第5章酸碱平衡和酸碱滴定法1．写出下列溶液的质子条件式。

a．c1 mol·L-l NH3 + c2 mol·L-l NH4Cl；c．c1 mol·L-l)H3PO4 + c2 mol·L-l HCOOH；解：a. 对于共轭体系，由于构成了缓冲溶液，所以可以将其视为由强酸（HCl和弱碱（NH3）反应而来，所以参考水准选为HCl, NH3和H2O质子条件式为：[ H+ ] + [NH4+] = [Cl-] + [OH-]或[ H+ ] + [NH4+] = c2 + [OH-]c. 直接取参考水平：H3PO4 , HCOOH , H2O质子条件式：[H+] = [H2PO4-] + 2[HPO42-] + 3[PO43-] + [HCOO-]+[OH-]3．计算下列各溶液的pH 。

a ．0.050 mol·L -l NaAc ； c ．0.10 mol·L -l NH 4CN ； e ．0.050 mol·L -l 氨基乙酸； g ．0.010 mol·L -l H 2O 2液；i ．0.060 mol·L -l HCI 和0.050 mol·L -l 氯乙酸钠(ClCH 2COONa)混合溶液。

解：a.对于醋酸而言，K b = K w / K a = 5.6 ⨯ 10-10应为cK b = 5.6 ⨯ 10-10⨯ 5 ⨯10-2 = 2.8 ⨯ 10-11> 10K wc/K b > 100 故使用最简式；[OH -] =105.6100.05-⨯⨯⨯ 10-6pH = 14 – pOH = 8.72c. NH 4+ K a ’ = 5.6 ⨯ 10-10 HCN K a = 6.2. ⨯ 10-10 cK a ’ > 10K w c > 10 K a 由近似公式可以得到：[H +] ='a a K K =206.2 5.610-⨯⨯⨯ 10-10pH = 10 – 0.77 = 9.23e. 氨基乙酸一端羧基显酸性，一端氨基显碱性，K a1 = 4.5⨯ 10-3 , K a2 = 2.5 ⨯ 10-10c/K a2> 100 且c > 10 K a1所以[H+] =⨯ 10-6pH = 6-0.03 = 5.97g. 对于双氧水而言，K a = 1.8 ⨯ 10-12cK a < 10K w c/K a> 100所以可以计算氢离子浓度[H+] =⨯ 10-7pH = 7 – 0.22 = 6.78i. 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 ƒ ClCH2COO- + H+0.05-x x 0.01+x所以有(0.01)0.05x xx+- = Ka= 1.4 ⨯ 10-3解得x = 4.4 ⨯ 10-3mol/L那么[H+] = 0.0144mol/L pH = -log [H+] = 1.845．某混合溶液含有0.10 mol·L -l HCl 、2.0×10-4 mol·L -l NaHSO 4和2.0×10-6 mol·L -l HAc 。

a ．计算此混合溶液的pH 。

b ．加入等体积0.10 mol·L -l NaOH 溶液后，溶液的pH 。

解：a. HSO 4- K a2=1.0×10-2 HAc K a =1.8×10-5均为弱酸，且浓度远低于HCl 的浓度，所以此体系中的HSO 4-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HSO 4-和HAc 的混酸体系，[]44HA W HSO H K HSO K HA K -+-⎡⎤⎡⎤=++⎣⎦⎣⎦忽略K W 及K HA [HA]，[H + ]2=4HSO K -（C HSO4--[H + ]）解得[H + ]=9.90×10-5 故pH=4.007．已知Cr 3+的一级水解反应常数为10-3.8，若只考虑一级水解，则0.010 mol·L -l Cr(ClO 4)3 的pH 为多少? 此时溶液中Cr(OH)2+的分布分数是多大?解：1）3.82 5.8a K 10101010Wc K ---⋅=⨯=?1.8a 10100K c=<2a a a 3K K 4K 1.18210cH +--++⎡⎤==⨯⎣⎦ mol/L故pH=2.932）2 3.8a 3.8 2.93()a K 100.121010K Cr OH H δ+---+===+⎡⎤+⎣⎦9．今用某弱酸HB及其盐配制缓冲溶液，其中HB的浓度为0.25 mol·L-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6a5.010K-=⨯)解：2000.0540100NaOHC==⨯（mol/L）已知p K a=5.30，pH=5.60设原缓冲溶液中盐的浓度为x mol/L，故0.05 5.60 5.30lg0.25xx+=+-得x=0.35则原缓冲溶液pH=0.355.30lg 5.440.25+=11．配制氨基乙酸总浓度为0.10 mol·L-l的缓冲溶液(pH =2.0)100mL，需氨基乙酸多少克?还需加多少毫升1 mol·L-l酸或碱，所得溶液的缓冲容量为多大?解：设酸以HA表示，p K a1=2.35 p K a2=9.601)需HA质量m=0.10×100×75.0×310-＝0.75（g）2）因为氨基乙酸及质子化氨基乙酸构成缓冲溶液，设pH=2时，质子化氨基乙酸浓度为xmol/L，则1lg HAaHAc HpH pKc H-++⎡⎤+⎣⎦=+⎡⎤-⎣⎦即0.12.00 2.35lgx Hx H++⎡⎤-+⎣⎦=-⎡⎤-⎣⎦，解得x=0.079生成0.079mol/L的质子化氨基乙酸，需加酸为0.079×100=7.9ml19. 用10.1mol L -⋅NaOH 滴定10.1mol L -⋅HAc 至8.00pH =。

计算终点误差。

解：SP 时 10.05NaOH c mol L -=⋅105.610wb aK K K -==⨯20b w K c K > 500bcK >6[] 5.2910b OH K c --=⨯1460.728.72sp pH =-+=8.008.720.72ep sp pH pH pH ∆=-=-=-0.720.72%100epa HB wTE K c K -=81000.051.8100.05=⨯=-⨯⨯22. 用10.100mol L -⋅NaOH 滴定10.100mol L -⋅羟胺盐酸盐（3NH OH Cl +-⋅）和10.100mol L -⋅4NH Cl 的混合溶液。

问.a 化学计量点时溶液的pH 为多少？.b 在化学计量点有百分之几的4NH Cl参加了反应？解：(1) 已知3NH OH Cl+-⋅61.110wa K K K -==⨯SP 时，产物为2NH OH 和4NH +2344[]/NH OHNH OH Cl NH NH H K K c c +-+++⋅=⋅⋅6101.110 5.6100.0500/0.050--⨯⨯⨯⨯82.510(/)mol L -=⨯ 7.61pH =(2) SP 时，8[] 2.510/H mol L +-=⨯3410338105.610[]0.0500 1.110(/)2.510 5.610NH NH NH c mol L δ+----⨯=⋅=⨯=⨯⨯+⨯∴参加反应的4NH Cl百分数为：31.110100%2.2%0.0500-⨯⨯=25.称取钢样1.000g ，溶解后，将其中的磷沉淀为磷钼酸铵。

用20.00mL 10.1000mol L -⋅NaOH 溶解沉淀，过量的NaOH 用3HNO 返滴定至酚酞刚好褪色，耗去10.2000mol L-⋅3HNO 7.50mL。

计算钢中P 和25P O 的质量分数。

解：P :424()NH HPO :712MoO :24NaOH :2512P O过量330.27.510 1.510()NaOH mol --=⨯⨯=⨯ 用于滴定磷钼酸铵的3340.12010 1.510 5.010()NaOH mol ---=⨯⨯-⨯=⨯含Ｐ物质的量为：455.010 2.110()24mol --⨯=⨯52.11031%1000.0651P -⨯⨯=⨯=525 2.110142%1000.1512P O -⨯⨯=⨯=⨯28. 标定甲醇钠溶液时，称取苯甲酸0.4680g ，消耗甲醇钠溶液25.50mL ，求甲醇钠的浓度。

解：3CH ONa :65C H COOH，令其浓度为c30.46800.1500(/)25.5010122c mol L -==⨯⨯。