8 酸堿平衡與酸堿滴定習(xí)題答案.doc

思 考 題1. 根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，什么是酸？什么是堿？酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？【答】酸堿質(zhì)子理論：凡能放出質(zhì)子(氫離子)的分子或離子都是酸，凡能與質(zhì)子(氫離子)結(jié)合的分子或離子都是堿。酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。2. 根據(jù)酸堿電子理論，什么是酸？什么是堿？酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？【答】酸堿的電子理論：凡是能給出電子對(duì)的分子、離子或原子團(tuán)都叫做堿，也叫做路易斯堿；凡是能接受電子對(duì)的分子、離子或原子團(tuán)都叫做酸，也叫做路易斯酸。酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是配位鍵的形成并生成酸堿配合物。3. 說(shuō)明下列名詞的意義：(1) 酸堿共軛對(duì)；(2) 兩性物質(zhì)；(3) 溶劑的質(zhì)子自遞反應(yīng)；(4) 拉平效應(yīng)和區(qū)分效應(yīng)；(5) 酸的強(qiáng)度和酸度；(6) 稀釋定律；(7) 分析濃度和平衡濃度；(8) 分布系數(shù)；(9) 質(zhì)子平衡條件；(10) 同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)；(11) 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)和滴定終點(diǎn)；(12) 酸堿滴定突躍范圍?！敬稹?1) 質(zhì)子酸失去一個(gè)質(zhì)子變?yōu)橘|(zhì)子堿，質(zhì)子堿得到一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)為酸。因一個(gè)質(zhì)子的得失而相互轉(zhuǎn)變的每一對(duì)酸堿就稱(chēng)為共軛酸堿對(duì)(2) 有些酸堿物質(zhì)，在不同的酸堿共軛酸堿對(duì)中，有時(shí)是質(zhì)子酸，有時(shí)是質(zhì)子堿，把這類(lèi)物質(zhì)稱(chēng)為酸堿的兩性物質(zhì)。如：HPO42、H2PO4、HS、H2O等。(3) 僅僅在溶劑分子之間發(fā)生的質(zhì)子傳遞作用稱(chēng)為溶劑的質(zhì)子自遞反應(yīng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)稱(chēng)為溶劑的質(zhì)子自遞常數(shù)。(4) 拉平效應(yīng)：在某溶劑中，不能區(qū)分酸性強(qiáng)弱的現(xiàn)象。區(qū)分效應(yīng)：在某溶劑中，能區(qū)分酸性強(qiáng)弱的現(xiàn)象。(5) 酸的強(qiáng)度：表示給出質(zhì)子的能力。酸度：表示溶液中H+濃度或OH濃度的大小。通常以pH或pOH表示。(6) 弱電解質(zhì)的解離度是隨著濃度的減小而增大，這一規(guī)律就稱(chēng)為稀釋定律。(7) 在酸(或堿)的解離反應(yīng)式中，當(dāng)共軛酸堿對(duì)處于平衡狀態(tài)時(shí)，溶液中存在著多種酸堿組分，這些組分的濃度稱(chēng)為平衡濃度，以 表示；各組分平衡濃度之和稱(chēng)為分析濃度(或總濃度)，通常以c表示。(8) 溶液中某種酸堿組分的平衡濃度與其分析濃度(或總濃度)的比值稱(chēng)為該組分的分布系數(shù)，以表示。(9) 酸堿反應(yīng)中，酸給出質(zhì)子的數(shù)目與堿接受質(zhì)子的數(shù)目是相等的，這種質(zhì)子轉(zhuǎn)移的平衡關(guān)系稱(chēng)為質(zhì)子平衡式或質(zhì)子條件式(以PBE表示)。(10) 在弱電解質(zhì)的溶液中，加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，可使弱電解質(zhì)的解離度降低，這種現(xiàn)象就叫同離子效應(yīng)。鹽效應(yīng)：由于強(qiáng)電解質(zhì)鹽類(lèi)的存在，引起弱電解質(zhì)解離度增加的現(xiàn)象。(11) 在酸堿滴定中，加入的滴定劑與被滴定物質(zhì)按照化學(xué)計(jì)量關(guān)系完全反應(yīng)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的pH值稱(chēng)為化學(xué)計(jì)量點(diǎn)?；瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)的判斷往往需要借助指示劑顏色的變化，指示劑變色時(shí)停止滴定，停止滴定時(shí)稱(chēng)為“滴定終點(diǎn)”。(12) 通常將化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(100%被滴定)之前(99.9%被滴定)和之后(100.1%被滴定)的區(qū)間內(nèi)pH值的變化范圍稱(chēng)為滴定突躍范圍。4. 指出H3PO4溶液中所有酸與其共軛堿組分，并指出哪些組分既可作為酸又可作為堿?！敬稹吭贖3PO4溶液中，存在H3PO4、H2PO4、HPO42、PO43組分，其中可作為酸(括號(hào)內(nèi)為其共軛堿)的有H3PO4(H2PO4)、H2PO4(HPO42)、HPO42(PO43)，既可作為酸又可作為堿的有H2PO4、HPO42。5. 在下列情況下，溶液的pH值是否發(fā)生變化？若發(fā)生變化，是增大還是減??？(1) 醋酸溶液中加入醋酸鈉；(2) 氨水溶液中加入硫酸銨(3) 鹽酸溶液中加入氯化鉀；(4) 氫碘酸溶液中加入氯化鉀?！敬稹?1) 變大；(2) 變??；(3) 不變；(4) 不變。6. 有三種緩沖溶液，其組成是：(1) 1.0molL1HAc + 1.0molL1NaAc；(2) 1.0molL1 HAc + 0.01molL1NaAc；(3) 0.01molL1 HAc + 1.0molL1NaAc。這三種緩沖溶液的緩沖能力(緩沖容量)有什么不同？加入稍多的酸或堿時(shí)，哪種溶液的pH值發(fā)生較大的變化？哪種溶液仍具有較好的緩沖作用？【答】緩沖溶液的緩沖能力大小與酸堿的濃度有關(guān)，當(dāng)酸堿的濃度越大，且酸堿的濃度越接近，緩沖溶液的緩沖能力就越大。因此，(1)的緩沖溶液緩沖能力大，(2)和(3)的緩沖能力相同，緩沖能力小。向(2)和(3)的緩沖溶液中加入稍多的酸或堿時(shí)，溶液的pH值發(fā)生較大的變化，而(1)的溶液仍具有較好的緩沖作用。7. 配制pH為3左右的緩沖溶液，應(yīng)選下列何種酸及其共軛堿(括號(hào)內(nèi)為pKa值)。HAc(4.75)；甲酸(3.75)；一氯乙酸(2.85)；二氯乙酸(1.30)；苯酚(9.89)【答】選擇一氯乙酸。8. 適用于滴定分析的化學(xué)反應(yīng)必須具備的條件是什么？【答】(1) 反應(yīng)必須定量地完成。化學(xué)反應(yīng)按一定的反應(yīng)方程式進(jìn)行，即反應(yīng)具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系，并且進(jìn)行得相當(dāng)完全(通常要求達(dá)到99.9%以上)，不存在副反應(yīng)。(2) 反應(yīng)必須迅速地完成。整個(gè)滴定過(guò)程一定要在很短的時(shí)間內(nèi)完成，如果反應(yīng)速度比較慢，可以用加熱或加入催化劑等措施來(lái)加快反應(yīng)速度。(3) 可用指示劑或儀器分析法確定反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。9. 什么是酸堿指示劑？酸堿指示劑的選擇原則是什么？【答】酸堿指示劑一般都是弱的有機(jī)酸或有機(jī)堿，在不同的酸度條件下具有不同的結(jié)構(gòu)和顏色。由于酸堿指示劑在不同的酸度條件下具有不同的結(jié)構(gòu)及顏色，因而當(dāng)溶液酸度改變時(shí)，酸堿指示劑從一種結(jié)構(gòu)變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)，從而使溶液的顏色發(fā)生相應(yīng)的改變。根據(jù)計(jì)量點(diǎn)附近的pH突躍范圍，就可以選擇適當(dāng)?shù)闹甘緞┝恕Ｖ灰兩秶刻幱诨虿糠痔幱趐H突躍的范圍內(nèi)的指示劑，應(yīng)該都能正確指示滴定終點(diǎn)。10. 為什么一般都用強(qiáng)酸(堿)溶液作酸(堿)標(biāo)準(zhǔn)溶液？為什么酸(堿)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度不宜太濃或太稀？酸堿直接滴定的條件是什么？【答】用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿作滴定劑時(shí)，滴定反應(yīng)的平衡常數(shù)相當(dāng)大，反應(yīng)進(jìn)行的十分完全。但酸(堿)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度太濃時(shí)，滴定終點(diǎn)時(shí)過(guò)量的體積一定，因而誤差增大；若太稀，滴定突躍范圍窄，終點(diǎn)時(shí)指示劑變色不明顯，滴定的體積也會(huì)增大，致使誤差增大。故酸(堿)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度均不宜太濃或太稀。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)cKa 108(或cKb 108)時(shí)，就可以使pH突躍超過(guò)0.3pH單位，這時(shí)人眼就可以辨別出指示劑顏色的改變，滴定就可以直接進(jìn)行了。11現(xiàn)有H2SO4和(NH4)2SO4的混合溶液，濃度均為0.050molL1，欲用0.1000molL1 NaOH溶液滴定，試問(wèn)：(1) 能否準(zhǔn)確滴定其中的H2SO4？為什么？采用什么指示劑？(2) 如何用酸堿滴定法測(cè)定混合溶液中(NH4)2SO4的含量？指示劑又是什么？【答】(1) 能。H2SO4的Ka2l.20l02，NH4+的Ka5.561010。因?yàn)閏Ka2(H2SO4)0.025l.20l023l04 l08，且Ka2(H2SO4)/Ka(NH4+)104，所以能完全準(zhǔn)確滴定其中的H2SO4，可以采用甲基橙或酚酞作指示劑。(2) 可以用蒸餾法，即向混合溶液中加入過(guò)量的濃堿溶液，加熱使NH3逸出，并用過(guò)量的標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液，然后用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定過(guò)量的HCl，用酚酞作指示劑。計(jì)算式：也可用過(guò)量的H3BO3溶液吸收，NH3 + H3BO3NH4H2BO3生成的NH4H2BO3可用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴定：NH4H2BO3 + HClNH4Cl + H3BO3在計(jì)量點(diǎn)時(shí)，溶液中有NH4Cl和H3BO3，pH5，可選用甲基紅或甲基紅溴甲酚綠混合指示劑指示劑終點(diǎn)。計(jì)算式：12. 一試液可能是NaOH、NaHCO3、Na2CO3或它們的固體混合物的溶液。用20.00mL0.1000molL1HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液，以酚酞為指示劑可滴定至終點(diǎn)。問(wèn)在下列情況下，繼以甲基橙作指示劑滴定至終點(diǎn)，還需加入多少毫升HCl溶液？第三種情況試液的組成如何？(1) 試液中所含NaOH與Na2CO3、物質(zhì)的量比為31；(2) 原固體試樣中所含NaHCO3和NaOH的物質(zhì)量比為21；(3) 加入甲基橙后滴半滴HCl溶液，試液即變?yōu)槌壬?。【答?1) 還需加入HCl為；20.0045.00mL(2) 還需加入HCl為：20.00240.00mL(3) 由NaOH組成。13. 是非判斷(1). 由于乙酸的解離平衡常數(shù)，所以只要改變乙酸的起始濃度即c(HAc)，Ka必隨之改變。(2) 在濃度均為0.01molL1的HCl，H2SO4，NaOH和NH4Ac四種水溶液中，H+和OH離子濃度的乘積均相等。(3) 弱堿溶液越稀，其解離度越大，因而酸度也越大。(4) 在一定溫度時(shí)，稀釋溶液，解離常數(shù)不變而解離度增大。(5) 兩種酸溶液HX和HY，其pH值相同，則這兩種酸溶液濃度也相同。(6) Na2CO3溶液中，H2CO3的濃度近似等于Ka2。(7) 可用公式計(jì)算緩沖溶液pH值，這說(shuō)明將緩沖溶液無(wú)論怎樣稀釋?zhuān)鋚H值不變。(8) 在共軛酸堿系統(tǒng)中，酸、堿的濃度越大，則其緩沖能力越強(qiáng)。(9) 根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，水溶液中的解離反應(yīng)、水解反應(yīng)和中和反應(yīng)都是質(zhì)子傳遞反應(yīng)。(10) 滴定分析法是將標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加到被測(cè)物中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積計(jì)算被測(cè)物含量的測(cè)定方法。(11) 強(qiáng)堿滴定弱酸時(shí)，滴定突越范圍大小受酸堿濃度和弱酸的pKa控制。(12) 滴定劑體積隨溶液pH變化的曲線(xiàn)稱(chēng)為滴定曲線(xiàn)。(13) 硼酸的Ka 5.81010，不能用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液直接滴定。(14) 無(wú)論何種酸或堿，只要其濃度足夠大，都可被強(qiáng)堿或強(qiáng)酸溶液定量滴定。(15) 甲醛與銨鹽反應(yīng)生成的酸可用NaOH溶液滴定，其物質(zhì)的量關(guān)系為n(NaOH)n(酸)13?！敬稹?1) 錯(cuò)；(2) 對(duì)；(3) 對(duì)；(4) 對(duì)；(5) 錯(cuò)；(6) 錯(cuò)；(7) 錯(cuò)；(8) 對(duì)；(9) 對(duì)；(10) 對(duì)；(11) 對(duì)；(12) 對(duì)；(13) 對(duì)；(14) 錯(cuò)；(15) 錯(cuò)。習(xí) 題1. 選擇題(1) 將2.500g純一元弱酸HAM(HA)50.0gmol1溶于水并稀釋至500.0mL，該溶液的pH值為3.15，弱酸HA的離解常數(shù)Ka為.( )(A) 4.0106 (B) 5.0107 (C) 7.0105 (D) 5.0106(2) 已知0.01molL1某弱酸HA有1解離，它的解離常數(shù)為.( )(A) 1106 (B) 1105 (C) 1104 (D) 1103(3) 對(duì)于弱電解質(zhì)，下列說(shuō)法中正確的是.( )(A) 弱電解質(zhì)的解離常數(shù)只與溫度有關(guān)而與濃度無(wú)關(guān) (B) 溶液的濃度越大，達(dá)平衡時(shí)解離出的離子濃度越高，它的解離度越大 (C) 兩種弱酸，解離常數(shù)越小的，達(dá)平衡時(shí)其pH值越大酸性越弱 (D) 一元弱電解質(zhì)的任何系統(tǒng)均可利用稀釋定律計(jì)算其解離度(4) 0.05molL1HAc溶液中添加溶質(zhì)，使溶液濃度變?yōu)?.1molL1，則.( )(A) 解離常數(shù)增大 (B) 解離度減小(C) 解離常數(shù)減小 (D) 解離度增大(5) 某弱酸HA 的Ka1105，則其0.1molL1溶液的pH值為.( )(A) 1.0 (B) 2.0 (C) 3.0 (D) 3.5(6) 將pH1.0與pH3.0的兩種溶液以等體積混合后，溶液的pH值為.( )(A) 0.3 (B) 1.3 (C) 1.5 (D) 2.0(7) 已知弱酸H2A的Ka11.0105，Ka21.0108。當(dāng)pH5.00時(shí)，0.10 molL1二元弱酸H2A溶液中，HA離子的濃度(molL1)為.( )(A) 0.025 (B) 0.075 (C) 0.098 (D) 9.8104(8) 在0.3molL1HCl溶液中通入H2S至飽和，已知H2S的Ka11.07107，Ka21.261013，則溶液中S2離子的濃度(molL1)是.( )(A) 1.3510-20 (B) 1.3510-21 (C) 1.501020 (D) 1.501021(9) 欲配制pH9的緩沖溶液，應(yīng)選用下列何種弱酸或弱堿和它們的鹽來(lái)配制.( )(A) HNO2(K4.6104) (B) NH3H2O(Kb1.8105) (C) HAc(Ka1.76105) (D) HCOOH(Ka1.77104)(10) 與緩沖溶液緩沖容量大小有關(guān)的因素是.( )(A) 緩沖溶液的pH范圍 (B) 緩沖溶液的總濃度 (C) 緩沖溶液組分的濃度比 (D) 外加的酸量(11) 含NaAc 1 molL1的0.5 molL1HAc(Ka1.7610-5)溶液中HAc的解離度是.( )(A) 0.60% (B) 0.60% (C) 0.42% (D) 1.76103%(12) 共軛酸堿對(duì)的Ka和Kb的關(guān)系是.( )(A) KaKb (B) KaKbKw (C) Ka/KbKw (D) Kb/KaKw (13) 根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，氨水解離時(shí)的酸和堿分別是.( )(A) NH4+和OH (B) H2O和OH (C) NH4+和NH3 (D) H2O和NH3 (14) 下列各物質(zhì)(濃度均為0.1 molL1)中，哪幾種能用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液直接滴定.( )(A) (NH4)2SO4(NH3的Kb1.8105) (B) 鄰苯二甲酸氫鉀(Ka23.91106)(C) 苯酚(Ka1.281010) (D) NH4Cl(NH3的Kb1.8105)(15) 用0.1000molL1HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定0.1000molL1NaOH溶液的pH突躍范圍是4.309.70，則用0.01000molL1 NaOH溶液滴定0.01000 molL1HCl溶液時(shí)的pH突躍范圍是.( )(A) 4.309.70 (B) 4.308.70 (C) 5.309.70 (D) 5.308.70(16) 用0.1 molL1NaOH溶液滴定0.1 molL1HAc(pKa4.75)時(shí)的pH突躍范圍為7.759.70，由此可以推斷用0.1 molL1NaOH溶液滴定pKa3.75的0.1 molL1某一元酸的pH突躍范圍是.( )(A) 6.758.70 (B) 6.759.70 (C) 6.7510.70 (D) 7.759.70(17) 在如圖的滴定曲線(xiàn)中，哪一條是強(qiáng)堿滴定弱酸的滴定曲線(xiàn)( )(A) 曲線(xiàn)1 (B) 曲線(xiàn)2 (C) 曲線(xiàn)3 (D) 曲線(xiàn)4(18) 某酸堿指示劑的Ka(HIn)1.0105，則從理論上推算其pH變色范圍是.( )(A) 45 (B) 56 (C) 46 (D) 57(19) 某堿樣為NaOH和Na2CO3混合溶液，用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，先以酚酞作指示劑，耗去HCl溶液V1mL，繼以甲基紅為指示劑，又耗去HCl溶液V2mL，V1與V2的關(guān)系是.( )(A) V1V2 (B) V12V2 (C) 2V1V2 (D) V1V2 (E) V1V2(20) 混合酸HA和HB能直接分步測(cè)定的條件是.( )(A) c(HA)Ka(HA)108； c(HB)Ka(HB)108；c(HA)Ka(HA)/ c(HB)Ka(HB)104(B) c(HA)Ka(HA)108； c(HB)Ka(HB)108；Ka(HA)/ Ka(HB)104(C) c(HA)Ka(HA)108；c(HB)Ka(HB)108；Ka(HA)/ Ka(HB)104(D) c(HA)Ka(HA)105；c(HB)Ka(HB)105；K(HB)/ Ka(HA)104【答案】(1) C；(2) A；(3) A；(4) B；(5) C；(6) B；(7) D；(8) C；(9) B；(10) BC；(11) D；(12) B；(13) D；(14) B；(15) D；(16) B；(17) B；(18) C；(19) D；(20) B2. 填空(1) 根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，酸是 ；堿是 。(提供質(zhì)子的物質(zhì)；接受質(zhì)子的物質(zhì))(2) 酸和堿不是孤立存在的，當(dāng)酸給出質(zhì)子后成為_(kāi)；堿接受質(zhì)子后成為酸。這種關(guān)系稱(chēng)為_(kāi)。(堿；酸堿共軛對(duì))(3) 酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是 。(質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng))(4) 若將氨水溶液稀釋?zhuān)瑒t解離度 ，溶液的pH值將 。(填增大或減小) (增大；減小)(5) 能抵抗外加的少量 、 或 ，而保持溶液 基本不變的溶液稱(chēng)為緩沖溶液。(酸、堿、稀釋?zhuān)琾H值)(6) 緩沖溶液是由濃度較大的 和 組成的。(共軛酸；共軛堿)(7) 同一緩沖系的緩沖溶液，當(dāng) 相同時(shí)，緩沖比為 的緩沖容量最大。(酸堿；1)(8) 鹽效應(yīng)使弱電解質(zhì)的解離度 ，同離子效應(yīng)使弱電解質(zhì)的解離度 。一般說(shuō)來(lái)，后一種效應(yīng) 。(增大；減小；占主導(dǎo)作用)(9) 滴定分析中，借助指示劑顏色突變即停止滴定，稱(chēng)為 ，指示劑變色點(diǎn)和理論上的化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之間存在的差異而引起的誤差稱(chēng)為 。(滴定終點(diǎn)；滴定誤差)(10) 分析法有不同的滴定方式，除了 這種基本方式外，還有 _等，以擴(kuò)大滴定分析法的應(yīng)用范圍。(直接滴定法；間接滴定法、返滴定法、置換滴定法)(11) 用強(qiáng)酸直接滴定弱堿時(shí)，要求弱堿的cKb ；強(qiáng)堿滴定弱酸時(shí)，應(yīng)使弱酸的 。(cKb 108；cKa108)(12) 酸堿指示劑變色的pH是由 決定，選擇指示劑的原則是使指示劑 處于滴定的 內(nèi)，指示劑的 越接近理論終點(diǎn)pH值，結(jié)果越 。(指示劑的pKa，變色范圍全部或部分；突躍范圍；pKa；準(zhǔn)確)(13) 有一堿液可能是NaOH或Na2CO3或NaHCO3，或它們的混合溶液。今用標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定，若以酚酞為指示劑，耗去V1mL HCl溶液。用以甲基橙作指示劑，繼續(xù)用HCl溶液滴定，耗去V2mL HCl溶液。試由V1與V2的關(guān)系判斷堿液的組成： 當(dāng)V1V2時(shí)，組成是 ； 當(dāng)V22V1時(shí)，組成是 ； 當(dāng)V22V1時(shí)，組成是 ； 當(dāng)V1V20時(shí)，組成是 。( Na2CO3； NaHCO3和Na2CO3等摩爾； n(NaHCO3)n(Na2CO3)；n(Na2CO3)n(NaHCO3)； NaHCO3)(14) 用HCl溶液滴定0.05molL1NH3和0.05 molL1甲胺(pKb3.38)的混合溶液時(shí)，在滴定曲線(xiàn)上會(huì)有 個(gè)突躍范圍，應(yīng)選用的指示劑是 。(1；酚酞)3. 指出：(1) 各種酸的共軛堿：H2O、H3PO4、HCO3、NH4+、H2C2O4、H2PO4；(2) 各種堿的共軛酸：H2O、HPO42、HC2O4、CO32、H2PO4?！敬稹?1) 對(duì)應(yīng)的共軛堿為：OH、H2PO4、CO32、NH3、HC2O4、HPO42(2) 對(duì)應(yīng)的共軛酸為：H+(或H3O+)、H2PO4、H2C2O4、HCO3、H3PO44. 計(jì)算0.10 molL1KHSO4(Ka21.2102)溶液中，HSO4、SO42、H3O+的濃度?！窘狻恳阎狵a2(H2SO4)1.2102 因?yàn)閏Ka0.10.01220Kw，c/ Ka0.1/0.01220Kw， c/Kb1.0104/1.810520Kw， c/ Kb0.2/1.74105500 pH11.28 (3) Ka(NH4+)1.01014/1.81055.561010cKa0.45.56101020Kw，c/ Ka0.4/5.561010500 pH4.83 (4) 1.0104 molL1 NaCNKb(CN)1.01014/(4.931010)2.03105cKb1.01042.0310520Kw，c/ Kb1.0104/(2.03105) 500 pH8.88 (6) 0.10 molL1 Na2S 因?yàn)镵b1(S2)1.01014/1.2610130.079 Kb2(S2)1.01014/1.071079.35108，c/ Kb1(S2) Ka2(H2CO3)5.611011所以H+主要源于第一步電離，H+HCO3cKa1 0.0404.30107 1.72108 20KwcKa1 0.040(4.3010-7) 20Kw，c/Ka1 0.040/(4.3010-7) 500 H+ (cKa)1/2(0.044.3010-7)1/21.31104 molL1HCO3 H2CO30.04H+0.04 molL1Ka1Ka2H+2CO32/ HCO34.301075.611011(1.31104)2CO32/0.04，CO325.611011 molL17. 某一元弱酸與36.12mL 0.10 molL1NaOH完全中和后，再加入18.06mL 0.10 molL1HCl溶液，測(cè)得溶液的pH值為4.92。計(jì)算該弱酸的解離常數(shù)?！窘狻吭O(shè)該一元弱為HA，經(jīng)NaOH和HCl處理后溶液的體積為V mL依題意，經(jīng)NaOH和HCl處理后：NaA與HCl反應(yīng)生成弱酸的濃度為：HA18.060.10/V molL1反應(yīng)后剩余NaA濃度：A(36.1218.06)0.1/V18.060.10/V molL1該體系為由HA和NaA組成的緩沖溶液，HAA18.060.10/V molL1根據(jù)：pHpKa lgHA/A得：pHpKa4.92，Ka1.201058. 在100mL 2.0 molL1氨水中，加入13.2g (NH4)2SO4固體并稀釋至1.0L。求所得溶液的pH值?！窘狻?NH31002.0/10000.20 molL1，NH4+213.2/1320.20 molL1 OHKbNH3/NH4+1.81050.20/0.201.8105 molL1 pH9.269. 配制pH4.5、HAc0.82molL1的緩沖溶液500mL。需稱(chēng)取固體NaAc3H2O多少克？量取6.0molL1 HAc溶液多少毫升？【解】(1) 設(shè)需固體NaAc3H2O為x克：NaAc2x/136 molL1 pHpKa + lgNaAc/HAc 4.5-lg(1.76105) + lg2x/(1360.82) x30.85g (2) M1V1M2V2 0.825006.0V2 V268.33mL10. 計(jì)算下列溶液的pH值：(1) 20.0mL 0.10 molL1 HCl和20.0mL 0.050 molL1NaOH溶液混合；(2) 20.0mL 0.10 molL1 HCl和20.0mL 0.10 molL1 NH3 溶液混合；(3) 20.0 mL 0.20 molL1 HAc和20.0 mL 0.10 molL1 NaOH溶液混合；(4) 20.0 mL 0.10 molL1 HCl和20.0 mL 0.20 molL1 NaAc溶液混合【解】(1) H+(200.10200.05)/400.025 molL1 pH1.60(2) NH4+200.10/400.05 molL1 Ka(NH4+)1.01014/1.81055.561010 c/ Ka0.4/5.561010500 pH5.28 (3) HAc(200.20200.010)/400.05 molL1，NaAc200.10/400.05 molL1 H+KaHAc/NaAc1.761050.05/0.051.76105 molL1 pH4.75 (4) HAc200.10/400.05 molL1，NaAc200.10/400.05 molL1 H+KaHAc/NaAc1.761050.05/0.051.76105 molL1 pH4.7511. 寫(xiě)出(NH4)2CO3、NH4HCO3、Na2C2O4、NaHCO3、H3AsO4、NaNH4HPO4、NH4H2PO4和NH4CN水溶液的質(zhì)子平衡式(PBE)?！窘狻?NH4)2CO3：H+ + 2H2CO3 + HCO3NH3+ OHNH4HCO3：H+ + H2CO3NH3 + OH + CO32Na2C2O4：HC2O4 + 2H2C2O4 + H+OHNaHCO3：H+ + H2CO3 OH + CO32H3AsO4：H+OH + H2AsO4 +2HAsO42 + 3AsO43NaNH4HPO4：H+ + H2PO4 + 2H3PO4OH- + NH3 + PO43NH4H2PO4：H+ + H3PO4OH + NH3 + HPO42 + 2PO43NH4CN：HCN + H+NH3 + OH12. 試計(jì)算pH10.00時(shí)，0.10 molL1氨水溶液的(NH3)、(NH4+)、NH3和NH4+?！窘狻縉H3 + H2O NH4+ + OH pH10.00時(shí)，H+1.01010當(dāng)氨水濃度為0.10 molL1：NH3c(NH3)0.100.8490.0849 molL1，NH4+c(NH4+)0.0151 molL113. 已知某酸H2A的pKa14.19，pKa25.57。計(jì)算pH為4.88和5.0時(shí)H2A、HA和A2的分布系數(shù)1、2和3。若酸的總濃度為0.010 molL1，求pH4.88時(shí)的三種存在形式的平衡濃度?！窘狻縆a16.46105，Ka22.69106pH4.88時(shí)，H+1.32105pH5.0時(shí)，H+1.0105當(dāng)酸的總濃度為0.010 molL1，pH4.88時(shí)：H2Ac(H2A)0.0100.1450.00145 molL1，HAc(HA)0.00710 molL1，A2c(A2)0.00145 molL114. 用0.1000 molL1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定20.00mL 0.1000 molL1丙酸溶液(pKa4.89)。計(jì)算加入下列各體積(mL)NaOH溶液時(shí)的pH值：(1) 0.00 (2) 10.00 (3) 19.98 (4) 20.00 (5) 20.20【解】已知丙酸的pKa4.89，Ka1.29105(1) V(NaOH)0.00mL時(shí)，溶液中是丙酸，其濃度為0.1000 molL1溶液的H+為：H+(Kac(丙酸)1/2(1.291050.1000)1.14103 molL1pH2.94(2) V(NaOH)10.00mL時(shí)，溶液中存在著丙酸鹽和未反應(yīng)的丙酸，二者濃度相等，濃度為：(20.00-10.00)0.1000/30.000.03333 molL1溶液中的pH值可用緩沖溶液計(jì)算：pHpKa lg丙酸/丙酸鹽4.89lg(0.03333/0.03333)4.89(3) V(NaOH)19.98mL時(shí)，溶液中存在著大量的丙酸鹽和少量的丙酸，其濃度為：丙酸鹽19.980.1/39.980.04997 molL1丙酸(20.00-19.98)0.1/39.985.0105 molL1溶液中的pH值可用緩沖溶液計(jì)算：pHpKa lg丙酸/丙酸鹽4.89lg(5.0105/0.04997)7.89(4) V(NaOH)20.00mL時(shí)，為化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。丙酸全部中和為丙酸鹽，其分析濃度為c00.05000 molL1。由KwH+OH， OH(Kbc0)1/2和KbKw / Ka得：H+(KaKw/c0)1/2pH(pKa + pKw + lgc0)/2(4.89 + 14.001.30)/28.80(5) V(NaOH)20.20mL時(shí)，丙酸已全部中和為丙酸鹽，并有0.20mL 的NaOH過(guò)量，此時(shí)溶液中的pH值取決于過(guò)量的NaOH：OH0.10000.20/40.204.975104 molL1 pH10.7015. 用0.2000 molL1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定0.2000 molL1的弱酸HA(pKa6.0)，計(jì)算化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)pH值和滴定突躍范圍。應(yīng)選擇何種指示劑最好？【解】已知弱酸的pKa6.0(1) 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)：弱酸HA全部中和為A，其分析濃度為c00.1000 molL1。由KwH+OH， OH(Kbc0)1/2和KbKw / Ka得：H+(KaKw/c0)1/2pH(pKa + pKw + lgc0)/2(6.0 + 14.001.00)/29.50(2) 當(dāng)中和到99.9%時(shí)：溶液中存在著大量的A和少量的HA，溶液中的pH值可用緩沖溶液計(jì)算：pHpKa lgca/cb6.0lg(0.20000.1%/0.200099.9%)9.00(3) 當(dāng)中和到100.1%時(shí)：HA已全部中和為A，并有0.1% 的NaOH過(guò)量，此時(shí)溶液中的pH值取決于過(guò)量的NaOH：OH0.20000.1%/21.0102 molL1 pH12.00滴定突躍范圍為9.0012.00，應(yīng)選用百里酚酞作指示劑。16. 某一弱酸HA試樣1.250 g，溶解后稀釋至50.00 mL，可用41.20 mL 0.09000 molL1NaOH滴定至計(jì)量點(diǎn)。當(dāng)加入8.24 mL NaOH時(shí)溶液的pH4.30。(1) 求該弱酸的摩爾質(zhì)量；(2) 計(jì)算弱酸的解離常數(shù)Ka；(3) 計(jì)量點(diǎn)的pH；(4) 選擇何種指示劑？【解】(1) 由 1.250/M0.0900041.20103 得 M337.1gmol1(2) 由pHpKa + lgA/HA 得 HA的Ka1.3105，A的Kb7.71010(3) 反應(yīng)達(dá)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，全部生成A的濃度為：c(A)41.200.09000/(50.00 + 41.20)0.04066 molL1因?yàn)閏Kb0.040667.7101020Kw， c/ Kb0.04066/7.71010500pH8.75(4) 滴定突躍范圍方法同題16，計(jì)算略。應(yīng)選用酚酞作指示劑。17. 某試樣含有Na2CO3和NaOH?，F(xiàn)稱(chēng)取該試樣0.5895g，溶于水中，用0.3000 molL1的HCl滴定至酚酞變色時(shí)，耗去HCl 24.08mL，加甲基橙后繼續(xù)滴定，又耗去HCl溶液12.02mL。計(jì)算該試樣中Na2CO3和NaOH的分量分?jǐn)?shù)?！窘狻恳苑犹髦甘緞r(shí)，HCl與Na2CO3和NaOH反應(yīng)生成NaHCO3和NaCl；以甲基橙作指示劑時(shí)生成的NaHCO3與HCl作用生成CO2。n(NaHCO3)n(Na2CO3)n2(HCl)0.300012.02/10000.003606 molNa2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：w(Na2CO3)n(Na2CO3)M(Na2CO3)/m(試樣)0.003606106/0.58950.6484NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：w(NaOH)(V1V2)c(HCl)10-3M(NaOH)/m(試樣)(24.0812.02)0.300010-340/0.58950.245518.含有Na2CO3和NaHCO3的某混合物，取該混合物1.000g，溶解后，以酚酞作指示劑，終點(diǎn)時(shí)消耗0.2500molL1的HCl溶液20.40mL；再以甲基橙作指示劑，繼續(xù)滴定至終點(diǎn)，共耗去HCl溶液48.86mL。計(jì)算混合物中Na2CO3和NaHCO3的含量?！窘狻恳苑犹髦甘緞r(shí)，HCl與Na2CO3生成NaHCO3；n(Na2CO3)n1(HCl)0.250020.40/10000.0051 molNa2CO3的含量n(Na2CO3)M(Na2CO3)/m(試樣)0.0051106/1.00054.06%試樣中含NaHCO3：n(NaHCO3)(V22V1)c(HCl)10-3(48.86220.40)0.250010-30.002015 molNaHCO3的含量n(NaHCO3)M(NaHCO3)/m(試樣)0.00201584/1.00016.93%19. 有一在空氣中暴露過(guò)的氫氧化鉀，經(jīng)分析測(cè)知內(nèi)含水7.62%，K2CO3 2.38% 和KOH 90.00%。在此樣品1.000g中加入1.0000 molL1HCl溶液46.00mL，過(guò)量的酸再用1.070 molL1KOH溶液回滴至中性。然后將此溶液蒸干，問(wèn)可得殘?jiān)嗌倏?？【解?.000g試樣含K2CO3：0.0238g0.000225mol ；KOH：0.900g0.01607