当滴入NaOH溶液19.98ml,(相对误差为-0.1%) [H+]=5.00×10-5mol/L pH=7.75
化学计量点时 ,HAc与NaOH恰好完全反应生成NaAc,溶液呈碱性,溶液的pH 值取决于Ac-的水解。
c=0.05000,Kb=Kw/(1.76×10-5)=5.68×10-10,cKb≥20Kw ,c/Kb≥400
?OH?=-Kbc=1KwKac
pH=pKw-pOH=?pK2w+pKa+lgc?=8.73
化学计量点后,溶液由NaOH和NaAc组成。 由于过量的NaOH存在,抑制了Ac-的水解,溶液的pH 值取决于过量的NaOH的浓度。
?OH?=-cNaOHVNaOH-cHAcVHAcVHAc+VNaOH
当滴入NaOH溶液20.02ml,(相对误差为+0.1% ) [OH-]=5.00×10-5mol/L pH=9.70 所以可选用酚酞为指示剂。 一、名词解释 略
二、填空题
1多元酸的滴定用cKa≥10-8判断该级离解H+能否被准确滴定;用Ka1/Ka2≥104,判断第二级离解H+是否对第一级离解H+的滴定产生干扰,即能否分步滴定。 2Ka1/Ka2≥104、c1Ka1≥10-8、c2Ka2≥10-8:可被分步滴定,离解的两个H+均可被准确滴定;Ka1/Ka2≥104、 c1Ka1 ≥10-8、 c2Ka2 <10-8:可被分步滴定,能准确滴定第一级离解的H+;Ka1/Ka2 <104、c1Ka1 ≥10-8、c2Ka2 <10-8:不能分步滴定,测定第一级离解H+时,第二级离解有干扰;Ka1/Ka2 <104、c1Ka1 ≥10-8、c2Ka2 ≥10-8:不能分步滴定,可按二元酸将两级离解一起滴定。 3用0.1000mol/LHCl滴定20.00ml0.1000mol/L Na2CO3溶液,在滴定接近终点时,应剧烈摇动或煮沸溶液,以除去CO2,待冷却后再滴定至终点。 4Et??OH?-?H?-+epepc+(NaOH)sp-?100%为强碱NaOH滴定强酸HCl的终点误差公式。 HCl滴定强碱NaOH的终点误差公式。
5Et??H?-?OH?epepcsp(HCl)-?100%为强酸6Et??OH???c???ep-?HASP??100%为强碱滴定一元弱酸HA的终点误差公式。 ???7Et??H?ep???c?SP-?A?-???100%为强酸滴定一元弱碱A的终点误差公式。 ??8最常用酸标准溶液为HCl溶液,一般采用间接法配制。
9常用于标定HCl溶液浓度的基准物质有无水碳酸钠和硼砂。 10最常用的碱标准溶液为NaOH溶液,一般采用间接法配制。
11常用于标定NaOH溶液浓度的基准物质有邻苯二甲酸氢钾和草酸。
12酸碱滴定的滴定方式有直接滴定法、返滴定法、间接滴定法、置换滴定法。 三、单选题 略
四、简述题 略
五、计算题
1以0.1000mol/LHCl溶液滴定20.00ml0.1000mol/LNH3·H2O溶液滴定曲线的化学计量点和突跃范围。可选择何种指示剂? 解:滴定开始至化学计量点前,溶液中存在NH3-NH4Cl组成的缓冲体系,pH 值取决于缓冲体系的pH 值。
pH=pKa+lg?NH?3?NH?+432=pKw-pKb+lg?NH?3?NH?+4=pKw-pKb+lgcNH?HOVNH?HO-cHClVHCl32
cHClVHCl当滴入HCl溶液19.98ml(相对误差为-0.1%) pH =6.25 化学计量点时,NH3·H2O与HCl恰好完全反应生成NH4Cl,溶液呈酸性,溶液pH 值取决于NH4+的水解。
Ka=Kw/(1.76×10-5)=5.68×10-10, c=0.05000mol/L,cKa≥20Kw ,c/Ka≥400
pH=5.27
?H?=+Kac 化学计量点后,溶液由HCl和NH4Cl组成。由于过量的HCl存在,抑制了NH4+的水解,溶液的pH值取决于过量HCl浓度。
??H+=cHClVHCl-cNH?HOVNH?HO3232VHAc+VNaOH
滴入HCl溶液20.02ml,(相对误差为+0.1%)pH=4.30 所以可选择甲基红或甲基橙指示剂。
2用0.1000mol/LNaOH滴定20.00ml0.1000mol/LH3PO4溶液,有几个滴定突跃,计量点的pH值为多少?可选择何种指示剂? 已知H3PO4在水溶液中分三步离解:
H3PO4?H2PO4 ?HPO4 ?2?H?H2PO4 Ka1?7.6?10
H?HPO4 Ka2?6.3?10
H?PO4 Ka3?4.4?10?3??13???3??2??8
解:由于Ka1/Ka2 ≥104、 c1Ka1 ≥10-8、 c2Ka2 ≈10-8,则可被分步准确滴定; 由于Ka2/Ka3 ≥104、 c2Ka2 ≈10-8、 c3Ka3 <10-8,则第三级离解的H+不能准确滴定。
所以用NaOH溶液滴定H3PO4溶液只有两个突跃。 第一化学计量点的产物为NaH2PO4:
H3PO4?NaOH?NaH2PO4?H2O
?5?H???Ka1Ka2?2.19?10mol/L pH=4.66
可选择甲基红为指示剂。
第二化学计量点的产物为Na2HPO4:
NaH2PO4?NaOH?Na2HPO4?H2O
?10?H???Ka2Ka3?1.66?10mol/L pH=9.78
可选择酚酞为指示剂。
3用0.1000mol/LNaOH滴定20.00ml0.1000mol/L草酸溶液,有几个滴定突跃,计量点的pH值为多少?可选择何种指示剂? 已知草酸的Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5。
解:由于其Ka1/Ka2<104,c1Ka1≥10-8,c2Ka2≥10-8, 所以只能一次滴定,滴定产物为C2O42-。
?OH???cKb?0.10003?Kw6.4?10?5
pH =14-pOH =8.36 可选用酚酞为指示剂
4用0.1000mol/LHCl滴定20.00ml0.1000mol/L Na2CO3溶液,有几个滴定突跃,计量点的pH值为多少?应选择何种指示剂?
已知Na2CO3的Kb1=Kw/Ka2=1.8×10-4,Kb2=Kw/Ka1=2.4×10-8。 解:由于Kb1/Kb2≈104、c1Kb1≥10-8、c2Kb2≈10-8; 所以可分步滴定:
第一化学计量点的产物为HCO3-:
Na2CO3?HCl?NaHCO3?NaCl
?H???Ka1Ka2 pH =8.32
可选择酚酞为指示剂。
由于Kb1/Kb2≈104、所以突跃不太明显。 第二化学计量点的产物为H2CO3饱和溶液:
NaHCO3?HCl?H2CO3?NaCl
溶液的pH值取决于H2CO3的离解平衡,H2CO3饱和溶液的浓度约为0.04mol/L;
?H???cKa1?4.2?10?0.04 pH=3.89
?7可选择甲基橙为指示剂。
5以0.1000mol/LNaOH溶液滴定25.00ml0.1000mol/LHCl溶液至pH4.0(甲基橙变色点)和pH9.0(酚酞变色点)的滴定终点误差。说明用哪种指示剂好。 解:甲基橙变色点pH4.0:
Et?-+???OH-H10?10??ep???ep?100%?csp(NaOH)0.05000?10.0?4.0?100%??10?4.00.05000?100%??0.2%
酚酞变色点pH9.0:
Et?-+???OH-H??ep???epcsp(NaOH)?100%?10?5.0?10?9.00.05000?100%?10?5.00.05000?100%?0.02%
所以用酚酞指示剂比甲基橙指示剂好。
6以0.01000mol/LHCl溶液滴定0.01000mol/LNaOH溶液至pH4.0(甲基橙变色点)和pH9.0(酚酞变色点)的滴定终点误差。说明用哪种指示剂好。 解:甲基橙变色点pH4.0:
Et?+-????H-OH??ep??epcsp(HCl)?100%?10?4.0?10?10.00.005000?100%?10?4.00.005000?100%?2%
酚酞变色点pH9.0:
Et?+-????H-OH??ep??epcsp(HCl)?100%?10?9.0?10?5.00.005000?100%??10?5.00.005000?100%??0.2%
所以用酚酞指示剂比甲基橙指示剂好。
7以0.1000mol/LNaOH溶液滴定0.1000mol/LHAc溶液,终点时,pH值比化学计量点高0.5或低0.5,分别计算滴定的终点误差。 解:计量点时pH=8.73, csp=0.05000mol/L
pH值比计量点高0.5,即pH=9.23
[H+]=5.9×10-10mol/L,[OH-]=1.7×10-5mol/L,
Et??OH???1.7?10??-???100%=??0.05000?c?-HASP?5?5.9?105.9?10?10?10?1.75?10?5???100%?0.03% ?pH值比计量点低0.5,即pH=8.23:
[H+]=5.9×10-9mol/L,[OH-]=1.7×10-6mol/L,
Et??OH???cSP-?-?HA??1.7?10?100%=???0.05000??6?5.9?10?9?95.9?10?1.75?10?5???100%??0.03%?一、名词解释 1配位滴定:
是以形成配位化合物反应为基础的滴定方法。 2简单配合物:
是由中心离子和单齿配体通过配位键形成。 3单齿配体:
是只含一个配位原子的配体,多属无机配位剂。 4螯合物:
是由中心离子与多齿配体形成的具有环状结构的配合物。 5多齿配体:
是含有两个或两个以上配位原子的配体,都属有机配位剂。 6螯合效应:
由于生成螯合物而使配合物的稳定性大为增强的作用。 7配位滴定主反应:
配位滴定中,被测金属离子M与Y的配位反应。 8配位滴定副反应:
配位滴定中,溶液中的H+、OH-、缓冲剂、掩蔽剂、辅助配位剂、其它金属离子等与M、Y及MY发生的反应。 9配位滴定酸效应:
配位滴定中,由于H+与配位剂Y的副反应存在,使Y参与主反应能力降低的现象。
10配位滴定共存离子效应:
由于共存离子N与配位剂Y的副反应存在,使Y参与主反应能力降低的现象。 11配位滴定配位效应:
由于其它配位剂与金属离子M的副反应存在,使M参与主反应能力降低的现象。 12配位滴定水解效应:
由于OH-与金属离子M的副反应存在,使M参与主反应能力降低的现象。 13配位滴定稳定常数:
是在没有副反应发生时,用来衡量配位反应进行程度的数值。 14配位滴定条件稳定常数:
是在一定条件下,有副反应发生时,用来衡量的配位主反应进行程度的数值,是对稳定常数的一种校正。 二、填空题
1配合物类型有简单配合物和螯合物。
2配离子的逐级稳定常数,用K表示。配离子的各级累积稳定常数,用β表示。 3一个多齿配体可提供两个以上的配位离子,减少甚至消除了分步配合的现象。 4在配位滴定中常用的滴定剂大多是具有氨基和羧基一类的氨羧螯合剂,其分子中含有氮和羧氧两种配位能力很强的配位原子。
5在配位滴定中,由于溶解度的原因,一般常用Na2H2Y·2H2O配制EDTA标准溶液。
6在溶液酸度较高的情况下,EDTA相当于六元酸,在溶液中有六级离解平衡;为了书写简便,常把电荷省略。Y型体与金属离子形成的配合物最稳定。改变溶液的pH值,溶液的各种型体分布不同。
7配位滴定中,在一定条件下,可由各个副反应的副反应系数α反映各种副反应对主反应的影响。
8配位滴定中,酸效应影响程度的大小用酸效应系数αY(H)表示。
αY(H)为未与金属离子M配位的EDTA的各种型体的总浓度[Y′]与平衡浓度[Y]之比。