题目

能否用酸碱滴定法直接测定0.1 mol·L-1 的HCOONa和乙酸 (HCOOH和乙酸的pKa分别为3.74和4.74) 若能,选择什么指示剂? (4分)

题目解答

答案

因为HCOOH的pK a =3.74，故HCOO -作为一元碱，其pK b =14-3.74=10.26，不符合cK b＞10 -8这个准确滴定条件，故不可用HCl直接滴定。(2分)；而乙酸的pKa = 4.74，cKa＞10 -8，可用标准碱溶液直接滴定，因其滴定突跃在碱性范围, 可选酚酞为指示剂.(2分)。

解析

步骤 1：判断HCOONa是否可被直接滴定
HCOONa的pKa为3.74，因此HCOO-作为一元碱，其pKb = 14 - 3.74 = 10.26。根据酸碱滴定的准确滴定条件cKb > 10^-8，计算得到0.1 mol·L^-1的HCOONa溶液的Kb = 10^-10.26，因此cKb = 0.1 * 10^-10.26 = 10^-11.26 < 10^-8，不符合准确滴定条件，故不可用HCl直接滴定HCOONa。
步骤 2：判断乙酸是否可被直接滴定
乙酸的pKa为4.74，因此cKa = 0.1 * 10^-4.74 = 10^-5.74 > 10^-8，符合准确滴定条件，可用标准碱溶液直接滴定乙酸。
步骤 3：选择指示剂
由于乙酸的滴定突跃在碱性范围，因此选择酚酞作为指示剂，酚酞在碱性条件下变色，适用于此滴定过程。