思考習題習題答案(新)

1、第3章 酸堿滴定法思考題1根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，什么是酸什么是堿什么是兩性物質(zhì)各舉例說明。答：酸堿質(zhì)子理論認為：凡能給出質(zhì)子（H）的物質(zhì)都是酸；如HAc、HCl、NH4+凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)都是堿。如，NH3 、F- 、CO3 2，可以給出質(zhì)子，又可以接受質(zhì)子的物質(zhì)稱為兩性物質(zhì)。例如HCO3- 、H2PO4-。2質(zhì)子理論和電離理論的不同點主要是什么答：質(zhì)子理論和電離理論對酸堿的定義不同；電離理論只適用于水溶液，不適用于非水溶液，而質(zhì)子理論適用于水溶液和非水溶液。3判斷下面各對物質(zhì)哪個是酸哪個是堿試按強弱順序排列起來。HAc , Ac； NH3 , NH4+ ； HCN, CN； HF, F-；H3P

2、O4, CO3 2答：酸：H3PO4 HF HAc HCN NH4+ 堿：CO3 2- NH3 CN- Ac- F- 4在下列各組酸堿物質(zhì)中，哪些屬于共軛酸堿對（1）H3PO4Na2HPO4；（2）H2SO4-SO42-；（3）H2CO3-CO32-；（4）HAc-Ac- 答：屬于共軛酸堿對是(4) HAc-Ac-5寫出下列酸的共軛堿：H2PO4，NH4+，HPO42-，HCO3-，H2O， 苯酚。答：HPO42-, NH3 , PO43- , CO32- , OH- , C6H5O-6寫出下列堿的共軛酸：H2PO4-，HC2O4-，HPO42-，HCO3-，H2O，C2H5OH。答：H3PO

3、4，H2C2O4，H2PO4-，H2CO3，H3O+，C2H5OH2+7. HCl要比HAc強得多，在1molL1HCl和1molL1HAc溶液中，哪一個酸度較高它們中和NaOH的能力哪一個較大為什么答：1molL-1HCl溶液的酸度大。由于HCl+NaOHNaCl+H2O HAc+NaOHNaAc+H2O 1molL-1HCl和1molL-1HAc消耗的NaOH的量是一樣的，所以1molL-1HCl和1molL-1HAc溶液中和NaOH的能力一樣大。8寫出下列物質(zhì)的質(zhì)子條件：NH4CN；Na2CO3；(NH4)2HPO4；(NH4)3PO4；(NH4)2CO3；NH4HCO3 答：NH4CN

4、 H+HCN=NH3+OH-Na2CO3 HCO3-+H+2H2CO3 =OH-(NH4)2HPO4 H+H2PO4-+2 H3PO4=NH3+PO43-+OH-(NH4)3PO4 H+2H2PO4-+3 H3PO4+ HPO42-=NH3 +OH-(NH4)2CO3 H+2H2CO3+HCO3-=NH3+OH-NH4HCO3 H+H2CO3=NH3+CO32-+OH-9有三種緩沖溶液，它們的組成如下：（1） molL-1HAc + molL-1NaAc；（2） molL1HAc + molL1NaAc；（3） molL1HAc + molL1NaAc。這三種緩沖溶液的緩沖能力（或緩沖容量）有

5、什么不同加入稍多的酸或稍多的堿時，哪種溶液的pH將發(fā)生較大的改變哪種溶液仍具有較好的緩沖作用答：（1）的緩沖溶液弱酸及其共軛堿的濃度比為1，且濃度較大，對酸、堿都具有較大的緩沖能力。當加入稍多的酸或堿時pH變化較小。（2）的緩沖溶液弱酸及其共軛堿的濃度比為100，其抗酸組分（NaAc）濃度小，當加入稍多的酸時，緩沖能力小。（3）的緩沖溶液弱酸及其共軛堿的濃度比為，其抗堿組分（HAc）濃度小，當加入稍多的堿時，緩沖能力小。10欲配制pH為3左右的緩沖溶液，應選下列何種酸及其共軛堿（括號內(nèi)為pKa）：HOAc（），甲酸（），一氯乙酸（），二氯乙酸（），苯酚（）。答：由pH=可知，應選一氯乙酸及其共

6、軛堿配制pH為3左右的緩沖溶液。11 酸堿滴定中指示劑的選擇原則是什么在使用時應該注意什么答：酸堿滴定中指示劑的選擇原則是使指示劑的變色范圍處于或部分處于滴定的pH突躍范圍內(nèi)；指示劑的變色點等于或接近化學計量點的pH。在實際滴定中，指示劑選擇還應考慮人的視覺對顏色的敏感性，如酚酞由無色變?yōu)榉奂t色容易辨別，甲基橙由黃色變?yōu)槌壬搭伾蓽\到深，人的視覺較敏感，因此強酸滴定強堿時常選用甲基橙，強堿滴定強酸時常選用酚酞指示劑指示終點。12. 下列各種弱酸、弱堿能否用酸堿滴定法直接加以測定如果可以，應選用哪種指示劑為什么CH3ClCOOH，HF，苯酚，苯胺，CCl3COOH，苯甲酸答： CH2ClCO

7、OH，HF，苯酚，CCl3COOH，苯甲酸為酸，其pKa分別為，。CH2ClCOOH，HF，CCl3COOH，苯甲酸很容易滿足cKa10-8的準確滴定條件，故可用NaOH標準溶液直接滴定，以酚酞為指示劑。苯酚的酸性太弱，cKaV2，V20；(2) V2V1，V10；(3) V1=V2；(4) V1=0，V2 0；(5) V10，V2=0答：(1)NaOH+Na2CO3 (2) NaHCO3+Na2CO3 (3)Na2CO3 (4)NaHCO3(5) NaOH16. 判斷下列情況對測定結果的影響：(1)用部分風化的H2C2O42H2O標定NaOH溶液濃度。(2)用混有少量鄰苯二甲酸的鄰苯二甲酸氫

8、鉀標定NaOH。(3)用吸收了CO2的NaOH溶液滴定H3PO4至第一化學計量點；若滴定至第二化學計量點，情況又怎樣(4)已知某NaOH溶液吸收了二氧化碳，有%的NaOH轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3。用此NaOH溶液測定HAc的含量。答：（1）因為c(NaOH)=，當H2C2042H2O有部分風化時，V(NaOH)增大，使標定所得NaOH的濃度偏低。（2）因為c(NaOH)=，當鄰苯二甲酸氫鉀混有少量鄰苯二甲酸時，消耗更多的堿使V(NaOH)增大，標定所得NaOH的濃度偏低。（3）CO2與NaOH反應生成Na2CO3，用NaOH滴定H3PO4至第一計量點時，pH為，Na2CO3被中和到CO2和H2O，對

9、測定沒有影響。滴定H3PO4至第二計量點時，pH為，Na2CO3被中和到NaHCO3和H2O，將消耗更多的NaOH，使測定結果偏高。（4）HAc與NaOH反應生成NaAc，計量點時的pH約為，Na2CO3被中和到NaHCO3和H2O，將消耗更多的NaOH，使測定結果偏高。17. 用蒸餾法測定NH3含量，可用過量H2SO4吸收，也可用H3BO3吸收，試對這兩種分析方法進行比較。答：在用過量H2SO4吸收NH3時，H2SO4的量要準確計量，需用NaOH標準溶液滴定過量H2SO4，用甲基紅作指示劑；用H3BO3吸收NH3時，H3BO3的量無須準確計量，只要過量即可。生成的H2BO3-要用HCl標準溶

10、液滴定，而過量的H3BO3不會被HCl標準溶液滴定。18. 今欲分別測定下列混合物中的各個組分，試擬出測定方案(包括主要步驟、標準溶液、指示劑和含量計算式，以gmL-1表示)。(1) H3BO3+硼砂； (2)HCI+NH4C1； (3)NH3H2O+NH4Cl； (4)NaH2PO4+Na2HPO4； (5)NaH2PO4+H3PO4； (6)NaOH+Na3PO4答：（1）硼酸+硼砂 H3BO3 =，其共軛堿H2BO3-，=，H2BO3-可滿足10-8的要求。取試液V(mL)，用HCl為標準溶液，以甲基紅為指示劑。計算公式為：H3BO3的測定再取試液V(mL)，加入甘露醇，使H3BO3強化

11、，用NaOH標準溶液滴定，酚酞為指示劑，(2) HCI+NH4C1 取試液V(mL)，以NaOH為標準溶液，以甲基橙為指示劑，測定HCl。計算公式為：再取試液V(mL)，用甲醛法測定NH4+4NH4+ +6HCHO 3H+ +(CH2)6N4H+ + 6H2O以NaOH為標準溶液，以酚酞為指示劑，測定HCl和NH4+的總量。(3)NH3H2O+NH4Cl取試液V(mL)，以HCl為標準溶液，以甲基紅為指示劑，測定NH3H2O：然后向溶液中加入甲醛，以NaOH為標準溶液，以酚酞為指示劑，測定NH4+的總量。(4)NaH2PO4+Na2HPO4 用NaOH標準溶液滴定NaH2PO4，以百里酚藍為指

12、示劑，測定NaH2PO4量，消耗體積為V1；在加入氯化鈣溶液繼續(xù)用NaOH標準溶液滴定釋放出的氫離子，消耗NaOH體積為V2， (5)NaH2PO4+H3PO4以NaOH為標準溶液，以甲基橙為指示劑，消耗NaOH體積為V1，酚酞為指示劑，又消耗NaOH體積為V2。 (6)NaOH+Na3PO4 以HCl為標準溶液，以酚酞為指示劑，消耗HCl體積為V1，以甲基橙為指示劑，又消耗HCl體積為V2。 19. 對于不符合直接滴定條件的弱酸或弱堿，可以通過哪些途徑進行滴定略習題答案1. 計算PO43的pK，HPO42的pK和H2PO4的pK解：H3PO4 = = = = =2用下列數(shù)據(jù)近似地計算弱酸或弱

13、堿的解離常數(shù)：（1）某一元弱酸摩爾質(zhì)量為，稱取配成100ml水溶液，其pH為，計算弱酸的pKa值。（2）某一元弱堿的共軛酸水溶液，濃度為L-1， pH，計算該弱堿的Kb值。解：（1）c= molL-1= =10-5 =(2) = =10-6 =3計算pH=時，H3PO4的各種存在形式的分布系數(shù) =10-4 = = =10-84當pH=，及時，分別計算H2CO3的各種存在形式的分布系數(shù)。當H2CO3溶液中各種存在形式的總濃度是 molL-1時，問pH=時的平衡濃度各為多少解：pH= = = =10-4pH= =10-3 = =pH= =10-3 = =pH=H2CO3=10-3=10-3 mol

14、L-1HCO3-= molL-1CO32-=10-3 molL-15計算下列溶液的pH值(1) molL-1 ClCH2COOH（一氯乙酸）； （2） molL-1 KH2PO4；（3） molL-1醋酸 molL-1醋酸鈉； （4） molL-1 Na2S；（5） molL-1鄰苯二甲酸氫鉀； （6） molL-1 H3PO4；（7） molL-1 Na3PO4； （8） molL-1H3BO3； 解：(1) pKa= cKa=10-510Kw =3610Kw =1310H+=10-5pH=（3）H+=10-5pH=由于 caOH-H+ cb H+-OH-所以用最簡式合理(4) H2S =1

15、0-7 =10-13 S2- =10-2 =10-8 =10-210Kw 10Kw =4510H+=10-5pH=(6) H3PO4 = = = =10Kw =2610Kw =10Kw 105H+=10-6pH=(9)NH4+ Ka=10-10 =10-10=10-1110Kw 105H+=10-6pH=（10） Na2HPO4 = =10-1410H+=10-10pH=6下列三種緩沖溶液的pH各為多少如分別加入6molL1 NaOH溶液1ml，它們的pH各變?yōu)槎嗌?解：(1) L-1NH3H2O和 molL-1NH4Cl溶液 (2) 100mL L-1NH3H2O和L-1NH4Cl溶液 (3

16、) 100mL L-1NH3H2O和L-1NH4Cl溶液計算結果說明ca，cb 越大且二者的比值趨向1時，溶液的pH值變化小，溶液的緩沖性能好。7某滴定反應過程中會產(chǎn)生 H+，現(xiàn)加入 pH為的HOAc-OAc-緩沖溶液控制溶液酸度。如欲使反應體系的pH下降不到單位，該緩沖溶液中的HOAc和OAc-濃度各為多少若配制此溶液1L，應加多少克NaAc3H2O和多少毫升冰醋酸解：設HAc和Ac-的濃度分別為ca、cb10-5=10-5 (1)加5mLpH=緩沖溶液后，反應體系的pH= ,若反應體系的體積為V升 c(HAc)= c(Ac-)= (2)聯(lián)立(1)(2)方程解 ca= 、cb=配制緩沖溶液需

17、醋酸鈉為：1136= 醋酸為：=8當下列溶液各加水稀釋十倍時，其pH有何變化計算變化前后的pH。（1）L1 HNO3； （2）L1KOH；（3）L1 NH3H2O； （4）L1 HOAc +L1NaOAc解：（1） molL-1HNO3 pH= 稀釋10倍后H+= molL-1 pH= （2） molL-1 KOH pOH= pH= 稀釋10倍后OH-= molL-1 pOH= pH= （3） molL-1 NH3H2O =10-510Kw 105OH-=10-3pH=稀釋后NH3濃度為 molL=10-510Kw 105OH-=10-4pH= (4) L1 HAc +L1NaAc H+=10

18、-5=10-5 molL1 pH=稀釋后HAc 、NaAc分別為 L1H+=10-5=10-5 molL1 pH=9配制pH=的緩沖溶液500ml，用了15molL1的氨水，問需加固體NH4Cl多少克解： c(NH3)= molL-110-6=10-5 c= molL-1m=10配制500mL pH=的緩沖溶液，現(xiàn)有5molL1HOAc溶液200ml，需加NaOAc3H2O 多少克解： c(HAc)= molL-1=10-5 c= molL-1 m（NaOAc3H2O）=136=11現(xiàn)有 molL1的HOAc溶液30ml，需配置一個pH=的緩沖溶液，問需要加入 molL1NaOH溶液多少毫升解

19、：設需要加入 molL1NaOH溶液多少毫升VmL10-5=10-5 解之的 V=12用L-1NaOH標準溶液滴定L-1鄰苯二甲酸氫鉀溶液，化學計量點時的pH為多少化學計量點附近滴定突躍為多少應選用何種指示劑指示終點 解：計量點時產(chǎn)物為鄰苯二甲酸鉀鈉c(鄰苯二甲酸鉀鈉)=L-1 =10-5 pH=計量點前鄰苯二甲酸氫鉀剩余時c(鄰苯二甲酸氫鉀)=c(鄰苯二甲酸鉀鈉)= pH= 計量點后，NaOH過量 pH= 滴定突躍為,選酚酞為指示劑。13. 用 molL-1HCl溶液滴定 molL-1NH3 H2O溶液時，化學計量點的pH值是多少化學計量點附近的滴定突躍為多少應選擇何種指示劑 解：計量點時

20、HCl + NH3 NH4Cl c(NH4+)=L-1 105 cKa=10Kw pH=計量點前NH3剩余時c(NH3)= c(NH4+)= OH-= pH= 計量點后，HCl過量 pH= 滴定突躍為,選甲基紅為指示劑。14.有一三元酸，其=，=，=。能否用NaOH標準溶液進行分步滴定，若能，第一和第二化學計量點時的pH值分別為多少兩個化學計量點附近有無pH突躍可選用什么指示劑能否直接滴定至酸的質(zhì)子全部被作用 解： 10-9，10-9且，104，第一、第二個H能滴定，且符合分別滴定的條件，故第一化學計量點附近和第二化學計量點附近均有pH突躍。=10-12, 太小，不能滿足準確滴定條件，故第三化

21、學計量點附近無pH突躍，即不能滴定至酸的質(zhì)子全部被中和。第一化學計量點 pH1=( +)=+= 應選甲基橙或甲基紅為指示劑。第二化學計量點 pH2=(+)=+=， 應選酚酞為指示劑15.用 molL-1NaOH滴定 molL-1灑石酸溶液時，有幾個pH突躍在第二個化學計量點時pH值為多少應選用什么指示劑解：酒石酸 = = 酒石酸不能分步滴定，由于第二步能準確滴定，因此只有一個突躍。 第二個化學計量點時 ，酒石酸根離子的濃度為L-1 pOH= pH= 選用百里酚藍為指示劑。16. 以甲基紅為指示劑，用硼砂為基準物，標定HCl溶液。稱取硼砂 4g，滴定用去HCI溶液，求HCI溶液的濃度。 解：反應

22、方程式 Na2B4O710H2O + 2HCl4H3BO3 + 10H2O + 2NaClNa2B4O710H2O) c(HCl)= molL-117. 標定NaOH溶液，用鄰苯二甲酸氫鉀基準物，以酚酞為指示劑滴定至終點，用去NaOH溶液 mL。求NaOH溶液的濃度解：n(NaOH)=n(KHC8H4O4) c(NaOH)= molL-118. 稱取純的四草酸氫鉀(KHC2O4H2C2O42H2O)，用NaOH標準溶液滴定時，用去 mL。求NaOH溶液的濃度。解：反應為 2KHC2O4H2C2O42H2O +6NaOH 3Na2C2O4 + K2C2O4 + 10H2On(KHC2O4H2C2

23、O42H2O)= c(NaOH)= molL-119.稱取混合堿試樣，以酚酞為指示劑，用 molL-1HCl滴定至終點，耗去酸體積為時。再以甲基橙為指示劑滴定至終點，又耗去，求試樣中各組分的含量。解：因為V1=V2=, 所以，混合堿中含有NaOH 和Na2CO3(Na2CO3)=%=%(NaOH)=%=%20.稱取混合堿試祥，以酚酞為指示劑，用 molL-1HCI標準溶液滴定終點，用去酸標液，再加甲基橙指示劑，滴定至終點，又耗去酸標液。試樣中各組分的百分含量。解：因為V2=V1=, 所以，混合堿中含有NaHCO3 和Na2CO3(Na2CO3)=% =%(NaHCO3)=% =%21.稱取Na

24、2CO3和NaHCO3的混合試樣，溶于適量水中。以甲基橙為指示樹，用 molL-1HCl溶液滴定至終點時，消耗。如改用酚酞為指示劑，用上述HCl溶液滴定至終點時，需消耗多少毫升解：設Na2CO3為mg，NaHCO3為=10-3 m= V=22.有Na3PO4試樣，其中含有Na2HPO4。稱取該樣，以酚酞的指示劑，用 molL-1HCl標準溶液滴定至終點。再加入甲基橙指示劑，繼續(xù)用 molL-1HCI滴定至終點時，又耗去。求試樣中Na3PO4、Na2HPO4的含量。 解：(Na3PO4)=% =%(Na2HPO4)=% =%23.一試樣僅含NaOH和Na2CO3，稱取 g試樣用水溶解后，以酚酞為指示劑，消耗 molL-1HCI溶液，問還需再加人多少毫升 molL-1HCI溶液可達到以甲基橙為指示劑的終點并分別計算試樣中NaOH和Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)。解：設NaOH含量為，Na2CO3含量為，需V mL HCl，則 聯(lián)立解得V = , x = %, y = %24. 有一Na2CO3與NaHCO3的混合物，以L1HCI溶液滴定，用酚酞指示終點時耗去，試求當以甲基橙指示終點時，將需要多少毫升的HCI溶液 解