分析化学习题解答5

；Ka2?6.?3；10Ka3?解： Ka1?7.6?102?4?3?8134.??4 10?2???H2PO4Ka1??HPO4a3????K ?PO3??? ??HPO?；4?????????H???H??cKa1＞40Ka2；c?Ka＜400；cKa1＞20Kw

1?7.6?10?3?(7.6?10?3)2?4?0.010?7.6?10?3 ??H???2 ?5.7?1?30m(olL/ )??由于Ka1?Ka2，溶液中H+主要决定于第一步解离，故??H?????H2PO4??

2??8??HPO?K?6.3?10(mol/L) 4a??26.3?10?8?4.4?10?13??4.8?10?18(mol/L) ?3?PO???5.7?103?4也可通过分布分数计算

10?2.24?10?2.12?10?7.20?3??2.243(10)?(10?2.24)2?10?2.12?10?2.24?10?2.12?10?7.20?10?2.12?10?7.20?10?12.36 =105.40

2??5.40??0.010?10?7.4?4.0?10?8(mol/L) ?HPO4????3cH3PO4?1010?2.12?10?7.20?10?12.36?4??2.243(10)?(10?2.24)2?10?2.12?10?2.24?10?2.12?10?7.20?10?2.12?10?7.20?10?12.36

=10-15.52

3??15.52??0.010?10?17.52?3.0?10?18(mol/L) ?PO4????4cH3PO4?1020.(1)250mg Na2C2O4溶解并稀释至500mL，计算pH＝4.00时该溶液中各种型体的浓度。

0.250解： cNa2C2O4?134?0.0037(mol/L)

0.500(1.0?10?4)2 ?H2C2O4??0.0037?(1.0?10?4)2?1.0?10?4?5.9?10?2?5.9?10?2?6.4?10?5 =3.7×10-6(mol/L)

1.0?10?4?5.9?10?2??HC2O???0.0037?(1.0?10?4)2?1.0?10?4?5.9?10?2?5.9?10?2?6.4?10?5

?4 =2.2×10-3(mol/L)

5.9?10?2?6.4?10?5??C2O???0.0037?(1.0?10?4)2?1.0?10?4?5.9?10?2?5.9?10?2?6.4?10?5

2?4 =1.4×10-3(mol/L)

（2）计算pH＝1.00时，0.10mol/LH2S溶液中各型体的浓度。

(0.10)2解：?H2S??0.10?

(0.10)2?0.10?5.7?10?8?5.7?10?8?1.2?10?15 = 0.10（mol/L）

0.10?5.7?10?8??HS???0.10?(0.10)2?0.10?5.7?10?8?5.7?10?8?1.2?10?15

? =5.8×10-8(mol/L)

5.7?10?8?1.2?10?15??S???0.10?(0.10)2?0.10?5.7?10?8?5.7?10?8?1.2?10?15

2? = 6.9×10-22(mol/L)

21.20.0g六次甲基四胺加12mol/LHCl溶液4.0mL，最后配制成100mL溶液，其pH值为多少？ 解： (CH2)6N4 + HCl = (CH2)6N4H+ + Cl-

满足缓冲溶液最简式的应用条件。

pH?pKa?lg = 5.45

n(CH2)6N4n(CH2)6N4H?20.0?12?0.004140 ?(14.00?8.85)?lg12?0.00422.若配制pH＝10.00 cNH3?cNH??1.0mol/L的NH3-NH4Cl缓冲溶液1.0升，问需要15mol/L

4氨水多少毫升？需要NH4Cl多少克？

解： cNH4Cl1.0?10?10?0.10??0.15(mol/L)

1.0?10?10?5.6?10?10cNH3?0.85mol/L

mNH4Cl?0.15?53.5?8.0(g)

vNH3?H2O?0.85?1000?57(mL)

1523.欲配制100mL氨基乙酸缓冲溶液，其总浓度c＝0.10mol/L，pH＝2.00，需氨基乙酸多少克？还需加多少毫升1.0mol/L的酸或碱？（M=75.07g/mol）

解：需氨基乙酸 m =0.10×0.10×75=0.75(g)

查表知氨基乙酸的pKa1=2.30，pKa2=9.60，

+NH3CH2COOH ?+?NH3CH2COO- ? NH3CH2COO-

+-配制pH=2.00的缓冲溶液需H3NCH2COOH-H3NCH2COO体系，还需在氨基乙酸溶液中加入盐酸。加入盐酸的物质的量就等于+NH3CH2COOH的物质的量，由于C＜20[H+]，[H+]?[OH-]

cHA-[H+]cHA-[H+]?Ka [H]=?Ka=++0.10-cHA+[H]cA-+[H]+0.010=cHA-0.010?4.5?10-3

0.10-cHA+0.010cHA=0.079(mol/L)

VHCl=0.079?100/1000=0.0079(L) = 7.9（ml）

1.024.（1）在100mL由1.0mol/LHAc和1.0mol/LNaAc组成的缓冲溶液中，加入1.0mL6mol/LHCl溶液后，溶液的pH值有何变化？（2）若在100mL pH＝5.00的HAc-NaAc缓冲溶液中加入1.0mL 6.0mol/LNaOH后，溶液的pH增大了0.10单位。问此缓冲溶液中HAc、NaAc的分析浓度各为多少？

解：（1）原溶液的pH值为pH?pKa?lgcNaAc1.0?4.74?lg?4.74 cHAc1.0 加入1.0mL 6mol/LHCl溶液后，溶液的pH值为

pH?4.74?lg 减小了0.05pH。

0.10?1.0?0.001?6.0?4.79

0.10?1.0?0.001?6.0 （2） 5.00?4.74?lgnNaAC????????a nHAcnNaAC?1.0?0.001???b

nHAc?1.0?0.001 5.10?4.74?lg 解之n HAc＝0.040mol；n NaAc＝0.072mol CHAc ＝0.40mol/L；CNaAc＝0.72mol/L

25.计算下列标准缓冲溶液的pH值（考虑离子强度的影响） （1）0.034mol/L饱和酒石酸氢钠；（2）0.010mol/L硼砂溶液。

解： (1) Ka1?9.1?10；Ka2?4.3?10

?4?5cKa2＞20Kw ;c＞20Ka1可采用最简式计算

cKa1??H??HA?Ka；Ka2?1?HA??H?A?2?c Ka2Ka1Ka21?cc??H?KK??aa22??12?H?H???2?AKa1Ka2?2A2? ?H??H??H??????Ka1Ka22?A2??10?3.04?10?4.372?A2?

I?12?0.034?12?0.034?12??0.034?mol/L???0.034 lg?A2???0.50?22???0.30?0.034??1?0.034???0.29??pH??lg?H??(2)

1?3.04?4.37?0.29??3.56 2硼砂是一元弱酸，查表知pKa=9.24

Na2B4O7?7H2O?4H3BO3?2NaOH

2NaOH?2H3BO3?2NaH2BO3?2H2O

cH3BO3?cH2BO3?0.020(mol/L)

I?1c2?Na?2ZNaZ2?1??cHBO?HBO?2323?0.020?1?0.020?1??0.020(mol/L)

2?22??0.020 lg?A2???0.50?12???0.30?0.020??1?0.020???0.059???HBO?0.87

2?3+-cH3BO3?cH2BO3?0.020(mol/L)远远大于[H]和[OH]，可用最简式

pH?pKa?lg?HBO23?3?HBO?9.24?lg30.020?0.87?9.18

0.020 26.某一元弱酸HA试样1.250g用水溶解后稀释至50.00mL，可用41.20mL 0.0900mol/L NaOH滴定至终点。当加入8.24mL NaOH时溶液的pH＝4.30。(1)求该弱酸的摩尔质量；(2)计算弱酸的解离常数Ka和计量点的pH；(3)选择何种指示剂？ 解： (1) MHA?mHA1.250??337.1(g/mol)

cNaOHvNaOH0.04120?0.0900