第五章 酸碱滴定法习题参考答案
第一化学计量点,产物为H2ASO4.C=0.050mol·L-1
-
?CKa2?20Kw C<20Ka1
∴[H]??CKa1Ka2?0.050?10?2.20?10?7.00?5?1?2.37?10mol?L ?2.20C?Ka10.050?10pHSP1=4.63 选用甲基橙、溴酚蓝为指示剂。
第二化学计量点,产物HAO-
S42
C=
0.103mol?.L?1?0.033mol?.L?1 ?CKa3?20Kw C>20Ka2
?Ka.00?[H]?2(CKa3?Kw)?10?7?.033?1.0?10?9.2mol?L?1C0pH=9.23 选用酚酞为指示剂。
(2) H2C2O4: Ka1=10-1.22 Ka2=10-4.19
?C
Ka1SP1Ka1?10?8 CSP2Ka2>10
-8 Ka?105
2?H2C2O4不能分步滴定,只能准确滴其总量。 化学计量点时,产物为Na102C2O4,其C=
0.3mol.L?1 Kwb1?KK?10?9.81 KKwb2??10?12.78
a2Ka1?CKb1?40Kb2 CKb1?20Kw
CK?400 b11∴第二级解离和水解均可忽略,解离对C的影响也可忽略。 [OH?]?CKb1?0.103?10?9.81?10?5.64 pOH=5.64 pHSP=14-pOH=8.36 可用酚酞作指示剂。 (3) 0.40mol·L-1乙二胺 H2NCH2CH2NH2 Kb1=10-4.07 ?C?815SP1Kb1?10 C.40SP2Kb2=
03?10?7.?0.94?10?8 Kb1Kb?105 2∴不能分步滴定,只能准确滴定其总碱量。
Kb2=10-7.15
6
第五章 酸碱滴定法习题参考答案
??0.40化学计量点时,产物为H3NCH2CH2NH3 其C=
mol.L?13 KaKw1?K?10?6.85 KKwa2??10?9.93 b2Kb1?CKa0.401??10?6.853?40Ka2 ∴第二级解离可以忽略。
?CKCa1?20Kw
K?400 a1?[H?]?CKa0.401??10?6.85?10?3.863 pH=3.86 可用甲基红、溴甲酚绿为指示剂。 (4) NaOH+(CH2)6N4 Kb=10-8.85 pKb=8.85
?4?pKb?10 CSPKb<10-8
∴可分别准确滴定NaOH。
化学计量点时,溶液组成为NaC1、H2O、 (CH2)6N4 溶液的pH由(CH.102)6N4控制,其C=
0?0.050mol.L?12 ?CKb?20Kw
CK?400 b?[OH?]?CK?8.85b?0.050?10?10?5.08
pOH=5.08 pH=8.92 可选用酚酞为指示剂。 (5) 邻苯二甲酸pKa1=2.95 pKa2=5.41
?C?8SP1Ka1?10 CSP2Ka2>10
-8
Ka1Ka?105
2∴可直接滴定其总量。
化学计量点时,其产物为邻苯二甲酸钠,其C=
0.013mol.L?1 K.b1=
Kw?10?8.59 KKwb2=?10?11.05Ka 2Ka1?CKb1?40Kb2 ∴第二级解离可忽略。
又?CKb1?20Kw
CK?400 b1
7
第五章 酸碱滴定法习题参考答案
?[OH?]?CKb1?0.10?10?8.59?10?5.04 3pOH=5.04 pH=8.96 可选用酚酞为指示剂。 (6) 联氨H2NNH2 pKb1=5.52 pKb2=14.12
?CSP1Kb1?10?8 CSP2Kb2<10-8
∴可分步准确滴定第一级解离的H。
+
Kb1?105 Kb2化学计量点时,产物为H3NNH2 (属两性物质)C=0.050mol·L-1
?Ka1?KwKw?10?8.48 ?10?0.12 Ka2=Kb1Kb2([OH-]=([H+]=Kb1(CKb2?Kw)) C?Kb1?CKa2?20Kw C<20Ka1
?[H]??CKa1Ka2?C?Ka10.050?10?0.12?10?8.48?4.90?10 ?0.120.050?10Ka1(CKa2?Kw)) (C?Ka1)pH=4.90 可用甲基红为指示剂 (7)H2SO4+H3PO4 H2SO4的Ka2=10×10-2
H3PO4的pKa1=2.12 pKa2=7.20 pKa3=12.36
?Ka2(H2SO4)?105 ∴所以不能分别滴定。
Ka1(H3PO4)0.10?10?2.12?10?8 4?CSP2Ka2(H2SO4)?10?8 CSP3Ka1(H3PO4)=
(因为是混合酸,所以属于第三化学计量点。) CSP4Ka2(H3PO4)=
0.10?10?7.20?0.13?10?8 5Ka2?H3PO4?Ka1(H3PO4)?105 ?105
Ka3?H3PO4?Ka2(H3PO4)CSP5Ka3(H3PO4)<10-8
?滴定H2SO4?H3PO4可形成两个突跃
第一突跃,化学计量中产物为H2PO4- C=0.025mol·L-1
?CKa2?20Kw C<20Ka1
?[H?]?CKa1Ka2?10?4.72 pH=4.72 选用甲基橙为指示剂。
C?Ka1第二突跃,化学计量产物为HPO42- C=0.020mol·L-1
8
第五章 酸碱滴定法习题参考答案
?CKa3?40Kw C>20Ka2 ?[H?]?Ka2(CKa3?Kw)?10?9.62
CpH=9.62 ?可用酚酞为指示剂
(8)乙胺pKb(乙胺)=3.25, 吡啶 pKb(吡啶 )= 8.77
因为,csp Kb(乙胺)>10-8, csp Kb(吡啶)<10-8 Kb(乙胺)/ Kb(吡啶)>105所以,可分别直接准确滴定乙胺。
滴定反应: C2H5NH2 + H+ = C2H5NH3+
化学计量点时,溶液组成为C2H5NH3+,C5H5N。属两性溶液 所以,[OH-] =Kb(乙胺)Kb(吡啶)
pOH =(3.25 + 8.77)/2 = 6.01 pH=14-6.01=7.99 故,选酚酞为指示剂。 12、解:HAc的pKa=4.74
以甲基橙为指示剂,用NaOH滴定HCl+HAc中的HCl时,假设终点时为橙色
HAC参加反应的多) (?黄色过量太多,即此时pH约为为4.00
[Ac?]Ka10?4.74据δAc -= ????4.00?0.154 ?4.74CHAC[H]?Ka10?10即此时,有15.4%的HAc参加反应
13、解:H2SO4 Ka2=1.0×10-2 NH3 Kb=10-4.74 NH4+ Ka=CSP2Ka2(H2SO4)>105 CSP3Ka(NH4+)=
Kw?10?9.26 Kb0.050?2?10?9.26?10?8 4?Ka2(H2SO4)Ka(NH4)??105
?可准确滴定其中的H2SO4
化学计量点时,溶液的pHSP由NH4决定,其C=0.050mol·L-1
+
?CKa?NH???20Kw4CKa?NH??4?400
?[H?]?CKa(NH4)?0.050?10?9.26?10?5.28
pH =5.28 ?可选用甲基红为指示剂
(2)可用两种方法
第一种:甲醛法:先用NaOH滴定H2SO4,然后用甲醛法测定之,具体步骤见实验书。
用酚酞为指示剂。
? 9
第五章 酸碱滴定法习题参考答案
第二种:用蒸馏法见P143.用甲基红为指示剂。 14、(1)偏低
(2)第一化学计量点无影响。
第二化学计量点,使结果偏高。
15、 (1)5.00mol
(2)其反应结果为:Na2CO3和NaHCO3的混合物,且物质的量比为:1:1 ?还需40.00mLHCl (3) NaOH 18、(1)2.0?10?7mol?L?1HCl ?10?8?2.0?10?7?10?6
?[H?]?c?c2?4Kw?72?2.4?10
?pH??lg(2.4?10?7)?6.62 (2)0.020mol?L?1H2SO4 Ka2?0.01
据 [H?]??C?Ka2???C?Ka2??8CKa22
??0.02?0.01???0.02?0.01?2?8?0.02?0.012?0.0256mol?L?1
pH??lg[H?]?1.59(3)
0.01mol·L-1NH4Cl NH3的Kb=1.8×10-5
NH4+
的 KKw1.0?10?14?1a?K?1.8?10?5?5.6?10 b CKa =0.1×5.6×10-10>20Kw ,
CKa?400 ?[H?]?CKa?0.1?5.6?10?10?7.4?10?6
pH??lg[H?]?5.13 (4)
0.025mol·L-1HCOOH Ka=1.8×10-4 CKa=0.025×1.8×10-4=4.5×10-6>20Kw ,
C0.025Ka?1.8?10?4?139?400 10