分析化学武大五版第五章答案

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 NH4CN；

e．0.050 mol·L-l氨基乙酸；

g．0.010 mol·L-l H2O2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，Kb = Kw / Ka = 5.6  10-10

应为cKb = 5.6  10-10 5 10-2 = 2.8  10-11> 10Kw c/Kb> 100

故使用最简式；

[OH-] = 105.6100.05 = 5.29 10-6

pH = 14 – pOH = 8.72

c. NH4+ Ka’ = 5.6  10-10

HCN Ka = 6.2.  10-10

cKa’ > 10Kw c > 10 Ka

由近似公式可以得到：

[H+] = 'aaKK = 206.25.610 = 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，Ka1 = 4.5 10-3 ,

Ka2 = 2.5  10-10

c/Ka2> 100 且c > 10 Ka1

所以[H+] = 12aaKK = 134.22.510 = 1.06  10-6

pH = 6-0.03 = 5.97

g. 对于双氧水而言，Ka = 1.8  10-12

cKa < 10Kw c/Ka> 100

所以可以计算氢离子浓度

[H+] = awcKK = 14141.810110 = 1.67  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)0.05xxx = Ka = 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 NaHSO4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. HSO4- Ka2=1.0×10-2 HAc Ka=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HSO4-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HSO4-和HAc的混酸体系，44HAWHSOHKHSOKHAK

忽略KW及KHA[HA]，

[H+ ]2=4HSOK（CHSO4--[H+ ]）

解得[H+ ]=9.90×10-5 故pH=4.00 7．已知Cr3+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(ClO4)3 的pH为多少? 此时溶液中Cr(OH)2+的分布分数是多大?

解：1）3.825.8aK10101010WcK

1.8a10100Kc

2aaa3KK4K1.182102cH mol/L

故pH=2.93

2）23.8a3.82.93()aK100.121010KCrOHH

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6a5.010K)

解：2000.0540100NaOHC（mol/L）

已知p Ka=5.30，pH=5.60

设原缓冲溶液中盐的浓度为x mol/L，故0.055.605.30lg0.25xx

得x=0.35

则原缓冲溶液pH= 0.355.30lg5.440.25 11．配制氨基乙酸总浓度为0.10 mol·L-l的缓冲溶液(pH =2.0)100mL，需氨基乙酸多少克?还需加多少毫升1 mol·L-l酸或碱，所得溶液的缓冲容量为多大?

解：设酸以HA表示，p Ka1=2.35 p Ka2=9.60

1)需HA质量m=0.10×100×75.0×310＝0.75（g）

2）因为氨基乙酸及质子化氨基乙酸构成缓冲溶液，设pH=2时，质子化氨基乙酸浓度为xmol/L，则1lgHAaHAcHpHpKcH

即0.12.002.35lgxHxH，解得x=0.079

生成0.079mol/L的质子化氨基乙酸，需加酸为0.079×100=7.9ml

13．计算下列标准缓冲溶液的pH(考虑离子强度的影响)，并与标准值相比较。

a．饱和酒石酸氢钾(0.034 0 mol·L-l)；

c．0.010 0 mol·L-l 硼砂。

解：a. p Ka1=3.04，p Ka2＝4.37

I= 1(10.03410.034)0.0342（mol/L），

查表得，900Ha，400HBa，2500Ba

故0.034lg0.51210.0610.003289000.034H，得0.871H

同理可得0.84HB，20.51B 又a2K20WcK a120Kc

最简式200121221aaaaHBHKKKK

200454129.1104.3102.76100.514aaHHBKKaH

pH=3.56

c. c=0.0100 mol/L，p Ka1=4，p Ka2=9

1(0.020010.02001)0.022I

24723323522BOHOHBOHBO

查表23400HBOa

230.02lg0.512110.003284000.02HBO 故230.869HBO

3323HBOHHBO K=5.8×10-10

23231010105.8105.8106.67100.020.869HHBOHBOac

故pH=9.18

16. 解： 已知10.1molL一元弱酸HB的3.0pH，问其等浓度的共轭碱NaB的pH为多少？（已知：10awKcK，且/100acK）

解：据题意：

[]aHKc 325(10)/10aKc

910wbaKKK 10awKcK /10acK

915101010bOHKc 14.05.09.0pH

19. 用10.1molLNaOH滴定10.1molLHAc至8.00pH。计算终点误差。

解：SP时 10.05NaOHcmolL 105.610wbaKKK

20bwKcK 500bcK

6[]5.2910bOHKc

1460.728.72sppH

8.008.720.72epsppHpHpH

0.720.721010%100epaHBwTEKcK

80.195.251000.051.8100.05

22. 用10.100molLNaOH滴定10.100molL羟胺盐酸盐（3NHOHCl）和10.100molL4NHCl的混合溶液。问.a化学计量点时溶液的pH为多少？.b在化学计量点有百分之几的4NHCl参加了反应？

解：(1) 已知3NHOHCl 61.110waKKK

SP时，产物为2NHOH和4NH

2344[]/NHOHNHOHClNHNHHKKcc

6101.1105.6100.0500/0.050

82.510(/)molL

7.6pH (2) 时，

参加反应的百分数为：

25.称取钢样，溶解后，将其中的磷沉淀为磷钼酸铵。用溶解沉溶解沉淀，过量的用返滴定至酚酞刚好褪色，耗去。计算酞刚好褪色，耗去。计算钢中和的质量分数。

分数。

解：

过量

用于滴定磷钼酸铵的

含Ｐ物质的量为：

28. 标定甲醇钠溶液时，称取苯甲酸，消耗甲醇钠溶液，求甲醇，求甲醇钠的浓度。

解：，令其浓度为