化学分析(武汉大学编 - 第五版)课后习题答案(6)

2019-08-02 00:35

c. NH4 K5.6 10

-10

HCN Ka = 6.2. ? 10 ’

cKa > 10Kw c > 10 Ka 由近似公式可以得到: +-10

KK'6.2?5.6?10?[H] = = = 5.89 10

pH = 10 – 0.77 = 9.23 d.

?aa+

’ a=

-10

?20

e. 氨基乙酸一端羧基显酸性,一端氨基显碱

-3 -10

??性,Ka1 = 4.5 10, Ka2 = 2.5 10

c/Ka2> 100 且c > 10 Ka1

+

所以[H] = KK = 4.2?2.5?10 = 1.06 -6

? 10

pH = 6-0.03 = 5.97

a1a2?13g. 对于双氧水而言,Ka = 1.8 ? 10

-12

cKa < 10Kw c/Ka> 100 所以可以计算氢离子浓度 +-7

cK?K1.8?10?1?10[H] = = = 1.67 ? 10

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x mol/L的ClCH2COOH发生离解,则

- +

ClCH2COOH = ClCH2COO+ H

0.05-x x 0.01+x

aw?14?14 所以有 = Ka= 1.4 ? 10

-3

?解得x = 4.4 10mol/L

++

那么[H] = 0.0144mol/L pH = -log [H] = 1.84

-2-4.人体血液的pH为7.40,H2CO3,HCO3和CO3在其中的分布分数各为多少? 解:

?HCO23(0.01?x)x0.05?x -3

[H?]2??2[H]?Ka1?[H?]?Ka1?Ka2Ka1?[H?]??2[H]?Ka1?[H?]?Ka1?Ka2=0.0818 =0.918

?HCO?3 =0.001

-l

5.某混合溶液含有0.10 mol·L-6 HCl、2.0-4-l-l×10 mol·L NaHSO4和2.0×10 mol·L HAc。

a.计算此混合溶液的pH。 -lb.加入等体积0.10 mol·L NaOH溶液后,溶液的pH。

2?3?CO?Ka1?Ka2[H?]2?Ka1?[H?]?Ka1?Ka2

解:a. HSO4 Ka2=1.0×10 HAc Ka=1.8-5×10

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, 忽略KW及KHA[HA],

+ 2K+

[H]=(CHSO4--[H])

+ -5

解得[H]=9.90×10 故pH=4.00

-l

6.将H2C2O4加入到0.10 mol·LNa2CO3溶液中,-l

使其总浓度为0.020mol·L,求该溶液的pH(已知H2C2O4的pKa1=1.20,pKa2=4.20,H2CO3的pKa1=6.40,pKa2=10.20,) -l解:相当于0.02 mol·L H2C2O4和0.10 -l

mol·LNa2CO3混合溶液 +2--PBE [H] + [HCO3] + 2[H2CO3] = [OH] -2_+ [HC2O4]+ 2[C2O4]

由于H2C2O4和Na2CO3的浓度都较大,忽略水的离解,又由于H2C2O4和Na2CO3的二级离解相对较弱,可以忽略。

2--∴[HCO3]≈[HC2O4] ??0.1???0.02

?HSO4--2

????H?K??HSO4??KHA?HA??KW???HSO4?HCO32?HC2O4?

Ka1?[H?]Ka1?[H?]?0.1??2?0.02[H?]2?Ka1?[H?]?Ka1?Ka2[H]?Ka1?[H?]?Ka1?Ka2

7.已知Cr的一级水解反应常数为10,若-l只考虑一级水解,则0.010 mol·L2+ Cr(ClO4)3 的pH为多少? 此时溶液中Cr(OH)的分布分数是多大?

解:1)K?c?10?10?10?10K

?3.8?2?5.8aW3+-3.8

?c?101.8?100Ka

mol/L

?Ka?Ka2?4Kac?3??H??1.182?10??2 故pH=2.93

2) 8. 欲使100ml0.10 mol·L-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:HCl+NaAc=HAc+NaCl pH=4.4时,为HAc-NaCl的缓冲溶液,-1CHAc=0.10 mol·L

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

9.今用某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液,其-l中HB的浓度为0.25 mol·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K?5.0?10)

?6a解:(mol/L)

已知p Ka=5.30,pH=5.60

cNaOH?200?0.0540?100

设原缓冲溶液中盐的浓度为x mol/L,故

得x=0.35

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

5.30?lg0.35?5.440.25 则原缓冲溶液pH= 10. 欲配置PH为3.0和4.0的

HCOOH-HCOONa缓冲溶液,应分别往-1200ml0.20 mol·LHCOOH溶液中加入多少-1

毫升1.0 mol·LNaOH溶液? 解:

-l

11.配制氨基乙酸总浓度为0.10 mol·L的缓冲溶液(pH =2.0)100mL,需氨基乙酸多少-l

克?还需加多少毫升1 mol·L酸或碱,所得溶液的缓冲容量为多大? 解:设酸以HA表示,p Ka1=2.35 p Ka2=9.60 1)需HA质量m=0.10×100×75.0×10=0.75(g)

?3


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