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c(NaHC03)=
(v2?v1)?c(HCl)
25.00v1?c(HCl)
25.00c(Na2C03) =
第四章 习题 习题4-1
4.1 下列各种弱酸的pKa已在括号内注明，求它们的共轭碱的pKb； (1)HCN(9.21)；(2)HCOOH(3.74)；(3)苯酚(9.95)；(4)苯甲酸(4.21)。 解： (1) HCN pKb=14-9.25=4.79 (2) HCOOH pKb=14-3.74=10.26 (3) 苯酚 pKb=14-9.95=4.05 (4) 苯甲酸 pKb=14-4.21=9.79
4.2. 已知H3PO4的pKa=2.12，pKa=7.20，pKa=12.36。求其共轭碱PO43-的pKb1，HPO42-的pKb2．和H2PO4- 的p Kb3。
解： PO43- pKb=14-12.36=1.64 HPO42- pKb=2．14-7.20=6.80
H2PO4- pKb=14-2.12=11.88
4.3 已知琥珀酸(CH2COOH)2(以H2A表示)的pKal=4.19，pKb1=5.57。试计算在pH4.88和5．0时H2A、HA-和A2-的分布系数δ2、δ1和δ0。若该酸的总浓度为0.01mol·L-1，求pH＝4.88时的三种形式的平衡浓度。
解： pH=4.88 〔H+〕=1.32×10-5 =0.145 =0.710 =0.145 pH=5
=0.109
=0.702 =0.189
pH=4.88 c(H2A)=0.01mol·L-1 c(H2A)=0.145×0.01=1.45×10-3mol·L c(HA-)=0.710×0.01=7.10×10-3mol·L c(A2-)=0.145×0.01=1.45×10-3mol·L-1
4.4 分别计算H2CO3(pKa1=6.38，pKa2=10.25)在pH=7.10，8.32及9.50时，H2CO3，HCO3-和CO32-的分布系数δ2` δ1和δ0。 解：pH=7.10
=0.16
=0.84 =5.94×10-4 pH=8.32
=0.0112
16
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=0.979 =0.0115
pH=9.50 =6.34×10-4 =0.851 =0.150
4.5 已知HOAc的pKa =4.74，NH3·H20的pKb=4.74。计算下列各溶液的pH： (1)0.10 mol·L-1HOAc； (2)0.10 mol·L-1NH3·H2O； (3)0.15 mo1·L-1NH4Cl； (4)0.15 mol·L-1NaOAc。 解：(1) 0.1mol·L-1HAc ∵ cKa?0.1?10?510c?Ka?0.1?10?4.74?10Kw
∴〔H+〕=0.1?10?4.74?1.35?10?3mol?L?1
pH=2.87
(2) 0.10 mol·L-1NH3·H2O (3) 0.15 mo1·L-1NH4Cl (4) 0.15 mol·L-1NaOAc
4.6计算浓度为0.12 mol·L-1的下列物质水溶液的pH(括号内为pKa)。(1)苯酚(9.95)；(2)丙烯酸(4.25)；(3)吡啶的硝酸盐(C5H5NHN03)(5.23)。 解：(1) 苯酚(9.95) (2) 丙烯酸(4.25)
(3) 吡啶的硝酸盐(C5H5NHNO3)(5.23)
4.7 计算浓度为0.12 mol·L-1的下列物质水溶液的pH(pK：见上题)。 (1)苯酚钠；(2)丙烯酸钠；(3)吡啶。 解：(1) 苯酚钠 (2) 丙烯酸钠 (3) 吡啶
4.8 计算下列溶液的pH:(1)0.1mol·L-1NaH2PO4；(2)0.05 mol·L-1K2HPO4 . 解：(1) 0.1mol·L-1NaH2PO4 (2) 0.05 mol·L-1K2HPO4
4.9 计算下列水溶液的pH(括号内为pKa)。
(1)0.10mol·L-1乳酸和0.10mol·L-1乳酸钠(3.76)；
(2)0.01 mol·L-1邻硝基酚和0.012mol·L-1邻硝基酚的钠盐(7.21) (3)0.12mol·L-1氯化三乙基胺和0.01 mol·L-1三乙基胺(7.90)； (4)0.07mol·L-1氯化丁基胺和0.06mol·L-1丁基胺(10.71)。 解：(1) 0.10mol·L-1乳酸和0.10mol·L-1乳酸钠(3.76) pH=3.76
-+-+
由于ca〉〉〔OH〕－〔H〕,且cb〉〉〔OH〕－〔H〕 所以最简式计算是合理的
(2) 0.01 mol·L-1邻硝基酚和0.012mol·L-1邻硝基酚的钠盐(7.21) pH=7.29
-+-+
由于ca〉〉〔OH〕－〔H〕,且cb〉〉〔OH〕－〔H〕 所以最简式计算是合理的
(3) 0.12mol·L-1氯化三乙基胺和0.01 mol·L-1三乙基胺(7.90)
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pH=6.82
-+-+
由于ca〉〉〔OH〕－〔H〕,且cb〉〉〔OH〕－〔H〕 所以最简式计算是合理的
(4) 0.07mol·L-1氯化丁基胺和0.06mol·L-1丁基胺(10.71) pH=10.64
-+-+
由于ca〉〉〔OH〕－〔H〕,且cb〉〉〔OH〕－〔H〕 所以最简式计算是合理的
4.10 一溶液含1.28g·L-1苯甲酸和3.65g·L-1苯甲酸钠，求其pH。 解：c(苯甲酸)=
1.28?0.01048mol?L?1
122.123.65c((苯甲酸钠)=?0.02533mol?L?1
144.1pH=3.59
-+-+
由于ca〉〉〔OH〕－〔H〕,且cb〉〉〔OH〕－〔H〕 所以最简式计算是合理的
4.11 下列三种缓冲溶液的pH各为多少?如分别加入1mL 6 mol·L-1HCI溶液，它们的pH各变为多少?
(1)100mLl.0mol·L-1HOAc和1.0mo mol·L-1NaOAc溶液； (2)100mL 0.050mol·L-1HOAc和1.0mol·L-1NaOAc溶液； (3) 100mL 0.050mol·L-1HOAc和1.0mol·L-1NaOAc溶液。
这些计算结果说明了什么问题? 解：(1) 100mLl.0mol·L-1HOAc和1.0mo mol·L-1NaOAc溶液 (2) 100mL 0.050mol·L-1HOAc和1.0mol·L-1NaOAc溶液 (3) 100mL 0.07mol·L-1HOAc和0.07mol·L-1NaOAc溶液
计算结果说明ca,cb 越大且二者的比值趋向1时,溶液的pH值变化小,溶液的缓冲性能好 4.12 当下列溶液各加水稀释十倍时，其pH有何变化?计算变化前后的pH。 ’ (1)0.10 mol·L-1HCI； (2)0.10mol·L-1NaOH； (3)0.10 mol·L-1HOAc；
(4)0.10 mol·L-1NH3·H20+0.10 mo1·L-1NH4Cl。 解：(1)〔H+〕=0.10mol·L –1 pH=1.00
稀释后〔H+〕=0.010mol·L –1 pH=2.00 (2) 〔OH-〕=0.10mol·L –1 pOH=1.000 pH=13.0 稀释后〔OH-〕=0.010mol·L –1 pOH=2.00 pH=12.00 (3)
(4) H???K?aca0.1?10?9.26??10?9.26mol?L?1 cb0.1pH=9.26
稀释后 pH=9.26
4.13 将具有下述pH的各组强电解质溶液，以等体积混合，所得溶液的pH各为多少? (1)pH 1.00+pH 2.00； (2)pH1.00+pH5.00；(3)pH13.00+pH1.00；
(4)pH 14.00+pH 1.00；(5)pH 5.00+pH 9.00。
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解：(1) (2)
(3)pH=13.00 〔H+〕=10-13 〔OH-〕=10-1
pH=1.00 〔H+〕=10-1
H+ + OH- →HO pH=7.00 2
(4) pH=14.00 〔OH-〕=1.0 pH=1.00 〔H+〕=10-1 (5) pH=5.00 〔H+〕=10-5
pH=9.00 〔H+〕=10-9 〔OH-〕= 10-5 H+ + OH- →HO pH=7.00 2
4.14 欲配制pH=10.0的缓冲溶液1 L。用了16.0mol·L-1氨水420mL，需加NH4C1多少克? 解：设需加NH4C1m克
m=65.4g
4.15 欲配制500 mLpH=5.0的缓冲溶液，用了6 mol·L-1HOAc 34 mL，需加NaOAc·3H2O多少克?
解：设需加NaOAc·3H2Om克 m=202.1g
4.16 需配制pH=5.2的溶液，应在1 L 0.01 mol·L-1苯甲酸中加人多少克苯甲酸钠?
解：需加苯甲酸钠m克 m=14.2g
4.17 需要pH=4.1的缓冲溶液，分别以HOAc十NaOAc和苯甲酸+苯甲酸钠(HB+NaB)配制。试求[NaOAc]／[HOAc]和[NaB]／[HB]，若两种缓冲溶液的酸的浓度都为0.1mol·L-1，哪种缓冲溶液更好?解释之。
解： HAc-NaAc HB-NaB
4.18 将一弱碱0.950g溶解成100mL溶液，其pH为11．0，已知该弱碱的相对分子质量为125，求弱碱的pKb。 解：
习题4-2
4.1 用0.01000mol·L-1HNO3溶液滴定 mol·L-1NaOH溶液时，化学计量点时pH为多少?化学计量点附近的滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点?
解：HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O 化学计量点的pH=7.00 计量点前NaOH剩余0.1﹪时 pH=8.70
计量点后，HNO3过量0.02mL
pH=5.30
滴定突跃为8.70-5.30,选中性红为指示剂
4.2 某弱酸的pKa=9.21，现有其共轭碱NaA溶液20.00 mL浓度为0.1000 mol·L-1，当用0.1000mol·L-1HCI溶液滴定时，化学计量点的pH为多少?化学计量点附近的滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点?
解：计量点时 HCl + NaA → NaCl + HA
c(HA)=0.05000mol·L-1
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cKa?0.050000Ka=0.05000×10-9.21﹥10Kw ?105 c·?9.21104. H????0.050000?10?9.21?5.55?10?6
pH=5.26
计量点前NaOH剩余0.1﹪时 c(A-)=
0.02?0.100019.98?0.1000?5.00?10?5 c(HA)= ?0.050
20.00?19.9820.00?19.98 pH=6.21
计量点后，HCl过量0.02mL pH=4.30
滴定突跃为6.21-4.30,选甲基红为指示剂。
4.3 如以0.2000mol·L-1NaOH标准溶液滴定0.2000mol·L-1邻苯二甲酸氢钾溶液，化学计量点时的pH为多少?化学计量点附近滴定突跃为多少?应选用何种指示剂指示终点?
解：计量点时产物为邻苯二甲酸钾钠
c(邻苯二甲酸钾钠)=0.1000mol·L-1 pH=9.27
计量点前NaOH剩余0.1﹪时
0.02?0.2000?1.00?10?4
20.00?19.9819.98?0.2000c(邻苯二甲酸钾钠)= ?0.10
20.00?19.98c(邻苯二甲酸氢钾)=
pH=8.54
计量点后，HCl过量0.02mL pH=4.00
滴定突跃为8.54-4.00,选酚酞为指示剂。
4.4 用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定0.1000 mol·L-1酒石酸溶液时，有几个滴定突跃?在第二化学计量点时pH为多少?应选用什么指示剂指示终点?
解：酒石酸 pKa1=3.04 pKa2=4.37
∴酒石酸不能分步滴定，由于第二步能准确滴定，因此只有一个突跃。 第二个化学计量点时 ，酒石酸根离子的浓度为0.03333mol·L-1 pOH=5.56 PH=8.44
选用百里酚蓝为指示剂。
4.5 有一三元酸，其pK1=2，pK2=6，pK3=12。用NaOH溶液滴定时，第一和第二化学计量点的pH分别为多少?两个化学计量点附近有无滴定突跃?可选用何种指示剂指示终点?能否直接滴定至酸的质子全部被中和?
11 pK+ pK)=(2+6)=4.0 (12
2211pHsp2=( pK2+ pK3)=(6+12)=9.0
22解：pHsp1=
?
k1?104, 且ck1﹥10-8，符合分别滴定条件，故，第一化学计量点附近有pH突跃，k220
四川大学华东理工大学分析化学第六版课后答案
