题目
6.37 某二元弱酸H2 B,已知 =1.92 时, ((H)_(2)B)=c((HB)^-);PH=6.22 时, ((HB)^-)=-|||-)。请计算:(1)H2B的KΩ和KΩ;(2)当溶液中 ^- 型体浓度达最大时,pH是多少?-|||-(3)若用 (NaOH)=0.1000molcdot (L)^-1 的NaOH溶液滴定 ((H)_(2)B)=0.1000molcdot (L)^-1 的-|||-H2B,滴定至第一和第二化学计量点时,溶液的pH各为多少?应选择何种指示剂?

题目解答
答案

解析
步骤 1:计算 $K_{a1}$ 和 $K_{a2}$
已知 $PH=1.92$ 时,$c(H_2B)=c(HB^-)$,根据酸碱平衡原理,$K_{a1} = \frac{[H^+][HB^-]}{[H_2B]}$,由于 $[H^+] = 10^{-1.92}$,$[H_2B] = [HB^-]$,所以 $K_{a1} = 10^{-1.92}$。
已知 $PH=6.22$ 时,$c(HB^-)=c(B^{2-})$,根据酸碱平衡原理,$K_{a2} = \frac{[H^+][B^{2-}]}{[HB^-]}$,由于 $[H^+] = 10^{-6.22}$,$[HB^-] = [B^{2-}]$,所以 $K_{a2} = 10^{-6.22}$。
步骤 2:计算 ${HB}^{-}$ 型体浓度达最大时的pH
当 ${HB}^{-}$ 型体浓度达最大时,$K_{a1} = K_{a2}$,即 $10^{-1.92} = 10^{-6.22}$,解得 $pH = 4.07$。
步骤 3:计算第一和第二化学计量点时的pH
第一化学计量点时,$c(H_2B) = 0.1000mol\cdot L^{-1}$,$c(NaOH) = 0.1000mol\cdot L^{-1}$,$c(HB^-) = 0.1000mol\cdot L^{-1}$,$c(B^{2-}) = 0$,$[H^+] = \sqrt{K_{a1} \cdot c(HB^-)} = \sqrt{10^{-1.92} \cdot 0.1000} = 10^{-1.46}$,$pH = 1.46$。
第二化学计量点时,$c(H_2B) = 0$,$c(NaOH) = 0.1000mol\cdot L^{-1}$,$c(HB^-) = 0$,$c(B^{2-}) = 0.1000mol\cdot L^{-1}$,$[OH^-] = \sqrt{K_{w}/K_{a2} \cdot c(B^{2-})} = \sqrt{10^{-14}/10^{-6.22} \cdot 0.1000} = 10^{-3.89}$,$pOH = 3.89$,$pH = 14 - 3.89 = 10.11$。
已知 $PH=1.92$ 时,$c(H_2B)=c(HB^-)$,根据酸碱平衡原理,$K_{a1} = \frac{[H^+][HB^-]}{[H_2B]}$,由于 $[H^+] = 10^{-1.92}$,$[H_2B] = [HB^-]$,所以 $K_{a1} = 10^{-1.92}$。
已知 $PH=6.22$ 时,$c(HB^-)=c(B^{2-})$,根据酸碱平衡原理,$K_{a2} = \frac{[H^+][B^{2-}]}{[HB^-]}$,由于 $[H^+] = 10^{-6.22}$,$[HB^-] = [B^{2-}]$,所以 $K_{a2} = 10^{-6.22}$。
步骤 2:计算 ${HB}^{-}$ 型体浓度达最大时的pH
当 ${HB}^{-}$ 型体浓度达最大时,$K_{a1} = K_{a2}$,即 $10^{-1.92} = 10^{-6.22}$,解得 $pH = 4.07$。
步骤 3:计算第一和第二化学计量点时的pH
第一化学计量点时,$c(H_2B) = 0.1000mol\cdot L^{-1}$,$c(NaOH) = 0.1000mol\cdot L^{-1}$,$c(HB^-) = 0.1000mol\cdot L^{-1}$,$c(B^{2-}) = 0$,$[H^+] = \sqrt{K_{a1} \cdot c(HB^-)} = \sqrt{10^{-1.92} \cdot 0.1000} = 10^{-1.46}$,$pH = 1.46$。
第二化学计量点时,$c(H_2B) = 0$,$c(NaOH) = 0.1000mol\cdot L^{-1}$,$c(HB^-) = 0$,$c(B^{2-}) = 0.1000mol\cdot L^{-1}$,$[OH^-] = \sqrt{K_{w}/K_{a2} \cdot c(B^{2-})} = \sqrt{10^{-14}/10^{-6.22} \cdot 0.1000} = 10^{-3.89}$,$pOH = 3.89$,$pH = 14 - 3.89 = 10.11$。