分析化学考研酸碱滴定

第二章酸碱滴定法

一、写出质子条件式二、共扼酸碱三、分布分数四、缓冲溶液五、滴定六、双指示剂法七、终点误差八、设计实验九、计算题2023/10/28一、写出质子条件式

(NH4)2HPO4(武大2007,2008)Na2S;NaNH4HPO4

（武大2006）(NH4)2CO3(南京理工，首都师大)一元弱碱水溶液的质子条件。（首都师大）NaOH+NaAc的质子条件（华中科大）

设C(NaOH)=Cb

,那么：[OH－]总

=[OH－]水

+[OH－]Ac水解

+[OH－]NaOH[OH－]=[H＋]+[HAc]+Cb2023/10/28设C(NaOH)=Cb,C(NaAc)=C1

物料平衡方程:[Na+]=Cb+C1

[Ac-]+[HAc]=C1

电荷平衡方程:[Na+]+[H+]=[OH-]+[Ac-]

质子方程:[OH－]=[H＋]+[HAc]+Cb注意：强酸(或强碱)溶液；强碱+弱酸强碱盐；强酸+弱碱强酸盐；弱酸+弱酸强碱盐2023/10/28二、共扼酸碱1．对于二元弱酸H2A,其Ka1×

=Kw

（南京理工大学）2．求0.25mol/L盐酸吡啶(C5H5NH+Cl-)溶液的pH。[已知Kb(C5H5N)=1.7×10-9]（首都师大）(pH=2.92)3．根据酸碱质子理论，HPO42-的共扼酸是

。（武大）4．OH-的共扼酸是（）（首都师大）

a.H+b.H2Oc.H3O+d.O2-bKb2H2PO4-2023/10/28三、分布分数1．对一元弱酸HA，当pH=pKa时；分布分数δHA=

。（南京理工）2．某酸H2A的水溶液中，若δH2A为0.28,那么

。（武大）0.50.122023/10/28δ0+δ1+δ2

＝1δ2＝0.28δ1＝5δ02023/10/28四、缓冲溶液1．酸碱缓冲溶液中的缓冲指数和缓冲容量。（武汉大学）2．已知某一元弱酸HA的pKa=4.74,则由0.050mol/L的HA和0.050mol/L的NaA组成的缓冲溶液的缓冲指数β为

。（武汉大学）0.0582023/10/28缓冲指数物理意义：相关酸碱组分分布曲线的斜率。作用：在指定pH值时衡量一个缓冲体系的重要指标。其中：CHA为HA+A-的总浓度2023/10/28缓冲容量物理意义：某缓冲溶液因外加强酸或强碱的量为△C而发生pH的变化。如：1L的HAc-NaAc总浓度为0.1mol/L缓冲溶液，当pH从3.74→5.74时，加入NaOH的量为α＝0.082mol/L（或NaOH固体3.28g）。2023/10/283.氨基酸可以用来配制缓冲溶液。已知甘氨酸（氨基乙酸）的Ka1=4.5×10-3,Ka2=2.5×10-10,如何配制总浓度为0.1mol/L,pH=2.35和pH=9.50的缓冲溶液1000ml？氨基乙酸的摩尔质量为77.08,可选项用的NaOH

和HCl溶液的浓度均为3mol/L.(首都师大)+NH3-CH2-COOH→H+Ka1+NH3-CH2-COO-→H+Ka2NH2-CH2-COOH+NH3-CH2-COO-2023/10/28五、滴定1．常用标定HCl溶液浓度的基准物质有

。和

；常用标定NaOH浓度的基准物质有

，

和

。（武汉

大学）2．标定NaOH浓度常用的基准物质是（）（南京理工大学）

a.HClb.邻苯二钾酸氢钾c.硼砂d.硝酸银bNa2CO3硼砂草酸邻苯二甲酸氢钾2023/10/284．可以选用

和

作为基准物质标定HCl溶液的浓度；若上述两种基准物保存不当，吸收了一些水分，对标定结果表明的影响如何？

。（武大）5．滴定管读数常有±0.01ml的误差，若要求相对误差不大于0.1%,为此，滴定时消耗滴定剂的体积须不小于

。（南京理工）Na2CO3硼砂偏高20ml3．进行标定时，需称量各基准物质（首都师大）

a.碳酸钠

g用来标定0.5mol/LHCl,M（Na2CO3）=106.0b.重铬酸钾

g用来标定0.1mol/LNa2S2O3,M(K2Cr2O7)=294.2c.碳酸钙

g用来标定0.05mol/LEDTA,M(CaCO3)=100.0消耗滴定剂V：20～30ml2023/10/287．以基准物质邻苯二甲酸氢钾标定期NaOH溶液浓度时，用酚酞作指示剂，若NaOH溶液吸收了空气中的CO2，将造成

误差。（武大）负6．实验中使用50ml滴定管，其读数误差为±0.01ml，若要求测定结果的相对误差≤±0.1%,则滴定剂的体积应控制在

ml；在实际工作中一般可通过

或

来达到此要求。（首都师大）不小于20(改变被滴物的量；改变滴定剂的浓度)2023/10/281．用一定浓度的确NaOH滴定某一元弱酸时，滴定曲线图上滴定突跃的大小与该一元弱酸的

和

有关。（武汉大学）2．某弱酸型指示剂的离解常数(KHIn=1.0×10-8)，该指示剂的理论变色点pH是值等于（

）(南京理工)a.6b.7c.8d.9(二)滴定突跃及指示剂浓度KaC2023/10/28六、双指示剂法1．有一磷酸盐混合试液，今用标准酸滴定至酚酞终点时耗去酸的体积为V1；继以甲基橙为指示剂时又耗去酸的体积为V2。当V1=V2时，组成为

；当V1＜V2时，组成为

。（华中科技大）Na3PO4Na3PO4+Na2HPO42023/10/28

滴定剂

(酚酞)终点时体积

(甲基橙)终点时体积(a)HCl11.5435.29(b)NaOH19.799.89(c)HCl22.7622.78(d)NaOH29.4217.482.某样品可能含有下列物质：HCl、NaOH、H3PO4、H2PO4-、HPO42-或PO43-。用0.1198mol/LHCl或0.1198mol/LNaOH来滴定一份25.00ml的样品，并以酚酞或甲基橙来指示终点。下表给出指示剂终点时所用滴定剂体积（ml）,请确定样品的组成及有关组分的浓度（mol/L）。（10分，武汉大学）

2023/10/28a:PO43-(11.54ml)+HPO42-(12.21ml)

b:H3PO4(甲基橙:H2PO4-;酚酞:HPO42-)

c:NaOHd:HCl(17.48ml)+H2PO4-(11.94ml)2023/10/283.某溶液可能是H3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4

、HCl中的一种或两种成分的混合溶液。取该溶液25.00ml，加入甲基红指示剂，用0.2500mol/LNaOH溶液滴定至终点，耗去NaOH的体积为V1ml；另取该溶液25.00ml，加入酚酞作指示剂，滴定至终点时耗去NaOH的体积为V2ml，请判断下列四种情况下（a-d）溶液的组成，并写出判断过程。V1V2a30.2530.25b30.2542.32c30.2560.50d30.2567.24(8分，武汉大学)2023/10/28a:HCl

b:HCl(30.25ml)+NaH2PO4(12.07ml)c:H3PO4(V2=2V1)或HCl(30.25ml)+NaH2PO4(30.25ml)d:H3PO4(30.25ml)+NaH2PO4(6.74ml)2023/10/28七、终点误差1.以0.1000mol/L的NaOH标准溶液滴定25.00ml苯甲酸，甲基红作指示剂导致终点提前，消耗20.70mlNaOH,此时溶液pH=6.2。求苯甲酸浓度，化学计量点pH值及终点误差。已知苯甲酸的pKa=4.19。（武汉大学）2.以0.1000mol/L的NaOH滴定0.1000mol/LHCl以及0.2000mol/LNH4Cl混合溶液，求计量点时pH；若滴定终点时pH比化学计量点时高0.5pH单位。求终点误差。(已知NH4+的pKa=9.26)。（武汉大学）2023/10/28八、设计实验1．设计测定HCl和NH4Cl混合溶液中各组分含量的方法（包括简单原理、滴定剂、指示剂、滴定条件、可能的误差来源等）已知氨水的Kb=1.8×10-5常用指示剂的pKHIn为：甲基橙3.4,甲基红5.2中性红7.4酚酞9.1

（15分，首都师大）2023/10/282．以0.1000mol/L的HCl标准溶液滴定20.00ml浓度为0.1000mol/L的苯酚钠溶液，判断能否准确滴定？化学计量点的pH值为多少？计算化学计量点附近的突跃范围？可选用何种指示剂指示终点？（已知：苯酚的pKa=9.95）(10分，南京理工)2023/10/283．有一H2SO3

和H3BO3混合物液，其浓度均为了0.0100mol/L。若用0.01mol/LNaOH溶液滴定，已知H2SO3的pKa1=1.90pKa2=7.20；H3BO3的pKa=9.24。试问：（1）能否准确滴定其中的H2SO3？若能准确滴定，请计算化学计量点时的pH值，选择何种指示剂为宜？（2）能否直接用NaOH溶液滴定其中的H3BO3？请设计一酸碱滴定法测定H3BO3浓度的实验方法（简要写出分析步骤，包括加入何种试剂对H3BO3进行处理，采用何种滴定剂及指示剂）。（12分，华中科技大）2023/10/28九、计算题1.若用0.2008mol/LHCl溶液测定NaOH溶液，其滴定度是

.（M(NaOH)=56.11g/mol）(南京理工)0.01127g/ml2.在1.000×103ml0.2500mol/LHCl溶液中加入多少毫升纯水才能稀释后的HCl标准溶液对CaCO3的滴定度T=0.01001g/ml？已知数M（CaCO3）=100.09g/mol(武大)答案：

。aA+bB=cC+dD1250-1000=250ml2023/10/283.称取4.710g含(NH4)2SO4和KNO3的混合样品，溶解后转入250.0ml容量瓶中，稀释至刻度，从容量瓶中移取50.00ml溶液两份，一份加NaOH溶液后蒸馏，用H3BO3吸收，用0.09610mol/LHCl溶液滴定用去10.24ml；另一份用铅金还原NO3-

为NH4+，加NaOH后蒸馏，用H3BO3吸收，按与第一份相同的方法滴定，用去HCl溶液32.07ml。求样品中的质量分数。已知M(KNO3)=101.11g/mol,M(NH4)2SO4=132.14g/mol(武大)

NH4++OH-NH3↑+H2ONH3+H3BO3NH4++H2BO3-H2BO3-+HCl

Cl-+H3BO3

(甲基红）2023/10/28定氮合金2023/10/284．已知Na2CO3

和NaHCO3混合溶液的pH=10.55。取其25.00ml，用0.1000mol/LHCl滴定，当pH=6.38时，消耗量HCl21.00ml。求Na2CO3

和NaHCO3的浓度。（H2CO