酸碱平衡和酸碱滴定法
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第5章酸碱平衡和酸碱滴定法
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（NH
3）反应而来，所以参考水准选为HCl, NH
3
和H
2
O
质子条件式为：[ H+ ] + [NH
4
+] = [Cl-] + [OH-]
或[ H+ ] + [NH
4+] = c
2
+ [OH-]
c. 直接取参考水平：H
3PO
4
, HCOOH , H
2
O
质子条件式：[H+] = [H
2PO
4
-] + 2[HPO
4
2-] + 3[PO
4
3-] + [HCOO-]+[OH-]
3．计算下列各溶液的pH。
a．0.050 mol·L-l NaAc；
c．0.10 mol·L-l NH
4
CN；
e．0.050 mol·L-l氨基乙酸；
g．0.010 mol·L-l H
2O
2
液；
i．0.060 mol·L-l HCI和0.050 mol·L-l氯乙酸钠(ClCH
2
COONa)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-= 5.29⨯10-6
pH = 14 – pOH = 8.72
c. NH
4+ 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+= 5.89⨯10-10
pH = 10 – 0.77 = 9.23
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+= 1.06 ⨯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 +
= 1.67 ⨯ 10-7
pH = 7 – 0.22 = 6.78
i. 由于ClCH 2COONa + HCl = ClCH 2COOH + NaCl
所以原溶液可以看成0.050mol/L 的ClCH 2COOH 和0.010mo/LHCl 的混合溶液
设有x mol/L 的ClCH 2COOH 发生离解，则
ClCH 2COOH
ClCH 2COO - + H +
0.05-x x 0.01+x
所以有(0.01)0.05x 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
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
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
=<
3
1.18210H +
-⎡⎤=
=⨯⎣⎦ mol/L
故pH=2.93
2）2 3.8
a 3.8 2.93()
a K 100.121010
K Cr OH H δ+
---+
=
==+⎡⎤+⎣⎦
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 +=+-