武大版分析化学上册答案-第5章-酸碱平衡和酸碱滴定法

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．c1 mol·L-l NH3 + c2 mol·L-l NH4Cl；

c．c1 mol·L-l)H3PO4 + c2 mol·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-]

3．计算下列各溶液的pH 。 a ．0.050 mol·L -l NaAc ； c ．0.10 mol·L -l NH 4CN ； 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 2COONa)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 -] =

105.6100.05-⨯⨯⨯ 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 +] =

'a a K K =

206.2 5.610-⨯⨯⨯ 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+

] =

⨯ 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 ƒ ClCH

2

COO- + 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

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，

[]44HA W HSO H K HSO K HA K -+-⎡⎤⎡⎤=++⎣⎦⎣⎦

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 5.8a K 10101010W

c K ---⋅=⨯=?

1.8a 10100K 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 100.121010K 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

5.010

K-

=⨯

)

解：

200

0.05

40100

NaOH

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

0.05 5.60 5.30lg

0.25

x

x

+

=+

-

得x=0.35

则原缓冲溶液pH=

0.35

5.30lg 5.44

0.25

+=