分析思考题

1970-01-01 08:00

1、写出(NH4)2CO3、(NH4)2HPO4 、NaHS的PBE。

2、写出等摩尔的NaOH、NH3、H3PO4混合溶液的PBE。 3、P163 1

4、浓度为c(mol· L-1)的NaNO3溶液的质子平衡方程是

A. [H+] = [ OH - ] ; B . [ Na+ ] = [ NO3-] = c ; C. [H+] = [Na+ ] = [ NO3- ] + [ OH - ] ; D. [Na+ ] + [ NO3- ] = c

[例]0.050mol/L的AlCl3溶液中αCl-和αAl3+ [解]αCl- =γCl-[Cl-] =γCl- ×3×0.050

γCl- =0.66 αCl-=0.099mol/L

同理:αAl3+=γAl3+[Al3+]=0.050×0.11=0.0055mol/L

例1:C mol/L的HAC体系有如下的MBE C = [HAC] + [AC-] 例2: C mol/L的H3PO4体系

C = [H3PO4]+ [H2PO4-]+ [HPO42-]+ [PO43-]

例3:写出C mol/L的NaCN溶液体系的MBE [Na+] = C

C = [CN-]+ [HCN]

例4:写出2×10-3mol/L的Cu(NO3)2和0.2mol/L的NH3溶液等体积混合后的体系的MBE。

原始组分: NO3- Cu2+ NH3 [NO3-] = 2×10-3mol/L

CCu2+ = [Cu2+]+[Cu(NH3)2+]+[Cu(NH3)22+]+ [Cu(NH3)32+]+[Cu(NH3)42+]+ [Cu(NH3)52+] CNH3 = [NH3]+ [Cu(NH3)2+] + 2[Cu(NH3)22+] + 3[Cu(NH3)32+]+ 4[Cu(NH3)42+] + 5[Cu(NH3)52+] + [NH4+]? 例1: 写出Na2S水溶液的PBE 例2: 写出Na2HPO4的PBE

例3 : 写出等摩尔的NaOH、NH3、H3PO4混 合后的PBE。

1、分析浓度和平衡浓度的书写符号分别是什么? 二者分别所表示的意义是什么?

2、总结出HnA、B(OH)n溶液中各型体分布数 (δ)与溶液中[H+]之间的规律。

3、 δ与酸、碱溶液的分析浓度之间的关系是什么? 4、讨论各型体的分布系数主要应用在哪些方面。

5、H3PO4的pKa1-pKa3分别为 2.12,7.20, 12.36 , 在pH=4.6的H3PO4溶液中的主要存在型体为 。

6、计算在pH=5.0时,0.1mol/LHAC溶液中[AC-]、[HAC]分别是多少? 7、已知磷酸的pKa1 = 2.16, pKa2 = 7.21, pKa3 =

12.32,又已知细胞内液体的pH值由磷酸共轭酸碱对控 制为7.4左右,故其共轭酸碱对型体应为 ___.

A.H3PO4 - H2PO4- B.H2PO4- - HPO42- C.HPO42- - PO43- D.H2PO4- 8、如在纯水中通入CO2, 然后将其pH值调至7.0, 再通入 CO2至饱和, 此时体系中存在的主要型体是____。 已知H2CO3的pKa1 = 6.38, pKa2 = 10.25

A.H2CO3 - HCO3- B.CO32- C.HCO3- D.HCO3- - CO32- E.H2CO3

例1:计算在pH=5.0时,HAC各型体的分布系数。

例2:计算在pH=5.0时,0.1mol/LHAC溶液中[AC-]、[HAC]分别是多少? 例:计算在pH=5.0时,0.1mol/L H2C2O4各型体的平衡浓度。

选择题,共有2小题,每题2分。测试时间为4分钟。

1.已知磷酸的pKa1 = 2.16, pKa2 = 7.21, pKa3 = 12.32,又已知细胞内液体的pH值由磷酸共轭酸碱对控制为7.4左右,故其共轭酸碱对型体应为 ___.

A.H3PO4 - H2PO4- B.H2PO4- - HPO42- C.HPO42- - PO43- D.H2PO4-

2.如在纯水中通入CO2, 然后将其pH值调至7.0, 再通入CO2至饱和, 此时体系中存在的主要型体是____。

已知H2CO3的pKa1 = 6.38, pKa2 = 10.25。

A.H2CO3 - HCO3- B.CO32- C.HCO3- D.HCO3- - CO32- E.H2CO3 答案(BA) 溶液种类 举例 PBE式 公式 使用条件 强 酸 一元弱酸 多元弱酸 弱酸混合 两性物质 缓冲溶液

2、在20ml0.1mol·L-1HAc溶液中加入等体积相同浓度的 NaOH溶液,搅拌均匀后,计算其pH。 已知HAc的Ka=1.8×10-5

3、推导出CHAmol/L的HA、CHBmol/L的HB和CHCmol/L的HC混合混合溶液的[H+]的计算表达式。

4、1.0 × 10-4mol/L NH4Cl溶液的pH。已知NH3的Kb=1.8 × 10-5。 5、计算0.10mol/L HF溶液的pH值,已知 Ka = 7.2×10-4 6、已知0.10 mol· L- 1一元弱酸溶液的pH=3.0, 则 0.10 mol· L- 1共轭碱NaB溶液的pH是( )

A. 11.0 B. 9.0 C. 8.5 D. 9.5 7、计算下列溶液的pH: (1) 50ml 0.1mol·L H3PO4 (2) 50ml 0.1mol·L H3PO4 + 25ml 0.1mol·L NaOH (3) 50ml 0.1mol·L H3PO4 + 50ml 0.1mol·L NaOH (4) 50ml 0.1mol·L H3PO4 + 75ml 0.1mol·L NaOH 例1:计算0.01mol/LHAC溶液的pH值。

例2:计算1.0×10-4mol/L 的NaAC的pH值。 例3:计算0.1mol/L的NH3溶液的pH值。 (在计算时,要先讨论条件,再选择公式。)

例:计算0.10mol/L HF溶液的pH值,已知Ka=7.2×10-4 例:计算1.0 × 10-4mol/L NH4Cl溶液的pH。 已知NH3的Kb=1.8 × 10-5 例:在20ml0.1mol·L-1HAc溶液中加入等体积相同浓度的NaOH溶液,搅拌均匀后,计算其pH。较未加NaOH溶液之前,溶液的pH增大了多少? 已知HAc的Ka=1.8×10-5

例1:计算1.0×10-1mol/L的NaH2PO4的pH值。 例2:计算1.0×10-1mol/L的Na2HPO4的pH值。 NaH2PO4的[H+]的表达式:

[H?]?Ka1(Ka2C?Kw) [H?]?Ka1?CKa2(Ka3C?Kw)? [H]?Ka2?CKa1Ka2C [H?]?Ka1Ka2

Ka1?CKa2Ka3C [H?]?Ka2Ka3

Ka2?CNa2HPO4的[H+]的表达式:

[H?]?

[例]求0.025mol/L的氨基乙酸水溶液的pH

两性物 Ka1= 4.5×10-3 双极离子Ka2 = 2.5×10-10

| |

Kb2 =2.2×10-12作碱较弱← →Ka2作酸较弱

例:P128例19

1、请判断下列哪些溶液体系具有缓冲作用: A 0.1 mol/L HCl

B 1.0×10-5 mol/L NaOH

C 0.1 mol/L NH4Cl和0.5 mol/L NaOH 等体积混合后的溶液。 D 0.1mol/LHCl和0.5mol/LNaAc等体积混 合后的溶液。

2、请写出用来校正pH计的标准溶液有哪些? 3、请举例说明一般缓冲溶液的作用。

4、在0.20 mol/L HCl溶液中,通过加入____,使pH变化至5.5所形成的溶液是pH缓冲溶液。

已知: HAc,pKa = 4.76; NH3,pKb = 4.75; (C5H5N),pKb = 8.74; (CH2)6N4H+,pKa = 5.13 A.吡啶(C5H5N) B.HAc

C.NH3 D.(CH2)6N4H+ 5、在浓度相同的下列盐的水溶液中,其缓冲作用最大的是: A NaHCO3 B NaH2PO4 C Na2B4O7·H2O D Na2HPO4 6、计算下列溶液的pH:

(1) 1.0 mol NH3 + 0.5 mol HCl (2) 0.5 mol NH3 + 1.0 mol HCl (3) 1.0 mol HAC + 0.5 mol NaOH (4) 0.5 mol HAC + 1.0 mol NaOH

7、在1L 0.12mol/L NaAc 0.10 mol/L HAc混合液中加入4克NaOH,该体系的缓冲容量将。 A.不变 B.变小 C.变大 D.难以判断 8、若配制pH=10的NH3-NH4Cl缓冲溶液1L,已知用去15mol/L氨水350ml,问需要NH4Cl多少克?

例:求0.10 mol/L NH4HF2 溶液的pH。 [分析] 体系0.10 mol/L NH4HF2实际是由

(0.10 mol/L) NH4F + (0.10 mol/L)HF 构成。体系中的酸型体有NH4+和HF, 离解常数的对数分别为: pKa = 9.25, pKa(HF) = 3.17

显然: Ka(HF) >> Ka(NH4+), NH4+的离解被抑制。体系中的碱型体有F-。因此该体系主要是(0.10 mol/L) F- + HF (0.10 mol/L)构成的缓冲体系。

[P134例]0.3mol/L的吡啶和0.10mol/L的HCl等体积混合是否为缓冲液?

缓冲溶液的配制

用100 ml 0.01 mol/L NaOH溶液配制pH为9.0的缓冲溶液,需加入多少克NH4Cl?

弱酸 氨基乙酸 氯乙酸 甲酸 丁二酸(琥珀酸) *乙酸 柠檬酸 碳酸 缓 冲 溶 液 饱和酒石酸氢钾 ( 0.034 mol·kg-1 ) 邻苯二甲酸氢钾 ( 0.050 mol·kg-1 ) 0.025 mol·kg-1 KH2PO4 + 0.025 mol·kg-1 Na2HPO4 硼砂 ( 0.010 mol·kg-1 ) 饱和氢氧化钙 pKa 2.5 9.7 2.7 3.65 4.00 5.28 4.65 3.0 4.4 6.1 6.3 10.1 弱酸 *硼砂 *磷酸 弱碱 *六次甲基四胺 三乙醇胺 *三羟甲基甲胺 *NH3 pKa 9.24 2.0 6.9 11.7 pKb 8.74 7.9 5.79 4.63 pH (25oC) 3.557 4.008 6.865 9.180 12.454 测试题:

1.下列四种同浓度的溶液对酸度的缓冲能力最小的是____ 。 A.HCl溶液 B.NaH2PO4,pKa1 = 2.16,pKa2 = 7.21, pKa3 = 12.32 C.同浓度的NaAc - HAc混合液 D.酒石酸氢钾,pKa1 = 3.04, pKa2 = 4.37

2.在1L 0.12mol/L NaAc 0.10 mol/L HAc混合液中加入4克NaOH,该体系的缓冲容量将____。

A.不变 B.变小 C.变大 D.难以判断

3.在0.20 mol/L HCl溶液中,通过加入____,使pH变化至5.5所形成的溶液是pH缓冲溶液。

已知: HAc,pKa = 4.76; NH3,pKb = 4.75; (C5H5N),pKb = 8.74; (CH2)6N4H+,pKa = 5.13 A.吡啶(C5H5N) B.HAc C. NH3 D.(CH2)6N4H+

4.某分析工作者欲配制1升pH=0.64的缓冲溶液,称取纯三氯乙酸(CCl3COOH)16.3g,溶于水后,需加入多少摩尔强酸或强碱用水稀释至1L。 已知:M(CCl3COOH)=163.4,Ka=0.23 。


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