1、第五章酸堿滴定法習題詳解51寫出下列溶液的噴子條件式.a. , L-NHc/mol - DNH1cLb.白(mN LTNaCJH十口(mol & Q(mol , L-HiPOcmol - L-HCOOHjd. 0, 010 mol - L1 FeCl,.【解】a. NH：HCH' = Cr-OHF或NH打 + H+ =c + OH b CNa+ + H*=H*BOE + OH-或ci+H+=HzBO 門+10巳11+1=口禺。門+2>*0廠+370廠+舊(2001十014一1d. H + = EFrOH產1+2F“0H)濘+OH5-2計算下到各液的pH值。a 0. LC

2、mol * LHj*& 0. 10 口 L H£SO“c. 0. 10 mol，L -三乙薛肢比 5.0XlQf mN , LHChj 0. 20 mol -【解I a,已B。：.的蒞R5.EXKF*dt-0. IQX5.8Xl(Tg-5*8XUr”> l0K.$k小白筆曰AIM.所以可用最簡式進行計算.八由 a* o AH + = 77 = ( 70, 10X 5. 8X10-lc)niol * ,-1 = 7. &X10'*mol L-1pH 5.12b*已知凡5。的招工=LQX1G、一級寓科完全，落液的冊子條件式為中=用0十0吐-1+戶”50口+工

3、=£產十 LH整理后得H+T + K.JH+-cH+： 2cK. = 0解方程得.人”- K,P +，(;一K,pz + 8cK、mol L-1=0 10-6 01 +，(0. 100. 01»+8 X。. 10X0. olL2=0.11 mol L 3pH=O. 96c.已知三乙醉胺的 Kb = 5. 8X l(r',cKb = O. 10 X 5. 8 X 10-T = 5. 8 X 10",>10K一攝丁泉姝>100,所以可用最筒式進行計算"八b 3 b XUOH-= >/cK=( O. 10X5, 8X10-7)mol

4、- L*!-2. 4 X 10-,mol L-lpH =10. 38d.由于HCl濃度過低，因此不能忽略水解產生的H，溶液的質子條件為 H+=c + OHF整理后得H+了- cH+-K. = 0解方程得H+小。+七+4K0XI0-8+ J(5.0X10T» + 4xi07'=1. 3X 10"?mol L-1pH = 6. 89e. H3PO4 的 K%=7.6X107,K., = 6.3X10T,K、= 4.4X10T1 因為cK、一n ?ny7 axinTricK 2K、=2X6.3X10-1c 0.105 Z0X7. 6X 10 >0K =i = f二=

5、V0 05>p-«<v/0.20X7.6X10 K 7. 6X10100,所以可用F式計算.H*T+K.H + c"=0力4+楞嬴十*122+心耳3 + 0： 20X7. 6/mol . L0. 035 mol L"1pH-1. 46S 3計算下列各溶液的pH值。a. 0.050 mol L":NaAc,c. 0. 10 mol L-lNH4CN ；e. 0. 050 mol 基乙酸；g. 0.010 mol .一】凡。2 溶液,h. 0. 050 mol LWH3cHNHjb. 0. 050 mol d. 0. 050 mo) L-,K2H

6、PO4>f. 0. 10 mol , L_1NaiSi和0. 050 mol , L-NH.Cl的混合溶液;i. 0. 060 mol L-'HCl 和 0.050 mol 一I氯乙酸鈉(CICHzCOONa)的混合溶 液。【解】a. NaAc 為一元朝堿其 K尸K./KIIAc = 5. 6X 10-10TrKb = 0. 050X5. 6X 1。1。>10長.，搟=尸裊黑詆>100,所以可用最尚式計算.八b u. oX luOH-= x/K = 5. 29 X 10-1 mol L-1pH = 8. 72j. NH：為一元弱馥nh；=0.050 mol - L-

7、NH；"的 K, = 5. 5X ICTZcK. 0. 050X5. 5Xl(r)o>lOK金=丁毅需下>100,所以可用最簡式計算.H+= >/cK, = 5. 24X10* mol L-1pH = 5. 28k. NH,CN為弱酸弱穌鹽，HCN的K = 6.2X1(T%NH的 = 5.5X10-。.(cKxh： +K,) c + KhCN因為人時=5.5'1。一”>10心田>10式4，所以可用最荷式進行計算.H+ = ( y6；2X10-wX5.5XlC-t0) mol « L-1=5. 84X1070mol LpH =9. 23l

8、. K：HPO,為兩性物質，其精確計算式為因為cK,V10Kw,所以從 不能忽略，又因為。'20"、所以 c+K 產 c/K.K.十 K，H+hJ-_= 2. 01XIO'-10mol I.tpH = 9. 70e.氨基乙酸(NH£H£OOH)的質子化產物CNHCH2coOH)的二級禹解常數為 K. = 4,5X 10-K-.t = 2.5X 10.由于氨基乙酸的濃度較大，可用最簡式進行i修.CH+««< /4.5X10-3X2.5X10-10> mol L-l. IXIO_15mol L】pH = 5. 96(.N

9、a：S 為二元弱堿,其 K、=KJK” = 1. 41,K%=KJK,17. 69 X 10.3 因為 2K%/，K%cVO.O5,故可作一元用堿處理.又cK%>10K且c/AV100所以OH_=，KbJc_OHF)= -年 1+4Kb£=o. 094 wol L-1pH=14-(-1rO. 094)-12. 97g. HQ*為一元期酸,兄=2.24乂10-%因為cK«V10K."K.100，所以 H+1= JK.c+K： = L 8X 10-7mol L-1pH =6. 74h.此題為兩種弱酸的混合溶液，設CHsCHKH；為HA,NH；為HB,而Kha =

10、L8X10-",Khb=5. 5X10-】°,則H+ a/chaKha+ChbKhh=(70. 050 X1. 8 X10 -114-0. 050X575X 10'w) mol .【】=5. 33X10-1 mol L-1pH=5. 27i.此這為兩種酸的混合溶液,cq=(0. 060-0. 050) molL-0. 010 mol L, caai,a»H = 0. 050 mol - 1】.已知氟乙酸的 M = L 4X10”,則KH+=0. 010十ClCHzCOO kO.OlO+cacHgCooHH+ = 0.010 + 0.050X 鬲青黑行解方程

11、詞H* = 0.014 molL7pH -1. 845-4人體血液的pH值為7. 40,H,COj、HCO和CU在其中的分布分數各為多 少？【解】已知HzCO,的K| = 4. 2X10T,K、= 5. 6XKTL 設&、力和尻分別為 H?COHCOr和CO的分布分數，財pH = 10- 386 =_ M8J=1H+了°LMCOJ+EHCO門 + CO/ H+了'。 HCO_1 _ _ 1 H2COJ+H8R + CO= h+T+kjh+i+k.k .”44>CO 匚K，內，"。=凡(：0* HCOH + CO/：T(；H+了+/H+&kJ&#

12、176;，13Z5-5 某混合溶液含有 0. 10 mol L-lHCl,2. 0X10-4mcl L'NaHSO,和 2. OX lOmol - L-'HAc,計算：a.此混合溶液的pH值：b.加入等體積0.10 molL-】NaOH溶液后，溶液的pH值.【解】a.溶液為強酸(HCD與弱酸(HSO：、HAc)的混合體系，且能酸的濃度較 低,所以溶液中的H+主要由強酸HC1決定，即H*2cHei =。. I。mol ILpH=l. 00b.加入等體積0.10 molIINaOH溶液后,HC1被中和，溶液為NaHSO,與 HAc的混合溶液.titsu- = 1. OX 10-4

13、mol L_1,八4=1. OX 10-c mol L-1KHP = HSOE+Ac +OFTkHSQH=cyh+ ；卮解方程得H+ = 9. 9X10-$molILpH = 4. 005 6將H2C2O4加入到0. 10 mol LNa2cO3溶液中，使其總濃度為0020 mol LT,求該溶液的 pH 值。(已知 HzGO, pK.t = 1.20,pK.a = 4.20；H2CO3 的 pK. =6. 4O,pKa = 10. 20.) c【解】與HzCO、比較,HzCQ,的K,與"較大，且加入的HG。，的量較少，所以 加入HzQOi后發生以下反應；.2COr 4-H3C2O4

14、2HCO； +CQ;HCO=2H2ctQJ=(2X0. 020) mol L-1 = 0. 040 mo! , L-1CO7=(0.100. 040) mol L-1 = 0. 060 mol L-1即此時構成了CO； HC。；緩沖溶液,應用緩沖溶液pH公式進行計算.H-f髏國.( W嚙瑞 mol - L-，= 4,2X10-nmol L5-7巳知Cr"的一級水解反應常數為107 3若只考慮一級水解.則0. 010 mol L-Cr(C10J3的pH值為多少？此時溶液中Cr(OH)計的分布分數是多大？【解】C/+的一級水解反應為Cr3* +H20 ="Cr<OH)2+

15、 +H+巳知水鰭常數為右.=舊r(甲3MH， 二 0f .Cy+水溶液的質子條件式為解此方程得因為H+ = 0. 001 2 mol LpH-=2. 93Cr(OH/的分布分數&八0H"=心%3+ ° 07翼10- = 12%使100 ml. 0.10 mol - LHCl溶液的pH值從1.00增加至4. 43需加入固 體NaAc多少克(忽略溶液體積的變化)？【解】NaAc與HC!的反應為HCI-FNaAc =-HAc+NaClpH = 4. 44 時，為HAc-NaAc 緩沖溶液,，嘰=0. 10 mol ,則H+ = K. -L8X10-5X = 10-<

16、44*解得cAe-=0. 050 mol L-1WNaAc = (Oue= C<o. 10十0. 050)X0. 100X82. 03 g=l. 23 g5 9今由某弱酸HB及其鹽配制緩沖溶液，其中HB的濃度為0. 25 mol -.于100 mL該緩沖溶液中加入200 mg NaOH(忽略溶液體積的變化).所得溶液的pH位 為5. 60。問原來所配制的緩沖溶液的pH值為多少？(已知HB的K = 5.OX1CT,)【解】設加入NnOH后，溶液中NaOH的濃度-= MV= 40.0：境7100 0)mol - L0.050 0 mol - L-1設原緩沖溶液中B-的濃度為/ mol IL,

17、則加入NaOH后H+=K5.0X0f 義。,曾牌 LTniofmo)'c'b" Il十O, 050 0 /解此方程得才=0.35pH = pK. -1g -p = 5. 45QJ)欲配制pH值為3.。和1.0的HCOOH-HCOONa緩沖溶液,應分別往200 mL 0. 20 molL-l HCOOH溶液中加入多少者升1. 0 molL- NaOH溶液？【解】HCOOH以HB表示，其 = 1.8X10-'(1)設配制pH-3.0緩沖溶液，應加入了mL 1.0 molLNaOH溶液.加入 NaOH 后1. Ox , ,rwd! = 200+1 mo1 '

18、 L0. 20X200-L Ox , 1T 40.0-x. . .-200+i-mo1 , Lmo1 LH+=K.曾=(L8X10TXmol L7 = l()dmol L1 <NaB LUN f解此方程得x = 6.1(2)設配制pH = 4.0緩沖溶液,應加入ymL 1. 0 mol - LNaOH溶液，同理可 列方程仁0,8乂10-$><4；茨4 moi LT = l(Tmo】 L-x解此方程得y=25.7在”配制氨基乙酸總濃度為0. 10 mol - LT的獴沖溶液(pH = 2. 0)100 mL,需 氨基乙酸多少克？還需加多少亳升l.OmolI'酸或堿，所得

19、溶液的緩沖容量為多 大？【解】用HB表示氨基乙酸,LB+表示接受了一個質子的產物，已知H,B+的圍解 常數分別為pK、= 2. 35,pK”=9.60.m刖=0<«。"=(0 10X0. 100X75. 06) g=0. 75 g加入酸，構成H?B+HB緩沖溶液，設加入的限的體積為V mL,則H再a =5/+ H+ + OH - H + HB=ckk + HF- OHchb+ h+二VX1.01 1TW =IooTv mo1 * L0, IQXIOO-VXLO100+VH+ = K、凡B+ K %B -H+ TWKs 7HB+ H+】。一飛即一 除十】產mol L1

20、- 10"z,c mol解方程得V = 7.9因為緩沖溶液的pHu2.0.DH+OHF，所以可按下式計算此緩沖溶液的容量.B =2. 30W. 30 （戲鄧心今ax/ia-ic . 2. 30X0.10X10-2 XIO-2 01】一】A A701 T-I= 2.30X10。+（1。十0印yJmolL 1 =0.072 mol L的取20 g六亞甲基四胺加濃HQ（按12 molL7計）4.0 mL,稀釋至100 mL,溶液的pH值是多少？此溶液是否是緩沖溶液？【解】六亞甲基四胺是弱堿，以B表示，加入酸后形成其共舸酸HB+,此酸的苞=7. 1X106,pKa = 5. 15,Mb=14

21、0 r . mor六亞甲基四胺的總量為X1 000 | mmol = 143 mmol 14U )加入的酸的物質的量 所以,B 小如=環力hci = (12X4. 0) mmol = 48 mmol篦hb* = (12X4 0)mmol=48 mmol力3= (143 48) mmol = 95 mmolpH=pK,-hlg -5.15+Ig 1|=5. 45Chb+4o此溶液是緩沖溶液.較。a-b.c.5T3計算下列標準緩沖溶液的pH值（考慮離子強度的影響），并與標準值相比飽和酒石酸氫伊（8 034 0 mol L-：）； 0. 050 0 mo!-L7鄰苯二甲酸氫鉀； 0. 010 0 m

22、ol L . 硼砂.【解】&用H?B表示酒石酸,pK? 中3. 04.pK® 4. 37,在酒石酸氫鉀HB ,溶液/ = V= rVx (0. 034 OXJ + o 034 0Xl2)lmol =0. 034 0 mol L"1已知 B = 0. 003 28,查表得a) = 500 pm根據公式一lg>, =三皂生二式計算活度系數，則 1 + 8& C3=0.51因為 cK,> 10Kw, c> 10K，所以H+=仄總=同序£：。八=此%=上沼? = 2.8X101 molL-lpH= 3. 55考慮離子播度影響，計算結果與標

23、點值一致.b,用KHP表示鄰苯二甲酸氫鉀，pK = 2.95,pK：=5.41。按上述方法進行計算,則/ = 2。，婚=6 °5。，”-=0.45pH一1(pK：+pK.? +lg/P»-)=»-1-X(2. 95+5. 41H-lgO. 45)4.01 考慮離子強度影響，計算結果與標準值一致。c.堿砂在溶液中構成HjBO-H衛O,緩沖溶液,pKF = 9.24,按以上方法進行計 算加h/XcEnS。20 0, lgXM2Bo; =*0. 061pH = - lgan+ = pK.e +1=9. 24-0. 061 = 9.18 考慮離子強度影響，計算結果與標準值

24、一致.5-14用0. 200 mol (OH),滴定0.100 mol LHAc至化學計量點時，溶 液的pH值是多少？【解】滴定反應為Ba(OH), + 2HAcBa(Ac):-F2H2O到達化學計量點sp時，為Ba(Ac%溶液，則ca<- = 1o. lOOXyjmo!【.7 = 0.080 0 mol LA的K尸5. 5X10”，則OH-= ( 70. 060 0X5. 5 X10-If) mol - L7 - 6 63X10-8mol L-«pH = 8.825-15 二兀弱戢 %B已知 pH 1. 92 時，3h；b = Shk ；pH= 6. 22 時，6hb- =%

25、”.a.計算B的K.和K.b.若用6 100 molL-NaOH溶液滴定0.100 mol L-：H?B,滴定至第一和第 二化學計量點時,溶液的pH值各為多少？各選用何種指示劑？【解】a. K產中秘罌, K、= 群f .當如f = “一時田間=CHB-, 所以KI = H+=L2X10T當Mr蜃，時,HB = BF所以相=14+ = 1072 = 6. 02X10，b.滴定至第一化學計量點時，溶液中成分為HB-,chb- = 0. 050 0 mol-L-.因 為cK>10K,水的離解可忽略，又因為cm與K,1比較，不能忽略，所以/ /L 2X10-?X6. 02X10-'X0.

26、 050 0 一，,=W痂0oEx】產mol . L=7. 63X10-01 L-1pH412故第一化學計髭點可用甲基橙為指示劑。滴定至第二化學計量點時溶液中的成分為卬%詈mol】,此為二W元弱敏其pKb1 = 14.O-622=7. 78。因為函>10("火>100,所以可用最簡式 計算。0斤=JcK%pOH=-1-(pKb lgr) = 4. 63pH -9. 37故第二化學計量點可用酚/為指示劑.5T6已知0. I m“L7一元弱酸HB的pH = 3.0.問其等濃度的共柜堿NaB的 pH值為多少？(巳知K.c>10Kw,且c/K.>100。)【解】因為K

27、QH0K.，且“KA100,所以什而:，=國?=*3。HB 的共椀堿 B一的長=* = 1。-電°,因為 “-=0. 1 mol L_1, XKfc = 10',0>10K.,浮 >100,所以,OH- = 5/cKv = ( /0. lX10-t;-)mol ,0X10-smol L-1pH=9.0彌取KazCOs和NallCO,的混合試樣0. 685 Og,溶于適員水中.以甲基板為 指示劑，用0.200 molLLH。溶液滴定至終點時，消耗50.0m"如改用的酸為指 示劑,用上述HCI溶液滴定至終點時，需消耗多少電升？【解】已知 Mo>j =

28、105. 99 g moI-itAfNaHCn1 = 84. 01 g mol"設混合試樣中含有彳g Na£Oh用甲基橙為指示劑，滴定至終點時，樣品中的Na2CO,和N&HCO,全部被中和，所以, 2工 0.685 0-k一八 9nnv 50.0ToT99+-8T01-一0-200Xr000解方程再jr=O. 264設改用酚敢為指示劑時.所需HC1溶液的體積為P mL,滴定至終點時，只有 Na2CO3發生反應生成NaHCO?,所以加：尸，叫叫，即1盥=0. 200 -1 vd» yyV=12. 55-18稱取一元弱酸HB 0. 815 0 g,溶于適量水中

29、.以酚歆為指示劑，用0. 110 0 mol L-aOH溶液滴定至終點時,消耗2460 mL,在滴定過程中，當加入NaOH溶 液11. 00 mL時，溶液的pH=4.80,計算該弱酸HB的pK值.【解】用NaOH溶液滴定HB至終點時制hb=naoh=(0. 110 0X24. 60)nimol -2. 706 mmol加入NaOH溶液1L 00 mL時,組成HB IT緩沖溶液此時mb- (0. 110 OX IL 00) mmol= 1. 210 mmol，hh=(2. 706 1. 210) mmol= . 196 mmol因為pH p/Cf+lg 必- = 4. 80所以pKa = pH

30、1g F-=4, 801g 匕母=4. 89chb4yb5 19 用0. 10 mol L->NaOH 溶液滴定0. 10 mol LHAc 至pH=8. 00.計算終點誤差，【解】所以QH-%H+LTHA。 E,= -0. 05%()T310-乙8o7O5O 10-4吁10此題也可用棟邦公式進行計算,S-20 用 8 10 mol LT NaOH 溶液滴定 0. 10 rnol L 1 H3PO4 至第一化學計量 點，若終點pH值較化學計盤點pH值高0.5單位.計算終點誤整.【解】已知ApH=0.5,則昨0 a；。82%I" /7,6X10"sJ 它 7 6.3X1

31、0-阿司匹林的有效成分是乙酰水楊酸，現稱取阿司匹林試樣0.250 g,加入 50?00L 0. 102 0 mol - LNaOH溶液.煮沸10 min,冷卻后，以防酸作指示劑用 凡SO.滴定其中過量的堿，消耗0. 050 50 mol-I乩50,溶液25. 00 mL°計算試樣中乙酰水楊酸的質量分數,（巳知以乙或察看.=180.16 g mo） 【解】乙酰水楊酸與NaOH反應的化學計量關系為兀乙.水：Wn«OH= 1 : 2所以= 0.928=92.8%(50. 00X0. 102 00. 050 50X25. 0OX2) X180.16 '2X0, 250X1

32、0005-22用0. 100 mol 一】NaOH溶液滴定0.100 mol 一】鹽酸羥胺（NH；OII C）和 0.100 mol 711© 的混合溶液. a.化學計盤點射溶液的pH值為多少？b.化學計量點時有百分之幾的NH4cl參加了反應？【解】a,已知K,KNHjcM=L lX10T.K.nKNH： = 5. 5X10-10.滴定至化學計貴點時，溶液中主要為NH4cl與NHQH的混合物,計算H+1的公式為H+= J"(Kf+K.)/(K，2+c)因為K、c>10K，K,+c=c所以 H+J='匹產(7171 xT0X5； 5XIO-10) mol L-1

33、 =2. 5 X 10-' mo L"1pH = 7. 61b.計算化學計量點時NH的分布分數,即可知道參加反應的NH4Cl的分數，則加=卬+%呻= 2.5X0t+5.5X0t二O 0222.2%即到達化學計量點時有2.2%的NH4C1參與反應，生成了NH3.5 23稱取一元弱酸HA試樣1. 000 g,溶于60. 0 ml.水中，用0. 250 0 molL-1NaOH溶液滴定。已知中和HA至50%時，溶液的pH = 500；當滴定至化學計量點時, pH-9.00.計算試祥中HA的質貴分數.（假設HA的摩爾質量為8200 g-mor1.） 【解】用NaOH溶液滴定至50%時

34、,溶液中HA = A-,所以pK. = pH = 5. 00滴定至化學計量點時,溶液中生成NaA,根據質子平衡式可計算HA的濃度ha-OH-H+ = (10-5- 10-9)mol L-1 = IO-8mol - L-1pH = 9.OO時，由分布分數可知，弱酸HA的總濃度aa與平衡儂度HA的關系是=需/=(1LX竺牌)mol.L-°HAi.M J 1U /=0. 100 mol L"1I設滴定至終點時消耗的NaOH溶液體積為V mL,則0. 100X(60. 0+V) = 0. 250 QVV = 40. 0 試樣中HA的質量分數為0. 100X (60. 0 + 40.

35、 0)X82. 00 QQ A0/ u心1.000X1 000=82. 0%GjJ米取KC1和NaCl的混合物0.180 0 g,溶解后，將溶液倒入強酸型離子交換 樹脂柱中，流出液用NM)H溶液滴定，用去0.120 0 mol LNaOH溶液23. 00 mL, 計算其中KC的質量分數。【解】設3口與4a分別為混合物中的KC1與NaCl的物質的量(mmoD,則 (0. 120 0X23. 00) mmol = 2. 760 mmolxkciMxq + 力uciA/n«ci =。, 180 0X1 000解以上方程紹，得k3=L 161 mmolJkciMkci L 161 X74. 55« “180GX1 000 = 48. 09%稱取鋼樣L。0 8,溶解后,埒其中的璘沉淀為碎帽酸飯.用 20. 00 mL 0.100 0 mol LNaOH溶液溶解沉淀，過量的NaOH用HNO溶液返滴 定至酚故剛好褶色，耗去0.2G0 Omol - L-HNOj洛液7.50 mL.計算鋼中P和P。， 的質量分數。【解】測定過程中有關物質的量的關系為P(N