分析化学武大五版第五章答案

本文格式为Word版，下载可任意编辑——分析化学武大五版第五章答案1．写出以下溶液的质子条件式。a．c1mol·L-lNH3+c2mol·L-lNH4Cl；c．c1mol·L-l)H3PO4+c2mol·L-lHCOOH；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．计算以下各溶液的pH。a．0.050mol·L-lNaAc；c．0.10mol·L-lNH4CN；e．0.050mol·L-l氨基乙酸；g．0.010mol·L-lH2O2液；

i．0.060mol·L-lHCI和0.050mol·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；

?10[OH-]=5.6?10?0.05=5.29?10-6

pH=14–pOH=8.72c.NH4+Ka’=5.6?10-10HCNKa=6.2.?10-10cKa’>10Kwc>10Ka由近似公式可以得到：

?20[H+]=KaKa'=6.2?5.6?10=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>10Ka1所以[H+]=

Ka1Ka2=4.2?2.5?10?13=1.06?10-6

pH=6-0.03=5.97

g.对于双氧水而言，Ka=1.8?10-12cKa100所以可以计算氢离子浓度

?14?14[H+]=cKa?Kw=1.8?10?1?10=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xmol/L的ClCH2COOH发生离解，则ClCH2COOH?ClCH2COO-+H+

0.05-x

x0.01+x

(0.01?x)x所以有0.05?x=Ka=1.4?10-3

解得x=4.4?10-3mol/L

那么[H+]=0.0144mol/LpH=-log[H+]=1.84

5．某混合溶液含有0.10mol·L-lHCl、2.0×10-4mol·L-lNaHSO4和2.0×10-6mol·L-lHAc。

a．计算此混合溶液的pH。

b．参与等体积0.10mol·L-lNaOH溶液后，溶液的pH。解：a.HSO4-Ka2=1.0×10-2HAcKa=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.参与等体积0.1mol/LNaOH溶液，HCl被中和，体系变为HSO4-???H???KHSO??HSO4?????KHA?HA??KW4和HAc的混酸体系，

忽略KW及KHA[HA]，

[H+]2=

KHSO?4（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0.010mol·L-lCr(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）

Ka?c?10?3.8?10?2?10?5.8?10KW

c?101.8?100Ka

???H????Ka?Ka2?4Kac2?1.182?10?3mol/L

故pH=2.932）

?Cr(OH)2??Ka10?3.8??3.8?0.12?2.93?Ka???H??10?10

9．今用某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液，其中HB的浓度为0.25mol·L-l。于100mL该缓冲溶液中参与200mgNaOH(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的解：

CNaOH?Ka?5.0?10?6)

200?0.0540?100（mol/L）

已知pKa=5.30，pH=5.60

设原缓冲溶液中盐的浓度为xmol/L，故得x=0.35则原缓冲溶液pH=

5.30?lg0.35?5.440.25

5.60?5.30?lg0.05?x0.25?x

11．配制氨基乙酸总浓度为0.10mol·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1mol·L-l酸或碱，所得溶液的缓冲容量为多大?

解：设酸以HA表示，pKa1=2.35pKa2=9.601)需HA质量m=0.10×100×75.0×10＝0.75（g）

2）由于氨基乙酸及质子化氨基乙酸构成缓冲溶液，设pH=2时，

cHA???H????pH?pKa1?lg?cHA??H????3质子化氨基乙酸浓度为xmol/L，则

2.00?2.35?lg?0.1?x??H????x???H??

即，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．计算以下标准缓冲溶液的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(0.0340mol·L-l)；c．0.0100mol·L-l硼砂。解：a.pKa1=3.04，pKa2＝4.37

1(1?0.034?1?0.034)?0.0342I=（mol/L），

查表得，故

aH??900，

aHB??400，

aB2??500

lg?H??0.512?1?0.034??0.06??0.8711?0.00328?900?0.034，得H?

同理可得

?HB?0.84?，

?B?0.512?

c?20Ka2?c?20KWK又a1

?00??H?K?K?K?Ka1a2a1a2???12H?最简式

?B2?

aH????H???H???Ka10?Ka20?B2?9.1?10?4?4.3?10?5??2.76?10?40.514

pH=3.56

c.c=0.0100mol/L，pKa1=4，pKa2=9

I?1(0.0200?1?0.0200?1)?0.022

2?B4O7?5H2O?2H3BO3?2H2BO3?

查表

2aH?2BO3?400

0.021?0.00328?400?0.02故?H2BO3??0.869

lg?HBO??0.512?1?3H3BO3?H??H2BO3?K=5.8×10-10

aH?5.8?10?105.8?10?10???6.67?10?10?HBO??cHBO?0.02?0.8692323故pH=9.18

16.解：已知0.1mol?L一元弱酸HB的pH?3.0，问其等浓度的共轭

?1碱NaB的pH为多少？（已知：Kac?10Kw，且c/Ka?100）解：据题意：

[H?]?KacKb?

Ka?(10?3)2/c?10?5

Kw?10?9c/Ka?KaKac?10Kw

10

OH??Kbc?10?9?10?1?10?5

pH?14.0?5.0?9.0

?1?119.用0.1mol?LNaOH滴定0.1mol?LHAc至pH?8.00。计算终点误差。

cNaOH?0.05mol?L?1SP解：时

Kbc?20Kwc?500Kb

Kb?Kw?5.6?10?10Ka

[OH?]?Kbc?5.29?10?6

pHsp?14?6?0.72?8.72?pH?pHep?pHsp?8.00?8.72??0.7210?0.72?100.72TE%??100KaepcHBKw?0.?19

5.251?00??0.0581?.8?100.05???1?122.用0.100mol?LNaOH滴定0.100mol?L羟胺盐酸盐（NH3OH?Cl）和

01.00molL??1NHC4l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NH4Cl参与了反应？

解：(1)已知NHOH?Cl

?3?Ka??KwK61?.1??10

SP时，产物为NH2OH和NH4

[H?]?KNH?OH?Cl??KNH??cNH?/cNH2OH3440.0500/0.050?6?1?.1?1?0

?10?5.610)

?2?.5?8m1o0l(L/pH?7.