基础化学第四章习题答案

1．能够抵抗少量酸、碱或加水稀释，而本身pH 值基本保持不变的溶液，称为缓冲溶液。

2.缓冲容量是衡量缓冲能力大小的尺度。通常用使单位体积缓冲溶液的pH 改变1个单位时，所需加入一元强酸或一元强碱的物质的量表示缓冲容量。影响缓冲容量的主要因素是缓冲系的总浓度和缓冲比；缓冲比一定时，总浓度越大，缓冲容量越大；总浓度一定时，缓冲比越接近于1，缓冲容量越大。缓冲容量与缓冲系中共轭酸的p K a 无关。所以总浓度相同的HAc-NaAc 和H 2CO 3-HCO 3-缓冲系的缓冲容量相同。

3.（1）（2）（4）（5）.

4. 配制pH = 3的缓冲溶液，选HCOOH —HCOO -最合适，因为HCOOH 的pK a = 3.75，与所需的pH 值最接近。

5. 此混合溶液为HCO 3- －CO 32-组成的缓冲溶液。查表4-1，H 2CO 3的p K a2＝10.25。

m o l m o l g g H C O n 119.00.840.10)(1

3=⋅=

--

mol

094.0mol

g 106g

0.10)CO

(1

23

=⋅=

--

n

代入式(4.4)得

15

.10mol

119.0mol 094.0lg

2510)

HCO

)CO lg

p pH 3

23a =+⋅=+=--((n n K

6. H 2C 2O 4：pKa 1 = 1.23 pKa 2 = 4.19

∴应选择-

--24224

2O C O HC 缓冲体系 1]

O

[C ]O [HC ]

O

[C ]O [HC lg

pKa pH 24

24224

242=⇒

-=--

--

则：3:2V :V NaOH O C H

4

22=

7. HAc + NaOH = NaAc + H 2O

初（mol ）：100×0.10 50×0.10

平 (mol)： 50×0.10 50×0.10

c a =30150

1005=+(mol·L -1

) c b =

30

150

1005=

+(mol·L -1

)

pH=pKa-lg

75430

130

1

754.lg

.c c b

a =-= 8．设需加入0.10 mol·L -1HCl 溶液x 毫升，

NH 3·H 2O + HCl = NH 4Cl + H 2O

生成NH 4Cl 的浓度 = 0.10x /(500+x) (mol·L -1

) 剩余NH 3·H 2O 的浓度 = （0.10×500 – 0.10x ）/ (500+x) (mol·L -1)

pOH = 14-10 = 4 x

1.0x 1.050lg

75.4)

x 500/(x 10.0)

x 500/()x 500(10.0lg

75.44--=++--=

62

5101050.x

.x .=- x = 75.5(mL) 设需加入NH 4Cl 的浓度为y mol·L -1，

y

1.0lg

75.44-= 62.5y

1.0= y = 0.018(mol/L)

需加入固体NH 4Cl = 0.018×0.5×53.5 = 0.48(g)

1]

O

[C ]O [HC ]

O

[C ]O [HC lg

pKa pH 24

24224242=⇒

-=--

-

-

则：3:2V :V NaOH O C H

4

22=

9.加入的NaOH 为0.20g÷40g·mol -1=0.005mol 、c (OH -)=0.005mol ÷0.100L=0.05mol ·L -1

设原溶液中共轭碱 [B -]原=xmol·L -1，则加入NaOH 后，

[HB]=0.25mol·L -1－0.05mol·L -1=0.20mol·L -1， [B -]=0.05mol·L -1+xmol·L -1 ，代入式(4.2)

]

HB []B [lg

a p pH -

+=K

1

1

L

mol 20.0L mol )x 05.0(lg

30.560.5--⋅⋅++=

[B -]原=xmol·L -1=0.35mol·L -1

原溶液

45

.5L

mol 25.0L

mol 35.0lg

30.5pH 1

1=⋅⋅+=--

10. 阿司匹林以HAsp 表示，解离后以Asp -表示。

n (HAsp) + n (Asp -) =0.65g÷180.2g·mol -1=0.0036mol

设可以从胃中吸收的HAsp 有xmol ，则已解离为Asp -的有(0.0036-x)mol

)

HAsp ()

Asp

(lg

p pH a n n K -

+=

xmol

mol

)x 0036.0(lg

50.395.2-+=

n (HAsp)=xmol=0.0028mol

可吸收的阿司匹林的质量=0.0028mol×180.2g·mol -1=0.50g 11.（1）求近似值

n (NaOH)=1.8g/40g·mol -1=0.045mol,与丙酸反应生成丙酸钠0.045mol,剩余 酸0.20mol·L -1×0.500L －0.045mol=0.055mol

pH= p K a 78

.4mol

055.0mol 045.0lg

87.4)

COOH H C ()

COO

H C (lg

5252=+=+-

n n

(2) 精确pH 值

c (C 2H 5COONa)=0.045mol/0.500L=0.09mol·L -1