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。 解:(1)
?H???10?1?V?102V?2?V?0.055pH?1.26(2)
?V?102V?5?H???10?1?V?0.05pH?1.30
+-13 -(3)pH=13.00 〔H〕=10〔OH〕=10-1
pH=1.00 〔H+〕=10-1 +
H+ OH- →H2O pH=7.00
-
(4) pH=14.00 〔OH〕=1.0 +-1
pH=1.00 〔H〕=10
?OH??1.0?V??0.1?V2V+
?0.45pH?13.65-5
(5) pH=5.00 〔H〕=10
pH=9.00 〔H+〕=10-9 〔OH-〕= 10-5 +
H+ OH- →H2O pH=7.00
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
c(NH3)?16.0?0.4201.0m10m=65.4g 10?10?14
?6.72?10?4。74?53.496.72
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
6?0.03410?5?4.74?10?0.50m136.080.50
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
10?5。2?10?4。21?0.01m144.09
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
10?4.1?10?4.74?c(HAc)c(NaAc)c(HB)c(NaB)cacbc(HAc)c(NaAc)c(HB)c(NaB)?1,容量大。?0.23 HB-NaB 10?4.1
?10?4.21??0.78
用HB?NaB好,因为
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:
0.950cb?125?0.076mol?L?10.10pH?11.0?cb比较大?10?3?OH??10??3?Kb?0.076?5
习题4-2
Kb?1.32?10pKb?4.88
-1-1
4.1 用0.01000mol·LHNO3溶液滴定20.00mL0.01000 mol·LNaOH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
?OH???0.01000?0.0220.00?19.98?5.00?10?6 pH=8.70
计量点后,HNO3过量0.02mL
?H???0.01000?0.0220.00?20.02?5.0?10?6pH=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
c
Ka??0.050000?105?9.21-9.21
10 c·Ka=0.05000×10﹥10Kw
?9.21?6?5.55?104. H?0.050000?10pH=5.26
计量点前NaOH剩余0.1﹪时
0.02?0.1000??
c(A)=20.00?19.98-
?5.00?10?519.98?0.1000 c(HA)= 20.00?19.98?7?0.050
5.00?10
pH=6.21
计量点后,HCl过量0.02mL
?H??10??9.21?0.050?5?6.16?10
20.00?20.02
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
?H???0.02?0.1000?5.00?10?5c
Kb1??0.1000010?8.64?105c?Kb1?0.10000?10?8.64?4.73?8.64?10Kw
?10 OH?0.10000?10pH=9.27
计量点前NaOH剩余0.1﹪时
0.02?0.2000??
c(邻苯二甲酸氢钾)=20.00?19.98?1.00?10?0.10?9?4
19.98?0.2000c(邻苯二甲酸钾钠)= 20.00?19.980.10
pH=8.54
计量点后,HCl过量0.02mL
?H??10??5.54?1.00?10?4?2.9?10