第三章作业及解答 4、下列几种说法对不对？不对的应怎样更正？ ○ 1 一种酸的酸性越强，其pKa越大； ○ 2 一种碱的碱性越强，它的共轭酸也越强； ○ 3 对于KHC 2 O 4 来说，衡量它的酸性的是Ka 2 ，衡量它的碱性的是K b2 。 答：①不对。改为：一种酸的酸性越强，其pKa越小。 ②不对。改为：一种碱的碱性越强，它的共轭酸越弱。 5、写出下列酸碱组分的质子条件： NaHCO 3 ，Na(NH 4 )HPO 4 ，（NH 4 ）H 2 PO 4 ，NH 4 CN 答：①［CO3 2－ ］＋［OH － ］＝［H2CO3］＋［H ＋ ］ ②［NH3］＋［OH - ］＋［PO4 3－ ］＝2［H3PO4］＋［H2PO 4－ ］＋［H ＋ ］ ③［NH3］＋［OH － ］＋2［PO4 3－ ］＋［HPO4 2－ ］＝［H3PO4］＋［H ＋ ］ ④［NH3］＋［OH － ］＝［HCN］＋［H ＋ ］ 10、已知H2SO3的pKa1＝1.82，pKa2＝7.00。在pH＝4.00时，溶液中H2SO3；HSO3 － 和SO3 2 － 三种形式的分布分数各为多少？若该酸的分析浓度为0.0500mol?L －1 ，求三种形式的平衡浓 度。 解：以δ0、δ1、δ2分别表示H2SO3、HSO3 － 、SO3 2－ 的分布分数，则： [] [] [] () () 0066.0 1010101010 10 HH H δ 00.782.182.100.4 2 00.4 2 00.4 aaa 2 2 0 211 = ++ = ++ = ????? ? ++ + KKK [ ] [] [] () 99.0 1010101010 1010 HH H 00.782.182.100.4 2 00.4 82.100.4 aaa 2 a 1 211 1 = ++ = ++ = ????? ?? ++ + KKK K δ [] [] () 0034.0 1010101010 1010 HH δ 00.782.182.100.4 2 00.4 00.782.1 aaa 2 aa 2 211 21 = ++ = ++ = ????? ?? ++ KKK KK 当分析浓度为0.0500mol?L －1 时， ［H2SO3］＝cδ0＝0.0500×0.0066＝3.3×10 －4 mol·L －1 ［HSO3 － ］＝cδ1＝0.0500×0.99＝4.95×10 －2 mol·L －1 ［SO3 2－ ］＝cδ2＝0.0500×0.0034＝1.7×10 －4 mol·L －1 11、应用最简式计算下列溶液的pH值： ○ 1 0.10mol?L -1 NaH2PO4；○ 2 0.12mol?L -1 吡啶； ○ 3 0.12mol?L -1 苯酚；○ 4 0.12mol?L -1 苯酚钠。 解：①0.10 mol?L －1 Na2HPO4：Na2HPO4是两性物质，对于H3PO4有：Ka1＝7.6×10 -3 、Ka2＝6.3 ×10 -8 ，故0.10 mol?L －1 Na2HPO4中, ［H+］＝ 38 a 106.7103.6 21 ?? ×××= a KK＝2.2×10 -5 mol·L －1 pH＝4.85 ②0.12 mol?L －1 吡啶：吡啶为弱碱，其Kb＝1.7×10 -9 [] 15.9pH,85.4pOH Lmol104.1107.112.0cOH 159 b == ?×=××== ???? K ③0.12 mol?L －1 苯酚：苯酚是弱酸，其Ka＝1.1×10 -10 [] 44.5pH Lmol1036.0101.112.0cH 1510 a = ?×=××== ???+ K ④0.12 mol?L －1 苯酚钠：苯酚钠为弱碱，其Kb＝Kw/Ka＝10 -14 /1.1×10 -10 ＝0.91×10 -4 [] 52.11pH,48.2pOH Lmol1033.01091.012.0OH 124 b == ?×=××== ???? cK 18、下列各中弱酸或弱碱，能否用酸碱滴定法直接滴定？如果可以，应用哪种指示剂？ HF，苯酚，苯甲酸，(CH2）6N4H ＋ ，NH2OH 解：已知c＝0.10mol?L －1 可以直接用酸碱滴定法滴定的物质有HF、苯甲酸、（CH2）6N4H ＋ ，因为： cKa（HF）＝0.10×3.5×10 -4 ＞10 -8 ， cKa［（CH2）6N4H ＋ ］＝0.10× 9 14 104.1 10 ? ? × ＝7.1×10 -7 ＞10 -8 ； cKa（苯甲酸）＝0.10×6.25×10 -5 ＞10 -8 0.10mol?L －1 HF在化学计量点前Va＞Vb， 形成缓冲溶液pH＝pKa＋lg（cb/ca）＝pKa＋lg（Vb/Va－Vb）； Va＝20.00mL，Vb＝19.98mL， pH＝－lg（3.5×10 -4 ）＋lg 46.6 98.1900.20 98.19 = ? 化学计量点之后Va＞Vb，Vb＝20.02mL， pOH＝ () 30.3 00.2002.20 10.000.2002.20 lg = + ×? ?， pH＝10.70。故pH值突跃范围是6.46－10.70。 酚酞的变色范围的是8.00－10.00。因此可以选用酚酞作指示剂。同理可以求得苯甲酸、 （CH2）6N4H ＋ 的pH值突跃分别是7.19－10.70、8.15－10.70，因此苯甲酸和（CH2）6N4H ＋ 均可 用酚酞作指示剂。 21、用NaOH标准溶液滴定下列多元酸时，会出现几个pH突跃？ 丙二酸，柠檬酸，H2SO3 解：丙二酸： 突跃。故丙二酸有一个pH,10>10=10×10.0= 10<10=;10=,10=,28.5=p,65.2=p 865.365.2 a 463.2 a a 28.5 a 65.2 aaa 1 2 1 2121 cK K K KKKK 柠檬酸： 1 a K＝7.4×10 -2 ， 2 a K＝1.7×10 -5 ， 3 a K＝4.0×10 -7 突跃。故柠檬酸仅有一个但pH;10> 10<10×25.4=,10<10×35.4= 8 a 4 a a 4 a a 3 3 2 2 1 cK K K K K H2SO3： 1 a K＝1.5×10 -2 ， 2 a K＝10 -7 ， 突跃，可分步滴定。有两个故pHSOH 101010.0,105.1 32 87 a 5 a a 2 2 1 ??? ≥×=×= cK K K 27、称取四草酸氢钾（KHC2O4?H2C2O4?2H2O）2.542g，用NaOH标液滴定时，用去30.00mL， 求NaOH溶液的浓度。 解：滴定反应为：KHC2O4?H2C2O4?2H2O＋3NaOH＝KNaC2O4＋Na2C2O4＋5H2O NaOHO2HOCHOKHC nn3 242242 = ?? 1- 33 NaOH NaOH Lmol000.1 19.2541000.30 542.23 10VM m3 C ? ×× × × = ?? ＝＝ 四草酸氢钾 四草酸氢钾 28、往0.2015g石灰石试样中加入20.00mL0.2175mol?L －1 HC，溶解后用NaOH标准溶液 滴定过量的酸，用去5.60mL。1mLNaOH溶液相当于0.9750mLHCl溶液。计算石灰石中CaCO3 及CO2的百分含量 解：滴定反应为：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2 HClCaCO n 2 1 n 3 = CaCO3％＝ () 100 2015.0 1009.1002175.060.52175.000.20 2 1 3 × ×××?× ? ＝78.54 CO2％＝53.34= 09.100 01.44 ×54.78=%CaCO M M 3 3 2 CaCO CO 30、称取硅酸盐试样0.1000g，经熔融分解，沉淀出K2SiF6，过滤洗涤后，K2SiF6水解 的HF用0.1124mol?L －1 NaOH标液滴定，消耗28.54mL。计算试样中SiO2％。 解：有关反应为：K2SiF6＋3H2O＝2KF＋H2SiO3＋4HF；HF＋NaOH＝NaF＋H2O HFSiO n 4 1 =n 2 SiO2％＝18.48100 1000.0 08.601054.281124.0 4 1 3 =× ×××× ? 31、称取无碱玻璃试样0.5000g，经碱熔法分解及适当处理后，将试样中的硼转变为 H3BO3。然后用甘露醇法测定，消耗TB2O3/NaOH＝0.0052g?mL －1 NaOH标液10.12mL。计算试样中 B2O3的百分含量。 解：B2O3%= 57.10100 m VT s NaOH/NaOHOB 32 =×