酸碱平衡与酸碱滴定习题答案文档格式.docx
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化学计量点的判断往往需要借助指示剂颜色的变化,指示剂变色时停止滴定,停止
滴定时称为“滴定终点”。
(12)通常将化学计量点(100%被滴定)之前%被滴定)和之后%被滴定)的区间内pH值的变化范围称为滴定突跃范围。
4.指出H3PO4溶液中所有酸与其共轭碱组分,并指出哪些组分既可作为酸又可作为碱。
【答】在HPQ溶液中,存在HPQ、H2PQ「、HPQ2「、PQ*组分,其中可作为酸(括号内为其共轭碱)的有H3PO4(H2PO4-)、H2PO4-(HPO42-)、HPO42-(PO43-),既可作为酸又可作为碱的有H2PO4-、HPO42-。
5.在下列情况下,溶液的pH值是否发生变化?
若发生变化,是增大还是减小?
(1)醋酸溶液中加入醋酸钠;
(2)氨水溶液中加入硫酸铵
(3)盐酸溶液中加入氯化钾;
(4)氢碘酸溶液中加入氯化钾。
【答】
(1)变大;
(2)变小;
(3)不变;
(4)不变。
-1-1-1-1
6.有三种缓冲溶液,其组成是:
(1)•LHAc+•LNaAc;
(2)•LHAc+•LNaAc;
(3)•L
HAc+•L-1NaAc=这三种缓冲溶液的缓冲能力(缓冲容量)有什么不同?
加入稍多的酸或碱时,哪种
溶液的pH值发生较大的变化?
哪种溶液仍具有较好的缓冲作用?
【答】缓冲溶液的缓冲能力大小与酸碱的浓度有关,当酸碱的浓度越大,且酸碱的浓度越接近,缓冲溶液的缓冲能力就越大。
因此,
(1)的缓冲溶液缓冲能力大,
(2)和(3)的缓冲能力相同,缓冲能力
小。
向⑵和⑶的缓冲溶液中加入稍多的酸或碱时,溶液的pH值发生较大的变化,而
(1)的溶液仍具
有较好的缓冲作用。
7.配制pH为3左右的缓冲溶液,应选下列何种酸及其共轭碱(括号内为pK6a值)。
HAc;
甲酸;
一氯乙酸;
二氯乙酸;
苯酚【答】选择一氯乙酸。
8.适用于滴定分析的化学反应必须具备的条件是什么?
【答】
(1)反应必须定量地完成。
化学反应按一定的反应方程式进行,即反应具有确定的化学计量关系,并且进行得相当完全(通常要求达到%以上),不存在副反应。
(2)反应必须迅速地完成。
整个滴定过程一定要在很短的时间内完成,如果反应速度比较慢,可以用加热或加入催化剂等措施来加快反应速度。
(3)可用指示剂或仪器分析法确定反应的化学计量点。
9.什么是酸碱指示剂?
酸碱指示剂的选择原则是什么?
【答】酸碱指示剂一般都是弱的有机酸或有机碱,在不同的酸度条件下具有不同的结构和颜色。
由于酸碱指示剂在不同的酸度条件下具有不同的结构及颜色,因而当溶液酸度改变时,酸碱指示剂从一种结构变为另一种结构,从而使溶液的颜色发生相应的改变。
根据计量点附近的pH突跃范围,就可以选择适当的指示剂了。
只要变色范围全部处于或部分处于pH突跃的范围内的指示剂,应该都能正确指示滴定终点。
10.为什么一般都用强酸(碱)溶液作酸(碱)标准溶液?
为什么酸(碱)标准溶液的浓度不宜太浓或太稀?
酸碱直接滴定的条件是什么?
【答】用强酸或强碱作滴定剂时,滴定反应的平衡常数相当大,反应进行的十分完全。
但酸(碱)
标准溶液的浓度太浓时,滴定终点时过量的体积一定,因而误差增大;
若太稀,滴定突跃范围窄,终
点时指示剂变色不明显,滴定的体积也会增大,致使误差增大。
故酸(碱)标准溶液的浓度均不宜太浓
或太稀。
一般来说,当c•Ka10「8(或c•Kb10「8)时,就可以使pH突跃超过单位,这时人眼就可以
辨别出指示剂颜色的改变,滴定就可以直接进行了。
11.现有H2SO4和(NH4)2SQ的混合溶液,浓度均为•L「1,欲用•L「1NaOH溶液滴定,试问:
(1)能否准确滴定其中的H2SQ?
为什么?
采用什么指示剂?
(2)如何用酸碱滴定法测定混合溶液中(NH02SQ的含量?
指示剂又是什么?
【答】
(1)能。
H2SO4的Ka2=X10一2,NH+的K0a=X10T°
。
因为C-Ka2(NSQ)=XX10一2=3X10一4>
10一8,且K0a2(H2SQ)/Ka(NH4+)>
>
104,所以能完全准确滴定其中的HSQ,可以采用甲基橙或酚酞作
指示剂。
(2)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NH逸出,并用过量的标准HCI
溶液,然后用标准NaQH溶液滴定过量的HCI,用酚酞作指示剂。
计算式:
w((NH、SQ、{[HCI]V(HCI)[NaOH]V(NaOH)}103M((NH4)2SO4)100w((NH4)2SO4)2m(样100
也可用过量的H3BQ溶液吸收,NH+H3BQ=NHH2BQ
生成的NHHBQ可用HCI标准溶液来滴定:
NHHBQ+HCI=NHCI+H3BQ
在计量点时,溶液中有NHCI和HsBQ,pHK5,可选用甲基红或甲基红一溴甲酚绿混合指示剂指示剂终点。
[HCI]V(HCI)103M((NH4)2SO4)
w((NH4)2SQ4)424100
样)
12.一试液可能是NaQHNaHCQNa^CQ或它们的固体混合物的溶液。
用标准溶液,以酚酞为指示
剂可滴定至终点。
问在下列情况下,继以甲基橙作指示剂滴定至终点,还需加入多少毫升HCI溶液?
第
三种情况试液的组成如何?
(1)试液中所含NaQH与Na>
CO、物质的量比为3:
1;
(2)原固体试样中所含NaHCQ和NaQH的物质量比为2:
(3)加入甲基橙后滴半滴
HCI溶液,试液即变为橙色。
(1)
还需加入HCI为;
+4=
(2)
还需加入HCI为:
X2=
(3)
由NaQH组成。
13.是非判断
(1).由于乙酸的解离平衡常数K0【H][Ac],所以只要改变乙酸的起始浓度即c(HAc),K0a必
[HAc]
随之改变。
(2)在浓度均为•1的HCI,H2SQ,NaQ和NHAc四种水溶液中,H和QH离子浓度的乘积均相等。
(3)弱碱溶液越稀,其解离度越大,因而酸度也越大。
(4)在一定温度时,稀释溶液,解离常数不变而解离度增大。
(5)两种酸溶液日师HY其pH直相同,则这两种酸溶液浓度也相同。
(6)Na2CQ溶液中,HCQ的浓度近似等于Ka2。
(7)可用公式PHPK;
]g[碱]计算缓冲溶液pH直,这说明将缓冲溶液无论怎样稀释,其pH直不变。
(8)在共轭酸碱系统中,酸、碱的浓度越大,则其缓冲能力越强。
(9)根据酸碱质子理论,水溶液中的解离反应、水解反应和中和反应都是质子传递反应。
(10)滴定分析法是将标准溶液滴加到被测物中,根据标准溶液的浓度和所消耗的体积计算被测物含量的测定方法。
(11)强碱滴定弱酸时,滴定突越范围大小受酸碱浓度和弱酸的pK6a控制。
(12)滴定剂体积随溶液pH变化的曲线称为滴定曲线。
(13)硼酸的Ka=x10,不能用标准碱溶液直接滴定。
(14)无论何种酸或碱,只要其浓度足够大,都可被强碱或强酸溶液定量滴定。
(15)甲醛与铵盐反应生成的酸可用NaOH溶液滴定,其物质的量关系为n(NaOH:
n(酸)=1:
3。
(1)错;
(2)对;
(3)对;
(4)对;
(5)错;
(6)错;
(7)错;
(8)对;
(9)对;
(10)对;
(11)对;
(12)对;
(13)对;
(14)错;
(15)错。
1.选择题
将2.500g纯-
兀弱酸HA[M(HA)=50.0g•
■mol一]溶于水并稀释至,该溶液的
pH直为,
弱酸HA勺
离解常数
K6a为
••()
(A)X10-6
(B)X10-7
(C)
X10一5(D)X10一6
一1
已知•L某弱酸HA有1%解离,
它的解离常数为
(A)1X10-6
(B)1X10-5
(C)1X10一4(D)1
X10一
-3
(
3)
对于弱电
解
质,下列说
法
中正
确的
是……
••(
)
(A)弱电解质的解离常数只与温度有关而与浓度无关
(B)溶液的浓度越大,达平衡时解离出的离子浓度越高,它的解离度越大
(C)两种弱酸,解离常数越小的,达平衡时其pH直越大酸性越弱
(D)一元弱电解质的任何系统均可利用稀释定律计算其解离度
(4)•L—1HAc溶液中添加溶质,使溶液浓度变为•L—1,则..()
(A)解离常数增大(B)解离度减小
(C)解离常数减小(D)解离度增大
(5)某弱酸HA的K6a=1X10一5,则其•L「1溶液的pH直为•…..()
(A)(B)(C)(D)
(7)已知弱酸HzA的Kai=x10_5,Ka2=x10一8。
当卩日=时,mol•L「1二元弱酸HA溶液中,HA离
子的浓度(mol•L一1)为..()
(A)(B)(C)(D)x10-4
(8)在・L「HCI溶液中通入H2S至饱和,已知HbS的Ka1=x10「,Ka2=x10一,则溶液中S「离子的
浓度(mol•L—1)是..()
-20-21
(A)X10(B)X10(C)x10
(9)
欲配制pH=9的缓冲溶液,应选用下列何种弱酸或弱碱和它们的盐来配
(A)缓冲溶液的pH范围(B)缓冲溶液的总浓度
(C)缓冲溶液组分的浓度比(D)外加的酸量
(11
)含NaAc
1moI
•L一1的
ImoI•L
—1HAc(K6a=x10-5)溶液中HAc的解离度
是
(A)>
%
(B)%
(C)%
(D)
x10-3%
12)
共
轭酸
碱对
的K6a
和K6b的关
系
••••••(
(A)Ka=Kb
(B)
KaxKb:
=Kw(C)
K6a/K6b=K6w
(D)K6b/K6a=K6w
(1
3)根
据酸
碱质
子理论
氨水解
离时的酸和碱分
别
■••…•・・(
(A)NH4+和OH
(B)H
20和OH(C)NH
4+和NH(D)H
2O和NH
(14)
下列各物质(浓度均为
mol•L「
1)中,哪几种能用标准NaOH溶液直接滴定..()
(A)(NH4)2SQ(NH3的Kb=x10一5)(B)邻苯二甲酸氢钾(K%2=x10一6)
(C)苯酚(Ka=x10—10)(D)NH4CI(NH3的Kb=x10一5)
(15)用・L—1HCI标准溶液滴定•L—1NaQH溶液的pH突跃范围是〜,则用•L—1NaOH溶液滴定
moI•L—1HCI溶液时的pH突跃范围是
(A)〜(B)~(C)~(D)~
(16)用mol•L—1NaQH溶液滴定mol•LTHAc(pKa=时的pH突跃范围为〜,由此可以推断用
mol•L—1NaQH溶液滴定pK玄=的mol•L—1某一元酸的pH突跃范围是….()
(A)~(B)~(C)~(D)~
(17)在如图的滴定曲线中,哪一条是强碱滴定弱酸的滴定曲线()
(A)曲线1(B)曲线2(C)曲线3(D)曲线4
(18)某酸碱指示剂的Kea(HIn)=x10一5,则从理论上推算其pH变色范围
是..()
(A)4〜5(B)5~6(C)4~6(D)5~7
(19)某碱样为NaOH和NS2CQ混合溶液,用HCI标准溶液滴定,先以酚酞作指示剂,耗去HCI溶液
VimL,继以甲基红为指示剂,又耗去HCI溶液VzmL,Vi与V2的关系
是…()
(A)Vi=V2(B)Vi=2V2(C)2V1=V2(D)Vi>
V2(E)V1vV2
(20)混合酸HA和HB能直接分步测定的条件是……()
■■■■■■■■■\)
(A)c(HA)•Kea(HA)>
iO一8;
c(HB)•K"
a(HB)>
i0_8;
c(HA)•K"
a(HA)/c(HB)•K"
i04
(B)c(HA)•K"
a(HA)>
iO_8;
K"
a(HA)/K"
iO4
"
8"
"
4
(C)c(HA)•Ka(HA)>
iO;
c(HB)•Ka(HB)>
iO;
Ka(HA)/Ka(HB)>
iO
(D)c(HA)•Ka(HA)>
iO5;
K(HB)/K®
a(HA)>
iO_4
【答案】⑴C;
(2)A;
(3)A;
(4)B;
(5)C;
⑹B;
⑺D;
(8)C;
(9)B;
(iO)BC;
(ii)D;
(i2)B;
(i3)D;
(i4)B;
(i5)D;
(i6)B;
(i7)B;
(i8)C;
(i9)D;
(2O)B
2.填空
(1)根据酸碱质子理论,酸是;
碱是。
(提供质子的物质;
接受质
子的物质)
(2)酸和碱不是孤立存在的,当酸给出质子后成为;
碱接受质子后成为酸。
这种关系称为
。
(碱;
酸碱共轭对)
(3)酸碱反应的实质是。
(质子转移反应)
(4)若将氨水溶液稀释,则解离度,溶液的pH值将。
(填增大或减小)(增大;
减
小)
(5)能抵抗外加的少量、或,而保持溶液基本不变的溶液称为缓冲溶液。
(酸、
碱、稀释,pH值)
(6)缓冲溶液是由浓度较大的和组成的。
(共轭酸;
共轭碱)
(7)同一缓冲系的缓冲溶液,当相同时,缓冲比为的缓冲容量最大。
(酸碱;
i)
(8)盐效应使弱电解质的解离度,同离子效应使弱电解质的解离度。
一般说来,
后一种效应。
(增大;
减小;
占主导作用)
(9)滴定分析中,借助指示剂颜色突变即停止滴定,称为,指示剂变色点和理论上的化学计
量点之间存在的差异而引起的误差称为。
(滴定终点;
滴定误差)
(10)分析法有不同的滴定方式,除了这种基本方式外,还有、、
等,以扩大滴定分析法的应用范围。
(直接滴定法;
间接滴定法、返滴定法、置换滴定法)
(11)用强酸直接滴定弱碱时,要求弱碱的c•K®
b;
强碱滴定弱酸时,应使弱酸
的。
(c•K®
biO「8>
;
c•K®
aiO「8)
(12)酸碱指示剂变色的pH是由决定,选择指示剂的原则是使指示剂处
于滴定的内,指示剂的越接近理论终点pH值,结果越。
(指示剂的pK0a,
(13)有一碱液可能是NaOH或N&
CQ或NaHCO或它们的混合溶液。
今用标准HCI溶液滴定,若以酚酞为指示剂,耗去VmLHCI溶液。
用以甲基橙作指示剂,继续用HCI溶液滴定,耗去VzmLHCI溶液。
试由V与V2的关系判断碱液的组成:
①当V=V2时,组成是:
②当V2=2Vi时,组成是:
③当V2>
2Vi时,组成是
④当Vi<
V2<
2M时,组成是:
⑤当Vi=0,V2>
0时,组成是。
(①NazCO;
②NaHCO和Na^CO等摩尔;
③n(NaHCO)>
n(NazCO);
@n(NazCO)>
n(NaHCO):
⑤NaHCO
(14)用HCI溶液滴定・1NHI和mol•L—1甲胺(pK®
b=的混合溶液时,在滴定曲线上会有个突跃范围,应选用的指示剂是。
(1;
酚酞)
3.指出:
(1)各种酸的共轭碱:
HOHPQ、HC0、NH+、HGO、HPQ「;
(2)各种碱的共轭酸:
l~2OHPOT、HGCT、CG2「、H2PQ「。
(1)对应的共轭碱为:
——2——2
⑵对应的共轭酸为:
rf(或耳6、HPQ—、
HaGQ、HCO—、H3PQ
HSO、SQ、HO的浓度。
OH、H2PQ、CO、NH、HCO、HPO
4.计算moI•L—1KHSQK®
a2=x10—2)溶液中,
因为CXKa=x>
20Kw,c/Ka=<
500
2—+—1——1
[SO4]=[H3O]=moI•L[HSO4]=—=moI•L
5.计算下列各种溶液的pH值:
4moI
-L—
1
NH3
moI
moI•
—1
L(NH4)2SO
(4)
-4
X10
L—
1NaCN
(5)
-L一
1NaAc
(6)
-LNa2S
【解】
•L—
-1
®
—4—5®
®
—4—5
因为c•Kb=x10xx10>
20Kw,c/Kb=x10/X10<
[OH]
K®
(K®
)24cK®
2
5524
5
3.410moIL
1.810(1.810)41.0101.810
pOH=pH=14一=
⑵mol•L—1NH3
一5目®
一5
因为c•Kb=XX10—>
20Kw,c/Kb=X10—>
[OH]cK®
0.21.81051.90103moIL1pH=
+—14—5
Ka(NH4)=X10/X10=X10
一10®
一10
c•Ka=xx10>
20Kw,c/Ka=x10>
©
-©
2©
2
]Kb讥Kb)4cKb0.079J(0.079)40.100.079
]2
pH=
6.计算室温条件下,饱和CO水溶液(即mol•L—的HzCQ溶液)中的[H]、[HCO一]、[H2CO]和[CO3一]。
—7©
—11
【解】因为:
Ka1(H2CO)=x10>
Ka2(H2CO)=x10
所以[H+]主要源于第一步电离,[H+]-[HCO3—]
一7一8©
©
7©
7
cKa1=xx10=x10>
20Kwc•Ka1=xx10-)>
20Kw,c/Ka1=x10-)>
500
+©
1/2_71/2—4—1—
[H]=(cKa)=xx10)=x10mol•L〜[HCO]
+——1
[H2CO]=—[H]〜mol•L
+22一一
Ka1•Ka2=[H]•[CO3]/[HCO3]
—7—11—422—2——11—1
x10xx10=x10)•[CO3]/,[CO3]=x10mol•L
7.某一元弱酸与mol•L—1NaOH完全中和后,再加入mol•L—1HCl溶液,测得溶液的pH值为。
计算该弱酸的解离常数。
【解】设该一元弱为HA经NaOH和HCl处理后溶液的体积为VmL
依题意,经NaOH和HCl处理后:
NaA与HCl反应生成弱酸的浓度为:
[HA]=xVmol•