昆工11无机及分析-第04章 酸碱-带答案

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第4 章 酸碱平衡与酸碱滴定（1）

一、是非题：

1、严格说，中性溶液是指 pH = 7的溶液。 （ × ） 2、在纯水中加入一些酸，则溶液中[H ]·[OH ]的乘积增大。 （ × ） 3、在水溶液中电离度大的物质，其溶解度亦大。 （ × ） 4、等物质的量的酸与等物质的量的碱反应后，其溶液呈中性。 （ × ） 5、弱酸溶液越稀，其电离度越大，因而酸度也越大。 （ × ） 6、当 [H ] > [OH ] 时，溶液呈酸性。 （ √ ） 7、H3BO3是一元酸，不是三元酸。 （ √ ）

二、选择题：

1、H2PO4的共轭碱是 B 。

2- 3--+

A、H3PO4 B、HPO4 C、PO4 D、OH E、H

- +

-

+

-

2、根据质子理论，下列物质中何者具有两性 A、C、E ？ A、HCO3 ? B、CO3 2? C、HPO4

2-

D、NO3 E、HS

--

3、下列阴离子在水溶液中的碱度何者最强？ B ?10A、CN （K?） B、S（KHS??7.1?10HCN?6.2?10??4-2-

??15、KH2S?1.3?10）

-

??7?5C、F ?（KHF?3.5?10） D、CH3COO ?（K?） E、Cl ?1.8?10HAc4、在1mol ·L-1的HAc溶液中，要使H 浓度增大，可采用 D、E

A、加水 B、加NaAc C、加NaOH D、加稀HCl E、加稀H2SO4 5、某弱酸HA的Ka= 1?10?5，则0.1 mol ·L-1 HA溶液的 pH 是 C

θ

+

A、1 B、2 C、3 D、3.5 E、5 6、某弱碱的Kb= 1?10?5，其0.1 mol ·L-1 的水溶液的 pH 是 B

θ

A、12 B、11 C、6 D、5.5 E、3 7、 指出属于酸碱共轭对的是 A、B、D A、HCO3-和CO32- B、H2S和HS- C、NH4+ 和NH2- D、HCl 和Cl- E、H3O+ 和 OH-

1

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8、某25℃时的水溶液其 pH = 4.5，则此溶液中OH- 浓度为 E mol ·L-1

A、10 -4.5 B、104.5 C、10-11.5 D、4.5×10-2.5 E、10-9.5

三、填空题：

1、一元弱酸其共轭酸碱对的Ka和Kb的关系是 Kaθ

θ

θ

?Kbθ = KWθ

。

2、稀释定律是浓度越小，解离度越大，即弱酸、弱碱的解离度是随着水溶液的稀释而增大的 。

弱酸: α?Ka/c弱碱： α?Kb/c3、 在弱电解质溶液中，加入与其含有相同离子的易溶强电解质而使弱电解质的解离度降低的现象 称为同离子效应。

4、物质的总浓度与平衡浓度的关系是某物质在水中解离达到平衡时，该物质各种存在形式之和等于该物质的总浓度。例如：c(HAc) = [HAc] + [Ac - ] 5、浓盐酸比重为1.19，含量约为37 %，其浓度约为 12 mol ·L-1。今欲配制0.2 mol ·L-1 的盐酸500

ml，应取浓盐酸 8.3 ml。

四、简答题：

1、写出下列物质的质子条件： Na2CO3 NH4H2PO4

Na2CO3 ： [H+ ] + [HCO3-] + 2[H2CO3] ＝ [OH-]

NH4H2PO4 ： [H+ ] + [H3PO4] ＝ [OH-] + [NH3] + [HPO42-] +2 [PO43-]

2、 用因保存不当失去部分结晶水的草酸（H2C2O4·H2O）作基准物标定NaOH溶液时，标定的结果是偏高、偏低还是无影响？为什么？若草酸未失水，但其中含有少量中性杂质，结果又如何？

偏低；基准物中H2C2O4的实际质量增多，导致消耗NaOH溶液增多。 偏高；基准物中H2C2O4的实际质量变少，导致消耗NaOH溶液减少。

五、计算题：

1、计算下列溶液的pH值：

2

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（1）0.10 mol ·L-1 HAc 按一元弱酸最简式计算

c(H?)?Ka?c(HAc)?1.74?10?5?0.10?1.33?10?3pH?2.88

（2）0.10 mol ·L-1 NaAc 按一元弱碱最简式计算

?14K1.0?10?10WKb(Ac?)???5.75?10Ka(HAc?)1.74?10?5mol?L?1 c(OH?)?Kb(Ac?)?c(Ac?)?5.75?10?10?0.10?7.58?10?6pOH?5.12pH?8.88

（3）0.10 mol ·L-1 NH4Ac

mol?L?1按两性物质最简式计算

KW1.0?10?14?10Ka(NH)???5.75?10Kb(NH3)1.75?10?5?4Ka(HAc)?1.74?10?5/[H?]?Ka?Ka?Ka(HAc)?Ka(NH?4) ?5.75?10?10?1.74?10?5?1.0?10?7pH?7.00

（4）0.10 mol ·L-1 NH4Cl

NH4Cl 为一元弱酸，按一元弱酸最简式计算

（5）0.10mol.L-1Na2CO3

将Na2CO3视为一元弱酸，按一元弱酸最简式计算

mol?L?1

（6）0.20 mol ·L-1 NH3·H2O 与0.10 mol ·L-1 NH4 Cl等体积混合液

按缓冲溶液最简式计算

3

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c(NH?0.10?104)[H]?pKa(NH)?lg??lg(5.75?10)?lg0.20c(NH3)??4?9.24?(?0.30)?9.54或者[H?]?14－pKb(NH3)?lgc(NH3)0.20?5?14?lg(1.75?10)?lg0.10c(NH?4) ?14?4.76?0.30?9.53

-7

（7）1×10 mol ·L-1 NH3·H2O NH3·H2O为一元弱碱，满足 c / Kb ≥105，也满足c ·Kb ≥ 10Kw， 则按一元弱碱最简式计算。

如果满足 c / Kb ≥105，不满足c ·Kb ≥ 10Kw，按一元弱碱近似式计算。

2、油酸腐败后的分解产物之一为有毒的带有恶臭的丁酸C3H7COOH,今有一含0.20mol的丁酸0.4L 的溶液，pH=2.50，计算丁酸的Ka。

已知丁酸浓度为0.20/0.4=0.5 mol ·L-1 ，又知其pH=2.50，即已知H+ ,则代入一元弱酸最简式便可 求得丁酸的Ka。

3、计算室温下饱和CO2水溶液（0.10 mol ·L-1）中各组分的平衡浓度

对于二元弱酸，在求[H+]时按一元弱酸进行计算：

c(H?)?c(HCO3)?Ka,1?c(H2CO3)?4.36?10?7?0.10?2.09?10?4

?mol?L?1 pH?3.68c(CO3)?Ka,2?4.68?10?112?

4

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第4 章 酸碱平衡与酸碱滴定（2）

一、是非题：

1、缓冲溶液可以进行任意比例的稀释。 （ × ） 2、酸碱指示剂一般都是弱的有机酸或有机碱。 （ √ ） 3、混合指示剂利用颜色的互补来提高变色的敏锐性。 （ √ ） 4、酸碱滴定时，若滴定终点与化学计量点不一致，则不能进行滴定。 （ × ）

二、选择题：

1、下列混合溶液，哪些具有 pH 的缓冲能力？ B C D

A、100ml 1mol ·L-1HAc + 100ml 1mol ·L-1 NaOH B、100ml 1mol ·L-1HAc + 200ml 2mol ·L-1 NH3·H2O C、200ml 1mol ·L-1HAc + 100ml 1mol ·L-1 NaOH D、100ml 1mol ·L-1NH4Cl + 200ml 2mol ·L-1 NH3·H2O

2、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制？ B ?4?5A、NH2OH（K?） B、NH3·H2O（K?） b?1?10b?1?10??C、HAc（Ka?1?10?5） D、HCOOH（Ka?1?10?4）

3、与缓冲溶液的缓冲容量大小有关的因素是 B C 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 E、外加的碱量 4、下列这些盐中，哪几种不能用标准强酸溶液直接滴定 C D ???11??7A、Na2CO3（H2CO3的Ka，Ka） B、NaAc（HAc的Ka?1.8?10?5） 2?5.6?101?4.2?10??C、Na2B4O7·10H2O（H3BO3的Ka?5.8?10?10） D、HCOONa（HCOOH的Ka?1.8?10?4）

5、下列这些物质中，哪几种不能用标准强碱溶液直接滴定 B D

?10?5A、C6H5NH2·HCl（C6H5NH2的K?） B、NH4Cl （NH3·H2O 的K?） b?4.6?10b?1.8?10???6C、邻苯二甲酸氢钾（Ka） D、苯酚（Ka?1.1?10?10） 2?2.6?106、在酸碱滴定中选择指示剂时可不考虑哪个因素 D 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

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D、指示剂分子量的大小 E、滴定顺序 7、标定NaOH溶液常用的基准物有 B C

A、无水Na2CO3 B、邻苯二甲酸氢钾 C、草酸 D、硼砂 8、在酸碱滴定中，选择强酸强碱作为滴定剂的理由是 A、可以直接配制标准溶液 B、使滴定突跃尽量大 C、加快滴定反应速度 C、使滴定曲线较美观 三、填空题：

B 1、缓冲溶液的特点是 可以抵抗少量外来酸碱作用及适当的稀释作用，而保持溶液的PH值基本不变。 2、以硼砂为基准物标定HCl溶液，反应为： Na2B4O7 + 5H2O == 2NaH2BO3 + 2H3BO3

NaH2BO3 + HCl == NaCl + H3BO3 则Na2B4O7与HCl 反应的物质的量之比是 1∶2 。 3、某三元酸的离解常数分别为：K

θ

a1 = 10

-2

、K

θ

-6

a2 = 10

、K

θ

a3 = 10

-12

。用NaOH标准溶液滴定该酸至

第一化学计量点时，溶液的 pH 值为 4.0 ，可选用 甲基橙 作指示剂；滴定至第二化学计量点时，溶液的 pH 值为 9.0 ，可选用 酚 4、酸碱滴定曲线是以 滴定过程中溶液酞 作指示剂。

pH随滴定分数的 变化为特征。

滴定时酸碱浓度越 小 ，则滴定突跃范围越 小 ；酸碱强度越 弱 ，则滴定突跃范围越 小 5、有一碱液，可能是NaOH或Na2CO3或NaHCO3或它们的混合物。若用标准盐酸溶液滴定至酚酞终点时，

耗去盐酸V1 ml，继以甲基橙为指示剂滴定，又耗去V2 ml盐酸。V1与V2与碱液的组成的关系为： （1）当V1 > V2 时为 NaOH + Na2CO3 ； （2）当V1 < V2时为 Na2CO3+NaHCO3 ； （3）当V1 = V2时为 Na2CO3 ；

四、简答题：

1、酸碱指示剂的变色原理如何？选择原则是什么？变色范围？

酸碱指示剂变色原理：酸碱指示剂一般都是有机酸或有机碱，它们在不同酸

度条件下具有不同的结构及颜色，当溶液的酸度改变时，酸碱指示剂从一种结构改变为另一种结构，从而使溶液的颜色发生变化。

酸碱指示剂的选择原则：应使指示剂的变色范围部分或全部处于滴定突跃范

6

无机及分析化学练习册 班级 学号 姓名 围之内。

2、写出一元弱酸（碱）及多元酸（碱）滴定的判别式。 一元弱酸（碱）：cKa

θ

≥ 10 – 8 或 cKθb ≥ 10 – 8

多元弱酸：（1）各级H+能否被准确滴定： cKθa,n ≥ 10 - 8 （2）能否实现分步滴定： Kθa,n / Kθa,n+1 ≥ 10 4

3、 配制盐酸标准溶液用直接法还是间接法？为什么？

用间接法配制。 因为盐酸溶液是通过稀释浓盐酸来配制得到一定浓度的盐酸溶液的，然而浓盐酸 易挥发，为非基准物，故只能用间接法配制。

4、配制NaOH标准溶液为什么要用间接法？写出标定NaOH溶液的基准物、指示剂及标定反应的方程式。 因为NaOH易风化潮解，吸收空气中的水分及CO2，为非基准物，故用间接法配制其标准溶液。 标定NaOH溶液常用的基准物有邻苯二甲酸氢钾、草酸晶体（H2C2O4.2H2O）。 用邻苯二甲酸氢钾进行标定：

KHC8H4O4 + NaOH = KNaC8H4O4 + H2O 酚酞作指示剂 用草酸晶体（H2C2O4.2H2O）进行标定：

H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O 酚酞作指示剂 五、计算题：

1、称取0.9854g 硼砂，用甲基红为指示剂标定HCl溶液，滴定用去HCl溶液23.76mL，求该HCl溶液的浓度。

反应方程式为 Na2B4O7 + 5H2O ＋2 HCl == 2NaCl + 4H3BO3

2m(Na2B4O7?10H2O)2?0.9854c(HCl)??M(Na2B4O7?10H2O)?V(HCl)381.4?23.76?10?3?0.2175mol?L?1

2、称取粗铵盐1.500 g，加过量NaOH溶液，加热，蒸馏出来的氨气用50.00mL 0.4500mol ·L-1的HCl标准溶液吸收，过量的HCl用0.4200 mol ·L-1的NaOH标准溶液返滴定，用去2.50mL。计算试样中NH4的质量分数。

解法参照P.105【例4－11】

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[c(HCl)?V(HCl)?c(NaOH)?V(NaOH)]?M(NH?4)w(N)?m[0.4500?50.00?0.4200?2.50]?10?3?18.01?1.500 ?25.74%

3、称取混合碱试样0.9476 g，以酚酞指示剂用浓度为0.2785 mol ·L-1的HCl标准溶液滴定至终点，用去HCl溶液34.12mL；再加入甲基橙指示剂，滴定至终点，又用去HCl溶液23.66 mL。求试样中各组分的质量分数。

V1>V2，组成为NaOH+Na2CO3

c?(V1?V2)?M(NaOH)0.2785?(34.12?23.66)?10?3?39.997w(NaOH)??m0.9476?12.30%c?V2?M(Na2CO3)0.2785?23.66?10?3?106.0w(Na2CO3)??m0.9476?73.71% 4、欲配制pH＝9.50的缓冲溶液1000mL，问要取2 mol ·L-1的NH3·H2O溶液的体积为多少？需加入固体（NH4）2SO4多少克？

（NH3—NH4+ 缓冲溶液）

CaC(NH??4)pH?14?pK?lg?14?pKb(NH3?H2O)?lgCbC(NH3?H2O)?bC(NH?4)9.50?14.00?4.76?lg2.0?1C(NH?)?1.12mol?L4需要NH3?H2O水的体积为：1000m（[NH4）2SO4]??C(NH?4)?0.562.0mL 11?m（NH4）?CVM（[NH4）2SO4]22g1?1.12?1.0?132?742 8

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