第5章_酸碱滴定法答案

1．写出下列溶液的质子条件式。

a．c1mol·L-l NH3 + c2mol·L-l NH4Cl；

c．c1mol·L-l)H3PO4 + c2mol·L-l HCOOH；

解：

a. 对于共轭体系，由于构成了缓冲溶液，所以可以将其视为由强酸（HCl和弱碱（NH3）反应而来，所以参考水准选为HCl, NH3和

H2O

质子条件式为：[ H+ ] + [NH4+] = [Cl-] + [OH-]

或[ H+ ] + [NH4+] = c2 + [OH-]

c. 直接取参考水平：H3PO4 , HCOOH , H2O

质子条件式：[H+] = [H2PO4-] + 2[HPO42-] + 3[PO43-] + [HCOO-]+[OH-] 2．计算下列各溶液的pH

3．计算下列各溶液的pH

i．0.060 mol·L-l HCI和0.050 mol·L-l氯乙酸钠(ClCH2COONa)混合溶液。

解: a NaAc为一元弱碱, 其K b=K w/K HAc=5.6×10-10

i. 由于ClCH2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl

所以原溶液可以看成0.050mol/L的ClCH2COOH和

0.010mo/LHCl的混合溶液设有x mol/L的ClCH2COOH发生离解，则

ClCH2COOH ClCH2COO- + H+

0.05-x x

0.01+x

所以有(0.01)

0.05

x x

x

+

-= K

a= 1.4 ⨯

10-3

解得x = 4.4 ⨯10-3mol/L

那么[H+] = 0.0144mol/L pH = -log [H+] = 1.84

4.人体血液的PH为7.40,H2CO3,HCO3-和CO2-在其中的分布分数各为多少？

H2CO3 Ka1=4.30×10^-7 Ka2=5.61×10^-11(引自张祖德无机化学)

H2CO3的分布分数=[H+]^2 / { [H+]^2 + [H+]×Ka1 + Ka1×Ka2} =[10^(-7.4)]^2 / {[10^(-7.4)]^2+ [10^(-7.4)]×4.30×

10^-7 + (4.30×10^-7 ) ×5.61×10^-11} =0.085

HCO3-的分布分数= [H+]×Ka1 / { [H+]^2 + [H+]×Ka1 + Ka1×Ka2}

= {10^(-7.4)×4.30×10^-7}/ {[10^(-7.4)]^2+ 10^(-7.4)×4.30×10^-7 + 4.30×10^-7 ×5.61×10^-11}=0.914

CO32-的分布分数= Ka1×Ka2/ { [H+]^2 + [H+]×Ka1 + Ka1×Ka2} = {4.30×10^-7 ×5.61×10^-11}/ {[10^(-7.4)]^2+ 10^(-7.4)×4.30×10^-7 + 4.30×10^-7 ×5.61×10^-11}=0.001

5．某混合溶液含有0.10 mol·L -l HCl 、2.0×10-4 mol·L -l NaHSO 4

和2.0×10-6 mol·L -l HAc 。

a ．计算此混合溶液的pH 。

b ．加入等体积0.10 mol·L -l NaOH 溶液后，溶液的pH 。 解：a. HSO 4- K a2=1.0×10-2 HA

c K a =1.8×10-5

均为弱酸，且浓度远低于HCl 的浓度，所以此体系中的HSO 4-和HAc 在计算pH 值时刻忽略。故pH=1.00。

b.加入等体积0.1mol/LNaOH 溶液，HCl 被中和，体系变为HSO 4-和HAc 的混酸体系，

H +⎡⎤=⎣⎦

忽略K W 及K HA [HA]， [H + ]2=

4

HSO K -

（C HSO4--[H + ]）

解得[H + ]=9.90×10-5 故pH=4.00

6. 将H 2C 2O 4加入到0.10 mol ·L -1Na 2CO 3溶液中，使其浓度为0.020 mol ·L -1，求该溶液的pH ？(H 2C 2O 4:pKa 1=1.20,pKa 2=4.20;H 2CO 3：pKa 1=6.40；pKa 2=10.20)

7．已知Cr 3+的一级水解反应常数为10-3.8，若只考虑一级水解，则0.010 mol·L -l Cr(ClO 4)3 的pH 为多少? 此时溶液中Cr(OH)2+的分布分数是多大?

解：1）

3.82 5.8

a K 10101010W

c K ---⋅=⨯=

1.8a 10100

K c

=<

2a a a 3

K K 4K 1.18210c

H +

--++⎡⎤=

=⨯⎣⎦ mol/L

故pH=2.93

2）

2 3.8

a 3.8 2.93()

a K 100.121010

K Cr OH H δ+

---+

=

==+⎡⎤+⎣⎦

8.欲使100 ml 0.10 mol ·L -1HCl 溶液的pH 从1.00增加至4.44，需加入固体NaAc 多少克（忽略溶液体积的变化）？

9．今用某弱酸HB 及其盐配制缓冲溶液，其中HB 的浓度为0.25 mol·L -l 。于100mL 该缓冲溶液中加入200 mg NaOH(忽略溶液体积的变化)，所得溶液的pH 为5.60。问原来所配制的缓冲溶液的pH 为多少? (已知HB 的

6

a 5.010K -=⨯)

解：

200

0.05

40100NaOH C =

=⨯（mol/L ）

已知p K a =5.30，pH=5.60

设原缓冲溶液中盐的浓度为x mol/L ，故

0.055.60 5.30lg

0.25x x +=+-

得x=0.35 则原缓冲溶液pH=

0.35

5.30lg

5.440.25+=

10. 欲配制pH 为3.0和4.0的HCOOH-HCOONa 缓冲溶液，应分别往200ml 0.20 mol ·L -1HCOOH 溶液中加入多少毫升1.0 mol ·L -1 NaOH 溶液。