-δCO3=Ka1Ka2[H+]2+Ka1[H+]+Ka1Ka210-6.38×10-10.25==0.00546 [10-8]2+10-6.38×10-8+10-6.38×10-10.25[ H2CO3]=cδH2CO3=0.20×0.0233mol/L=4.66×10-3mol/L
- [ HCO3]=cδHCO-=0.20×0.971mol/L=0.194mol/L
3- [ CO3]=cδCO-=0.20×0.00546mol/L=1.09×10-3mol/L
3
16.配制pH =10.0,总浓度1.00 mol/L的NH3-NH4Cl缓冲溶液1 L,需要用13.5 mol/L的
浓氨水多少毫升,NH4Cl多少克? 解:由pH=pKa+lg
cNH3cNH+4cNH3cNH+4 ,得10=9.26+lg
cNH3cNH+4cNH3cNH+4
所以lg=0.74 得 =5.50
由于 cNH3+cNH+=1.0 mol/L 则cNH3=0.85mol/L ,cNH+=0.15mol/L 44 所以需要用13.5 mol/L的氨水:
0.85×1000=63.0ml 13.5 需要NH4Cl:0.15×53.5=8.03g
17.配制pH =5.0,总浓度0.20 mol/L的HAc-NaAc缓冲溶液500 mL,需要用17.5 mol/L
的冰醋酸多少毫升,NaAc多少克?
cHAccHAc解:由pH=pKa-lg ,得5=4.74- lg
cNaAccNaAc 所以lg
cHAcc=-0.26 得 HAc=0.55mol/L cNaAccNaAc 由于 cHAc+cNaAc=0.2mol/L 则cHAc=0.07mol/L ,cNaAc=0.13mol/L 所以需要用17.5 mol/L的冰醋酸:
0.07×0.5×1000=2.0ml 17.5 需要NaAc:0.13×0.5×82=5.33g 18.在100 mL 0.50 mol/L HAc-1.0 mol/L NaAc缓冲溶液中加入1 mL 12 mol/L HCl溶液后,
pH改变了多少? 解:未加入1 mL 12 mol/L HCl溶液前:pH1=pKa-lg
0.5cHAc=4.74-lg=5.04
1cNaAc 加入1 mL 12 mol/L HCl溶液后:c(HCl)=
0.012=1.19×104mol/L
100+10.5?1.19?10?4pH2=4.74-lg=4.04
1?1.19?10?4△pH= pH1- pH2=5.04-4.04=1.0
19.计算用0.1000 mol/L HCl标准溶液滴定20.00 mL同浓度的氨水溶液至化学计量点的pH
值及滴定突跃范围。若以甲基红为指示剂(变色点pH=5.0),终点误差是多少? 解:加入同浓度的氨水溶液至化学计量点时的产物为0.05mol/L NH4Cl,且
Ka(NH?)4Kw1.0?10-14???5.6?10-10 -5Kb1.8?10因为
cKa(NH?)4?0.055.6?10-10?100, cKa>10Kw
所以[H?]?0.05?5.6?10-10?5.29?10-6mol/L pH=–lg[H]=5.28
+
当加入19.98ml的0.1000 mol/L HCl标准溶液时:pH=pKa-3=9.26-3=6.26 当加入20.02ml的0.1000 mol/L HCl标准溶液时:pH=4.3 因此滴定突跃的范围:4.3-6.26
已知氨水的Ka(NH?)4Kw1.0?10-14-10,变色点pH=5.0 ???5.6?10-5Kb1.8?10[H+]ep?[OH-]epcNH3,ep?Ka(NH?)4Et?([H+]ep?[OH-]epcNH3,ep?5?9?δNH3,ep)?100%?(?10[H]?Ka(NH?)4?)?100?105.6?10?(??5)?100%0.0510?5.6?10?10?0.01%
20.用0.1000 mol/L NaOH标准溶液滴定20.00 mL同浓度的甲酸溶液,计算化学计量点的
pH值及滴定突跃范围。若以酚酞为指示剂(变色点pH=9.0),终点误差是多少? 解:加入同浓度的NaOH溶液至化学计量点时的产物为0.05mol/L HCOONa,且
Kw1.0?10-14-10.26 Kb???10-3.74Ka10因为
c0.05?-10.26?100, cKa>10Kw Kb100.260.?05-110?6 1.?6m6-o1l0L?所以 [OH?]/ pH=14-pOH=8.22
当加入19.98ml的0.1000 mol/LNaOH标准溶液时:pH=pKa+3=3.74+3=6.74
当加入20.02ml的0.1000 mol/LNaOH标准溶液时:pH=9.7 因此滴定突跃的范围:6.74-9.7
已知HCOOH的Ka=10-3.74,变色点pH=9.0, 则
Et?([OH-]ep?[H+]epcHA,ep?δHA,ep)?100%?([OH-]ep?[H+]epcHA,ep[H?]??)?100%[H]?Ka10?5?10?910?9?(??9)?100%0.0510?10?3.74?0.02%
21.在0.1000 mol/L H3BO3溶液中加入一定量的甘油,反应生成的配位酸(Ka=4.0×10-6)
用0.1000 mol/L NaOH标准溶液滴定到酚酞变色(变色点pH=9.0),计算化学计量点的pH值和终点误差。
解:加入同浓度的NaOH溶液至化学计量点时的产物为0.05mol/L 有关配位酸的钠盐,且
Kw1.0?10-14-9 Kb???2.5?10-6Ka4?10因为
c0.05??100, cKa>10Kw
-9Kb2.5?10所以[OH-]=0.05?2.5?10-9?1.12?10-5mol/L pH=14-pOH=9.05
已知配位酸的Ka=4×10-6,变色点pH=9.0
Et?([OH-]ep?[H+]epcHA,ep?δHA,ep)?100%?([OH-]ep?[H+]epcHA,ep[H?]??)?100%[H]?Ka
10?5?10?910?9?(??9)?100%0.0510?4?10?6??0.005%
22.某二元弱酸H2A,在pH=2.00时,δH2A=δHA-;pH=7.20时,δHA-=δA2-;求(1)H2A的
计算pKa1和pKa2;(2)此二元弱酸能否分步滴定,其化学第一、第二化学计量点各是多少?(3)各选择何种指示剂确定终点? 解: (1) ∵ 当pH=2.00时,δH2A=δHA-,
??2[H]Ka1[H]∴ ,得Ka1=10-2 ?cc 当pH=7.2时,δHA-=δA2-,
Ka1Ka2c?Ka1[H?]c,得Ka2=10-7.2
(2) 该二元酸满足:
a-85
csp1Ka1≥10,K≥10
a12K因此该二元酸可以分步滴定。 第一化学计量点:
[H+]1=Ka1Ka2?10-2.0?10-7.2=2.5×10-5mol/L, 则pH=4.60
可以选用甲基红为指示剂,滴定终点溶液由红变黄。
第二化学计量点:若用0.100mol/L的NaOH滴定相同浓度的二元酸,则达到终点时
0.100c??0.033mol/L
3[OH-]=cKb1?0.033?10-12?1.8?10-7mol/L
pH=14-pOH=7.26
可以选用溴百里酚蓝为指示剂,滴定终点溶液由黄变蓝。
23.称取1.000克某一元弱酸试样,溶于50.00 mL水。以酚酞为指示剂,用0.1000 mol/L NaOH
标准溶液滴定至终点,消耗NaOH标准溶液26.50 mL。当加入10.00 mL NaOH标准溶液时,pH=5.00。求该弱酸的摩尔质量和解离常数Ka。 解:设一元酸的摩尔质量为MHB, 由题意得:
1.000?0.1000?26.50?10-3 解得MHB=377.36 g/mol MHB加入10.00 mL NaOH标准溶液后,生产的n(B-)=0.1000×10.00=1.00mol, 剩余的n(HB)
=0.1000×(26.50-10.00)=1.65mol
由pH=pKa+lgcb1.00 代入数据得 5.00=pKa+lg
1.65capKa=5.22, 则Ka=10-5.22
24.称取2.000 g面粉试样,经浓硫酸消化后,用浓NaOH碱化并加热蒸馏,蒸出的NH3
以过量的饱和硼酸溶液吸收,吸收液用0.1200 mol/L HCl溶液滴定至终点,消耗45.50 mL,计算面粉中粗蛋白质的质量分数。已知面粉中粗蛋白质含量是将氮含量乘以5.7而得到。
解:反应过程如下:
CmHnN CuSO 或汞盐 CO2+H2O+NH4+
4
H2SO4, K2SO4 +
OH+NH4= NH3+H2O
H3BO3+NH3 = H2BO3-+NH4+ H++H2BO3- = H3BO3
-
所以反应物的质量的关系: nNH3:nHCl?1:1
?蛋白质VHCl?cHCl?MN0.1200?45.50?14?10-3??100%?F?100%?5.7?21.79%
m2.000
25.称取0.500 g石灰石,用少量水润湿后加入25.00 mL 0.1500 mol/L HCI溶液溶解,过量
的盐酸用10.00 mL NaOH溶液返滴。已知1 mL NaOH溶液相当于1.10 mL HCl溶液。求石灰石中CaCO3的百分含量。 解:依据题题:nCaCO3:nHCl?1:2
所以石灰石中CaCO3的百分含量为:
25.00?0.1500?10.00?1.10?0.1500?10-3?1002?CaCO3(%)??100%?21.00% 0.50026.称取1.000 g混合碱(可能含NaOH或Na2CO3、NaHCO3或它们的混合物)试样,以
酚酞为指示剂,用0.2500 mol/L HCI溶液滴定至终点,用去盐酸溶液38.10 mL,加入甲基橙指示剂,继续用HCI溶液滴定至橙色,又用去盐酸溶液25.40 mL。判断混合碱的组成并计算试样中各组分的百分含量。 解:由于V1=38.10mL,V2=25.40mL
V1>V2,所以该混合碱成分为NaOH与Na2CO3的混合物。 发生的反应:
酚酞指示:NaOH + HCl = NaCl + H2O ; Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + H2O 甲基橙指示:NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2
所以 n(Na2CO3)=c(HCl)×V2 n(NaOH)=c(HCl)×(V1-V2)
?NaCO(%)?23cHCl?V2?MNa2CO3m0.2500?25.40?106?10-3?100%??100% 1.000?67.31%cHCl?(V1-V2)?MNaOH0.2500?(38.10-25.40)?40?10?3?NaOH(%)??100%??100%m1.000?12.70%
27.称取0.7500 g混合碱(可能含NaOH或Na2CO3、NaHCO3或它们的混合物)试样,以
酚酞为指示剂,用0.2000 mol/L HCI标准溶液滴定至终点,用去盐酸溶液28.70 mL。加入甲基橙指示剂后,继续用HCI溶液滴定至橙色,又用去盐酸溶液32.10 mL。判断混合碱的组成并计算试样中各组分的百分含量。 解:由于V1=28.70ml,V2=32.10ml
V1 酚酞指示: Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + H2O 甲基橙指示:NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2 所以n(Na2CO3)=c(HCl)×V1 n(NaHCO3)=c(HCl)×(V2-V1)