北京大学定量分析化学简明教程习题3

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1、北京大学定量分析化学简明教程习题第三章酸碱平衡与酸碱滴定法1．从手册中差出下列各酸的酸度常数pKa，计算各酸的Ka与相应共轭碱的Kb值。H3PO4，H2CO4，苯甲酸，NH4+，解：H3PO4：pKa1=2.16pKa2=7.21pKa3=12.32H2CO4：pKa1=1.25pKa2=4.29苯甲酸：pKa1=4.21NH4+：pKa1=NH3：pKb=4.75H3PO4：pKb1=pKw-pKa3=14-12.32=1.68Kb1=1.010-1.68=2.110-2PKb2=14-7.21=6.79Kb2=1

2、.610-7pKb3=14-2.16=11.84Kb3=1.410-12H2C2O4：pkb1=14.0-4.29=9.71Kb1=1.910-10pKb2=14.0-1.25=12.75Kb2=1.810-13苯甲酸：pKb=14.0-4.21=9.79Kb=1.610-10NH4+：pKa=14.0-4.75=9.25Ka=5.610-102．(1)计算pH=5.0，H3PO4分布系数(或摩尔分数)δ3,δ2,δ1,δ0。(2)假定H3PO4各种形体总浓度是0.050mol/L，问此时H3PO4　，H2PO4-，

3、HPO42-，PO43-的浓度各为多少？解：查表得：pKa1=2.16,pKa2=7.21,pKa3=12.32(1)当pH＝5.0时，有：(2)[H3PO4]＝δH3PO4C=0.0014×0.050=7.0×10-5(mol/L)[H2PO4-]＝δH2PO4-C=0.99×0.050=0.050(mol/L)[HPO42-]＝δHPO42-C=0.0062×0.050=3.1×10-4(mol/L)[PO43-]＝δPO43-C=3.0×10-10×5.0×10-2=1.5×10-11(mol/L)3.某溶液含

4、有HAc，NaAc和Na2C2O4,浓度分别为0.80，0.29和1.0×10-4mol/L，计算此溶液中C2O42-的平衡浓度。解：＝0.52×10-4=5.2×10-54.三个烧杯中分别盛有100ml0.30mol/LHAc，欲分别调节pH值至4.50，5.00及5.50，问应分别加入2.0mol/L的NaOH溶液多少毫升？解：已知Ka＝1.75×10-5pH＝4.50：达到终态平衡状态时，NaAc的物质的量与NaOH物质的量相等nNaAc＝nNaOH＝2.0x(ml)同理：pH＝5.50时同理：pH＝5.00时

5、5.已知NH4+的pKa＝9.25，计算I=0.10时，NH4+的和解：NH4+＝H+＋NH3当I=0.10时，γH+=0.825或查表γH+=0.826γNH4+=0.745所以＝10-9.25×0.745=4.19×10-10=4.2×10-10=9.386.写出下列物质水溶液的质子条件NH3，NH4Cl，Na2CO3，KH2PO4，NaAc+H3PO3解：NH3：[H+]+[NH4+]=[OH-]NH4Cl：[H+]＝[NH3]+[OH-]Na2CO3：[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]=[OH-]KH

6、2PO4：[H+]+[H3PO4]=[HPO42-]+2[PO43-]+[OH-]NaAc+H3PO3：[H+]+[HAc]=[H2BO3-]+[OH-]7.计算下列各溶液的pH值：(1)0.10MClCH2COOH（氯乙酸）pKa＝2.86(2)0.10M六次甲基四胺（CH2）6N4pKb＝8.87(3)0.010M氨基乙酸pKa1＝2.35pKa2＝9.78(4)氨基乙酸溶液等当点（即NH3+CH2COOH和NH2CH2COO－两种离子的浓度相等时）(5)0.10MNa2SpKa1＝7.05pKa2＝12.92(

7、6)0.010MH2SO4pKa2＝1.92解：(1)pH＝1.96(2)pOH=4.94pH=9.06(3)氨基乙酸为两性物质忽略水的离解，[HA]≈CpH=6.15(3)[H+]=×(pKa1+pKa2)=0.5×(2.35+9.78)=6.06(4)[OH-]=pOH=1.04pH=12.96pOH=1.23pH=12.77(5)[H+]=[SO42-]+[OH-]+C=[SO42-]+C[H+]2+Ka2[H+]-C[H+]-2CKa2=0pH=1.84