第四章 酸碱滴定法

考试大纲要求

1．掌握常用几种滴定分析方法的原理与应用范围；

2．掌握常用几种滴定分析方法的条件；

3．掌握常用几种滴定分析方法指示剂的选择；

4．了解滴定突跃与滴定突跃范围的概念；

5．熟悉条件电位、条件平衡常数、酸效应系数、最低pH、最佳酸度条件的计算。

内容提要

1．酸碱指示剂变色原理和变色范围极其影响因素，常用酸碱指示剂及混合指示剂；

2．强酸（碱）、一元弱酸（碱）、多元酸（碱）的滴定曲线特征，影响其滴定突跃范围的因素及指示剂的选择；

3．一元弱酸（碱）、多元酸（碱）准确滴定可行性的判断；

4．强酸（碱）、一元弱酸（碱）滴定终点误差的计算；

5．酸碱标准溶液的配置与标定；

6．非水溶液中酸碱滴定法基本原理：溶剂的分类，溶剂的性质（离解性、酸碱性、极性、均化效应和区分效应），溶剂的选择；

7．非水溶液中酸的滴定和碱的滴定。

【配套习题】

一、名词解释

1.  滴定突跃

2．均化效应

3．区分效应

4．质子溶剂

5．缓冲溶液

6.  混合溶剂

7．质子自递反应

8．惰性溶剂

二、填空题

1．酸碱指示剂的选择原则是                 。

2．某人用HCl标准溶液来标定含CO₃^2-的NaOH溶液(以甲基橙作指示剂)，然后用NaOH溶液去测定某试样中HAc, 得到的w_(HAc)将会_______。又若用以测定HCl-NH₄Cl溶液中的w_(HCl),其结果会_________。(填偏高、偏低或无影响)

3．用0.20 mol· L^{- 1}NaOH溶液滴定0.10 mol· L^{- 1} H₂SO₄和0.10 mol· L^{- 1} H₃PO₄的混合溶液时

在滴定曲线上，可以出现    个突跃范围。

4．用双指示剂法（酚酞、甲基橙）测定混合碱样时，设酚酞变色时消耗HCl的体积为V₁，甲基橙变色时，消耗HCl的体积为V₂，则：

（1）V₁>0, V₂=0时，为       

（2）V₁=0, V₂>0时，为         

（3）V₁= V₂=0时，为        

（4）V₁> V₂>0时，为        

（5）V₂> V₁>0时，为       

5．用NaOH滴定HAc，以下几种情况下造成的误差属于哪一类?

（1）选酚酞为指示剂滴定至pH=9.0_______

（2）选酚酞为指示剂，确定终点颜色时稍有出入_______

（3）选甲基橙为指示剂滴定至pH=4.4_______

（4）碱式滴定管中气泡未赶出_______

三、选择题

1．酸碱指示剂一般属于：（   ）

A．无机物             B．有机物

C．有机酸             D．有机弱酸或弱碱

2．导致酸碱指示剂发生颜色变化的外因条件是：（   ）

A．溶液的温度         B．溶液的湿度

C．溶液的电离度       D．溶液的酸碱度  

3．标定HCl滴定液的基准物质是：（   ）

     A．NaOH          B．Na₂CO₃          C．HAc          D．NH₃H₂O          

4．标定NaOH溶液的基准物质是：（   ）

A．HAc            B．Na₂CO₃         C．KHC₈H₄O₄     D．NH₃H₂O       

5．用氢氧化钠滴定液滴定HAc选择的指示剂是：（   ）

     A．石蕊           B．甲基橙          C．酚酞          D．甲基红            

6．以甲基橙为指示剂，用盐酸滴定液滴定Na₂CO₃，滴至溶液从黄色变到橙色，即为终点，此时HCl与Na₂CO₃反应的物质的量之比为：（   ）

       A．2：1           B．1：2            C．1：1             D．3：1              

7．HCl滴定液滴定NH₃. H₂O，应选择的指示剂是：（   ）

A．甲基橙         B．酚酞            C．百里酚酞         D．中性红     

8．强酸强碱滴定类型，其化学计量点的酸碱性是：（   ）

       A． pH＜7         B． pH＞7         C． pH = 7           D. 强酸性

9．强酸滴定弱碱，化学计量点酸碱性是：（   ）

     A．pH＜7         B．pH＞7          C．pH＝7            D．强酸性

10．强碱滴定弱酸，化学计量点的酸碱性是：（   ）

       A．pH＜7        B．pH＞7           C．pH＝7            D．强酸性

11．非水碱量法常用的溶剂是：（   ）

A．冰醋酸        B．无水乙醇        C．醋酐            D．稀醋酸

12．非水碱量法常用的滴定液是：（   ）

A．盐酸          B．高氯酸          C．醋酐            D．冰醋酸

13．OH^-的共轭酸是：（   ）

A．H⁺            B．H₂O            C．H₃O⁺            D．O^2-

14．HPO₄^2-的共轭碱是：（   ）            

A．H₂PO^4-         B．H₃PO₄           C．PO₄^3-            D．OH^- 

15. 在水溶液中共轭酸碱对Ka与Kb的关系是：（   ）

A．K_a·K_b=1        B．K_a·K_b=K_w        C．K_a/K_b=K_w       D．K_b/K_a=K_w

16．欲配制pH=5.1的缓冲溶液，最好选择：（   ）

        A．一氯乙酸（pK_a = 2.86）              B．氨水（pK_b = 4.74）

        C．六次甲基四胺（pK_b = 8.85）          D．甲酸（pK_a = 3.74）

四、综合题

1．某学生按如下步骤配制NaOH标准溶液，请指出其错误并加以改正。

   准确称取分析纯NaOH 2.000g，溶于水中，为除去其中CO₂加热煮沸，冷却后定容并保存于500mL容量瓶中备用。

2．当下列溶液各加水稀释10倍时，其pH值有何变化？计算变化前后的pH值。

（1）0.1mol/L HCl；（2）0.1mol/L NaOH；（3）0.1mol/L HAc；（4）0.1mol/L NH₃H₂0＋0.1mol/L NH₄Cl

3．配制高氯酸冰醋酸溶液（0.05000mol/L）1000ml，需用70% HClO₄ 2 ml，所用的冰醋酸含量为99.8%，相对密度1.05，应加含量为98%，相对密度1.087的醋酐多少毫升，才能完全除去其中的水分？

 

参考答案

一、名词解释

1.  滴定突跃：化学计量点前后0.1% 的变化引起pH急剧变化的现象

2．均化效应：指当不同的酸或碱在同一溶剂中显示相同的酸碱强度水平。

3．区分效应：指不同的酸或碱在同一溶剂中显示不同的酸碱强度水平。

4．质子溶剂：能给出质子或接受质子的溶剂。

5．缓冲溶液：由弱酸及其共轭碱，或由弱碱及其共轭酸所组成的具有一定PH范围缓冲能力的溶液。

6.  混合溶剂：质子溶剂和惰性溶剂混合的溶剂。

7．质子自递反应：溶剂分子间产生质子相互转移的反应称为质子自递反应。

8．惰性溶剂：当溶质的酸和碱在溶剂中起反应时，溶剂分子不参与反应的溶剂称为惰性溶剂。

二、填空题

1．理论变色范围部分或全部的位于突越范围内

2．偏高；无影响

3．2

4. NaOH；NaHCO₃；Na₂CO₃；NaOH + Na₂CO₃；NaHCO₃ + Na₂CO₃

（1）V₁>0, V₂=0时，为       

（2）V₁=0, V₂>0时，为         

（3）V₁= V₂时，为        

（4）V₁> V₂>0时，为        

（5）V₂> V₁>0时，为       

5. 系统误差；随机误差；过失；过失 

三、选择题

1．D；2．D；3．B；4．D；5．D；6．C；7．A；8．C；9．A；10．B；11．A；12．B；13．B；14．C；

15．B；16．B；

四、综合题

1．答：（1）NaOH试剂中会含有水分及CO₃^2-，其标准溶液须采用间接法配制，因此不必准确称量，亦不必定容至500mL，而是在台秤上约称取2g NaOH，最后定容亦是约500ml；

（2）加热煮沸是为除去其中CO₂，然而在碱性中是以CO₃^2-存在，加热不会除去，应当先将水煮沸冷却除去CO₂后加入饱和的NaOH液（此时Na₂CO₃不溶于其中）；

（3）碱液不能保持在容量瓶中，否则碱腐蚀，瓶塞会打不开，应置于具橡皮塞的试剂瓶中。

2．解：

（1）0.1mol/L HCl：

强酸，pH＝－lg0.10＝1.00 稀释后：pH＝－lg0.01＝2.00

（2）0.1mol/L NaOH：

强碱， pOH＝－lg0.10＝1.00   pH＝13.00

稀释后：pOH＝－lg0.01＝2.00  pH＝12.00

（3）0.1mol/L HAc：弱酸

    pH＝2.88

稀释后：

   pH＝3.38

（4）0.1mol/L NH₃H₂0＋0.1mol/L NH₄Cl：缓冲体系

稀释后：

3．解：除去HClO₄中的水所需酸酐：

除去冰醋酸中的水所需酸酐：

V= V₁+ V₂=11.72+11.16=22.88（ml）