内容发布更新时间 : 2024/4/26 9:39:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2.6 某人测定一溶液浓度（mol·L-1），获得以下结果：0.2038、0.2042、0.2052、0.2039。第三

个结果应否弃去？结果应如何表示？测定了第五次，结果为0.2041，这时第三个结果可以弃去吗？（置信度为90%） 答案： Q计算?d0.2052?0.2042??0.71 R0.2052?0.2038Q计算?Q表?Q0.90(4)?0.76,∴0.2052应保留。

测定结果可用中位数表示：~x?0.2041 若进行第五次测定，x5?0.2041

Q计算?0.71?Q表?Q0.90(5)?0.64, ∴0.2052应弃去。

2.7 标定0.1 mol·L-1 HCl，欲消耗HCl溶液25mL左右，应称取Na2CO3基准物多少克？从称

量误差考虑能否优于0.1%？若改用硼砂（Na2B4O7·10H2O）为基准物，结果又如何？ 答案：m(Na2CO3)?0.1?25?10?3?106.0/2?0.13g

Er??0.0002?100%??0.15%?0.1%

0.13m(Na2B4O7?10H2O)?0.1?25?10?3?381.4/2?0.48g

Er??0.0002?100%??0.04%?0.1%

0.48

2.8 下列各数含有的有效数字是几位？

0.0030(2位)；6.023×1023(4位)；64.120(5位)；4.80×10-10(3位)； 998(3位)；1000(不明确)；1.0×103(2位)；pH=5.2时的[H+](1位)。

2.9 按有效数字计算下列结果： （1）213.64+4.4+0.32442；(218.3) （2）

0.0982?(20.00?14.39)?162.206/3?100；(2.10)

1.4182?1000（3）pH=12.20溶液的[H+]。(6.3×10-13)

2.10 某人用络合滴定返滴定法测定试样中铝的质量分数。称取试样0.2000g，加入

0.02002mol·L-1 EDTA溶液25.00mL，返滴定时消耗了0.02012 mol·L-1 Zn2+溶液23.12mL。请计算试样中铝的质量分数。此处有效数字有几位？如何才能提高测定的准确度。 答案： w(Al)??0.02002?25.00?0.02012?23.12??26.98?100%=0.477%

0.2000?103滴定中Al3+净消耗EDTA还不到2mL，故有效数字应为三位。标准溶液的浓度已经较稀，所以

提高测定准确度的有效方法是增加样品量。

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第3章 习题与部分思考题参考答案

3.1 从手册中查出下列各酸的酸度常数pKa，分别计算它们的Ka及与其相应的共轭碱的Kb值。 （1）H3PO4；（2）H2C2O4；（3）苯甲酸；（4）NH+4；（5）Ph-NH3+。

H3PO4 H2C2O4 NH+4 Ph-NH+3 苯甲酸 1 2 3 1 2 2.16 7.21 12.32 1.25 4.29 4.21 9.25 4.62 pKa -3-8-13-2-5-5-106.9×10 6.2×10 4.8×10 5.6×10 5.1×10 6.2×10 5.6×10 2.4×10-5 Ka 2.1×10-2 1.6×10-7 1.4×10-12 1.9×10-10 1.8×10-13 1.6×10-10 1.8×10-5 4.2×10-10 Kb

3.2 （1）计算pH=5.0时，H3PO4的摩尔分数x3、x2、x1、x0。（2）假定H3PO4各种形式总浓度

是0.050 mol·L-1，问此时H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的浓度各为多少？ 答案： （1）x0?Ka1Ka2Ka3[H?]3?Ka1[H?]2?Ka1Ka2[H?]?Ka1Ka2Ka2

?10?15.00?3.0?10?10x1?10?14.3710?2.16?7.21?12.31?10?12.16?10?14.37?10?21.69

10?12.16?12.16?6.2?10?3?1.0(0.994)

x2?10(10?12.16?10?14.37)10?12.16?15.0010x3??1.4?10?3（2）c=0.050mol·L-1

??11[PO3mol?L?14]?c?x0?1.5?10??4?1[HPO2]?c?x?3.1?10mol?L41[H2PO]?c?x2?0.050(0.0497)mol?L[H3PO4]?c?x3?7.2?10?5mol?L?1?4?1

3.3 某溶液中含有HAc、NaAc和Na2C2O4，其浓度分别为0.80、0.29和1.0×10-4 mol·L-1。计

算此溶液中C2O42-的平衡浓度。 答案：溶液的酸度由HAc-Ac-所决定

[H?]?c?HAc?c?Ac??Ka?0.80?10?4.76?10?4.32 0.29 7

[C2O]?cx0? ?2?4cKa2[H?]?Ka2?4?4.29

1.0?10?10?5.2?10?5mol?L?1?4.32?4.2910?10

3.4 三个烧杯中分别盛有100mL 0.30 mol·L-1的HAc溶液。如欲分别将其pH调整至4.50、5.00

及5.50，问应分别加入2.0 mol·L-1的NaOH溶液多少毫升？ 答案：c(HAc)x0?100?2.0?V(NaOH)

V(NaOH)?0.30?100x02.0?15.0x0

xKa0?[H?]?K，可算得x0 a pH

4.50 5.00 5.50 x0 0.35 0.63 0.85 V(NaOH)

5.3

9.5

12.8

3.5 已知NH+4的pKa=9.25。计算I=0.10时，NH+4的pKMa和pKCa。 答案：I=0.1时，查附录表一，?H+?0.826，?NH?4?0.745

KM4a?K?NH+a??10?9.25?0.745?10?9.38 pKMa?9.3 8NH3KC?K?NH+4aa??10?9.25?0.745H+?0.826?10?9.29 pKCa?9.2 9NH3

3.6 写出下列物质水溶液的质子条件： （1）NH3；（2）NH4Cl；（3）Na2CO3；（4）KH2PO4；（5）NaAc+H3BO3。 答案：

（1）NH3 [NH4+]+[H+]=[OH-] （2）NH4Cl [H+]=[NH3]+[OH-] （3）Na2CO3 [H+]+[HCO-3]+2[H2CO3]=[OH-] （4）KH2PO4 [H+]+[H3PO4]=[HPO42-]+2[PO43-]+[OH-] （5）NaAc+H3PO3 [H+]+[HAc]=[H2BO3-]+[OH-]

3.7 计算下列各溶液的pH：

（1）0.10 mol·L-1 ClCH2COOH（氯乙酸）； （2）0.10 mol·L-1六次甲基四胺(CH2)6N4； （3）0.010 mol·L-1氨基乙酸；

（4）氨基乙酸溶液等电点（即NH3+CH2COOH和NH2CH2COO-两种离子的浓度相等时）； （5）0.10 mol·L-1 Na2S;

8

（6）0.10 mol·L-1 H2SO4。

答案：（1）0.10mol·L-1 ClCH2COOH，pKa?2.86

?K1.00a?c?10?2.86?10??20KwKac?10?2.86?1.86?3 10?1.00?10?2.5?10∴应用近似式：[H?]?Ka(c?[H?]) 解一元二方程：[H?]2?K?a[H]?Kac?0

[H?]?1.1?10?2mol/L pH=1.96

（2）0.10mol·L-1 (CH2)6N4

pKb=8.87

?Kbc?10?8.87?0.10?10?9.87?20Kw

K?8.87bc?100.10?10?7.87?2.5?10?3 ∴可用最简式

[OH?]?Kbc?10?8.87?0.10?10?4.94

pH=pKw-pOH=14.00-4.94=9.06

（3）0.010mol·L-1氨基乙酸（HA）

HA????2pKa?12?.35?HA??pKa?29?.78?A ∵Ka1与Ka2相差较大，[HA]≈c(HA)

K?9.78a2c(HA)?10?0.010?10?11.78?20Kwc(HA)/K

a1?0.01010?2.35?2.2?20?[H?]?Ka2c(HA)?10?9.78?0.010?10?6.151?c(HA)K1?0.010?2.35a110pH=6.15

（4）氨基乙酸溶液等电点

[H2A+]=[A-]

[H?][HA]Ka2[HA]K??

a1[H] 9

[H?]?K2.35?9.78a1Ka2?10??10?6.06

pH=6.06

（5）0.10mol·L-1 Na2S pKa1 7.05 pKb1 1.08 pKa2 12.92

pKb2

6.95

先按一元弱碱处理，

K1.08b1/c?10?/0.10?10?0.08?2.5?10?3

∴用近似式， [OH??]Kb1c(?[O?H ])解一元二次方程得，[OH?]?10?1.23，pH=12.77

此时， 2Kb22?10?6.95[OH?]?10?1.23?10?5.42??1 因此，按一元弱碱处理合理。

（6）0.010mol·L-1 H2SO4 pKa2=1.92

H2SO4??????H++HSO-4（强酸+弱酸）

质子条件： [H+] = [SO42-] + c(H2SO4) + [OH-]

[H?]?Ka2c(HSO?4)K??c(H2SO4)a2?[H]?1.92

[H?]?10?0.01010?1.92?[H?]?0.010解一元二次方程得，[H+]=10-1.84 pH=1.84

3.8 计算下列溶液的pH：

（1）50mL 0.10 mol·L-1H3PO4；

（2）50mL 0.10 mol·L-1 H3PO4+25mL 0.10 mol·L-1 NaOH；（3）50mL 0.10 mol·L-1 H3PO4+50mL 0.10 mol·L-1 NaOH；（4）50mL 0.10 mol·L-1 H3PO4+75mL 0.10 mol·L-1 NaOH。

答案：

（1）50mL 0.10mol·L-1 H3PO4

质子条件： [H+]=[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-] [H+

]=Ka1[H3PO4]?2Ka23Ka2Ka3?[H?]??1?[H?]?[H?]2?? 先按一元弱酸处理，

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