质子条件式为:[ H ] + [NH4] = [Cl] + [OH] 或[ H ] + [NH4] = c2 + [OH] b. [ H ] + c1 = [H2BO3]+ [OH] c. 直接取参考水平:H3PO4 , HCOOH , H2O
质子条件式:[H] = [H2PO4] + 2[HPO4] + 3[PO4] + [HCOO]+[OH] d. [ H ] + [Fe(OH)]+ 2[Fe(OH)2] = [OH] 2. 计算下列各溶液的PH。
a. 0.20 mol·L-1H3PO4; b.0.10 mol·L-1H3BO4; c. 0.10 mol·L-1H2SO4; d. 0.10 mol·L-1三乙醇胺; e.5×10-8 mol·L-1HCl;
+
2+
+
-+
-2-3---+
2--+
+
-
++--
3. 计算下列各溶液的PH。
a. 0.050 mol·LNaAc; b. 0.050 mol·LNH4NO3;
-1
-1
c. 0.10 mol·L-1NH-1
4CN; d. 0.050 mol·LK2HPO4; e. 0.050 mol·L-1
氨基乙酸; f. 0.10 mol·L-1
Na2S; g. 0.010 mol·L-1H2O2溶液;
h. 0.050 mol·L-1
CH+
-1
3CH2NH3和0.050 mol·LNH4Cl的混合溶液;
i.0.060 mol·L-l
HCI和0.050 mol·L-l
氯乙酸钠(ClCH2COONa)混合溶液。 解:
a.对于醋酸而言,Kb = K-10
w / Ka = 5.6 ? 10
应为cK 10-10? 5 ?10-2 = 2.8 ? 10-11
b = 5.6 ?> 10Kw
c/Kb> 100 故使用最简式;
[OH-
] = 5.6?10?10?0.05 = 5.29? 10-6
pH = 14 – pOH = 8.72
b. NHNH+’ 10-10
4NO3为一元弱碱,4 Ka= 5.6 ?
c. NH+
K’
a=
5.6 ? 10-10
4
HCN K? 10-10
a = 6.2.
cK’
a > 10Kw c > 10 Ka 由近似公式可以得到:
[H+
] = KaKa' = 6.2?5.6?10?20 = 5.89? 10-10
pH = 10 – 0.77 = 9.23
d.
e. 氨基乙酸一端羧基显酸性,一端氨基显碱性,K-3
a1 = 4.5? 10, Ka2 = 2.5 ?c/Ka2> 100 且c > 10 Ka1
所以[H+
] = Ka1Ka2 = 4.2?2.5?10?13 = 1.06 ? 10-6
pH = 6-0.03 = 5.97
-10
10-12
g. 对于双氧水而言,Ka = 1.8 ? 10
cKa < 10Kw c/Ka> 100 所以可以计算氢离子浓度
?14?14-7cKa?Kw1.8?10?1?10[H] = = = 1.67 ? 10
+
pH = 7 – 0.22 = 6.78
i. 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 = ClCH2COO+ H
0.05-x x 0.01+x
(0.01?x)x -3
所以有0.05?x = Ka= 1.4 ? 10
-3
解得x = 4.4 ? 10mol/L
那么[H] = 0.0144mol/L pH = -log [H] = 1.84
4.人体血液的pH为7.40,H2CO3,HCO3和CO3在其中的分布分数各为多少? 解:
-2-+
+
?HCO23[H?]2??2[H]?Ka1?[H?]?Ka1?Ka2=0.0818
Ka1?[H?]?HCO???23[H]?Ka1?[H?]?Ka1?Ka2=0.918
Ka1?Ka2?CO2???23[H]?Ka1?[H?]?Ka1?Ka2=0.001
5.某混合溶液含有0.10 mol·L HCl、2.0×10 mol·L NaHSO4和2.0×10 mol·L HAc。
a.计算此混合溶液的pH。
b.加入等体积0.10 mol·L NaOH溶液后,溶液的pH。 解:a. HSO4 Ka2=1.0×10 HAc Ka=1.8×10
均为弱酸,且浓度远低于HCl的浓度,所以此体系中的HSO4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HSO4和HAc的混酸体系,
????H?K??HSO4??KHA?HA??KW???HSO4?
---2
-5
-l-l
-4
-l
-6
-l
忽略KW及KHA[HA],
[H]=HSO4(CHSO4--[H])
+ -5
解得[H]=9.90×10 故pH=4.00
6.将H2C2O4加入到0.10 mol·LNa2CO3溶液中,使其总浓度为0.020mol·L,求该溶液的pH(已知H2C2O4的pKa1=1.20,pKa2=4.20,H2CO3的pKa1=6.40,pKa2=10.20,) 解:相当于0.02 mol·L H2C2O4和0.10 mol·LNa2CO3混合溶液
PBE [H] + [HCO3] + 2[H2CO3] = [OH] + [HC2O4]+ 2[C2O4]
由于H2C2O4和Na2CO3的浓度都较大,忽略水的离解,又由于H2C2O4和Na2CO3的二级离解相对较弱,可以忽略。
2--∴[HCO3]≈[HC2O4]
+
2---2_
-l
-l
-l
-l
+ 2
K?+
?HCO?0.1??HCO?0.022?324?
Ka1?[H]Ka1?[H?]?0.1??2?0.02?2??[H]?Ka1?[H]?Ka1?Ka2[H]?Ka1?[H]?Ka1?Ka2
?7.已知Cr的一级水解反应常数为10
2+
3+-3.8
,若只考虑一级水解,则0.010 mol·L Cr(ClO4)3
-l
的pH为多少? 此时溶液中Cr(OH)的分布分数是多大? 解:1)
Ka?c?10?3.8?10?2?10?5.810KW
c?101.8?100K a
??H?????Ka?Ka2?4Kac2?1.182?10?3 mol/L
故pH=2.93
?Cr(OH) 2)
2??Ka10?3.8??3.8?0.12?2.93?Ka???H??10?10
8. 欲使100ml0.10 mol·L-1HCl溶液的PH从1.00增加至4.44,需加入固体NaAc多少克(忽略溶液体积的变化)? 解:HCl+NaAc=HAc+NaCl
pH=4.4时,为HAc-NaCl的缓冲溶液,CHAc=0.10 mol·L-1