U8.5 · 酸碱滴定与滴定曲线练习题 · Acid-Base Titrations
涉及的课：U8.1 酸碱入门U8.5 酸碱滴定与滴定曲线U8.7 pH 与 pKa
- 1填空
用 0.0800 mol/L NaOH 滴定 25.00 mL 某一元酸溶液，到达化学计量点时用去 31.25 mL NaOH。求酸的浓度。
mol/L解析化学计量点时 n(酸) = n(OH⁻) = 31.25 × 0.0800 = 2.500 mmol，c = 2.500 ÷ 25.00 = 0.1000 mol/L。酸是强是弱都一样：化学计量点只看物质的量。
- 2填空
用 0.100 mol/L NaOH 滴定 20.0 mL 0.100 mol/L HNO₂（Ka = 4.6 × 10−4）。求化学计量点的 pH。
解析化学计量点用去 20.0 mL NaOH，生成 2.00 mmol NO₂⁻，总体积 40.0 mL，c(NO₂⁻) = 0.0500 mol/L。Kb = 1.0 × 10−14 ÷ 4.6 × 10−4 = 2.2 × 10−11，c(OH⁻) = √(2.2 × 10−11 × 0.0500) = 1.0 × 10−6 mol/L，pOH = 5.98，pH = 8.02。别忘了体积加倍、浓度减半。
- 3单选
下列滴定中，哪一个的化学计量点 pH = 7.00（25 °C）？
解析强酸与强碱恰好中和，只剩 K⁺ 和 NO₃⁻，都不影响 pH，所以 pH = 7.00。弱酸被强碱滴定，化学计量点时有弱碱（HCOO⁻、CN⁻），pH > 7；弱碱被强酸滴定，化学计量点时有弱酸 NH₄⁺，pH < 7。
- 4单选
用 NaOH 滴定一元弱酸 HA 时，在半中和点（加入的 NaOH 是化学计量点所需的一半）：
解析加入一半的 OH⁻，正好把一半的 HA 变成 A⁻，两者相等。由 Henderson–Hasselbalch 方程，pH = pKa + lg 1 = pKa。所以可以从滴定曲线上半中和点的 pH 读出 pKa。
- 5填空
用 0.100 mol/L NaOH 滴定 20.00 mL 0.100 mol/L HCl。加入 25.00 mL NaOH 后，溶液的 pH 是多少？
解析HCl 2.000 mmol，NaOH 2.500 mmol，已经过了化学计量点（20.00 mL），OH⁻ 过量 0.500 mmol，总体积 45.00 mL，c(OH⁻) = 0.0111 mol/L，pOH = 1.95，pH = 12.05。
- 6单选
用 0.100 mol/L NaOH 溶液滴定 25.0 mL 0.100 mol/L 一元弱酸 HA，滴定曲线如下。HA 的 pKa 约为？
解析等当点在突跃中点，约 25.0 mL；半等当点在 12.5 mL，这时 c(HA) = c(A⁻)，由 Ka = c(H⁺)·c(A⁻)/c(HA) 得 c(H⁺) = Ka，pH = pKa。从曲线读 12.5 mL 处的 pH：约 4.2。2.6 是滴定前弱酸溶液的 pH；8.5 是等当点的 pH（溶液里是 A⁻，呈碱性）；7.0 只对强酸强碱的等当点成立。
- 7单选
用 0.100 mol/L NaOH 溶液分别滴定 25.0 mL 0.100 mol/L 的盐酸和醋酸，得到曲线 P 和 Q。哪条是醋酸？为什么它的等当点 pH 大于 7？
解析两条曲线的等当点都在 25.0 mL（酸的物质的量相同），不同在形状：Q 起点高（约 pH 2.9，醋酸只部分电离），前半段有平缓的缓冲区，突跃短，等当点约 pH 8.7；P 起点约 pH 1.0，等当点 pH 7。醋酸的等当点溶液是 CH₃COONa，CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻，所以 pH > 7。等当点时酸碱恰好反应，NaOH 并不过量。
- 8单选
用 0.100 mol/L 盐酸滴定 25.0 mL 0.100 mol/L 氨水，滴定曲线如下。下列指示剂（括号内为变色范围）中，最合适的是？
解析从曲线读等当点（25.0 mL，突跃中点）的 pH：约 5.3，呈酸性，因为溶液里的 NH₄⁺ 是弱酸。指示剂的变色范围要落在突跃之内、包含等当点 pH：甲基红 4.4–6.2 正好。酚酞在 pH 8 以上就变色，远在等当点之前；溴百里酚蓝的范围在等当点 pH 之上；甲基橙要等到突跃快结束才变色。