KhaCha+ Khb c hb) 2 0 Kht心可忽略二H+ a JKhaCha 十KheChe =5.40X10芍mol L*1pH=5.27i.由于 CICH2COONa + HCl = CICH2COOH + NaCI所以原溶液可以看成 0.050moI/L的CICH2COO兩O.OIOmo/LHCI的混合溶液设有 x

8、 mol/L的CICH2COOH 发生离解，则CICH2COOHCICH2COO+ H +0.05-xx0.01+x(0.01 X)X所以有 0.05 X = Ka= 1.410-3解得 x = 4.410-3moI/L那么H+ = 0.0144moI/LpH = -Iog H + = 1.845. 某混合溶液含有 0.10 mol L -l HCI、2.0 X10-4 mol -L -l NaHSQ和 2.0 X10-6 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 NaQH溶液后，溶液的pH。解：a. HSQ4- Ka2=1.0 X

9、10-2HAc Ka=1.8 X 10-5均为弱酸，且浓度远低于HCI的浓度，所以此体系中的HSQ和HAc在计算pH值时刻忽略。 故 pH=1.00。b.加入等体积0.1mol/LNaQH溶液，HCI被中和，体系变为 HSQ和HAc的混酸体系，H +卜 JKhsqHSCT + Kha Ha+Kw忽略Kw及K4HA，KH+ 2= HSQ - ( Gs°4-H + )解得H+ =9.90 X 10-5故 pH=4.006. 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 ? (H2C2Q4：pKai=1.20

10、,pKa2=4.20;H2CQ3： pKai=6.40 ; pKa2=10.20)解！因为相对于巴C6而言，HjCaQi的Kai和Ka均较大，其霰性较强，所以，加到N笼U5 中后发生如下反应；2CO +HaCaO<=2HCO J +CaO二HCO? =2 CaOj- =0.04mol LA 8 孑=0 10-0 040=0 OflOmol U此时构成T8孑缓冲障系H+=10-10x 22 = 10-103®pH=10-38CO0.0607.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0.01 0 mol -L-1 Cr(ClQ 4)3的pH为多少？此时溶液

11、中Cr(QH)2+的分布分数是多大？ 解: 1) Ka C=1O*8 10, =10*.8L 10KwL'T。0a24KaC= 1.182 10mol/L故 pH=2.93' Cr(OH)2 二2 )KaKaH3.8103.82.9310 10= 0.128.欲使 100 ml 0.10 mol1L HCl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=4.44 时，为 HAcNaAc 缓冲溶瀛 chac=O. 10mul L1H+ =K4=1.8X10X0.10-=10十4Jc疋解得 c-O.O

12、SOmol- L1mNiAcKcHA（+cAc-）（0. IO+D.OSOJO-IOxSS.03 =1.23g9.今用某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液，其中 HB的浓度为0.25 mol -L-l。于100mL该缓冲溶液中加入200 mg NaOH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 Ka =5.0 10 jCNaOH 解：200 -00540 1000.05 （mol/L）已知 p Ka=5.30 , pH=5.600.05+ x5.60 =5.30 +lg设原缓冲溶液中盐的浓度为 x mol/L，故°25 - X得 x=

13、0.350.355.30+lg =5.44 则原缓冲溶液pH=0.2510.欲配制pH 为3.0和4.0的 HCOOH-HCOONa 缓冲溶液，应分别往200ml 0.201 1mol - L- HCOOH溶液中加入多少毫升 1.0 mol - L- NaOH溶液。解匕 HCOOH限 HE 耒示,K Ka-1 8X 10*(1)设配制pH=3 0缓冲溶液，应加入xmLl Omolk1 NaOH洛瀛 加入NaOH后1 Ox0.20x200-1.Ox 40.0-x礙=CHE=200 + x200 +兀200+ xH+ = 1- = 1 8X1O*X 40 0z = io-3flCNaBX解此方程得

14、=6.1 mL(2) pH=4 0时同(1)可列方程CH* =1.3X10X 4°初X解 x=25.7ml11.配制氨基乙酸总浓度为 0.10 mol -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1 mol -L -l酸或碱，所得溶液的缓冲容量为多大？1)需 HA质量 m=0.10X 100X75.0 x 10 卫=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pH 二 pKa1 lg 电 匚 xmol/L，则CHA 一 _H0.1 -x H2.00 =2.35 -lg 即x - lh，解得生成

15、0.079mol/L的质子化氨基乙酸，需加酸为x=0.0790.079 xi00=7.9ml12.称取20 g六亚甲基四胺，加浓 HCI (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?解；(CH2)6N4是一元弱岐UU表示，K 1-14X10其共规醜HB*的KrXIXIM,加入 HC1&- B+HC1=HB+C1-*nHci=12X4.0=43mmob 而 n；=niB的沪mol匚耐48曙©=7,1X 10'5X巾143-4813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(

16、0.034 0 mol L -l);c . 0.010 0 mol L -l 硼砂。解: a. p K a1=3.04，p Ka2= 4.371(1 0.034 1 0.034) =0.034I= 2(mol/L )，查表得,a-900aHB_=400 aB2_ = 500lg H =0.512 1 故0.034 : 0.06 1 0.00328 900，0.034，得H 7871同理可得HB- = 0.84B2-751又 Ka2 c - 20KwcKa1最简式Ka10 Ka209.1 E 4.3 伏聖"10-B2-0.514pH=3.56c. c=0.0100 mol/L ， p

17、Ka1 =4， p Ka2=9I =1 (0.0200 1 0.0200 1) =0.02B4O； 5H2O 、2H3BO3 2H2BO3-查表弓H 2BO3-= 4000.02_105.8 10_105.8 10cH2BO3H2BO3-0.02 0.869= 6.67 10川lg 堺。厂0.512 1 1 0.00328 4000.02 故 h2bo 0.869H3BO3L H+H2BO3一k=5.8 X10-10故 pH=9.1814. 用0.200 mol L-1Ba(OH)2滴定0.1000 mol L-1HAc至化学计量点时，溶液的 pH等于多少？解：BafOH) c+2HAc-Ba

18、(；Ac)a4-2H3O SP 时.Ba(Ac) c溶液ca：.=0. 10001+14=0.0800 mol L'1 AcK) Ki-S.SXlO"10OH- = JcK? = 70.0800x5 5xlO-10 =6.63X lOmol L1pOH=5.18pH=8.82215. 二元弱酸 H2B，已知 pH=1.92 时，合 H2B=合 HB- ; pH=6.22 时，合 HB-=合 B -。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

19、？各选用何种指示剂？二当 6 血r=6hb.时，HzB = HB订 心i= LH+J =1Q3=1 2X10 当6區一斤2-时，HB'J -印订 时 屁=申-10 3=5 02X 10-7b. sp1 时组成为 HB-, Chb=0.0500 mol/LA2%水的离解可忽略，又T c=0.0500< 20K.1-0.24旳（c十K幻）flxWxS.OSxlQxO.OOO彳 0 0500+T2X1Q-2=7.d3Xlmol LpZ2郸时，细就为 B餌 CB3，=01000> 此为二元SW亂 MpK, 114.0-122=7.78 >500二可用最简式COH' =

20、 #%pOH=-(卩忌.-lgp)=4.63 pH=P 37116.解：已知0.1mol L 一元弱酸HB的pH =3.0，问其等浓度的共轭碱NaB的pH为多少？（已知：KaC AlOKw，且 C/Ka A100)解：据题意：H = 、KaCKa 珂 1 0 2)ch - 15 0Kc/Ka 1 0 0Kbw=10'KaKaC 10KwOH _= Kbc = . 10"9 10，=10*pH =14.0 -5.0 =9.017.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=

21、1.20,pKa 2=4.20;H 2CO3：卩阿=6.40; pKa2=10.20)解：因为相对于H洱6而言，巴65的Kai和Ka均较大，其酸性較强，所以，加到N笼U®中后发生如下反应；2C01 +HaCa0<=2HC0 ； +Ca0 ；二 LHCO； =260亍=0.04mol LA CO=0 10-0 040-0 OflOmol L"此时构成T HCO8孑缓冲体系H+ CQL =10-10x 2 = 10-103®pH=10-38CO；-0.06018.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 LN

22、aOH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。解VN10h=24 fiOmL加入 NaOH 溶液 11.00ml 后住成的 n(B-)=0.1100 x 11.00=1.21mmol剩余的n(HB-)=0.1100 x (24.60- 11.00)=1.496mmolpKa=4.894.80 =pKa lg 4.80 = pKa Ig11.4961.49619.用 0.1m°l L解：SP 时 CNaOHKbc 20KwNaOH滴定0.1mol LJ HAc至pH = 8.00。计

23、算终点误差。K二 Kb = =5.6XO,0=0.05mol LKac500KbOHKbC =5.29 10“pHsp =14 -6 0.72 = 8.72pH = pH ep 一 pH sp = 8.00 一 8.72 = 一0.7210052150 0 0.051.8 81 00.0 5计量点pH高0.5单位。计算终点误差。解；ApH-=15,据Q-51）式中竺上耳竺计f严叩沪磁r7.6xl0-n<6 3x10_3>0.100mol LJ NH4CI的混合溶液。问22.用 0.100mol L1 NaOH 滴定 0.100mol LJ羟胺盐酸盐(NH3°H Cl 一)

24、和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NHQ参加了反应?解：（1）已知 NH3 OH ClKaSP时，产物为NH2OH和NH4H =KNH3OH C 'KNH/ CNH；/CNH2OH=汉5 .电必 1 00?0 5 0 0 / 0.0 5 0= 2.51 m o(l L/ )pH -7 .6 1 SP 时，H t=2.5 咒 10mol /L5 6汉10°03Nt"* cnh4 .5 10- 5.6 10-0 O.。500"1 10 (mol/L)参加反应的NH4CI百分数为:1 °1 0 0%0.05002.2%23.称取一元弱酸 HA试样1.000g,已知中和HA至50%时，溶液的1溶于60.0ml水中，用0.2500 mol L- NaOH 溶液滴定.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-）k- I解，中和到一半时，阳齐心+览 一 =p