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分析化学答案2

第二章 酸碱滴定法

思考题
1、在硫酸溶液中,离子活度系数的大小次序为: 试加以说明。
答:离子强度对活度系数的影响是与离子的电荷和离子的体积有关,电荷越高,影响越大,体积越大,影响越大,而受电荷的影响程度大于体积的影响程度,而上述三种离子的体积大小为H+
2、于草酸溶液中加入大量强电解质,草酸的浓度常数Kca1和Kca2之间的差别是增大还是减少?对其h活度常数K0a1和K0a2的影响又是怎样?
答:

当加入大量强电解质,溶液的离子强度增大时,离子的活度系数均减小离子的价奋越高,减小的程度越大,所以这时Kca1和Kca2均增大。由于r < < ,所以Kca1增加幅度大,Kca2增加幅度小,所以Kca1和Kca2之间的差别是增大了,由于浓度常数只与温度有关而与离子强度无关,所以K0a1和K0a2不受影响。

3、写出下列酸碱组分的物料平衡,电荷平衡和质子条件:
(1)C(mol?L-1)NH4HCO3
MBE:[NH3]+[NH4+]=C CBE:[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]]
[H2CO3] + [HCO3-]+[CO32-]=C PBE: [H+]=[OH-]+[NH3]+[CO32-]-[H2CO3]
(2)

PBE: [H+]=[OH-]+[NH3]-[HF]
(3)


(4)


(5)

(6)


(7)



(8) +



(9)

(10)




4、在下列各组酸碱物质中,哪些属于共轭酸碱对?
(1) — 不是
(2) — 不是
(3) — 不是
(4) 不是
(5) — 不是
(6) — 是

5、判断下列情况对测定结果的影响
(1)标定NaOH溶液时,若邻苯二甲酸氢钾中混有邻苯二甲酸。
答:偏低。因其将使NaOH溶液的体积消耗增大。
( )
(2)用吸收了二氧化碳的NaOH溶液滴定H3PO4至第一化学计量点;若滴定至第二化学计量点时,情况又怎样?
答:第一化学计量点时无影响
(CO2+2NaOH=CO32-+2Na++H2O
CO32-+2H3PO4=CO2+H2O+2H2PO4-
NaOH+H3PO4=NaH2PO4+H2O)
第二化学计量点时,结果偏高
(CO2+2NaOH=CO32-+2Na++H2O
2CO32-+ H3PO4=2HCO3-+HPO42-
H2PO4-+OH-=HPO42-+H2O)
相当于使NaOH浓度变稀,消耗体积增大。
( )
(3)已知某NaOH溶液吸收了CO2,有0.4%的NaOH转变成Na2CO3,用此NaOH溶液测定HAc的含量时,会对结果产生多大的影响?
答:偏高。


6、与大气平衡的纯水的pH值,等于、大于或小于7.0?
答:小于7.0,因为与大气平衡的水中溶有酸性氧化物CO2,使pH降低。

7、有人试图用酸碱滴定法来测定NaAc的含量,先加入一定量过量标准HCl溶液,然后用NaOH标准溶液返滴定过量的HCl。上述操作

是否正确?试述其理由。
答:上述操作不正确。因为NaOH返滴定过量的HCl时,NaAc的中和产物HAc也能与NaOH作用。(CKAc-=C10-9.26<10-8)

8、用HCl中和Na2CO3溶液至pH=10.50和pH=6.00时,溶液中各有哪些组分?其中主要组分是什么?当中和至pH<4.0时,主要组分是什么?
答:pH=10.50时 有CO3 2-、HCO3 -, 主要组分为CO3 2-
pH=6.00时 有HCO3 – 和H2CO3 , 主要组分HCO3 -
pH<4.0时 主要组分H2CO3

9、增加电解质的浓度,会使酸碱指示剂 的理论变色点的pH变大或是变小?
答:
理论变色点时
( )
=
=
理论变色点的pH值变小。

10、下列溶液以NaOH溶液或HCl溶液滴定时,在滴定曲线上出现几个突跃
1)H2SO4+H3PO4 K2SO4的Ka1>103 Ka2=1.0×10-2 H3PO4 Ka1=7.6×10-3
Ka2=6.3×10-8 Ka3=4.4×10-13 2个突跃
2)HCl+H3BO3(Ka=5.8×10-10) 1个突跃
3)HF+HAC (KHF=6.6×10-4 KHAc=1.8×10-5) 1个突跃
4)NaOH+Na3PO4(Kb1’=10-1.64 Kb2’=10-6.80 Kb3’=10-11.88) 2个突跃
5)Na2CO3+Na2HPO4 (Na2CO3 Kb1’=10-3.75 Kb2’=10-7.62) 1个突跃
6)Na2HPO4+NaH2PO4 1个突跃

11、有一碱液,可能为NaOH、Na2CO3或NaHCO3,或者其中两者的混合物。今用HCl溶液滴定,以酚酞为指示剂时,消耗HCl体积为V1,继续加入甲基橙指示剂,再用HCl溶液滴定,又消耗HCl体积为V2。在下列情况时,溶液各由哪些物质组成。
a. V1 >V2>0 (NaOH+Na2CO3)
b. V2 >V1>0 (Na2CO3+NaHCO3)
c. V1 =V2 (Na2CO3)
d. V1 =0 V2>0 (NaHCO3)
e. V1 >0 V2=0 (NaOH)

12、设计测定下列混合物中各组分含量的方法,并简述其理由。
a. HCl+H3BO3
答:因为的H3BO3的KaC<10-8,所以可以甲基红为指示剂,用NaOH标液滴定HCl。终点后向溶液中加入甘露醇。由于甘露醇可与H3BO3作用生成Ka值为106左右的较强酸,所以可用酚酞为指示剂用NaOH标液准确滴定,间接测得H3BO3的含量。
b. H2SO4+H3PO4
答:以酚酞为指示剂,用NaOH标液滴定,使H2SO4→Na2SO4,H3PO4→HPO42-。由于H3PO4 的Ka3很小,所以不能直接用NaOH滴定,但可加入CaCl2使HPO42-→Ca3(PO4)2↓,而释放出H+,用NaOH继续滴定至酚酞变红,由后一次滴定消耗NaOH的体积计算出H3PO4的含量。从第一次滴定测出的含量中减去H3PO4的量,即得H2SO4的含量。
c. HCl+NH4Cl
答:以甲基红为指示剂,用NaOH标液滴定,测出HCl的含量后,再加入中性甲醛,使NH4+转化为酸性较强的(CH2)6N4H+(Ka≈10-6)。然后,以酚酞为指示剂,用NaOH标液滴定测NH4Cl的含量。
d. Na3PO4+ Na2HPO4
答:以酚酞为指示剂,用HCl标液滴至酚酞褪色,测Na3PO4的含量,再加入甲基橙为指示剂,用HCl标液滴至甲基橙显橙色测得Na3PO4与Na2HPO4的含量,从其中减去Na3PO4的量,即可得Na2HPO4的含量


e. Na3PO4+ NaOH
答:以酚酞为指示剂,用HCl标液滴定至酚酞褪色这时H3PO4→HPO42- ,NaOH→NaCl可计算出二者含量,再加入指示剂甲基橙,用HCl标液滴定至甲基橙显橙色,这时HPO42-→H2PO4-,据此可计算出Na3PO4的含量,从含量中减去Na3PO4的量即可得NaOH的含量。
f. NaHSO4+ NaH2PO4


NaHSO4+ NaH2PO4
酚酞 NaOH V1

酚酞变红Na2SO4+ Na2HPO4
加CaCl2


酚酞褪色HCl + Ca3(PO4)2↓
NaOH V2


酚酞变红NaCl+ H2O



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