第5章 酸碱滴定法.1doc

第5章酸碱滴定法

1．写出下列溶液的质子条件式。

a．c1 mol·L-l NH3 + c2 mol·L-l NH4Cl；

b. c1 mol·L-l NaOH + c2 mol·L-l H3BO3；

c．c1 mol·L-l)H3PO4 + c2 mol·L-l HCOOH；

d. 0.010mol·L-l FeCl.

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-]

b. [ H+ ] + c1 = [H2BO32-]+ [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-]

d. [ H+ ] + [Fe(OH)2+]+ 2[Fe(OH)2+] = [OH-]

2.计算下列各溶液的PH。

a. 0.20 mol·L-1H3PO4；

b.0.10 mol·L-1H3BO4；

c. 0.10 mol·L-1H2SO4；

d. 0.10 mol·L-1三乙醇胺；

e.5×10-8 mol·L-1HCl;

3. 计算下列各溶液的PH。

a. 0.050 mol·L-1NaAc;

b. 0.050 mol·L-1NH4NO3;

c. 0.10 mol·L-1NH4CN;

d. 0.050 mol·L-1K2HPO4;

e. 0.050 mol·L-1氨基乙酸；

f. 0.10 mol·L-1Na2S;

g. 0.010 mol·L-1H2O2溶液；

h. 0.050 mol·L-1CH3CH2NH3+和0.050 mol·L-1NH4Cl的混合溶液；

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

a.对于醋酸而言，K b =K w / K a = 5.6 ⨯ 10-10

应为cK b = 5.6 ⨯ 10-10⨯ 5 ⨯10-2 = 2.8 ⨯ 10-11> 10K w

c/K b> 100

故使用最简式；

[OH-] = ⨯ 10-6

pH = 14 – pOH = 8.72

b. NH4NO3为一元弱碱，NH4+K a’ = 5.6 ⨯ 10-10

c. NH4+K a’ = 5.6 ⨯ 10-10

HCN K a = 6.2. ⨯ 10-10

cK a’ > 10K w c > 10 K a 由近似公式可以得到：

[H+

] =

⨯ 10-10

pH = 10 – 0.77 = 9.23

d.

e. 氨基乙酸一端羧基显酸性，一端氨基显碱性，K a1 = 4.5⨯ 10-3 , K a2 = 2.5 ⨯ 10-10

c/K a2> 100 且c > 10 K a1

所以[H+

] =

⨯ 10-6

pH = 6-0.03 = 5.97

g. 对于双氧水而言，K a = 1.8 ⨯ 10-12

cK a < 10K w c/K a> 100

所以可以计算氢离子浓度

[H+

] =

= ⨯ 10-7

pH = 7 – 0.22 = 6.78

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，H 2CO 3,HCO 3-和CO 32-在其中的分布分数各为多少？ 解：

2

3

2

2

112[][][]H CO

a a a H H K H K K δ+++=+⨯+⨯=0.0818 3

12

112[]

[][]a HCO

a a a K H H K H K K δ-+++⨯=+⨯+⨯=0.918

23

12

2112[][]a a CO

a a a K K H K H K K δ-

++⨯=

+⨯+⨯=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

=4HSO 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 -l Na 2CO 3溶液中，使其总浓度为0.020mol·L -l ，求该溶液的pH(已知H 2C 2O 4的pK a1＝1.20，pK a2＝4.20,H 2CO 3的pK a1＝6.40，pK a2＝10.20,)

解：相当于0.02 mol·L -l H 2C 2O 4和0.10 mol·L -l Na 2CO 3混合溶液

PBE [H +] + [HCO 32-] + 2[H 2CO 3] = [OH -] + [HC 2O 4-]+ 2[C 2O 42_] 由于H 2C 2O 4和Na 2CO 3的浓度都较大，忽略水的离解，又由于H 2C 2O 4

和Na 2CO 3的二级离解相对较弱，可以忽略。 ∴[HCO 32-]≈[HC 2O 4-]

23

24

0.10.02

HCO HC O δδ--

⨯=⨯