分析化学习题解答5(3)

解： 0.0251.8?1?40＜400；c?Ka＞20Kw

??H????2?Ka?Ka?4cKa2

?1.8?10?4?(1.8?10?4)2?4?0.025?1.8?10?4 ?2= 2.0×10-3（mol/L）

pH = 2.70

（5）1.0×10-4mol/L HCN Ka＝7.2×10-10 解： cKa＞400 ；c?Ka＜20Kw

[H?]?cKa?Kw?0.00010?7.2?10?10?1.0?10?14?2.9?10?7(mol/L)

pH = 6.54

（6）1.0×10-4mol/L NaCN Kb＝1.4×10-5 解： cKb?＜400 ；c?Kb＞20Kw

2?Ka?Ka?4cKa??OH???2

?1.4?10?5?(1.4?10?5)2?4?1.0?10?4?1.4?10?5?

2 = 3.1×105（mol/L）

－

pOH=4.51；pH = 9.49

（7）0.10mol/L (NH2)6N4 Kb=1.4×109

－

解： cKb＞400 ；c?Kb＞20Kw

? ??OH???cKb?0.10?1.4?10?9?1.2?10?5(mol/L)

pOH ＝ 4.92；pH=9.08 （8）0.10mol/L NH4CN KaHCN?7.2?10 ?H??????10；KaNH??5.6?10?10

4KaHCN(cKaNH??Kw)4c?KaHCN 0.10×5.6×10-10＞＞Kw；0.10+7.2×10-10≈0.10

??H????c?KaHCN?KaNH?4c?KaHCN?KaNH? 4 =7.2?10pH = 9.19

?10?5.6?10?10?6.4?10?10(mol/L)

（9）0.10mol/L KHP Ka1＝1.1×103；Ka2＝3.9×106

－

－

解： c·Ka2＞20Kw；c＜20Kw

??H????cKa1Ka2c?Ka－

0.010?1.1?10?3?3.9?10?6 ??30.010?1.1?10 = 6.2×105（mol/L） pH = 4.21

（10）0.10mol/L Na2S Ka1＝5.7×108；Ka2＝1.2×10

－

－15

解： S2??H2O?H?S??3 Kb1?8.3 OH HS??H2O?H2S?OH? Kb2?1.7?10 c?7Kb1?＜400；c?Kb1＞20Kw

2?Ka?Ka?4cKa??OH???2?8.33?8.332?4?0.10?8.33??0.098(mol/L)

2 pH＝13.00

（11）0.10mol/L NH3CH2COOH

解：NH3?CH2COOH?NH3?CH2COO??H? Ka1?4.5?1?30；Ka2?2.5?10由于Ka1＞＞Ka2；溶液中H+主要决定与电泳步解离

?10＋

cKa1＜400；；c·Ka1＞20Kw

??H????2?Ka?Ka?4cKa2

?4.5?10?3?(4.5?10?3)2?4?0.10?4.5?10?3??1.9(mol/L)

2 pH=1.72

19.计算0.010mol/L H3PO4溶液中(1)HPO42- (2) PO43-的浓度。

；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。

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