《分析化学》作业-3参考答案 第五章 酸碱滴定法
5-1 写出下列物质水溶液中的质子平衡式。（1）Na2CO3；（2）?NH4?2HPO4
2?解：（1）零水准：H2O；CO3
?质子平衡式：H??HCO3?2?H2CO3??OH? 2?（2）零水准：H2O；NH?4；HPO4
???????3?质子平衡式：H??H2PO?4??2?H3PO4??OH??NH3??PO4
?5-2 已知H3PO4的pKa1=2.12，pKa2=7.20，pKa3=12.36。试求PO34的pKb1和pKb3。
????????解：pKb1=14.00- pKa3=14.00-12.36=1.64；pKb3=14.00- pKa1=14.00-2.12=11.88
5-3 已知HAc的pKa =4.74，NH3·H2O的pKb=4.74，计算下列各溶液的pH：（1）0.10 mol·L-1HAc；（2）0.15 mol·L-1 NaAc；（3）0.10 mol·L-1 NH3·H2O；（4）0.15 mo1·L-1NH4Cl 解：可直接采用最简式
?4.74?0.10?2.87 （1）pH??lgKa?HAc??cHAc??lg10（2）pH?14.00?lgKb?Ac???cAc??14.00?lg10?(14.00?4.74)?0.15?8.96
?4.74（3）pH?14.00?lgKb?NH3?H2O??cNH3?H2O?14.00?lg10（4）pH??lgKaNH4?cNH???lg104?0.10?11.13
????(14.00?4.74)?0.15?5.04
5-4. 今有0.20 mol?L-1的二元弱酸H2B溶液30 mL，加入0.20 mol?L-1 NaOH溶液15 mL时的pH=4.70；当加入NaOH溶液30 mL时达到第一化学计量点，此时pH=7.20，计算H2B的pKa2。
解：依题可知，加入0.20 mol?L-1 NaOH溶液15 mL时，cH2B?cHB? ， 由pH?pKa1?lgcHB?cH2B?4.70?pKa1?4.70
第一化学计量点时溶液组成为HB-（两性物质），此时pH??pKa1?pKa2?/2?7.20 ?pKa2?9.70
5-5 欲用H3PO4和Na3PO4配制pH=7.20的缓冲溶液，则H3PO4和Na3PO4的物质的量之比应为多少？已知H3PO4的pKa1~pKa3分别为2.12，7.20，12.4。
解：pH=7.20与pKa2最接近，因此该缓冲溶液中共轭酸碱对组成为：H2PO4?HPO4
?2? 1
《分析化学》作业-3参考答案 第五章 酸碱滴定法
由pH?pKa2?lgnHPO2?4nHPO?24?7.20?nHPO?:nHPO2??1:1
244??2?由反应：H3PO4?PO34?H2PO4?HPO4可知H3PO4和Na3PO4的物质的量之比为1:12?时，产物H2PO?4和HPO4的物质的量之比也为1:1。
5-6 若动脉血的pH=7.40，[HCO3-] = 0.024 mol?L-1，计算[H2CO3]。已知H2CO3的pKa1 = 6.38，pKa2 = 10.25 解：
?H2CO3??2?HCO??3??1?H???H??K?2?a110?7.40??H2CO3??0.024??6.38?2.3?10?3 mol?L?1
105-7 目前蛋白总量的通用测定方法是凯氏定氮法（蛋白质中氮元素的含量为16%左右）。现有称取一奶粉试样0.6400 g，采用凯氏定氮法测定其蛋白质含量，试样经过处理后用硼酸吸收，以0.1000 mol?L-1 的HCl标准溶液滴定至终点，消耗试剂8.10 mL，（1）试计算该样品中蛋白质的含量；（2）上述测定中将硼酸吸收改为醋酸吸收可以吗？为什么？ 解：（1）wProtein?cHCl?VHCl?ArN0.1000?0.00810?14.01??11.08%
ms?16%0.6400?16%注：此题中16%可视为倍数，有效数字为无限位
（2）不可以，因为HAc的pKa=4.74，属于中强酸，Ac-的pKb=9.26属于弱碱，无法用强酸直接滴定。
5-8 称取混合碱试样0.6524 g，溶解后以酚酞为指示剂，用0.1992 mol·L-1 HCI标准溶液滴定至终点，用去HCl溶液21.76 mL；再加甲基橙指示剂，继续滴定至终点，又耗去HCl溶液27.15 mL。试判断试样的组成，并求试样中各组分的质量分数。
解：V1=21.76 mL，V2=27.15 mL；V1 wNa2CO3?wNaHCO3? cHCl?V1?MNa2CO3msms?0.1992?0.02176?105.99?100%?70.42%0.6524cHCl??V2?V1??MNaHCO3 ?0.1992??0.02715?0.02176??84.01?100%?13.83%0.65245-9 酸碱滴定法可用来测定阿司匹林药片中乙酰水杨酸的含量。将阿司匹林药片碾碎，准确称取0.2614 g，准确加入50.00 mL 0.1040 mol·L-1的NaOH溶液，煮沸，冷却后，以0.05100 mol·L-1的H2SO4溶液回滴过量的NaOH，以酚酞指示终点，消耗H2SO4溶液23.75 mL。求试样中乙酰水杨酸的质量分数。（已知：乙酰水杨酸的摩尔质量为180.16 g·mol-1；反应如下： 2 《分析化学》作业-3参考答案 第五章 酸碱滴定法 COOH+OCOCH33OH-=COO-+3CH3COO-+2H2OO- 注意：用H2SO4标准溶液返滴定至终点时，酚盐负离子也会被滴定至酚羟基。 解：1乙酰水杨酸?2NaOH?1 H2SO4?n乙酰水杨酸?nNaOH?nH2SO4 2w乙酰水杨酸?1?c??NaOH?VNaOH?cH2SO4?VH2SO4??M乙酰水杨酸2???ms? ?0.5?0.1040?0.05000?0.05100?0.02375??180.160.2614?100%?95.71% 5-10 判断下列酸是否能被准确滴定（浓度均按0.1mol?L-1计，Et?0.1%，?pH=?0.3）?如能准确滴定应选择什么指示剂（从课本p70页表5-2中所列指示剂中选择） 解：指示剂选择原则：指示剂理论变色点pH与化学计量点pHsp尽可能接近 a. 甲酸：Ka?c?1.8?10?5?10?8，可以准确滴定。 pHsp?14.00?10?14.00?3.74?0.1/2?8.2，可选择中性红或酚红作为指示剂 b. 氢氟酸：Ka?c?3.5?10?5?10?8，可以准确滴定。 pHsp?14.00?10?14.00?3.46?0.1/2?8.1，可选择中性红或酚红作为指示剂 c. 酒石酸：?pKa?4.37?3.04?1.33，不能分步滴定，但Ka2?c?4.3?10?6?10?8，可以准确滴定其总质子量。 pHsp?14.00?10?14.00?4.37?0.1/2?8.6，可选择酚红、百里酚蓝或酚酞作为指示剂 d. 硼酸：Ka?c?5.7?10?11?10?8，不可以直接被准确滴定。 3
分析化学作业03参考答案(第五章)
