13.今有H2SO4和(NH4)2SO4的混合溶液,浓度均为0.050mol/L,欲用0.1000mol/LNaOH溶液滴定,试问:
(1)能否准确滴定其中的H2SO4?为什么?采用什么指示剂?
答:能准确滴定,因为H2SO4的第二步电离常数pKa2=2.00,而NH4的Ka=5.6×10能完全准确滴定其中的H2SO4 ,计量点pH值约为5.3,采用甲基红作指示剂。
(2)如何用酸碱滴定法测定混合液中(NH4)2SO4的含量?指示剂是什么?
答:以甲基红为指示剂,用NaOH标准溶液滴定H2SO4,然后在溶液中加入过量的甲醛
?4NH4?6HCHO?(NH2)6N4H??3H??6H2O
+
-10
,所以
生成的(NH2)6N4H+(Ka=7.1×10-6)和H+可被NaOH标准溶液滴定,计量点时产物为(NH2)6N4,其水溶液呈弱碱性,选酚酞为指示剂。
也可以用蒸馏法,即向混合溶液中加入过量的浓碱溶液,加热使NH3逸出,并用过量的H3BO3
溶液吸收,然后用HCl标准溶液滴定H3BO3吸收液:
?? NH4?OH????N3H??2H O NH3 + H3BO3== NH4+ H2BO3-
H++ H2BO3-== H3BO3 14.判断下列情况对测定结果对影响
(1)用混有少量邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度。
计量点时的产物是H3BO3和NH4+(混合弱酸),pH≈5 ,可用甲基橙作指示剂。
mKHP答:cNaOH?MKHPvNaOH,vNaOH↑,CNaOH↓。
(2)用吸收了CO2的NaOH标准溶液滴定H3PO4至第一计量点;继续滴定至第二计量点时,对滴定结果各有何影响?
答:滴定至第一计量点用甲基橙做指示剂,H3PO4的测定结果没有影响,第二计量点用酚酞做指示剂,滴定结果偏大。
15.一试液可能是NaOH、NaHCO3、Na2CO3或它们的固体化合物的溶液。用20.00mL 0.1000mol/LHCl标准溶液,以酚酞为指示剂可滴定至终点。问在下列情况下,继续以甲基橙做指示剂滴定至终点,还需加入多少毫升HCl溶液?第三种情况试液的组成如何?
(1)试液中所含NaOH与Na2CO3的物质的量比为3∶1。(5.00mL) (2)原固体试样中所含NaOH和NaHCO3的物质的量比为1∶2。(40.00mL) (3)加入甲基橙后滴加半滴HCl溶液试液即呈终点颜色。(NaOH)
16.用酸碱滴定法测定下述物质的含量,当它们均按指定的方程式进行反应时,被测物质与H+
的物质的量之比各是多少?
(1)Na2CO3,Al2(CO3)3,CaCO3(CO32-+2H+=CO2+H2O)。
(2)Na2B4O7·10H2O,B2O3,NaBO2·4H2O,B(B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3)。 答:(1)物质的量之比分别为:1∶2、1∶6、1∶2。 (2)物质的量之比分别为:1∶2、1∶1、2∶1、2∶1。 17.酸碱滴定法选择指示剂时可以不考虑的因素:
A.滴定突跃的范围; B.指示剂的变色范围; C.指示剂的颜色变化; D.指示剂相对分子质量的大小 E.滴定方向 答:选 D
18.计算下列各溶液的pH值 (1)2.0×10-7mol/LHCl
解:c<10-6,要考虑水解离出的H
+
??H????c?c2?4Kw22.0?10-7?(2.0?10-7)2?4?1.0?10-14? 2=2.41×10-7(mol/L)
pH = 6.62
(2)0.020mol/LH2SO4 Ka2 = 1.0×10-2
解:H2SO4的第二步解离不完全,视为一元强酸和一元弱酸等浓度混合
???H???(c?Ka2)?(c?Ka2)2?8cKa22 (0.020?1.0?10?2)?(0.020?1.0?10?2)2?8?0.020?1.0?10?2 ?2= 0.026(mol/L)
pH = 1.59
(3)0.10mol/L NH4Cl Ka=5.6×10 解: c-10
Ka>400 ;c?Ka>20Kw
??9?5??OH?0.10?1.4?10?1.2?10(mol/L)????10?6 ??H???0.10?5.6?10?7.4?10(mol/L)pH =5.13
(4)0.025mol/L HCOOH Ka=1.8×10-4
解: 0.0251.8?1?40<400;c?Ka>20Kw
??H????2?Ka?Ka?4cKa2
?1.8?10?4?(1.8?10?4)2?4?0.025?1.8?10?4 ?2= 2.0×10-3(mol/L)
pH = 2.70
(5)1.0×10-4mol/L HCN Ka=7.2×10-10 解: cKa>400 ;c?Ka<20Kw
[H?]?cKa?Kw?0.00010?7.2?10?10?1.0?10?14?2.9?10?7(mol/L)
pH = 6.54
(6)1.0×10-4mol/L NaCN Kb=1.4×10-5 解: cKb?<400 ;c?Kb>20Kw
2?Ka?Ka?4cKa??OH???2
?1.4?10?5?(1.4?10?5)2?4?1.0?10?4?1.4?10?5?
2 = 3.1×105(mol/L)
-
pOH=4.51;pH = 9.49
(7)0.10mol/L (NH2)6N4 Kb=1.4×109
-
解: cKb>400 ;c?Kb>20Kw
? ??OH???cKb?0.10?1.4?10?9?1.2?10?5(mol/L)
pOH = 4.92;pH=9.08 (8)0.10mol/L NH4CN KaHCN?7.2?10 ?H??????10;KaNH??5.6?10?10
4KaHCN(cKaNH??Kw)4c?KaHCN 0.10×5.6×10-10>>Kw;0.10+7.2×10-10≈0.10
??H????c?KaHCN?KaNH?4c?KaHCN?KaNH? 4 =7.2?10pH = 9.19
?10?5.6?10?10?6.4?10?10(mol/L)
(9)0.10mol/L KHP Ka1=1.1×103;Ka2=3.9×106
-
-
解: c·Ka2>20Kw;c<20Kw
??H????cKa1Ka2c?Ka-
0.010?1.1?10?3?3.9?10?6 ??30.010?1.1?10 = 6.2×105(mol/L) pH = 4.21
(10)0.10mol/L Na2S Ka1=5.7×108;Ka2=1.2×10
-
-15
解: S2??H2O?H?S??3 Kb1?8.3 OH HS??H2O?H2S?OH? Kb2?1.7?10 c?7Kb1?<400;c?Kb1>20Kw
2?Ka?Ka?4cKa??OH???2?8.33?8.332?4?0.10?8.33??0.098(mol/L)
2 pH=13.00
(11)0.10mol/L NH3CH2COOH
解:NH3?CH2COOH?NH3?CH2COO??H? Ka1?4.5?1?30;Ka2?2.5?10由于Ka1>>Ka2;溶液中H+主要决定与电泳步解离
?10+
cKa1<400;;c·Ka1>20Kw
??H????2?Ka?Ka?4cKa2
?4.5?10?3?(4.5?10?3)2?4?0.10?4.5?10?3??1.9(mol/L)
2 pH=1.72
19.计算0.010mol/L H3PO4溶液中(1)HPO42- (2) PO43-的浓度。
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