分析化学习题解答5

(2 ) pKa?pH?lg Ka=1.3×10-5

nA?nHA?4.3?00.008?240.0900 90lg?4.1.250?0.008?240.0900337.1 计量点时A的浓度为：

－

337.1?0.041(mol/L)

0.05000?0.041201.2501.0?10?14?6??OH???c?Kb?0.041?1.3?10?5?5.6?10(mol/L)

?pOH = 5.25；pH＝8.75

(3)可用在弱碱条件下变色的指示剂，如酚酞。

27.取25.00mL苯甲酸溶液，用20.70mL 0.1000mol/L NaOH溶液滴定至计量点，(1)计算苯甲酸溶液的浓度；(2)计量点的pH；(3)应选择何种指示剂？

解：(1) C6H5COOH + NaOH = C6H5COONa + H2O

cCHCOOH?65 (2) c20.70?0.1000?0.08280(mol/L)

25.00Kb?＞400； cKb＞20Kw

0.0828?251.0?10?14?6? ?OH?cK???2.7?10(mol/L) b?5??25.00?20.76.2?10 pOH = 5.56 pH＝8.44

(3)可用选用酚酞为指示剂。

28.计算用0.1000mol/L HCl溶液滴定20.00mL 0.10mol/L NH3溶液时，(1)计量点时溶液的pH；(2)计量点前后±0.1％相对误差时溶液的pH；(3)选择哪种指示剂？

解： (1) 计量点时溶液的pH值有NH4+决定

－

Kb＝1.8×105； cKb＞400； cKb＞20Kw

?14?1.0?10?H????0.050?1.8?10?5?5.3?10?6(mol/L)

pH = 5.28

(2) 计量点前＋0.1％，剩余0.02mL NH3

pH?pKa?lgnNH3nNH?4?9.26?lg0.002?6.26 1.998 计量点后－0.1％，HCl过量0.02mL

?0.02?0.100 ?H????40.02?5.0?10?5(mol/L)

pH = 4.30

(3)可选择甲基红为指示剂(4.3 ~ 6.2)。

29.计算用0.1000mol/L HCl溶液滴定0.050mol/L Na2B4O7溶液至计量点时的pH（B4O7?2H?5H2O?4H3BO3）。选择何种指示剂？

解：滴定到终点时溶液的pH值有H3BO3决定，由题意知cH3BO3?0.10mol/L c2??Ka?0.105.8?10?10＞400；cKa ＞20KW

??10?6??H???cKa?0.10?5.8?10?7.6?10(mol/L)

pH =5.12

可选择甲基红为指示剂。

30.二元弱酸H2B在pH＝1.50时，?H2B??HB?，pH＝6.50时，?H2B??HB?。

(1)求H2B的Ka1，Ka2；(2)能否以0.1000mol/L NaOH溶液分步滴定0.10mol/L的 H2B；(3)计算计量点时溶液的pH；(3)选择何种指示剂？

解：(1) 由题意知pH＝1.5时，?H2B??HB?；cH2B?cHB?

pH?pKa1?lgcHB?cH2B?pKa1?1.50?Ka1?10?1.50

同理：pKa2?6.5?Ka2?10 (2)

?6.50Ka1Ka2?105；csp1Ka＞10-8；cspKa2＞10-8

2 可以用0.1000mol/L NaOH溶液分步滴定0.10mol/L H2B。 (3)第一计量点时滴定产物为HB，cKa2＞20Kw；c＜20Ka1

－

??H????cKa1Ka2c?Ka10.05?10?1.50?10?6.50??7.8?10?5(mol/L) ?1.500.05?10 pH = 4.11

选择甲基橙或甲基红为指示剂。

第二计量点时滴定产物为二元碱B2，其浓度为0.033mol/L

－

Kb1?1.0?10?1410?6.50?10?7.50?141.0?10；Kb2?10?1.50?10?12.50

由于Kb1?Kb2；可近似按一元弱碱计算 cKb1＞400；cKb1＞20Kw

??7.50?5??OH?c0.033?10?3.2?10(mol/L) 2?Kb???B1pOH = 4.49 ；pH = 9.51

可选用酚酞在为指示剂（8.0~9.6）。

31.计算下述情况时的终点误差(1)用0.1000mol/L NaOH滴定0.10mol/LHCl，以甲基红(pHep＝5.5)为指示剂；(2)分别以酚酞(pHep＝8.5)、甲基橙(pHep＝4.0)为指示剂时，用0.1000mol/L HCl溶液滴定0.10mol/L NH3溶液。

?????OH?H10?8.5?10?5.5??ep???ep解：(1) Et??100%??100% ??0.006%

cNaOH,ep0.05 (2) 以酚酞为指示剂时，终点pH＝8.5时

?NH35.6?10?10??8.5?0.1510?5.6?10?10

??H????OH????10?8.5?10?5.5?????epepEt????NH3,ep??100%???0.15??100%

cNH3,ep0.05?????? = -15％

以甲基橙为指示剂时，终点pH＝4.0时

?NH35.6?10?10?6??4.0?5.6?10 ?1010?5.6?10??H????OH????10?4.0?10?10?????epep??Et???NH3,ep?100%???5.6?10?6??100%= 0.2％

cNH3,ep0.05??????也可用林邦公式计算，计量点时溶液pH为

??10?6??H??sp?0.050?5.6?10?5.3?10(mol/L)

pH=5.28

Kb1.8?10?59Kt???1.8?10 ?14Kw10?pH?pHsp?pHep?5.28?4.0?1.28(因为是酸滴定碱) 10?pH?10??pH101.28?10?1.28Et???100%?0.2%

9cspKt0.050?1.8?10 32.在一定量甘露醇存在下，以0.02000mol/L NaOH滴定0.020mol/L H3BO3 (此时Ka＝4.0×10-6)至pHep＝9.00，(1)计算计量点时的pH；(2)终点误差；(3)选择何种指示剂？

解：(1) 计量点时溶液pH由甘露醇硼砂阴离子决定

cKb＞400；cKb＞20Kw

?14?6?1.0?10??OH??sp?cKb?0.010?4.0?10?5.0?10?6(mol/L)

pOH ＝5.30 pH＝8.70

(2) ?pH?pHep?pHsp?9.00?8.70?0.30（因为是碱滴定酸）

Et?100.30?10?0.300.010?4?10?6?100%?0.07%

10?14(3)选择酚酞为指示剂。

33.标定某NaOH溶液得其浓度为0.1026mol/L，后因为暴露于空气中吸收了CO2。取该碱液25.00mL，用0.1143mol/L HCl溶液滴定至酚酞终点，用去HCl溶液22.31mL，计算：(1)每升碱液吸收了多少克CO2？；(2)用该碱液滴定某一元弱酸，浓度仍以0.1026mol/L计算，会引起多大的误差？

解：(1)溶液中吸收的CO2与NaOH反应生成Na2CO3，1mol CO2与2mol NaOH反应，以酚 酞为指示剂，Na2CO3被滴定成NaHCO3，设每升碱液吸收x克CO2，则：

NaOH + HCl = NaCl + H2 O Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + H2O

(cNaOH?mCO2MCO2)?VNaOH?cHClVHCl

(0.1026 -

x)?0.02500?0.1143?0.02231 44 x = 0.026（g/L）

或：用0.1143mol/L HCl溶液滴定，NaOH与Na2CO3的浓度为

c??22.13?0.1143?0.1020(mol/L)

25.00cNa2CO3?0.1026?0.1020?0.0006(mol/L)