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1、第3章 习题与部分思考题参考答案3.1 从手册中查出下列各酸的酸度常数pKa，分别计算它们的Ka及与其相应的共轭碱的Kb值。（1）H3PO4；（2）H2C2O4；（3）苯甲酸；（4）NH+4；（5）Ph-NH3+。H3PO4H2C2O4苯甲酸NH+4Ph-NH+312312pKa2.167.2112.321.254.294.219.254.62Ka6.910-36.210-84.810-135.610-25.110-56.210-55.610-102.410-5Kb2.110-21.610-71.410-121.910-101.810-131.610-101.810-54.210-103.2
2、（1）计算pH=5.0时，H3PO4的摩尔分数x3、x2、x1、x0。（2）假定H3PO4各种形式总浓度是0.050 molL-1，问此时H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的浓度各为多少？答案：（1）（2）c=0.050molL-13.3 某溶液中含有HAc、NaAc和Na2C2O4，其浓度分别为0.80、0.29和1.010-4 molL-1。计算此溶液中C2O42-的平衡浓度。答案：溶液的酸度由HAc-Ac-所决定3.4 三个烧杯中分别盛有100mL 0.30 molL-1的HAc溶液。如欲分别将其pH调整至4.50、5.00及5.50，问应分别加入2.0 molL-1的N
3、aOH溶液多少毫升？答案：，可算得x0 pH4.505.005.50x00.350.630.85V(NaOH)5.39.512.83.5 已知NH+4的pKa=9.25。计算I=0.10时，NH+4的pKMa和pKCa。答案：I=0.1时，查附录表一， 3.6 写出下列物质水溶液的质子条件：（1）NH3；（2）NH4Cl；（3）Na2CO3；（4）KH2PO4；（5）NaAc+H3BO3。答案：（1）NH3NH4+H+=OH-（2）NH4ClH+=NH3+OH-（3）Na2CO3H+HCO-3+2H2CO3=OH-（4）KH2PO4H+H3PO4=HPO42-+2PO43-+OH-（5）NaA
4、c+H3PO3 H+HAc=H2BO3-+OH-3.7 计算下列各溶液的pH：（1）0.10 molL-1 ClCH2COOH（氯乙酸）；（2）0.10 molL-1六次甲基四胺(CH2)6N4；（3）0.010 molL-1氨基乙酸；（4）氨基乙酸溶液等电点（即NH3+CH2COOH和NH2CH2COO-两种离子的浓度相等时）；（5）0.10 molL-1 Na2S;（6）0.10 molL-1 H2SO4。答案：（1）0.10molL-1 ClCH2COOH，应用近似式：解一元二方程： pH=1.96（2）0.10molL-1 (CH2)6N4pKb=8.87可用最简式pH=pKw-pOH
5、=14.00-4.94=9.06（3）0.010molL-1氨基乙酸（HA）Ka1与Ka2相差较大，HAc(HA)pH=6.15（4）氨基乙酸溶液等电点H2A+=A-pH=6.06（5）0.10molL-1 Na2SpKa17.05pKb1 1.08pKa212.92pKb2 6.95先按一元弱碱处理，用近似式， 解一元二次方程得，pH=12.77此时， 因此，按一元弱碱处理合理。（6）0.010molL-1 H2SO4 pKa2=1.92H2SO4H+HSO-4（强酸+弱酸）质子条件： H+ = SO42- + c(H2SO4) + OH-解一元二次方程得，H+=10-1.84 pH=1.8
6、43.8 计算下列溶液的pH：（1）50mL 0.10 molL-1H3PO4；（2）50mL 0.10 molL-1 H3PO4+25mL 0.10 molL-1 NaOH；（3）50mL 0.10 molL-1 H3PO4+50mL 0.10 molL-1 NaOH；（4）50mL 0.10 molL-1 H3PO4+75mL 0.10 molL-1 NaOH。答案：（1）50mL 0.10molL-1 H3PO4质子条件： H+=H2PO4-+2HPO42-+3PO43-+OH-H+=先按一元弱酸处理，用近似式，解一元二次方程得，H+=10-1.64 pH=1.64以上结果合理。（2）5
7、0mL 0.10molL-1 H3PO4+25mL 0.10molL-1 NaOH先用最简式，因此，H+与c(H3PO4)，c(H2PO4-)相比，不可忽略，应用近似式解方程得，H+=10-2.29pH=2.29（3）50mL 0.10molL-1 H3PO4+50mL 0.10molL-1 NaOHKa1与Ka2相差较大，H2PO-4=c(H2PO-4)用近似式，（4）50mL 0.10molL-1 H3PO4+75mL 0.10molL-1 NaOH先按最简式，按最简式计算合理，pH=7.213.9 配制pH为2.00和10.00的氨基乙酸缓冲溶液各100mL，其缓冲物质总浓度为0.10m
8、olL-1。问需分别称取氨基乙酸（NH2CH2COOH）多少克？加1.0 molL-1HCl或1.0 molL-1NaOH各多少毫升？（Mr=75.07）答案：（a）配制pH=2.00的缓冲溶液，应加入HClZero Level：c(HCl)，H+A-，H2O质子条件 ： H+H2A+=A-+OH-+c(HCl)c(HCl)=H+H2A+=H+(b)配制pH 10.00的缓冲溶液，应加入NaOHZero Level：c(NaOH)，H+A-，H2O质子条件 ：c(NaOH)+H+H2A+=A-+OH-解法2按共轭酸碱体系计算（a）c(H2A+)=c(HCl)，c(H+A-)=0.10-c(HC
9、l)解得， c(HCl)=0.079molL-1（b）c(A-)=c(NaOH)，c(H+A-)=0.10-c(A-)解得， c(NaOH)=0.062molL-13.10 某滴定反应过程中会产生1.0mmol H+，现加入5.0mL pH为5.00的HAc-Ac-缓冲溶液控制溶液酸度。如欲使反应体系的pH下降不到0.30单位，该缓冲溶液中的HAc和Ac-浓度各为多少？若配制此溶液1L，应加多少克NaAc3H2O和多少毫升冰醋酸（17 molL-1）？答案：方法一解得： 方法二将Ka=10-4.67，H+=10-5.00代入上式，解得， c=1.25molL-13.11 用0.1000 mol
10、L-1 NaOH溶液滴定0.1000 molL-1甲酸溶液，化学计量点的pH是多少？计算用酚酞作指示剂（pT为9.0）时的终点误差。答案：0.1000molL-1NaOH滴定0.1000molL-1 HCOOHHCOOH pKa=3.77 pKb=10.23sp时，酚酞作指示剂，pT=9.0，即pHep=9.0（1）用代数法（2）用Et公式（3）查终点误差图，查图得， Et=0.02%3.12 用2.010-3 molL-1 HCl溶液滴定20.00mL 2.010-3 molL-1Ba(OH)2，化学计量点前后0.1%的pH是多少？若用酚酞作指示剂（终点pH为8.0），计算终点误差。答案：2
11、.010-3molL-1 HCl滴定2.010-3molL-1 Ba(OH)2zero Level：c(HCl)，c(Ba(OH)2)，H2O质子条件： sp前0.1%，pH=8.13sp后0.1%，pH=5.88酚酞作指示剂，pHep=8.03.13 用0.1000 molL-1 HCl溶液滴定20.00mL 0.1000 molL-1 NaOH。若NaOH溶液中同时含有0.2000 molL-1 NaAc，计算化学计量点以及化学计量点前后0.1%时的pH；若滴定到pH7.0，终点误差有多大？答案：0.1000molL-1 HCl 0.1000molL-1 NaOH+0.2000molL-1
12、 NaAc sp时： 0.1000molL-1 NaAcpH=8.88sp前0.1%，有0.1% NaOH未被滴定，溶液中含有：剩pH=9.70sp后0.1%，过量HCl(0.05000.1%)使Ac-转化成HAc：pH=8.06计算pH 7.0时的Et，质子条件： 3.14 用0.5000 molL-1HCl溶液滴定0.5000 molL-1一元弱碱B(pKb=6.00)，计算化学计量点的pH；若所用溶液的浓度都是0.0200molL-1，结果又如何？答案：（1）0.5000molL-1 HCl滴定0.5000molL-1B，（pKb=6.00，pKa=8.00）sp时， sp前0.1%，
13、sp后0.1%， 亦可用误差公式计算：时，pH=0.70故滴定突跃为： 5.00 3.60（2）0.0200molL-1 HCl滴定0.0200molL-1 Bsp时， sp前0.1%， （HB+B） ， 解得，pH=5.21sp后0.1%， （HB+HCl），解得，pH=4.793.15 分别计算0.1000 molL-1 NaOH滴定0.1000 molL-1 H3PO4至pH=5.0和pH=10.0时的终点误差。答案： 0.1000molL-1 NaOH 0.1000molL-1 H3PO4 sp1 H2PO-4(0.0500molL-1) sp2 HPO2-4(0.0333molL-1) H3PO4： pKa1pKa2pKa3 2.
