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第三章 酸碱平衡与酸碱滴定法
思考题:
1. Brφnsted理论认为Fe3+也是一种弱酸,请写出FeCl3水溶液的物料平衡、电荷平衡及质子条件式。
解:
MBE:
CBE:
PBE:
2. 测定弱酸的离解常数常用电位滴定法,当弱酸被滴定到50%时,此时溶液的PH即为PKa值,试问这里Ka是?为什么?
解:因为电位滴定法实际测得的是氢离子的浓度,即。又当弱酸被滴定至50%时,有
[HA]=[A] 即有:
测得的是混合常数。
3. 在定性分析中常用生成酒石酸氢钾沉淀的方法检出K+,这个实验的PH应控制在什么范围?
解:
酒石酸的优势区域图为:
所以PH值应该控制在3.04~4.37之间。
4. 略。
5. 氨基乙酸溶液的质子条件和氨基乙酸等电点的质子条件是否相同?如何使氨基乙酸溶液调节到它的等点电?
解:
α为将氨基乙酸溶液调节至它的等电点时,所需加入的酸的浓度。
所以,要使氨基乙酸溶液调节至它的等电点,需加入适量的酸。
6. 用0.0200mol/l EDTA滴定25.00ml0.0200mol/l的Zn2+溶液。加入0.10 mol/lHAc~0.10 mol/lAc-缓冲溶液2.0ml以控制溶液的PH值为5.0左右,能否做到?如何做才能使溶液在滴定前后的PH的改变不超过0.2PH单位?
解:①
滴定完毕,产生的
由于
小于产生
所以难以控制PH为5.0左右,Ac-全部转换为HAC。
②
因为
设缓冲溶液中原来的总浓度为C
则: (1)
(2)
从(1) C=2[HAc] (3)
从(2) C=1.63[HAc]+0.031 (4)
(3)-(4)得: 0.37[HAc]-0.031=0
[HAc]=0.083(mol/l)
可以配制,加5.00ml至体系中,则有,可以控制PH变化小于0.2。
7.(略)
8.(略)
9.(略)
10.若以甲酸做溶剂,用0.10强碱滴定强酸,化学计量点的PH值及化学计量点前后0.5%的PH各为多少?
解:甲酸作溶剂时,自递常数为,
计量点时: 对应于
简化,将用[H+]代表
有:[H+]==
即:PHSP=3.1
计量点前0.5%:剩余强酸
PH=3.03
计量点后0.5%:剩余强碱
同上,解得
PS=3.03
11.(略)
12.下列各溶液能否用酸碱滴定法测定,用什么滴定剂和指示剂,滴定终点的产物是什么?
(1) 柠檬酸
(2) NaHS
(3) 氨基乙酸钠
(4) 顺丁烯乙酸
(5) (浓度均为0.1mol/l)
(6) 0.5mol/l氯乙酸 + 0.01mol/l醋酸
解答:(1)柠檬酸,,
因为,所以可以用酸碱滴定法测定,滴定剂NaOH。
POH=3.85
PH=10.15
(2)NaHS H2S:,
因为,可以滴定,滴定剂HCl
PH=4.2
选用甲基橙作指示剂。
(3)氨基乙酸钠 ,
可以用HCl滴定。
可滴定至第一计量点
计量点产物为氨基乙酸,是两性物质
可选用溴甲酚紫做指示剂。
(4)顺丁烯乙酸。,
可用NaOH滴定至第二化学计量点,产物为顺丁烯乙酸盐
POH=6.7
PH=7.3
可选用溴百里酚蓝做指示剂
(5)
不干扰NaOH的测定。
用HCl滴定NaOH,第一计量点体系中为
POH=5.1
PH=8.9
可选用酚酞做指示剂
不能用直接法进行滴定。
但可以采用克氏定氨法测定
(6)氯乙酸 + 醋酸
氯乙酸 醋酸
不能分别滴定。
但因为>10-8,
所以可以滴定至第二计量点。计量点产物ClCH2COO-和Ac-。
POH=5.66
PH=8.34
选用甲酚红+百里酚蓝混合指示剂。
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