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: 等电点时: [H2A+]=[A-] , 即[H+]2= Ka1Ka2 ? 等电点时质子条件式为: [H+]+[H2A+]=[OH-]+[A-]

思考题2: 谷氨酸 HOOC-CH2-CH2-CH -COO- +NH3. pKa1-pKa3为: 2. 19, 4. 25, 9. 67 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 谷氨酸 H3A+ H2A HA- A2- 解: 赖氨酸 H3A2+ H2A+ HA A-

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 NH3+NH4++Ac- NH4++Ac- NH4++HAc+Ac- [H+]+[H3PO4-]=[NH3]+[HPO42-]+2[PO4-]+[OH-]

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. 0200molEDTA滴定25. 00mL 0. 200 molZn2+溶液，加入0 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: 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。 ∴不能

如何做? 1. 假设仍加2mL缓冲溶液,增大其浓度,且使pH=5.0 c =0.18mol·L-1 (反应体系中) 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

n(HAc)=0.19×50×0.365=3.5mmol, n(NaAc)=6.0mmol m(NaAc)=6.0×82=0.49g 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. 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) 25 c (x14.80 - x15.00)=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

3. 9 配制pH为2. 00和10. 00的氨基乙酸缓冲溶液各100mL，其缓冲物质总浓度为0 3.9 配制pH为2.00和10.00的氨基乙酸缓冲溶液各100mL，其缓冲物质总浓度为0.10mol·L-1。问需分别称取氨基乙酸（NH2CH2COOH）多少克？加1.0 mol·L-1HCl或1.0 mol·L-1NaOH各多少毫升？（Mr=75.07）

答案： （a）配制pH=2.00的缓冲溶液，应加入HCl Zero Level：c(HCl)，H+A-，H2O 质子条件 ： [H+]+[H2A+]=[A-]+[OH-]+c(HCl) c(HCl)=[H+]+[H2A+]=[H+]+

(b)配制pH 10.00的缓冲溶液，应加入NaOH Zero Level：c(NaOH)，H+A-，H2O 质子条件 ： c(NaOH)+[H+]+[H2A+]=[A-]+[OH-]

解法2 按共轭酸碱体系计算 （a）c(H2A+)=c(HCl)，c(H+A-)=0.10-c(HCl) 解得， c(HCl)=0.079mol·L-1   （b）c(A-)=c(NaOH)，c(H+A-)=0.10-c(A-) 解得， c(NaOH)=0.062mol·L-1