7．为什么HCI标准溶液可直接滴定硼砂，而不能直接滴定蚁酸钠?试加以说明。 答：硼砂溶于水的反应为：

2--B4O7 + 5H2O→2H2BO3 + 2H3BO3

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H2BO3是H3BO3的共轭碱，故H2BO3的pKb=14-9.24=4.76，它是一个中强碱，可以满足cKb≥10的准确滴定条件，故可用HCl标准溶液直接滴定。

-8

蚁酸钠是蚁酸的共轭碱，pKb=14-3.74=10.26，Kb很小，不能满足cKb≥10的准确滴定条件，故不可用HCl标准溶液直接滴定。

思考题4－3

1．NaOH标准溶液如吸收了空气中的CO2，当以其测定某一强酸的浓度，分别用甲基橙或酚酞指示终点时，对测定结果的准确度各有何影响?

答：NaOH标准溶液如吸收了空气中的CO2，会变为Na2CO3,当用酚酞指示终点时，Na2CO3

与强酸只能反应到NaHCO3,相当于多消耗了NaOH标准溶液，此时，测定强酸的浓度偏高。

如用甲基橙指示终点时，NaOH标准溶液中的Na2CO3可与强酸反应生成CO2和水，此时对测定结果的准确度无影响。

2．当用上题所述的NaOH标准溶液测定某一弱酸浓度时，对测定结果有何影响? 答：当测定某一弱酸浓度时，只能使用酚酞指示终点，故测定弱酸的浓度偏高。

3．标定NaOH溶液的浓度时，若采用：〈1)部分风化的H2C204·2H2O；

(2)含有少量中性杂质的H2C204·2H2O；

则标定所得的浓度偏高，偏低，还是准确?为什么?

答：（1）因为c(NaOH)=

m(H2C2O4?2H2O)

M(H2C2O2?2H2O)?V(NaOH)当H2C204·2H2O有部分风化时，V(NaOH)增大，使标定所得NaOH的浓度偏低。

（2）当H2C204·2H2O含有少量中性杂质时，V(NaOH)减少，使标定所得NaOH的浓度偏高。

4．用下列物质标定HCl溶液浓度： (1)在110℃烘过的Na2C03；

(2)在相对湿度为30％的容器中保存的硼砂，

则标定所得的浓度偏高，偏低，还是准确?为什么?

答：（1）c(HCl)?m(Na2CO3)

M(Na2CO3)?V(HCl)Na2C03应在270℃烘干，当用110℃烘过的Na2C03作基准物时，Na2C03中可能有一些水分，滴定时消耗HCl溶液减少，使标定HCl溶液浓度偏高。

（2）当空气相对湿度小于39%时，硼砂容易失去结晶水，故用在相对湿度为30％的容器中保存的硼砂标定HCl溶液浓度时，会使标定HCl溶液浓度偏低。

5．用蒸馏法测定NH3含量，可用过量H2SO4吸收，也可用H3B03吸收，试对这两种分析方法进

行比较。

答：在用过量H2SO4吸收NH3时，H2SO4的量要准确计量，需用NaOH标准溶液滴定过量H2SO4，用甲基红作指示剂；用H3B03吸收NH3时，H3B03的量无须准确计量，只要过量即可。生成的

-—

H2B03要用HCl标准溶液滴定。

6．今欲分别测定下列混合物中的各个组分，试拟出测定方案(包括主要步骤、标准溶液、指

—1

示剂和含量计算式，以g·mL表示)。

(1) H3B03+硼砂； (2)HCI+NH4C1；

(3)NH3·H20+NH4Cl； (4)NaH2P04+Na2HP04； (5)NaH2P04+H3P04； (6)NaOH+Na3P04。 答：答案： （1）硼酸+硼砂

用HCl标准溶液滴定，以MR为指示剂，滴定其中的硼砂，再加入甘露醇，使H3BO3强化，用NaOH滴定，以PP为指示剂。 （2）HCl+NH4Cl

用NaOH标准溶液滴定，以MR为指示剂，滴定其中的HCl。再用甲醛法测定NH4Cl，以PP为指示剂。

（3）NH3·H20+NH4Cl；

用HCI标准溶液滴定NH3·H20，以甲基红为指示剂，测NH3·H20量；再继续加过量甲醛后用NaOH滴定，用酚酞作指示剂，测得二者合量。

7．有一碱液，可能是NaOH、Na2C03、NaHC03或它们的混合物，如何判断其组分，并测 定各组分的浓度?说明理由。

答：移取碱液25.00mL，加1~2滴酚酞，用HCl标准溶液滴定至红色变为无色，记下消耗的HCl标准溶液的体积V1mL，在上述溶液中再加1~2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定，滴定至溶液由黄色变橙色，即为终点，记下消耗的HCl溶液的体积V2mL。根据V1与V2的大小可判断混合碱的组成。

(1) V1= V2时，组成为Na2C03

c(Na2C03)=

c(HCl)?V1

25.00(2) V1=0，V2≠0时，组成为NaHC03,

c(NaHC03)=

c(HCl)?V2

25.00(3) V2=0，V1≠0时，组成为Na0H

c(Na0H)=

c(HCl)?V125.00

(4) V1﹥ V2时，组成为Na2C03和Na0H

c(Na0H)=

(v1?v2)?c(HCl)

25.00

c(Na2C03)=

v2?c(HCl)

25.00(5) V1﹤ V2时，组成为Na2C03和NaHC03,

c(NaHC03)=

(v2?v1)?c(HCl)

25.00v1?c(HCl)

25.00c(Na2C03) =

第四章 习题 习题4-1

4.1 下列各种弱酸的pKa已在括号内注明，求它们的共轭碱的pKb； (1)HCN(9.21)；(2)HCOOH(3.74)；(3)苯酚(9.95)；(4)苯甲酸(4.21)。 解： (1) HCN pKb=14-9.25=4.79 (2) HCOOH pKb=14-3.74=10.26 (3) 苯酚 pKb=14-9.95=4.05 (4) 苯甲酸 pKb=14-4.21=9.79

4.2. 已知H3PO4的pKa=2.12，pKa=7.20，pKa=12.36。求其共轭碱PO43-的pKb1，HPO42-的pKb2．和H2PO4- 的p Kb3。

解： PO43- pKb=14-12.36=1.64 HPO42- pKb=2．14-7.20=6.80

H2PO4- pKb=14-2.12=11.88

4.3 已知琥珀酸(CH2COOH)2(以H2A表示)的pKal=4.19，pKb1=5.57。试计算在pH4.88和5．0时H2A、HA-和A2-的分布系数δ2、δ1和δ0。若该酸的总浓度为0.01mol·L-1，求pH＝4.88时的三种形式的平衡浓度。

解： pH=4.88 〔H+〕=1.32×10-5

(1.32?10?5)2 ??(H2A)? ?52?5?5?6?5(1.32?10)?6.46?10?1.32?10?2.69?10?6.46?10 =0.145

1.32?10?5?6.46?10?5 ?1(HA)?(1.32?10?5)2?6.46?10?5?1.32?10?5?2.69?10?6?6.46?10?5? =0.710

6.46?10?5?2.96?10?6 ?0(A)? ?52?5?5?6?5(1.32?10)?6.46?10?1.32?10?2.69?10?6.46?102? =0.145 pH=5

(1.0?10?5)2 ??(H2A)??52?5?5?6?5(1.0?10)?6.46?10?1.0?10?2.69?10?6.46?10

=0.109

1.0?10?5?6.46?10?5 ?1(HA)??52?5?5?6?5(1.0?10)?6.46?10?1.0?10?2.69?10?6.46?10? =0.702

6.46?10?5?2.96?10?6 ?0(A)?(1.0?10?5)2?6.46?10?5?1.0?10?5?2.69?10?6?6.46?10?52? =0.189

pH=4.88 c(H2A)=0.01mol·L-1 c(H2A)=0.145×0.01=1.45×10-3mol·L c(HA-)=0.710×0.01=7.10×10-3mol·L c(A2-)=0.145×0.01=1.45×10-3mol·L-1

4.4 分别计算H2CO3(pKa1=6.38，pKa2=10.25)在pH=7.10，8.32及9.50时，H2CO3，HCO3-和CO32-的分布系数δ2` δ1和δ0。 解：pH=7.10

(10?7.10)2 ?2(H2CO3)? ?7.102?6.38?7.10?10.25?6.38(10)?10?10?10?10=0.16

10?7.10?10?6.38 ?1(HCO)?(10?7.10)2?10?6.38?10?7.10?10?6.38?10?10.25?3 =0.84

10?6.38?10?10.25 ?0(CO)??7.102?6.38?7.10?6.38?10.25(10)?10?10?10?102?3 =5.94×10-4 pH=8.32

(10?8.32)2 ?2(H2CO3)??8.322?6.38?8.32?10.25?6.38(10)?10?10?10?10 =0.0112

10?8.32?10?6.38 ?1(HCO)?(10?8.32)2?10?6.38?10?8.32?10?6.38?10?10.25?3 =0.979

10?6.38?10?10.25 ?0(CO)??8.322?6.38?8.32?6.38?10.25(10)?10?10?10?102?3 =0.0115

pH=9.50

(10?9.50)2 ?2(H2CO3)??9.502?6.38?9.50?10.25?6.38(10)?10?10?10?10