北京大学：《分析化学 Analytical Chemistry》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 部分思考题和习题

第三章部分思考题和习题

1 第三章 部分思考题和习题

思考题1:氨基酸等电点与其溶液的pH 是否相等? 氨基酸为两性物质: K。HA|+K 1+HA/K 等电点时:[2A1=A],即[H2=Ka1K2 K×K a1 a2 ?等电点时质子条件式为: [H1+[H2A]=[OH1+A 2

2 思考题1: 氨基酸等电点与其溶液的pH 是否相等? [ ]         2 1 a w a HA H 1 HA K + K = + /K - + - 等电点时: [H2A+ ]=[A- ] , 即[H+ ] 2= Ka1Ka2 [ ] =  + H K K a1 a2 氨基酸为两性物质: ? 等电点时质子条件式为: [H+ ]+[H2A+ ]=[OH- ]+[A- ]

思考题2: 谷氨酸 HOOC-CH2CH2 CH-COO NH pKa1pKa3为:219,425,967p/=322 赖氨酸H3N+C4HgCH-COo tNH 3 pKa1pKa3为:2188.95103p/=974 谷氨酸H3A 2 HA A 解: 赖氨酸H3A2+H2A+

3 思考题2: 谷氨酸 HOOC-CH2 -CH2 -CH -COO- +NH3 pKa1-pKa3为: 2.19, 4.25, 9.67 pI=3.22 赖氨酸 H3N+ -C4H8 -CH-COO- +NH3 pKa1-pKa3为: 2.18 8.95 10.53 pI= 9.74 解: 谷氨酸 H3A+ H2A HA- A2- 赖氨酸 H3A2+ H2A+ HA A-

思考题3:复杂体系[H的计算式 HCI+HAC LHCI+NaAc HAC HAC+Ac- NH2+NH++Ac 2.NH+-NH, +HAC-Ac NH++Ac NH4 +HAC+AC 3. NH4H2PO4 叶HHPO4]=队H+PHPO4+2004]+OH

4 思考题3:复杂体系[H+]的计算式 1.HCl+NaAc 2.NH4 + -NH3+HAc-Ac- 3.NH4H2PO4 - HCl+HAc HAc HAc+Ac￾NH3+NH4 ++Ac￾NH4 ++Ac￾NH4 ++HAc+Ac- [H+ ]+[H3PO4 - ]=[NH3 ]+[HPO4 2- ]+2[PO4 - ]+[OH- ]

思考题4:计算10-00 mol. -IHO溶液的pH [H]=c(Hc)+K∥H+]=107.0110-140H] 解一元二次方程,[H]=1.62×107mo|L 若忽略水的离解H]=100×107moL1 则EF=62% 若HC浓度为10.0moL,H=?

5 思考题4:计算10-7.00mol·L-1HCl溶液的pH [H+ ]=c(HCl)+Kw/[H+ ]=10-7.00+10-14.00/[H+ ] 解一元二次方程, [H+ ]=1.62×10-7 mol·L-1 若忽略水的离解,[H+ ]=1.00×10-7 mol·L-1 , 则Er=62% 若HCl浓度为10-9.00 mol·L-1 , [H+ ]=?

思考题3.6(p140) 用0.0200 moLESTA滴定2500mL0200 moZn2+溶液,加入0.,10 mol hAc-0.10 moAc缓冲溶液2.0mL以控制溶液的pH为 5.0左右,能否做到?如何做才能使溶液在 滴定前后的pH的改变不超过02pH单位? (提示EDTA(用Na2H2Y表示) 滴定Zn2+的反应为:Zn2+H2Y2= ZnY2-+2H+)

6 思考题3.6 (p140) 用0.0200molEDTA滴定25.00mL 0.200 molZn2+溶液，加入0.10 mol HAc－0.10 molAc-缓冲溶液2.0mL以控制溶液的pH为 5.0左右，能否做到？如何做才能使溶液在 滴定前后的pH的改变不超过0.2pH单位？ （提示 EDTA（用Na2H2Y表示） 滴定Zn2+的反应为：Zn2++H2Y2- = ZnY2- + 2H+）

解 n(HAc)=0.10×2.0=0.2mmol n(Ac)=0.2 mmol 反应中放出H,m(H)=0.0200×2×25.00=1.0mmol 则此时溶液中, n(H=0. 8 mmol, n(HAc)=0.4 mmol 显然,溶液的pH无法控制在50左右。 2.ada=23cx1x=0.58c=116 dpH △p002×25×2? 2×1.16 =43∴不能

7 1. n(HAc)=0.10×2.0 =0.2 mmol n(Ac- )= 0.2 mmol 反应中放出H＋ ，n(H+ )=0.0200×2×25.00=1.0 mmol 则此时溶液中， n(H+ )=0.8 mmol，n(HAc)= 0.4 mmol 显然，溶液的pH无法控制在5.0左右。 解:  1 0 da 2. = - = 2.3 = 0.58 = 1.16 dpH c x x c     0.02 25 2? pH = = 4.3 2 1.16 ∴不能

如何做? 1.假设仍加2mL缓冲溶液增大其浓度,且使 pH=50 da0.02×2×25 B-aH(50+2)XD22.3cx+x=0.53c c=018molL(反应体系中) 缓冲溶液中:c=0.18×52÷2=47molL c(HAc)=47×x1=47×0365=17molL1 c(NaAc)=4.7×0.635=298≈3.0moL

8 如何做? 1. 假设仍加2mL缓冲溶液,增大其浓度,且使 pH=5.0     1 0 da 0.02 2 25 = - = = 2.3 = 0.53 dpH (50 +2) 0.2 cx x c c =0.18mol·L-1 (反应体系中) 缓冲溶液中: c=0.18×52÷2=4.7 mol·L-1 c(HAc)=4.7×x1=4.7×0.365=1.7 mol·L-1 c(NaAc)=4.7×0.635=2.98≈3.0 mol·L-1

2.直接在反应体系中加HAc和NaAc, 按缓冲容量算得c=0.19molL n(HAc)=0.19×50×0.365=3.5mmol, n(NaAc=6.0mmol m(NaAc)=6.0X82=0.49g 3. pHo=pKa +lg nb nb =1.74 174n-1 pH,=pa+lg +1 解得:n(HAc)=33mmol, n(naAc)=5.7 mmol m(NaAc)=5.7X82=0.419 9

9 2. 直接在反应体系中加HAc 和NaAc, 按缓冲容量算得c=0.19mol·L-1 n(HAc)=0.19×50×0.365=3.5mmol, n(NaAc)=6.0mmol m(NaAc)=6.0×82=0.49g 3. 1 a a a 1.74 1 pH p lg 1 n K n − = + + b 0 a a pH p lg 1.74 b a n K n n n = + = 解得: n(HAc)=3.3mmol, n(NaAc)=5.7mmol m(NaAc)=5.7×82=0.47g

4.生成的酸增加x(HAc) 25c(4:8x1)=1.00mmol 5.00 n=25C=1.00/(0.48-0.37)=9. lmmol n(HAc)=9.1×0.37=3.4mmol n ( naAc=9. 1-3.4=5.7mmol

10 4. 生成的酸增加x(HAc) 25 c (x1 4.80 - x1 5.00)=1.00 mmol n=25c=1.00/(0.48-0.37)=9.1mmol n(HAc)=9.1×0.37=3.4mmol n(NaAc)=9.1-3.4=5.7mmol