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1、第五章 酸碱滴定法【习题解答】1、写出下列溶液的质子条件：11 1324. ()()a C mol LNHC mol LNH Cl直接参考水准：HCl, NH3 和 H2O42: PBEHNHOHCb11 1233()()C mol LNaOHC mol LH BO直接取参考水准：332,NaOH H BOH O123: PBEHcOHH BOc 431 1)(POHLmolCHCOOHLmolC)(1 2直接取参考水准：H3PO4 , HCOOH , H2O 3 2 :3 42 442HCOOPOHPOPOHOHHPBE1 3. 0.1dmol L FeCl直接取参考水准：Fe3+,H2O2
2、 23: () 2()3() PBEHOHFe OHFe OHFe OH2. 计算下列各溶液的 pH。 a. 0.10 molL-l H3BO3; b. 0.10 molL-l H2SO4; c0.10 molL-l三乙醇胺 d. 5.010-8 molL-l HCl e0.20 molL-l H3PO4。1011 a10 a+1061 a. 5.8 105.8 1010c0.10100K5.8 10H = c5.8 107.6 10pH=5.12waKmol L-10 33a解：已知HBO的K=5.810，cK=0.10，所以可以用最简式进行计算。K0. 102 2422-2-+-2 44
3、2+ 2 22. 1.0 10H =+OH +c+c=cH 20aaaaabH SOKKSOSOcKHKHc HcK已知的，一级离解完全。溶液的质子条件式为整理后得：2 2222 1()()82(0.100.01)(0.100.01)8 0.10 0.010.1120.96aaacKcKcKHmol LpH 78 a7 b-741 b. 5.8 105.8 1010c0.10100K5.8 10OH = c5.8 102.4 10pH=10.38wcKmol L-7 b已知三乙醇胺的K=5.810，cK=0.10，所以可以用最简式进行计算。K0. 10+-+ 2. H =OH +cH 0wdH
4、Clc HK+由于浓度过低，因此不能忽略水离解产生的H，溶液的质子条件式为：整理后得：288214 71425.0 10(5.0 10 )4 101.3 1026.89wcccKHmol LpH a1a2a3323 13 a12 +a11 a1. 227.6 1010,0.05, 0.20 7.6 10 c0.20100K7.6 10KH =-K-242a w aaeKKcKKc -3-8-13 34-8a1-3已知HPO的K=7.610，K=6.310,K=4.410,6. 3 10cK =0. 20，所以可以用下式进行计算。7. 6 102 31)0.20 7.6 100.0354pH=1
5、.46mol L-3(7. 6 103计算下列各溶液的 pH。 a0.050 molL-l NaAc； b. 0.050 molL-l NH4NO3; c0.10 molL-l NH4CN； d. 0.050 molL-l K2HPO4; e0.050 molL-l氨基乙酸； g0.010 molL-l H2O2液； i0.060 molL-l HCI 和 0.050 molL-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 cKb = 5.6 10-10 5 10-2 = 2.810-11 10Kw， c/Kb 100 故
6、使用最简式；-61 bOH = c5.29 10 pH=8.72mol LK10 a10 a+1061 a. 5.5 1010c0.050100K5.5 10H = c5.5 105.24 10pH=5.28wbKmol L+-10 4a已知NH的K=5.510，cK=0.050，所以可以用最简式进行计算。K0. 050c. NH4+ Ka = 5.610-10， HCN Ka = 6.210-10 cKa 10Kw， c 10 Ka 由近似公式可以得到：H+ = pH = 9.23201016.2 5.6 105.89 10aaK Kmol L 2 24321012. K HPO 10202
7、.01 10m9.70aawwaaKdHcKKKcKKHol LpH?a3wa2a2a3wa2（cK+K）为两性物质，其精确计算式为c+K因为，所以不能忽略，又因为，所以c+Kc（cK+K） c+Ke. 氨基乙酸一端羧基显酸性，一端氨基显碱性，Ka1 = 4.510-3，Ka2 = 2.510-10 c/Ka2 100，且 c 10 Ka1所以H+ = 1361 124.5 2.5 101.1 10aaHK Kmol L所以：pH =5.96 g. 对于双氧水而言，Ka = 1.810-12, cKa 100H+ = 71 a= c1.8 10 pH=6.74wKmol LKi. 由于 ClC
8、H2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl所以原溶液可以看成 0.050 molL-l的 ClCH2COOH 和 0.010 molL-l HCl 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+x31.4 10aK（0.01+x）x所以有0. 05-x 解得 x = 4.4 10-3mol/L 那么H+ = 0.0144 molL-l pH = -log H+ = 1.84 4. 人体血液的 pH 值为 7.40，H2CO3、HCO3-和 CO32-在其中的分布分数各为多
9、少？ 解：已知 H2CO3的 Ka1 = 4.2 10-7，Ka2 = 5.6 10-11。设 2、1和 0分别为 H2CO3、HCO3-和 CO32-的分布分数，则222 1121 12 11212 02 1128.7%91.4%0.13%aaaaaaaaaaaaH HKHK KKH HKHK KK K HKHK K5某混合溶液含有 0.10 molL-l HCl、2.010-4 molL-l NaHSO4和 2.010-6 molL-l HAc。 a计算此混合溶液的 pH。 b加入等体积 0.10 molL-l NaOH 溶液后，溶液的 pH。 解：a. HSO4- Ka2=1.010-2
10、 HAc Ka=1.810-5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，2-2-+-2 44 2+51H =+OH +Ac =cH 9.9 10 pH=4.00aaKSOSOKHmol L解方程得：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 molL-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?2 311010041
11、.18 10 m 2.932aw aaaaccKKKKKK cHol LpH?解：(1)因为，又因为（2）0.12 aK HH8. 欲使 100 ml 0.10 molL-1HCl 溶液的 pH 从 1.00 增加至 4.44，需加入固体 NaAc 多少克 （忽略溶液体积的变化）？ 解: NaAc 与 HCl 的反应为: HCl+ NaAc = NaCl+ HAc pH=4.44 时，为 HAc-NaAc 缓冲溶液，cHAc=0.10 molL-1，则：4.4510.101.8 10100.050()1.23HAc aAcAcAcNaAcHAcNaAcAccHKcccmol LmccVMg解得
12、：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 molL-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 Ka=5.010-6) 解：12000.0540 100NaOHcmol L 已知 pKa=5.30，pH=5.60设原缓冲溶液中盐的浓度为 x mol/L，故0.055.605.30lg0.25x x 得 x=0.35则原缓冲溶液 pH= 0.355.30lg5.440.2511配制氨基乙酸总浓度为 0.10 molL-l的缓冲溶液
13、(pH =2.0)100mL，需氨基乙酸多少克? 还需加多少毫升 1 molL-l酸或碱，所得溶液的缓冲容量为多大? 解：设酸以 HA 表示，pKa1=2.35 pKa2=9.60 (1)需 HA 质量 m=0.1010075.010-30.75（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2 1 lgH A a HAcH pHpKcH 即，解得 x=0.0790.12.002.35lgxH xH生成 0.079mol/L 的质子化氨基乙酸，需加酸为 0.079100=7.9ml (3)因为缓冲溶液的 pH=2.0，H+OH-，
14、所以可按下式计算此缓冲溶液的容量。1 22.302.300.072()aacKHHmol LHK 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 molL-l)； c0.010 0 molL-l 硼砂。 解：a. pKa1=3.04，pKa24.37I=（mol/L），1(1 0.034 1 0.034)0.0342 查表得，2900, 400, 500HHBB故，得0.034lg0.512 10.061 0.00328 9000.034H 0.871H同理可得,，0.84HB20.51B2+2 a1+ a1a2a1a22+41 Hc10, 10K1H = K KKKH 2.8 10pH=3.55awHBHK cKmol L
