第5章--习题课-(1)

1潍坊学院化学化工与环境工程学院李丽敏2第5章小结1.酸碱反应的基本概念，Ka和Kb的关系2.酸度对弱酸(碱)形态分布的影响(一元,多元),分布分数计算,各种形态浓度的计算;3.质子条件的书写；酸碱溶液的[H+]计算:一元(多元)酸碱,两性物质,共轭酸碱体系。4.酸碱缓冲溶液:缓冲容量和缓冲范围,会选择缓冲溶液并配制需要的缓冲溶液(定量计算)。5.酸碱指示剂:了解作用原理,影响因素,掌握常用指示剂(MO,MR,PP)的变色区间和变色点。36.酸碱滴定曲线和指示剂的选择强酸(碱)滴定、一元弱酸(碱)滴定过程中pH计算,重点是化学计量点及±0.1%时的pH计算。掌握滴定突跃与浓度、Ka(Kb)的关系，一元弱酸碱能被准确滴定的条件；正确选择指示剂；掌握多元酸、混合酸、多元碱溶液分步滴定或全部滴定的条件及指示剂的选择。7.终点误差的计算8.酸碱滴定法的应用混合碱(酸)、含氮量、H3BO3的测定。4例1：称取一元弱酸HA试样1.000g，溶于60.00mL水中，用0.2500mol·L-1NaOH滴定。已知中和HA至50%时，溶液的pH=5.00，当滴定至化学计量点时pH=9.00。计算试样中HA的质量分数。（假设HA的摩尔质量为82.00g·mol-1）（P165习题23）5解：HA被中和至50%时，pH=pKa，即pKa=5.00计量点时，为一元弱碱溶液bNaAKcOH][120.90.140.5221000.0)10(1010][][LmolHKKKOHcwabNaA设加入NaOH溶液VmL，则计量点时0.2500×V=0.1000×（60.00+V）得：V＝40.00mL30.1000(60.0040.00)1082.00100%82.00%1.0006例2：称取含硼酸及硼砂的试样0.6010g，用0.1000mol·L-1HCl标准溶液滴定，以甲基红为指示剂，消耗HCl溶液20.00mL；再加甘露醇强化后，以酚酞为指示剂，用0.2000mol·L-1NaOH标准溶液滴定消耗30.00mL。计算试样中硼砂和硼酸的质量分数。（师大本P151习题35）7解：B4O72-+2H++5H2O═4H3BO3HClOBnn2/1274%45.63%1006010.037.3811000.201000.0213274OB用HCl溶液滴定硼砂生成的硼酸的物质的量HClHClOBnnnn22/144274%58.20%1006010.083.6110)00.201000.0200.302000.0(333BOH8例3.用1.000mol·L-1NaOH溶液滴定50.00mLH2SO4和H3PO4混合酸，结果如下：加入NaOH(mL)26.0030.00pH值7.209.78计算混合酸中H2SO4和H3PO4浓度各为多少？已知：H2SO4Ka=1.0×10-2，H3PO4的Ka1=7.6×10-3，Ka2=6.3×10-8，Ka3=4.4×10-13。9解：pH=7.20时，4242HPONaPONaHccH2SO4的两个H+全部被滴定，H3PO4被滴定3/2个H+pH=9.78，H3PO4被滴定2个H+000.1)00.2600.30(00.50243POHc116.043LmolcPOH000.100.2600.502324342POHSOHcc114.042LmolcSOH10例4：设计测定混合物中各组分含量的方法。（包括主要步骤、滴定剂、指示剂、含量计算公式，固体试样用质量分数表示，液体试样用质量浓度g·L-1表示）（武大本P162思考题9）（1）HCl＋H3BO3（4）Na3PO4＋Na2HPO4（2）H2SO4＋H3PO4（5）NaOH＋Na3PO4（3）HCl＋NH4Cl（6）NaH2PO4＋NaHSO411（1）HCl＋H3BO3准确移取VmL混合试液，以甲基橙（或甲基红）为指示剂，用浓度为c的NaOH标准溶液滴定，消耗NaOH溶液V1mL；再加适量甘露醇或甘油溶液强化后，以酚酞为指示剂，用NaOH标准溶液继续滴定，又消耗V2mL。)(11LgVMcVHClHCl)(123333LgVMcVBOHBOH12（2）H2SO4＋H3PO4准确移取VmL混合试液，以甲基橙为指示剂，用浓度为c的NaOH标准溶液滴定H2SO4至Na2SO4，H3PO4至NaH2PO4，消耗NaOH溶液V1mL；再加入酚酞为指示剂，用NaOH标准溶液继续滴定，又消耗V2mL。)(124343LgVMcVPOHPOH)(2)(1214242LgVMVVcSOHSOH13（3）HCl＋NH4Cl准确移取VmL混合试液，以甲基橙（或甲基红）为指示剂，用浓度为c的NaOH标准溶液滴定HCl至NaCl，消耗NaOH溶液V1mL；再加适量甲醛溶液强化后，以酚酞为指示剂，用NaOH标准溶液继续滴定，又消耗V2mL。)(11LgVMcVHClHCl)(1244LgVMcVClNHClNH14（4）Na3PO4＋Na2HPO4准确称取试样m克加适量水溶解，以百里酚酞为指示剂，用浓度为c的HCl标准溶液滴定Na3PO4至Na2HPO4，消耗HCl溶液V1mL；再加入甲基橙为指示剂，继续用浓度为c的HCl标准溶液滴定Na2HPO4至NaH2PO4，又用去V2mL。mMcVPONaPONa31104343mMVVcHPONaHPONa31210)(424215（5）NaOH＋Na3PO4准确称取试样m克加适量水溶解，以百里酚酞为指示剂，用浓度为c的HCl溶液将NaOH滴定至NaCl，PO43-至HPO42-，消耗HCl溶液V1mL；以甲基橙为指示剂，用HCl溶液继续将HPO42-至滴定H2PO4-，又消耗HCl溶液V2mL。mMVVcNaOHNaOH32110)(mMVcPONaPONa32210434316（6）NaH2PO4＋NaHSO4准确称取试样m克加适量水溶解，以酚酞为指示剂，用浓度为c1的NaOH标准溶液滴定NaH2PO4至Na2HPO4，NaHSO4至Na2SO4消耗NaOH溶液V1mL；再加入甲基红指示剂，用浓度为c2的HCl标准溶液滴定Na2HPO4至NaH2PO4，消耗V2mL。mMVcPONaHPONaH322104242mMVcVcNaHSONaHSO3221110)(44171、称取3.000g磷酸盐试样溶解后，用甲基红作指示剂，以14.10mL0.5000mol·L-1HCl溶液滴定至终点；同样质量的试样，用酚酞作指示剂，需5.00mL0.6000mol·L-1NaOH溶液滴定至终点。（1）试样的组成如何？（2）计算试样中P2O5的质量分数。补充作业182、干燥的纯NaOH和NaHCO3按2:1的质量比混合后溶于水，并用盐酸标准溶液滴定。使用酚酞作指示剂时用去盐酸的体积为V1；继用甲基橙作指示剂，又用去盐酸的体积为V2。求V1/V2（3位有效数字）。3、某溶液中可能含有H3PO4或NaH2PO4或Na2HPO4，或是它们不同比例的混合溶液。以酚酞作指示剂，用48.36mL1.000mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点；接着加入甲基橙，再用33.72mL1.000mol·L-1HCl溶液回滴至甲基橙终点（橙色）。问该溶液组成如何？并求出各组分的物质的量（mmol）。19质子理论202、按酸碱质子理论，下面哪个物质是酸？A.Fe(H2O)63+B.(CH2)6N4C.NaAcD.H2NCH2COO-1、提出酸碱质子理论的科学家是A.Bronsted－LowryB.ArrhenniusC.DebyeHuckelD.Lewis（A）（A）3、按酸碱质子理论，Na2HPO4是A.中性物质B.酸性物质C.碱性物质D.两性物质（D）214、共轭酸碱对的Ka和Kb的关系是A.Ka=KbB.Ka·Kb=1C.Ka·Kb=KWD.Kb/Ka=KW（C）（B）5、H2PO4-的共轭碱是A.H3PO4B.HPO42-C.PO43-D.OH-6、已知H3PO4的pKa1-pKa3分别为2.12、7.20、12.36，则PO43-的pKb1为A.11.88B.6.80C.1.64D.2.12（C）227、下列阴离子的水溶液，若浓度相同，则何者碱度最强？A.CN-(KHCN=6.2×10-10)B.S2-(H2S的Ka1、Ka2分别为：1.3×10-7，7.1×10-15)C.F-(KHF=3.5×10-4)D.CH3COO-(KHAc=1.8×10-5)（B）238、酸碱滴定法是以______反应为基础的一种滴定分析法，其反应实质可用下式表示：_________________。9、已知某三元酸H3A的pKa1=2.00，pKa2=7.00，pKa3=12.00。则其共轭碱A3-的pKb1值为_________。10、（2分）已知H2CO3的pKa1=6.38，pKa2=10.25，则Na2CO3的pKb1=_____，pKb2=_____。酸碱H++OH-═H2O2.003.757.6224分布分数251、某三元酸H3A的离解常数为pKa1(2.12)、pKa2(7.20)、pKa3(12.36)，在下列不同pH值的溶液中，HA2-的分布分数最大的那种溶液的pH值是A.4.66B.7.20C.9.78D.12.36（C）2、已知某酸的浓度为0.1mol·L-1，而其酸度大于0.1mol·L-1，则这种酸为A.H2SO4B.HNO3C.HClD.H3PO43、已知某酸的浓度与其酸度均为0.1mol·L-1，则这种酸为A.H2SO4B.HAcC.HClD.HF（A）（C）26质子条件部分272、写NH4HCO3水溶液的质子条件应选_____、________和______为参考水准，质子条件为1、(NH4)2HPO4的质子条件是3、0.100mol·L-1H2SO4溶液的质子条件是[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[PO43-]NH4+HCO3-H2O[H+]+[H2CO3]=[OH-]+[CO32-]+[NH3][H+]=[OH-]+[SO42-]+0.100285、在0.40mol·L-1NH3溶液中加入等体积0.20mol·L-1HCl的质子条件6、c1mol·L-1NaH2PO4+c2mol·L-1Na2HPO4的质子条件4、cmol·L-1NaAc+cmol·L-1NH4Cl的质子条件[H+]+[NH4+]=[OH-]+0.10[H+]+[HAc]=[OH-]+[NH3][H+]+[H3PO4]=[OH-]+2[PO43-]+[HPO42-]-c2[OH-]+[PO43-]=[H+]+2[H3PO4]+[H2PO42-]-c1297、下列有关Na2CO3在水溶液中质子条件的叙述，哪个是正确的？A.[H+]+2[Na+]+[HCO3-]=[OH-]B.[H+]+2[H2CO3]+[HCO3-]=[OH-]C.[H+]+[H2CO3]+[HCO3-]=[OH-]D.[H+]+[HCO3-]=[OH-]+2[CO32-]（B）30pH计算部分311、等体积的pH=1.00和pH=13.00的强电解质混合溶液的pH值是A.1.00B.7.00C.6.00D.13.002、NH4+的Ka=10-9.26，则0.10mol·L-1NH3水溶液的pH值为A.9.26B.11.13C.4.74D.2.873、EDTA的pKa1～pKa6分别是0.9，1.6，2.0，2.67，6.16和10.26。EDTA二钠盐（Na2H2Y）水溶液pH约是A.1.25B.1.8C.2.34D.4.42（B）（B）（D）324、当下列各酸水溶液中的H+离子浓度相等时，哪一种溶液中物质的量浓度最大？A