分析化学习题参考解答(15)

cKb?1.0?10?4?1.4?10?5?20Kw，可忽略水的解离；c/Kb?1.0?10?4/1.4?10?5?400，不能忽略

CN-的解离对其浓度的影响，需用近似式计算。

[OH-]?cKb -[OH]?Kb[OH-]2?1.4?10?5[OH-]?1.4?10?9?0

?1.4?10?5?(1.4?10?5)2?4?1.4?10?9[OH]?mol/L?3.11?10?5mol/L

2-[H+]?Kw?10?3.22?10mol/L -[OH]pH?9.49

（7）0.10 mol/L(CH2)6N4 Kb = 1.4×109

－

cKb?0.10?1.4?10?9?20Kw，可忽略水的解离；c/Kb?0.10/1.4?10?9?400，可忽略六次甲基四

胺的解离对其浓度的影响，可用最简式计算。

[OH?]?cKb?0.10?1.4?10?9mol/L=1.18?10?5mol/L

[H+]?Kw?8.47?10?10mol/L -[OH]pH?9.07

（8）0.10 mol/LNH4CN

NH4CN为弱酸弱碱盐，是两性物质，计算[H+]的精确式为

+[H]?cKaKaHCN(cKaNH+4?Kw)c?KaHCN

NH+4?0.10?5.6?10?10?20Kw，可忽略水的酸式解离；c??KaHCN，也可忽略水的碱式解离，可

用最简式求解。

[H+]?KaHCNKaNH+4?7.2?10?10?5.6?10?10mol/L?6.35?10?10mol/L

pH?9.20

（9）0.010mol/LKHP

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邻苯二甲酸氢钾（KHP）为两性物质，计算[H+]的精确式为

[H]?+Ka1(cKa2?Kw)c?Ka1 可忽略水的酸式解离；c?Ka1(1.1?10?3)，不能忽略水的碱式解离，cKa2?0.010?3.9?10?6?20Kw，应用近似式求解。

[H]?+cKa1Ka2c?Ka10.010?1.1?10?3?3.9?10?6?5?mol/L=6.22?10mol/L ?30.010?1.1?10pH?4.21

（10）0.10 mol/LNa2S

Kw10?14?2 Kb1???8.3?10?13Ka21.2?10Kw10?14Kb2???1.8?10?6 ?8Ka15.7?10cKb1?0.10?8.3?10?2?40Kb2，可忽略二级解离，作一元碱处理；

2-

cKb1?0.10?8.3?10?2?20Kw，可忽略水的解离；c/Kb1?0.10/8.3?10?2?400，不能忽S的解离对其

浓度的影响，应用近似式计算。

[OH-]?cKb1[OH]?Kb1-

[OH-]2?8.3?10?2[OH-]?8.3?10?3?0

?8.3?10?2?(8.3?10?2)2?4?8.3?10?3[OH]?mol/L?1.17?10?1mol/L

2-[H+]?Kw?8.55?10?14mol/L -[OH]pH?13.07

+CH2COOH （11）0.10 mol/L NH3- 46 -

Ka1?4.5?10?3，Ka2?2.5?10?10。1cKa1?0.10?4.5?10?31?40Ka2，可忽略二级解离，作一元

酸处理；cKa?0.10?4.5?10?3?20Kw，可忽略水的解离；c/Ka?0.10/4.5?10?3?400，不能忽氨基乙酸盐的解离对其浓度的影响，应用近似式计算。

+CH2COO-] PBE： [H+]=[OH-]+[NH3[H+]?cKa1[H]?Ka1+

[H+]2?4.5?10?3[H+]?4.5?10?4?0

?4.5?10?3?(4.5?10?3)2?4?4.5?10?4[H]?mol/L?1.91?10?2mol/L

2+pH?1.72

??19、计算0.010mol/L H3PO4溶液中HPO2和PO3的平衡浓度。 442pKa?7.20、pKa?12.36。cKa1?解 pKa?2.1、

1230.010?7.6?10?31?40Ka2，可忽略二级解离，

作一元酸处理；cKa?0.010?7.6?10?3?20Kw，可忽略水的解离；c/Ka?0.010/7.6?10?3?400，不能

1忽磷酸的解离对其浓度的影响，应用近似式计算。

PBE： [H+]?[H2PO?4]?cKa1[H]?Ka1+

[H+]2?7.6?10?3[H+]?7.6?10?5?0

?7.6?10?3?(7.6?10?3)2?4?0.01?7.6?10?3[H]?mol/L?5.71?10?3mol/L

2+[HPO]?c?HPO2-?c42-4Ka1Ka2[H+][H+]3?Ka1[H+]2?Ka1Ka2[H+]?Ka1Ka2Ka3

2.73?10?12?0.01?mol/L?6.3?10?8mol/L?74.32?10[PO3-4]?c?PO3-?c4[H+]3?Ka1[H+]2?Ka1Ka2[H+]?Ka1Ka2Ka3

Ka1Ka2Ka3?4.8?10?18mol/L20、计算pH=1.00时，0.10mol/L H2S溶液中各型体的平衡浓度。

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解

[H2S]?c?H2S[H+]2?c+2[H]?Ka1[H+]?Ka1Ka2(10?1)2?0.10??12mol/L?0.10mol/L(10)?5.7?10?8?10?1?5.7?10?8?1.2?10?13[HS]?c?HS??c?Ka1[H+][H+]2?Ka1[H+]?Ka1Ka2

5.7?10?8?10?1?0.10??12mol/L?5.7?10?8mol/L?8?1?8?13(10)?5.7?10?10?5.7?10?1.2?10[HS?]?c?HS??cKa1Ka2[H+]2?Ka1[H+]?Ka1Ka2

5.7?10?8?1.2?10?13?0.10??12mol/L?6.8?10?20mol/L?8?1?8?13(10)?5.7?10?10?5.7?10?1.2?10说明在此条件下，H2S为优势型体，而HS、S2两种型体的浓度几乎为零。

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－

21、20.0g六亚甲基四胺加12mol/L HCl溶液4.0mL，最后配制成100mL溶液，其pH为多少? 解 已知六次甲基四胺的摩尔质量和解离常数分别为：M = 140， Kb = 1.4×109

－

cb?20.0mol/L=1.43mol/L

140?0.10ca?12?4mol/L?0.48mol/L 100'cb?cb?ca?1.43?0.48mol/L?0.95mol/L

由于酸、碱浓度较大，可用最简式计算

[H+]?Kw0.48?mol/L?3.6?10?6mol/L ?90.951.4?10pH?5.44

22、某溶液中含有HAc、NaAc和Na2C2O4，其浓度分别为0.80、0.29和1.0×10-4mol/L。请问此溶液中C2O2-4的平衡浓度为多大？

解 该溶液的酸度由HAc-NaAc缓冲溶液决定：

[H+]?ca0.80Ka??1.8?10?5mol/L=4.97?10?5mol/L cb0.2912H2C2O4的解离常数分别为：Ka?5.9?10?2，Ka?6.4?10?5

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[C2O2-4]?c?CO2-?c24Ka1Ka2[H+]2?Ka1[H+]?Ka1Ka2?2?523、若配

?10?10?4?5.9?10?6.4?10mol/L?5.6?10?5mol/L?52?2?5?2?5(4.97?10)?5.9?10?4.97?10?5.9?10?6.4?103+4制pH=10.00，cNH?cNH?1.0mol/L的NH3-NH4Cl缓冲溶液1.0L，问需要15mol/L

氨水多少毫升？需要NH4Cl多少克？ 解 设需要15mol/L氨水V mL

cb?15Vmol/L?0.015Vmol/L 1000ca?1.0?cb

[OH-]?0.015V?Kbmol/L?10?4mol/L

1?0.015VV = 56.5 ml

cb?0.848mol/L，ca?1?0.848mol/L=0.152mol/L

0.152mol/L?需NH4Cl 8.2克。

m m = 8.2 g

53.5?124、欲配制100mL氨基乙酸缓冲溶液，其总浓度为0.10mol/L，pH=2.00，需氨基乙酸多少克？还需加多少毫升1.0mol/L的酸或碱？已知氨基乙酸的摩尔质量M=75.07g/mol。 解 氨基乙酸的量由其总浓度决定：m = 0.1×0.1×75.07 g= 0.75 g。

氨基乙酸为两性物质，0.1mol/L 氨基乙酸溶液的pH值可由最简式求出：

[H+]?Ka1Ka2?4.5?10?3?2.5?10?10mol/L?1.06?10?6mol/L

故要配制pH = 2.0 的缓冲溶液，应补加盐酸

ca?[H+]ca?0.01[H]?0.01mol/L??K??Kamol/L a+0.1?ca?[H]0.1?ca?0.01+ca?0.079mol/L

ca?V?1.0mol/L?0.079mol/L 100VHCl?7.9mL

25、（1）在100mL由1.0mol/L HAc和1.0mol/L NaAc组成的缓冲溶液中，加入1.0mL 6.0mol/L的HCl

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