酸碱滴定法习题三

酸碱滴定法习题(三)

班级 姓名 分数

一、选择题 ( 共 2题 4分 ) 1. 2 分 (0506)

用0.1 mol/L HCl滴定0.1 mol/L NH3水(pKb = 4.7)的pH突跃范围为6.3~4.3, 若用0.1 mol/L HCl滴定0.1 mol/L pKb = 2.7的某碱, pH突跃范围为-----------------------------------( ) (A) 6.3~2.3 (B) 8.3~2.3 (C) 8.3~4.3 (D) 4.3~6.3

思路：[OH-]=Kb×0.1%; [H+]=Kw/( Kb×0.1%) 2. 2 分 (0511)

用NaOH标准溶液滴定一元弱酸时,若弱酸和NaOH的浓度都比原来增大十倍,则滴定曲线中----------( ) (A) 化学计量点前后0.1%的pH均增大 (B) 化学计量点前后0.1%的pH均减小

(C) 化学计量点前0.1%的pH不变,后0.1%的pH增大 (D) 化学计量点前0.1%的pH减小,后0.1%的pH增大 二、填空题 ( 共 3题 12分 ) 3. 2 分 (0505)

某酸碱指示剂的K(HIn)为1.0×10-5,其变色点pH为_5.0_,理论变色范围为_ 4.0～6.0_。

4. 5 分 (0519)

0.1 mol/L HCl滴定20.00 mL相同浓度NH3的滴定曲线如下图,

写出曲线上A,B,C三点滴定体系的组成和[H+]的计算式。

点 V(HCl)/mL 体系的组成 [H+]的计算式 A 0.00 NH3 [?]??KwKb?c B 19.98 NH4++NH3 ?c(???4)[?]??Ka c(??3)C

20.02 H+NH4 ++0.02?0.10[?]?40.02 ?5. 5 分 (0529)

根据下表所给数据,判断在以下滴定中化学计量点及其前后0.1%的pH。

pＨ 滴定体系 化学计量点 前0.1% NaOH滴定HCl(0.1 mol/L) NaOH滴定HCl(1 mol/L) HCl滴定NaOH(0.01 8.7 mol/L)

三、计算题 ( 共 5题 35分 ) 6. 10 分 (0540)

0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.05000 mol/L H2C2O4,计算:

(1) 化学计量点前0.1%的pH (2) 化学计量点的pH (3) 化学计量点后0.1%的pH

(H2C2O4的pKa1 = 1.25, pKa2 = 4.29) 解法1

(1) 化学计量点前0.1%

n(H2C2O4) = 0.05×20×0.1% = 1.0×10-3 (mol)

7.0 5.3 4.3 3.3 化学 计量点 7.0 7.0 化学计量点 后0.1% 9.7 10.7 n(C2O42-) = 0.05×20×99.9% = 0.999( mol) H2C2O4+C2O42- = 2HC2O4-

实际是 n(HC2O4-) = 2.0×10-3 mol n(C2O42-) = 0.998 mol

[H?]?Ka2pH?6.99cHCO?24?cC2O24?10?4.292.0?10?3?10?6.99mol/L0.998

(2) 化学计量点时

[OH?]?Kb1cep?10?9.71?0.025?10?5.66pH?8.34

(3) 化学计量点后0.1% [OH-] = 0.10×0.02/40.02 = 10-4.30(mol/L)

pH = 9.70

解法2 按终点误差公式计算 化学计量点 同上 pH = 8.34

Ktc =109.71-1.60 = 108.11 若Et =±0.1% 10?pH - 10-?pH Et = ─────── 2(Kt·c)1/2

即 pH 8.34 ±1.35 即 6.99 ~ 9.69

7. 5 分 (0150)

阿斯匹林(乙酰水杨酸)的测定可用已知过量的碱进行水解(煮沸

pH = 1.35

10min), 然后用酸标准溶液滴定剩余的碱:

HOOCC6H4COOCH3 + 2NaOH = CH3COONa + NaOOCC6H4OH + H2O

[Mr(乙酰水杨酸)=180.16]

若称取0.2745 g试样, 用50.00 mL 0.1000 mol/L NaOH溶解, 滴定过量碱需11.03 mL 0.2100 mol/L 的HCl溶液(一般用酚红作指示剂)。试计算试样中乙酰水杨酸的质量分数。 解：

(0.1000×50.00-0.2100×11.03)×180.2

w(乙酰水杨酸) = ────────────────×100% = 88.1% 0.2745×1000×2

8. 5 分 (0645)

测定某工业烧碱中NaOH和Na2CO3的质量分数, 称取试样2.546 g,溶于水并定容于250 mL容量瓶中, 取出25.00 mL, 以甲基橙为指示剂, 滴定到橙色时, 用去HCl标准溶液24.86 mL。另取25.00 mL溶液, 加入过量BaCl2, 以酚酞为指示剂, 滴定到红色刚褪, 用去HCl标准溶液23.74 mL, 又知中和0.4852 g 硼砂(Na2B4O7·10H2O)需要此HCl标准溶液24.37 mL。计算该试样NaOH和Na2CO3的质量分数。

[Mr(Na2B4O7·10H2O) = 381.4, Mr(NaOH) = 40.00, Mr(Na2CO3) = 106.0] 解：

0.4852×1000×2

c(HCl) = ─────────── = 0.1044 (mol/L) 381.4×24.37

0.1044×23.74×40.00

w(NaOH) = ────────────×100% = 38.94% 2.546×1/10

(1/2)×0.1044?(24.86-23.74)×106.0

w(Na2CO3) = ───────────────×100% = 2.43% 2.546×1/10×1000

9. 10 分 (0541)

以0.20 mol/L NaOH溶液滴定0.20 mol/L HAc和0.40 mol/L H3BO3的混合溶液至pH为6.20,计算终点误差。

[Ka(HAc) = 1.8×10-5, Ka(H3BO3) = 5.8×10-10 ]

解：化学计量点时溶液的组成为Ac-、H3BO3 [H+]+[HAc]= [H2BO3-]＋[OH-]

[H?]sp?[H?]sp?0.20KaK'a0.100.20?1.8?10?5?5.8?10?10 0.10[H?]sp?10?6.84pHsp?6.84pH = 6.20-6.84 = -0.64

设碱过量cg = [H2BO3-]＋[OH-]－[H+]－[HAc]

由于溶质浓度都较大，酸度又近中性，忽略[OH-]和[H+]。（可通过分

布分数讨论他们的大小，进而进行比较，会得到上述结论）。

Et?[H2BO]?[HAc]epc

?3epepHAc通过平衡常数大小与终点和计量点无关的特点，与其他终点误差推导一样会得到：

??[H2BO3]ep?[H2BO3]sp10?pH[HAc]ep?[HAc]sp10??pH代入滴定误差公式有：

Et?[H2BO]10?3sp?pH?[HAc]sp10??pHcepHAc?3sp

而：

KacaKaca[H2BO]????[H]sp?Ka[H]sp

[HAc]sp?[H?]spcHAc[H]sp?KHAc???[H?]spcHAcKHAc

Kaca[H]spcHAc??[H]spKHAc

?pH?Et?[H2BO](10c?3sp?10??pH)

epHAcEt??Kaca?pH??pH(10?10)?[H]spcepHAc

ca[H]sp?KaKHAccHAcKaca??[H]spKacacaKaKHAccHAc?1caKaKHAc2cHAc(Kaca)

Kaca??[H]sp1KHAccHAcKaca

?Et?1(10?pH?10??pH)KHAccHAcKacacepHAc(10?pH?10??pH)?KHAcep

cHAccHAcKaca?Et?(10?pH?10??pH)KHAccepHAcKaca?(10?pH?10??pH)KHAccepHAcKaca

Et?(10?0.64?100.64)1.8?10?5?0.105.8?10?10?0.20??3.3%

10. 5 分 (0651)

称取0.5000 g某纯一元弱酸HB, 溶于适量水中, 以0.1000 mol/L NaOH溶液滴定, 从电位滴定曲线得到下列数据:

V (NaOH)/mL 0.00 20.47 40.94(化学计量点) pH 2.65 4.21 8.43 试计算该一元弱酸HB的摩尔质量和pKa值。 解：

设HB的摩尔质量为M,根据化学计量关系,可得 0.500

─────×1000 = 0.100×40.94 M(HB)

0.500×1000

M(HB) = ─────── = 122.1 (g/mol) 0.100×40.94

由上表可知,化学计量点时消耗NaOH溶液为40.94 mL,中和一半时的V(NaOH) = 20.47 mL,此时[HB]=[B-] pKa= 4.21

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