第二章酸堿滴定法

一、寫(xiě)出質(zhì)子條件式二、共扼酸堿三、分布分?jǐn)?shù)四、緩沖溶液五、滴定六、雙指示劑法七、終點(diǎn)誤差八、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)九、計(jì)算題2023/10/28一、寫(xiě)出質(zhì)子條件式

(NH4)2HPO4(武大2007,2008)Na2S;NaNH4HPO4

（武大2006）(NH4)2CO3(南京理工，首都師大)一元弱堿水溶液的質(zhì)子條件。（首都師大）NaOH+NaAc的質(zhì)子條件（華中科大）

設(shè)C(NaOH)=Cb

,那么：[OH－]總

=[OH－]水

+[OH－]Ac水解

+[OH－]NaOH[OH－]=[H＋]+[HAc]+Cb2023/10/28設(shè)C(NaOH)=Cb,C(NaAc)=C1

物料平衡方程:[Na+]=Cb+C1

[Ac-]+[HAc]=C1

電荷平衡方程:[Na+]+[H+]=[OH-]+[Ac-]

質(zhì)子方程:[OH－]=[H＋]+[HAc]+Cb注意：強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)溶液；強(qiáng)堿+弱酸強(qiáng)堿鹽；強(qiáng)酸+弱堿強(qiáng)酸鹽；弱酸+弱酸強(qiáng)堿鹽2023/10/28二、共扼酸堿1．對(duì)于二元弱酸H2A,其Ka1×

=Kw

（南京理工大學(xué)）2．求0.25mol/L鹽酸吡啶(C5H5NH+Cl-)溶液的pH。[已知Kb(C5H5N)=1.7×10-9]（首都師大）(pH=2.92)3．根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，HPO42-的共扼酸是

。（武大）4．OH-的共扼酸是（）（首都師大）

a.H+b.H2Oc.H3O+d.O2-bKb2H2PO4-2023/10/28三、分布分?jǐn)?shù)1．對(duì)一元弱酸HA，當(dāng)pH=pKa時(shí)；分布分?jǐn)?shù)δHA=

。（南京理工）2．某酸H2A的水溶液中，若δH2A為0.28,那么

。（武大）0.50.122023/10/28δ0+δ1+δ2

＝1δ2＝0.28δ1＝5δ02023/10/28四、緩沖溶液1．酸堿緩沖溶液中的緩沖指數(shù)和緩沖容量。（武漢大學(xué)）2．已知某一元弱酸HA的pKa=4.74,則由0.050mol/L的HA和0.050mol/L的NaA組成的緩沖溶液的緩沖指數(shù)β為

。（武漢大學(xué)）0.0582023/10/28緩沖指數(shù)物理意義：相關(guān)酸堿組分分布曲線(xiàn)的斜率。作用：在指定pH值時(shí)衡量一個(gè)緩沖體系的重要指標(biāo)。其中：CHA為HA+A-的總濃度2023/10/28緩沖容量物理意義：某緩沖溶液因外加強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的量為△C而發(fā)生pH的變化。如：1L的HAc-NaAc總濃度為0.1mol/L緩沖溶液，當(dāng)pH從3.74→5.74時(shí)，加入NaOH的量為α＝0.082mol/L（或NaOH固體3.28g）。2023/10/283.氨基酸可以用來(lái)配制緩沖溶液。已知甘氨酸（氨基乙酸）的Ka1=4.5×10-3,Ka2=2.5×10-10,如何配制總濃度為0.1mol/L,pH=2.35和pH=9.50的緩沖溶液1000ml？氨基乙酸的摩爾質(zhì)量為77.08,可選項(xiàng)用的NaOH

和HCl溶液的濃度均為3mol/L.(首都師大)+NH3-CH2-COOH→H+Ka1+NH3-CH2-COO-→H+Ka2NH2-CH2-COOH+NH3-CH2-COO-2023/10/28五、滴定1．常用標(biāo)定HCl溶液濃度的基準(zhǔn)物質(zhì)有

。和

；常用標(biāo)定NaOH濃度的基準(zhǔn)物質(zhì)有

，

和

。（武漢

大學(xué)）2．標(biāo)定NaOH濃度常用的基準(zhǔn)物質(zhì)是（）（南京理工大學(xué)）

a.HClb.鄰苯二鉀酸氫鉀c.硼砂d.硝酸銀bNa2CO3硼砂草酸鄰苯二甲酸氫鉀2023/10/284．可以選用

和

作為基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定HCl溶液的濃度；若上述兩種基準(zhǔn)物保存不當(dāng)，吸收了一些水分，對(duì)標(biāo)定結(jié)果表明的影響如何？

。（武大）5．滴定管讀數(shù)常有±0.01ml的誤差，若要求相對(duì)誤差不大于0.1%,為此，滴定時(shí)消耗滴定劑的體積須不小于

。（南京理工）Na2CO3硼砂偏高20ml3．進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，需稱(chēng)量各基準(zhǔn)物質(zhì)（首都師大）

a.碳酸鈉

g用來(lái)標(biāo)定0.5mol/LHCl,M（Na2CO3）=106.0b.重鉻酸鉀

g用來(lái)標(biāo)定0.1mol/LNa2S2O3,M(K2Cr2O7)=294.2c.碳酸鈣

g用來(lái)標(biāo)定0.05mol/LEDTA,M(CaCO3)=100.0消耗滴定劑V：20～30ml2023/10/287．以基準(zhǔn)物質(zhì)鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定期NaOH溶液濃度時(shí)，用酚酞作指示劑，若NaOH溶液吸收了空氣中的CO2，將造成

誤差。（武大）負(fù)6．實(shí)驗(yàn)中使用50ml滴定管，其讀數(shù)誤差為±0.01ml，若要求測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差≤±0.1%,則滴定劑的體積應(yīng)控制在

ml；在實(shí)際工作中一般可通過(guò)

或

來(lái)達(dá)到此要求。（首都師大）不小于20(改變被滴物的量；改變滴定劑的濃度)2023/10/281．用一定濃度的確NaOH滴定某一元弱酸時(shí)，滴定曲線(xiàn)圖上滴定突躍的大小與該一元弱酸的

和

有關(guān)。（武漢大學(xué)）2．某弱酸型指示劑的離解常數(shù)(KHIn=1.0×10-8)，該指示劑的理論變色點(diǎn)pH是值等于（

）(南京理工)a.6b.7c.8d.9(二)滴定突躍及指示劑濃度KaC2023/10/28六、雙指示劑法1．有一磷酸鹽混合試液，今用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定至酚酞終點(diǎn)時(shí)耗去酸的體積為V1；繼以甲基橙為指示劑時(shí)又耗去酸的體積為V2。當(dāng)V1=V2時(shí)，組成為

；當(dāng)V1＜V2時(shí)，組成為

。（華中科技大）Na3PO4Na3PO4+Na2HPO42023/10/28

滴定劑

(酚酞)終點(diǎn)時(shí)體積

(甲基橙)終點(diǎn)時(shí)體積(a)HCl11.5435.29(b)NaOH19.799.89(c)HCl22.7622.78(d)NaOH29.4217.482.某樣品可能含有下列物質(zhì)：HCl、NaOH、H3PO4、H2PO4-、HPO42-或PO43-。用0.1198mol/LHCl或0.1198mol/LNaOH來(lái)滴定一份25.00ml的樣品，并以酚酞或甲基橙來(lái)指示終點(diǎn)。下表給出指示劑終點(diǎn)時(shí)所用滴定劑體積（ml）,請(qǐng)確定樣品的組成及有關(guān)組分的濃度（mol/L）。（10分，武漢大學(xué)）

2023/10/28a:PO43-(11.54ml)+HPO42-(12.21ml)

b:H3PO4(甲基橙:H2PO4-;酚酞:HPO42-)

c:NaOHd:HCl(17.48ml)+H2PO4-(11.94ml)2023/10/283.某溶液可能是H3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4

、HCl中的一種或兩種成分的混合溶液。取該溶液25.00ml，加入甲基紅指示劑，用0.2500mol/LNaOH溶液滴定至終點(diǎn)，耗去NaOH的體積為V1ml；另取該溶液25.00ml，加入酚酞作指示劑，滴定至終點(diǎn)時(shí)耗去NaOH的體積為V2ml，請(qǐng)判斷下列四種情況下（a-d）溶液的組成，并寫(xiě)出判斷過(guò)程。V1V2a30.2530.25b30.2542.32c30.2560.50d30.2567.24(8分，武漢大學(xué))2023/10/28a:HCl

b:HCl(30.25ml)+NaH2PO4(12.07ml)c:H3PO4(V2=2V1)或HCl(30.25ml)+NaH2PO4(30.25ml)d:H3PO4(30.25ml)+NaH2PO4(6.74ml)2023/10/28七、終點(diǎn)誤差1.以0.1000mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定25.00ml苯甲酸，甲基紅作指示劑導(dǎo)致終點(diǎn)提前，消耗20.70mlNaOH,此時(shí)溶液pH=6.2。求苯甲酸濃度，化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH值及終點(diǎn)誤差。已知苯甲酸的pKa=4.19。（武漢大學(xué)）2.以0.1000mol/L的NaOH滴定0.1000mol/LHCl以及0.2000mol/LNH4Cl混合溶液，求計(jì)量點(diǎn)時(shí)pH；若滴定終點(diǎn)時(shí)pH比化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)高0.5pH單位。求終點(diǎn)誤差。(已知NH4+的pKa=9.26)。（武漢大學(xué)）2023/10/28八、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1．設(shè)計(jì)測(cè)定HCl和NH4Cl混合溶液中各組分含量的方法（包括簡(jiǎn)單原理、滴定劑、指示劑、滴定條件、可能的誤差來(lái)源等）已知氨水的Kb=1.8×10-5常用指示劑的pKHIn為：甲基橙3.4,甲基紅5.2中性紅7.4酚酞9.1

（15分，首都師大）2023/10/282．以0.1000mol/L的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定20.00ml濃度為0.1000mol/L的苯酚鈉溶液，判斷能否準(zhǔn)確滴定？化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的pH值為多少？計(jì)算化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近的突躍范圍？可選用何種指示劑指示終點(diǎn)？（已知：苯酚的pKa=9.95）(10分，南京理工)2023/10/283．有一H2SO3

和H3BO3混合物液，其濃度均為了0.0100mol/L。若用0.01mol/LNaOH溶液滴定，已知H2SO3的pKa1=1.90pKa2=7.20；H3BO3的pKa=9.24。試問(wèn)：（1）能否準(zhǔn)確滴定其中的H2SO3？若能準(zhǔn)確滴定，請(qǐng)計(jì)算化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)的pH值，選擇何種指示劑為宜？（2）能否直接用NaOH溶液滴定其中的H3BO3？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一酸堿滴定法測(cè)定H3BO3濃度的實(shí)驗(yàn)方法（簡(jiǎn)要寫(xiě)出分析步驟，包括加入何種試劑對(duì)H3BO3進(jìn)行處理，采用何種滴定劑及指示劑）。（12分，華中科技大）2023/10/28九、計(jì)算題1.若用0.2008mol/LHCl溶液測(cè)定NaOH溶液，其滴定度是

.（M(NaOH)=56.11g/mol）(南京理工)0.01127g/ml2.在1.000×103ml0.2500mol/LHCl溶液中加入多少毫升純水才能稀釋后的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)CaCO3的滴定度T=0.01001g/ml？已知數(shù)M（CaCO3）=100.09g/mol(武大)答案：

。aA+bB=cC+dD1250-1000=250ml2023/10/283.稱(chēng)取4.710g含(NH4)2SO4和KNO3的混合樣品，溶解后轉(zhuǎn)入250.0ml容量瓶中，稀釋至刻度，從容量瓶中移取50.00ml溶液兩份，一份加NaOH溶液后蒸餾，用H3BO3吸收，用0.09610mol/LHCl溶液滴定用去10.24ml；另一份用鉛金還原NO3-

為NH4+，加NaOH后蒸餾，用H3BO3吸收，按與第一份相同的方法滴定，用去HCl溶液32.07ml。求樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。已知M(KNO3)=101.11g/mol,M(NH4)2SO4=132.14g/mol(武大)

NH4++OH-NH3↑+H2ONH3+H3BO3NH4++H2BO3-H2BO3-+HCl

Cl-+H3BO3

(甲基紅）2023/10/28定氮合金2023/10/284．已知Na2CO3

和NaHCO3混合溶液的pH=10.55。取其25.00ml，用0.1000mol/LHCl滴定，當(dāng)pH=6.38時(shí)，消耗量HCl21.00ml。求Na2CO3

和NaHCO3的濃度。（H2CO