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1、酸碱滴定一章课堂习题2,1.1L溶液中含有0.1mol/L的HCl,，2.010-3mol/L的H2CO3和2.010-5mol/L的HAc(乙酸)。计算该溶液的pH值及CO32-、Ac-的平衡浓度 2.10ml 0.20mol/L HCl溶液与10ml 0.50mol/L HCOONa和2.010-4mol/L Na2C2O4溶液混合，计算溶液中的C2O42-。HCOOH的Ka=1.810-4，pKa=3.74；H2C2O4的pKa1=1.25,pKa24.29 3.计算饱和酒石酸氢钾（0.034mol/L）标准缓冲溶液的pH值。酒石酸Ka1=9.110-4，Ka24.310-5,4.思考题
2、. 0.1000 mol/L NaOH 滴定0.1000 mol/L HCl 以及0.2000 mol/L H3BO3混合溶液 ，求sp时 pH；若ep时的pH 比sp时高0.5 pH 单位，求Et (已知H3BO3 Ka =5.4 10-10) .,1.解：已知H2CO3和HAc的分析浓度，要计算H2CO3和HAc的平衡浓度，根据分布分数计算公式，需要先计算该溶液的pH值。 因为H2CO3和HAc是弱酸，并且浓度又远小于HCl的浓度，该溶液pH值计算可以忽略H2CO3和HAc的离解所贡献的H+。所以pH1 根据公式计算,2.010-3（4.210-75.610-11）/(10-2+4.210
3、-710-1+4.210-75.610-11) 4.710-18（mol/L） Ac-=2.010-51.810-5/（1.810-5+10-1）3.610-9（mol/L）,2.解：已知：cH2C2O4 = 2.010-4mol/L，H2C2O4的pKa1=1.25,pKa24.29。先求出溶液的pH值或者H+后，才能计算C2O42-的分布分数。 题意中各溶液混合，发生中和反应，甲酸钠浓度远大于草酸钠浓度，可以略去后者所需H+.反应后构成HCOO- - HCOOH缓冲体系 则有： cHCOOH=0.2010/20 = 0.10(mol/L) cCOO-（0.5010-0.2010）/20 =
4、 0.15(mol/L)H+Kaca/cb=1.810-40.10/0.15 = 1.210-4（mol/L）,C2O42-= =2.010-410-1.25-4.29/（10-3.952+10-3.95-1.25+10-1.25-4.29 ）10-4.503.210-5（mol/L）,酸碱滴定分析习题练习3.,1.在20.00ml0.1000mol/L HA(Ka=10-7.00)溶液中，加入0.1000mol/L的NaOH20.04mol/L (此为滴定到化学计量点后的0.2)，计算溶液的pH值。 2.要配2000mLpH = 9.35NH3-NH4Cl缓冲溶液，并且向该溶液在加入1mmo
5、l的HCl或NaOH时，pH值的变化不大于0.12单位，需用多少克铵盐和多少毫升的1.0mol/L的氨水？(pKa=9.25) 3.25.00ml 0.400mol/L的H3PO4溶液与30.00ml 0.500mol/L的Na3PO4溶液混合，稀释之100ml.(1)计算pH值和缓冲容量。（2）取上述溶液25.00ml，问需加入多少毫升1.00mol/L NaOH溶液，才能使溶液的pH9？（3）如果60.00ml 0.400mol/L H3PO4 与12.00ml 0.500mol/L Na3PO4混合，pH值又是多少？（pKa1=2.12, pKa2=7.20, pKa3=12.36）,4
6、.设计测定含有中性杂质的Na2CO3和Na3PO4混合物中两组分的含量的分析方案。用简单流程表明主要步骤、滴定剂、指示剂及结果计算公式。 （H2CO3 pKa1=6.38，pKa2=10.25；H3PO4，pKa1=2.12,pKa2=7.20,pKa3=12.36）,1.在20.00ml0.1000mol/L HA(Ka=10-7.00)溶液中，加入0.1000mol/L的NaOH 20.04mol/L (此为滴定到化学计量点后的0.2)，计算溶液的pH值。,解：质子平衡式：OH-=H+HA+cNaOH HA 用含OH-的函数表达 HA=cbKb/(Kb+OH-) 由于溶液是碱性，忽略H+
7、则 OH-= cbKb/(Kb+OH-)+cNaOH 因cNaOH HA, 则最简式 OH-=cNaOH 混合后A-和NaOH的浓度分别为 cb=0.100020.00/(20.00+20.04)=10-1.30(mol/L) cNaOH=0.10000.04/(20.00+20.04)=10-4.00(mol/L),按最简式计算OH-=cNaOH=10-4.00(mol/L)，再由此计算HA: HA=cbKb/(Kb+OH-) =(10-1.3010-7.00）/(10-7.00+10-4.00)10-4.30（mol/L） OH-= cbKb/(Kb+OH-)+cNaOH=(10-1.30
8、10-7.00)/(10-7.00+OH-)+ 10-4.00 =10-3.86(mol/L), pH 10.14,2.要配2000mLpH = 9.35NH3-NH4Cl缓冲溶液，并且向该溶液在加入1mmol的HCl或NaOH时，pH值的变化不大于0.12单位，需用多少克和多少毫升的1.0mol/L的氨水？(pKa=9.25),解：根据题意先求出缓冲容量，再求出缓冲剂总浓度 缓冲容量db/dpH(1.010-31000/200)/0.12= 4.210-2 2.3cKaH+/(H+ + Ka)2故有 4.210-22.3c10-9.2510-9.35/(10-9.35+10-9.25)2解之
9、c = 0.074mol/L，此为缓冲剂总浓度,mNH4ClcNH4+VMNH4Cl 0.07410-9.35/(10-9.35+10-9.25)20010-353.490.35（g） VNH3cNH3V/1.0=0.07410-9.25/(10-9.35+10-9.25)200/1.08.2(ml),3.25.00ml 0.400mol/L的H3PO4溶液与30.00ml 0.500mol/L的Na3PO4溶液混合，稀释之100ml.(1)计算pH值和缓冲容量。（2）取上述溶液25.00ml，问需加入多少毫升1.00mol/L NaOH溶液，才能使溶液的pH9？（3）如果60.00ml 0.
10、400mol/L H3PO4 与12.00ml 0.500mol/L Na3PO4混合，pH值又是多少？（pKa1=2.12, pKa2=7.23, pKa3=12.36）,解：（1）反应：2 H3PO4+3 Na3PO44 Na2HPO4+ NaH2PO4n H3PO4=25.000.40010.0（mmol） n Na3PO4=30.000.50015.0（mmol） 根据反应恰好反应完全，计算c Na2HPO40.2mol/L,c NaH2PO =0.05mol/L pHpKa2 + lg(cb/ca) = 7.20+lg(4/1) = 7.80 2.3C总Ka2H+/(H+ + Ka2
11、)22.3（0.20+0.05）(10-7.210-7.8/(10-7.8+10-7.2)20.092（mol/L）,（2）溶液的pH9时，H+1.0010-9（mol/L），如果加入x ml 1.00mol/L NaOH溶液，则： H+Ka2H2PO4-/ HPO42-， 其中H2PO4-0.0525-x1， HPO42-0.225 + x1，代入上式： 0.0525-x1）/(0.225 + x1)(H+/Ka2)10-9/(6.310-8)解之x=1.15ml,(3) n H3PO4=60.000.40024.0（mmol） n Na3PO4=12.000.5006.00（mmol） 两
12、者根据反应式，仅用去4mmol H3PO4生成8mmol Na2HPO4和2mmol NaH2PO4,过量的H3PO4继续与Na2HPO4反应：H3PO4+Na2HPO42NaH2PO4用去8mmol H3PO4， 生成16mmol NaH2PO4，剩余20.00-8.0012.00（mmol）H3PO4 溶液中总共有16mmol NaH2PO4 16+2=18(mmol) 构成H3PO4和NaH2PO4缓冲溶液： pHpKa1 + lg(cb/ca)2.12+lg(18/12)2.36,4.设计测定含有中性杂质的Na2CO3和Na3PO4混合物中两组分的含量的分析方案。用简单流程表明主要步骤
13、、滴定剂、指示剂及结果计算公式。 （H2CO3 pKa1=6.38，pKa2=10.25；H3PO4，pKa1=2.12,pKa2=7.20,pKa3=12.36）,解：（1）MO指示剂，HCl标准溶液滴定，消耗V1mlNa2CO3 + Na3PO4 = H2CO3 + NaH2PO4 CO32-+H+=HCO3-+H+=H2CO3 ,pKa=6.38,10.25 (2)将（1）滴定后的产物煮沸，除去CO2，再以百里酚酞为指示剂，用标准NaOH溶液滴定，消耗V2ml,产物为Na2HPO4 Na3PO4 %= (cNaOHV2M Na3PO4)/(m1000) 100 Na2CO3%= (cHC
14、lV1-2 cNaOHV2)M Na2CO3)/(2 m1000) 100,酸碱滴定分析习题解4.,10欲配制pH为3.0和4.0的HCOOH-HCOONa缓冲溶液，应分别往200 mL 0.20 molL-1HCOOH溶液中加入多少毫升1.0 molL-1 NaOH溶液?,解：HCOOH的p Ka=3.74，设加入1.0 mol/LNaOH溶液x ml，则,解得x=6.1 同理有 解得x=25.7,15.二元弱酸H2B，已知pH = 1.92时 pH = 6.22时，,a计算H2B的 和 b若用0.100 molL-1NaOH溶液滴定0.100 molL-1H2B，滴定至第一和第二化学计量点时，溶液的pH各为多少? 各选用何种指示剂?,解：a.当 即 当 即,b. 第一计量点时， mol/LpH=5-0.88=4.12 所以用甲基橙指示 第二计量点时， mol/L,则 pH=14-5+0.37=9.37 所以用百里酚酞指示,17称取Na2CO3和NaHCO3的混合试样0.685 0 g，溶于适量水中。以甲基橙为指示剂，用0.200 molL-1HCl溶液滴定至终点时，消耗50.0 mL。如改用酚酞为指示剂，用上述HCl溶液滴定至终点时，需消耗多少毫升?,106 2 84 1 x a 0.685-x b,解得 如用酚酞为指示剂，则只滴定到106 1 0.265 y,
