第四章 酸碱滴定法习题参考答案

1． 下列各酸，哪些能用NaOH溶液直接滴定或分步滴定？哪些不能？如能直接滴定，各应

采用什么指示剂？

⑴甲酸（HCOOH） Ka = 1.8×10-4

⑵硼酸（H-10

3BO3） Ka1 = 5.4×10

⑶琥珀酸（H） Ka-5-6

2C4H4O41 = 6.9×10 , Ka2 = 2.5×10

⑷柠檬酸（HH-4-510

-7

3C65O7） Ka1 = 7.2×10 , Ka2 = 1.7×10 , Ka3 = 4.1×⑸顺丁烯二酸 Ka-2 , Ka-7

1 = 1.5×102 = 8.5×10

（6）邻苯二甲酸 Ka-3-6

1 = 1.3×10 , Ka2 = 3.1×10

解：设Cb = Ca = 0.10 mol/L，Va = 20.00 ml (1) 甲酸（HCOOH） Ka = 1.8×10-4 Ca ·Ka > 10-8，能被准确滴定

计量点产物：HCOO—

一元弱碱 CbKb≥ 20KW , Cb / Kb > 500

?14 ?OH???KW?C?10?0.10b?1.67?10?6K?4 a1.8?102 pOH??lg?1.67?10?6??6?lg1.67?5.78 pH?14.00?5.78?8.22 选酚酞指示剂

(2) 硼酸H-13

-14

3BO3 Ka1 = 5.4×10-10，Ka2 = 1.8×10，Ka3 = 1.6×10， Ca Ka1< 10-8，Ca Ka2< 10-8，Ca Ka3< 10-8

无滴定突跃，指示剂在终点无明显颜色变化，不能用NaOH准确滴定。

(3) 琥珀酸（H-6

2C4H4O4）Ka1 = 6.9×10-5，Ka2 = 2.5×10 Ca Ka1 > 10-8，Ca Ka2 > 10-8，Ka1 / Ka2 < 104 只有一个滴定突跃，两级离解的H+被同时滴定。 计量点产物：Na2C4H4O4 二元弱碱

????CKKa2?a1?20KW,2?0.05,CKa1?500?Ka1Ca? ??OH???Kb?Cb?KWK?C10?140.10b?2.5?10?6?3?1.15?10?5mol/La2 pOH?4.94pH?9.06选酚酞指示剂

(4) 柠檬酸（H-5-7

3C6H5O7）Ka1 = 7.2×10-4，Ka2 = 1.7×10，Ka3 = 4.1×10 Ca Ka1 > 10-8，Ca Ka2 > 10-8，Ca Ka3 ≈ 10-8，Ka1 / Ka2 < 104，Ka2 / Ka3 < 104 只有一个滴定突跃，三级离解的H+被同时滴定。

1

计量点产物：Na3C6H5O7 三元弱碱 用最简式计算：

?OH???Kb1?Cb?KW10?140.10?Cb???2.47?10?5?7 Ka344.1?10pH?9.39选酚酞指示剂-7

pOH?4.61

(5) 顺丁烯二酸 Ka1 = 1.5×10-2，Ka2 = 8.5×10

Ca Ka1 > 10-8，Ca Ka2 > 10-8，Ka1 / Ka2 > 104

可准确分步滴定，有两个滴定突跃。 第一计量点：产物NaHA 两性物质

?H??

?Ka1?Ka2?1.5?10?2?8.5?10?7?1.13?10?4mol/L选甲基橙指示剂pH?4?lg1.13?3.95

第二计量点：产物Na2A 二元弱碱

?OH???KW10?140.10?Cb???1.98?10?5mol/L?7 Ka238.5?10pH?9.30选酚酞指示剂pOH?5?lg1.98?4.70

-3-6

（6）邻苯二甲酸 Ka1 = 1.3×10 , Ka2 = 3.1×10

-8-84

Ca Ka1 > 10，Ca Ka2 > 10，Ka1 / Ka2 < 10

只有一个滴定突跃，两级离解的H+被同时滴定。 计量点产物：Na2A 二元弱碱

??OH???Kb1?Cb?pOH?4.98?KW10?140.10?Cb???1.04?10?5mol/L?6 Ka233.1?10pH?9.02 选酚酞作指示剂

2．NaOH标准溶液吸收了空气中的CO2,当用于滴定（1）强酸；（2）弱酸时，对滴定的准确度各有何影响？

答：滴定强酸时：(1) 若用甲基橙为指示剂，终点pH≈4，消耗2mol强酸，即2molNaOH与CO2反应生成1molNaCO3仍消耗2mol强酸，基本无影响 ； （2）若用酚酞作指示剂，终点pH≈9，生成NaHCO3，即2molNaOH与CO2反应生成1molNaCO3只消耗1mol强酸，有显著影响。滴定弱酸时：只能用酚酞作指示剂，有显著影响。由cHcl?cNaOHVNaOH得：用NaOH滴定HCl，VNaOH↑，cHcl偏

VHcl高；用HCl滴定NaOH，VHcl↓，cHcl偏高。

3. 标定HCl溶液时，若采用（1）部分风化的Na2B4O7·10H2O;(2)部分吸湿的Na2CO3;(3)在110℃烘过的Na2CO3，则标定所得的浓度偏低、偏高还是准确？为什么？

2

答：（1）偏低 （2）偏高 （3）不影响

4．为什么用盐酸可滴定硼砂而不能直接滴定醋酸钠？又为什么用氢氧化钠可滴定醋酸而不

能直接滴定硼酸？

-10-5

答：查表得：K硼酸＝5.4×10，K醋酸＝1.7×10

KWKW1.0?10?141.0?10?14?5＝＝1.9?10，K醋酸钠＝＝＝5.9?10?9 ∴K硼砂＝?10?5K硼酸5.4?10K醋酸1.7?10cK硼砂>10-8,cK醋酸钠<10-8，所以用盐酸可滴定硼砂而不能滴定醋酸钠； cK醋酸>10-8,cK硼砂<10-8，所以用氢氧化钠可滴定醋酸而不能直接滴定硼酸。

7．在下列何种溶剂中醋酸、苯甲酸、盐酸及高氯酸的酸强度都相同？ （1）纯水 （2）浓硫酸 （3）液氨 （4）甲基异丁酮

答：在液氨中相同。

9.下列溶剂中何为质子性溶剂？何为无质子溶剂？若为质子性溶剂，是酸性溶剂还是碱性溶剂？若为无质子性溶剂，是偶极亲质子溶剂还是惰性溶剂？ 答：质子性酸性溶剂：冰醋酸

质子性碱性溶剂：乙二胺、丁胺 质子性两性溶剂：水、异丁醇

无质子偶极亲质子性溶剂：乙醚、丙酮、甲基异丁基酮 无质子惰性溶剂：二氧六环、苯

12. 有一碱液，可能含有NaOH, NaCO3,或NaHCO3,也可能是其中两者的混合物。今用盐酸 溶液滴定，以酚酞为指示剂，消耗HCl体积为V1;后用甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定， 又消耗HCl体积为V2。当出现下列情况时，溶液各由哪些物质组成？ ①V1>V2,V2>0:②V2>V1,V1>0;③V1=V2;④V1=0,V2>0;⑤V1>0,V2=0 解：①NaOH+Na2CO3; ②Na2CO3+NaHCO3; ③Na2CO3; ④NaHCO3; ⑤NaOH

13. 计算下列溶液的pH

①0.10mol/L NaH2PO4; ②0.05mol/L K2HPO4; ③0.05mol/L醋酸 + 0.05mol/L醋酸钠; ④0.1mol/L醋酸钠; ⑤0.05mol/L邻苯二甲酸氢钾; ⑥0.20mol/L H3PO4 ⑦0.10mol/LNH4CN ⑧0.10mol/L H3BO3;⑨0.05mol/L NH4NO3 解：①0.10mol/L NaH2PO4

最简式：H?? pH???Ka1Ka2

1?pKa1?pKa2??1(2.16?7.12)?4.64 22②0.05mol/L K2HPO4 最简式：H????Ka2Ka3

3

11 pH?2?pKa2?pKa3??2(7.12?12.32)?9.72 ③0.05mol/L醋酸 + 0.05mol/L醋酸钠 由缓冲液计算式：pH?pKCba?lgC?4.76?lg0.050.05?4.76 a④0.1mol/L醋酸钠 14 一元弱碱：?OH???KWK?C10??6b?.7?10?5?0.1?7.67?10mol/L a1 pOH?6?lg7.67?5.12pH?14.00?5.12?8.88

COOH⑤0.05mol/L邻苯二甲酸氢钾 COOK

两性物质HA-

：?H???Ka1Ka2

pH?12?pK1a1?pKa2??2(2.89?5.51)?4.20 ⑥0.20mol/L H3PO4

0.2 因

Ka1 >> Ka2 ，CKa1≥ 20KW，但CKa1?6.9?10?329?500

用近似式：?H??K?K2??a1a1?4CaKa12

?3 ??6.9?10?3??6.9?10?2?4?0.2?6.9?10?32

?3.39?10?2 pH?2?lg3.39?1.47

⑦0.10mol/LNH4CN

用最简式：??H????K'?10?10?10aKa?6.2?10?5.6?10?5.9?10 pH??lg5.9?10?10?10?0.77?9.23

⑧0.10mol/L H3BO3

??H????cK?5.4?10?10?7.3?10?6a1?0.10

pH??lg7.3?10?6?6?0.86?5.14

⑨0.05mol/L NH4NO3

??H????C?10?6aKa?5.6?10?0.05?5.3?10mol/L

4