单选题
261.用强碱滴定一元弱酸时,应符合cKa≥10-8的条件,这是因为( )。
A
cKa<10-8时滴定突跃范围窄
B
cKa<10-8时无法确定化学计量关系
C
cKa<10-8时指示剂不发生颜色变化
D
cKa<10-8时反应不能进行
答案解析
正确答案:A
解析:
这是一道关于酸碱滴定可行性判据的经典题目。以下是详细的解析:
### 核心考点
**强碱滴定一元弱酸的可行性条件及其原理。**
### 详细解析
1. **滴定突跃与准确滴定的关系**
* 在酸碱滴定中,为了能够准确地确定滴定终点,滴定曲线在化学计量点附近必须有一个明显的 pH 值突变,即**滴定突跃**。
* 指示剂的选择依赖于这个突跃范围。只有当突跃范围足够大(通常认为至少要有 0.3~0.5 个 pH 单位的变化,且涵盖指示剂的变色范围)时人眼才能敏锐地观察到指示颜色的变化,从而将滴定误差控制在允许范围内(通常为 ±0.1% 或 ±0.2%)。
2. **$cK_a$ 对突跃范围的影响**
* 对于一元弱酸 HA,其被强碱滴定的突跃范围大小主要取决于酸的浓度 $c$ 和解离常数 $K_a$ 的乘积。
* **$K_a$ 越小**(酸越弱),或者 **$c$ 越小**(浓度越稀),滴定曲线在化学计量点附近的坡度就越平缓,**突跃范围就越窄**。
* 经过理论计算和实验验证,当 $cK_a < 10^{-8}$ 时,滴定突跃范围非常小(通常小于 0.3 个 pH 单位)。在这种情况下,常用的酸碱指示剂无法产生敏锐的颜色变化,或者颜色变化过程拖沓,导致无法准确判断终点,滴定误差会超过允许范围。
3. **选项分析**
* **A. $cK_a < 10^{-8}$ 时滴定突跃范围窄**:**正确**。这是根本原因。因为突跃太窄,没有合适的指示剂能准确指示终点,所以被认为不能直接准确滴定。
* **B. $cK_a < 10^{-8}$ 时无法确定化学计量关系**:**错误**。化学反应的计量关系是由反应方程式决定的(如 $\text{HA} + \text{OH}^- \rightarrow \text{A}^- + \text{H}_2\text{O}$,比例为 1:1),这与酸强弱或浓度无关,始终存在确定的计量关系。
* **C. $cK_a < 10^{-8}$ 时指示剂不发生颜色变化**:**错误**。指示剂依然会随 pH 变化而变色,但因为突跃范围太窄,pH 变化缓慢,指示剂的变色过程不敏锐(渐变而非突变),导致难以捕捉准确的终点,而不是完全不变色。
* **D. $cK_a < 10^{-8}$ 时反应不能进行**:**错误**。弱酸与强碱的中和反应平衡常数 $K_t = K_a / K_w$ 通常很大,反应在热力学上是趋于完全进行的。即使 $K_a$ 很小,反应依然可以进行到底,只是缺乏合适的物理信号(突跃)来指示终点。
### 结论
之所以要求 $cK_a \ge 10^{-8}$,是为了保证滴定曲线在化学计量点附近有足够宽的**滴定突跃范围**,以便选择合适的指示剂准确指示终点。
故正确答案为 **A**。
题目纠错
化学分析工技能大赛考试题库
相关题目
单选题
139. ( )滴定管注入溶液调节初始读数时,应等待1~2分钟。
单选题
138. ( )将7.63350修约为四位有效数字的结果是7.634。
单选题
137. ( )直接法配制标准溶液必需使用基准试剂。
单选题
136. ( )比色分析中显色时间越长越好。
单选题
135. ( )用0.01mol/LHNO3滴定0.01mol/LNaOH溶液时,滴定终点的PH值为7。
单选题
134. ( )在络合滴定中,一般使用金属指示剂指示滴定终点。
单选题
133. ( )用盐酸标准溶液滴定氨水,可选择甲基红或酚酞作指示剂。
单选题
132. ( )在实验室中浓碱溶液应贮存在聚乙烯塑料瓶中。
单选题
131. ( )在分析工作中过失误差是不可预料的.因此也是不可避免的。
单选题
130. ( )测定结果精密度好,准确度不一定好。
