题目

一元弱酸(HA)试样 1.250g,加水 50mL 使其溶解,然后用 0.09000mol/L NaOH 标准溶液滴至化学计量点,用去 NaOH 溶液 41.20mL。在滴定过程中发现,当加入 8.24mL NaOH 溶液, 使溶液的 pH 值为 4.30。求:(1)HA 的分子量;(2)HA 的 Ka;(3)计算化学计量点时的 pH 值;(4)应选用何种指示剂?

一元弱酸(HA)试样 1.250g,加水 50mL 使其溶解,然后用 0.09000mol/L NaOH 标准溶液滴至化学计量点,用去 NaOH 溶液 41.20mL。在滴定过程中发现,当加入 8.24mL NaOH 溶液, 使溶液的 pH 值为 4.30。求:(1)HA 的分子量;(2)HA 的 Ka;(3)计算化学计量点时的 pH 值;(4)应选用何种指示剂?

题目解答

答案

答: (1)设该一元弱酸的分子量为 M,则41.20x0.09000x10=1.250/M,解得:M=337.1g/mol(2)pH=pK3、+lg( cA / cHA ), cA =8.24x0.09000/(50.00+8.24)=0.01273mol/L⏺cHA =(50.00x0.07416-8.24x0.09000)/(50.00+8.24)=0.05093mol/L于是 4.30=pK+lg(0.01273/0.05093),pK=4.902,K=1.25x10(3)化学计量点时,HA 与 NaOH 完全反应生成 NaA, c=0.07416x50.00/(50.00+41.20)=0.04066mol/L,C/K>100,cK>10K,故可采用最简式[OH c)=5.70x10mol/L pOH=5.24,pH=8.76,化学计量点的 pH=8.76,故可用酚酞作指示剂。

解析

步骤 1：计算HA的分子量
根据滴定反应，HA与NaOH反应的化学计量比为1:1。因此，可以利用NaOH的摩尔浓度和体积来计算HA的摩尔数，进而计算出HA的分子量。
步骤 2：计算HA的Ka值
根据滴定过程中加入NaOH溶液后溶液的pH值，可以利用缓冲溶液的pH计算公式来计算HA的Ka值。
步骤 3：计算化学计量点时的pH值
在化学计量点时，HA完全被NaOH中和，生成NaA。根据NaA的浓度和Ka值，可以计算出化学计量点时的pH值。
步骤 4：选择指示剂
根据化学计量点时的pH值，选择合适的指示剂。