完整版第6章酸碱理论与解离平衡习题及全解答.docx

1、完整版第6章酸碱理论与解离平衡习题及全解答第 6 章 酸碱理论与解离平衡习题及全解答1.根据酸碱质子理论，判断下列物质那些是酸，那些是碱，哪些是两性物质，哪些是共轭 酸碱对？ 3+ 2- + HCN,H3AsO4,NH3,HS,HCOO,Fe(H 2O)6 3+， CO32- ， NH4+， CN， H2O，H2PO4，ClO4，HCO, NH-NH2 (联氨)，Zn(H2O)62+,PH3,H2S,C2Q2 ,hf,HSQ H2SQ答： 酸： HCN, H3AsO4, Fe(H 2O)6 3+, NH 4+, H 2O, Zn(H 2O)62+, H 2S, HF, H 2SO3, HS ,

2、 H 2PO4 , HCO3 , HSO3， H2O2 2 碱：NH, CO3 ,CN ,ClO4 ,NHb-NH2, PH 3, C 2O4 , HCQQ , HS , H 2PQ , HCQ3 , HSQ3 ,H2O两性： HS , H 2PO4 , HCO3 , HSO3 ， H2O 共轭酸碱对： NH3-NH4+, HCO3 CO32 , HSO3 H2SO3, HS H2S,HCN-CN2.在酸碱质子理论中为什么说没有盐的概念？下列各物质是质子酸还是质子碱？指出它 们的共轭物质。3+ + 2Ac ,CCl 4,Al(H 2O)63+,Al(H 2O)4(OH)2+,HC2O4 ,HP

3、O42答： 在酸碱质子理论中，盐也可以看作是离子酸或离子碱，故没有盐的概念。2 3+ 2 3 2+酸： HC2O4 ,HPO42 ， Al(H 2O)63+, ( 共轭碱： C2O42 ,PO43 ， Al(H 2O)5(OH) 2+)+ 2+碱： Ac ,CCl 4,SO2,Al(H 2O)4(OH)2 +, (共轭酸： HAc,Al(H 20) 5(OH) 2+)3.根据酸碱质子理论：酸越强，其共轭碱就越 ；碱越强，其共轭酸就越 。反应方向是 ，生成 。答：弱，弱。强酸与强碱作用，弱酸和弱碱4.根据酸碱电子理论，下列物质中不可作为路易斯碱的是2+( 1) H2O (2)NH 3 (3) N

4、i 2+ (4)CN答： Ni 2+5.试解释解离常数与解离度的概念，并说明温度或浓度对它们的影响。答：解离常数 K3：发生解离达到平衡时，平衡组成不随时间变化，各物种浓度幕的乘积是 一常数。解离度 ：解离平衡时，已解离部分所占的百分数。温度对“和 均有影响，而浓度对 K无影响，对 有影响。6.解离度大的酸溶液中 c(H3O+) 就一定大，对吗？答：不对7.计算下列溶液中的 c(H3O+) 或 pH。(1) 0.050mol/L Ba(OH)2 溶液(2)0.050mol/L HAc 溶液(3)0.50mol/L NH 3 H2O溶液(4)0.10 mol/L NaAc 溶液 0.010 mo

5、l/L Na 2S 溶液解：(1) c(OH)=2 0.050=0.10mol/L+ - -14 -13c(H3O )=Kw/c(OH )=1.0 10 心10=1.0 10 mol/LpH=13.0(2) HAc+H + Ac0.05-x x x10-52x / (0.05-x)=1.8c(H3C)=x= 1.8 10 0.05= ； 0.9 10 =0.95 10-3mol/L pH =3.02(3) NH 3 + H 2O ? NH4+ + OH0.5-x2=1.8 10-50.5-xc(OH -)= 1.8 105 0.5=3 10- 3mol/L-141.0 1014 -12 訂=3

6、.33 10 mol/L10-3pH =11.48(4)Ac 一 + H 2O ? HAc + OH0.1-x x xX2/(0.1-x)= Kw/Ka(HAc)pH=8.88(5)NstS只考虑一级水解2S + H 2OHS + OH2 xKw1.01014 140.01 xK a2(H2S)7.115 1 11015xx不能近似计算，解一元二次方程2x + 1.4x 0.014=00.01-x+c(H3Q )= 10：=1.0 10-12 mol/L9.92 10pH=128.下列叙述中正确的是（1） 弱电解质的解离度大小表示了该电解质在溶液中解离程度的大小（2） 同离子效应使溶液中的离子

7、浓度减小 ；（3） 浓度为1.0 10 mol/L的盐酸溶液的 pH=7;（4） 中和等体积pH相同的HCI和HAc溶液，所需的NaOH的量相同； 答：（1）9.浓度相同的下列溶液，其 pH由小到大的顺序如何?(1)HAc (2)NaAc (3)NaCl (4)NH 4CI (5)Na 2CO(6)NH4Ac (7)Na 3PQ (8)(NH 4) 2CO答：HAc NHCI NaCI= NHAc (NH4) 2CQ NaAc NaCQ NasPQ10.已知 H2S 的 pKa, 6.88, pKa2 14.15,NH3gHQ 的 pKb 4.74,试比较 S2-、HS 和 NH 的碱性强弱。

8、r 2 - pKb&、 pKw pKa 0.15答：碱性：S NH HS 因为 b(S 2 ,pKb(HS ) pKw PS 7.1211.已知298K时某一元弱酸的浓度为 0.010mol/L，测得其pH为4.0，求其Ka和，以及稀释至体积变成2倍后的Ka、 和pH。解：(1) HA + H 20 = A+H 3Q0.010-10-410-4101.0 10-6(104)240.010 10=10 =0.011001%(2)稀释后，Ka不变 +HA + H 20 = A + H 300.010x2 x x21.0 10x0.005 xc(H30+)=x=、0.005 1.0 10 6 7.1

9、 10pH=4.15元弱酸处理计算溶液中的 c(HsO)HCO + H2O?HC 2O4 + H sO0.20-xxx2x25.410Ka10.20 x2x +0.054x-0.0108=012.计算0.20mol/L H 2C2C4水溶液中各离子的平衡浓度。-2 -5解：0=5.4 10 Ka2=5.4 10 按一0.054 J0.0542 4 ( 0.0108)门x 0.0802+ -c(HsO)=c(HC O )=0.080mol/LC2O2-来自于HCC4 -的解离0.080-y y 0.080+yc(C2Q2-) =y=5.4 10-5mol/Lc(OH )KwCHO )1.0 10

10、0.080141.25 1013mol/L13.已知氨水溶液的浓度为 0.10mol/L。(1)计算该溶液的OHT浓度、pH和氨的解离度。(2)若在该溶液中加入 NHCI,使其在溶液中的浓度为 0.10mol/L,计算此溶液的 OH浓度、pH和氨的解离度。(3)比较上述结果，说明了什么？解：(1) NH3 + H 2O ? NH+ + OH 一0.10-x x xx . Kb 0.1 1.8 106 1.34 10 3一 3c(OH-)=x=1.34 10 mol/LpH=14- pOH=11.1314.分别计算两性物质 呈弱碱性。HCOON溶液和NaHCO溶液的pH,并解释为何前者呈弱酸性，

11、而后者 说明在弱电解质溶液中加入具有相同离子的强电解质，将使弱电解质的解离度降低。NH3 +H2O ? NH+ OH 一0.10-x0.10 x0.10x1.85101.8 10 50.10xxc(OH)1.810 5mol / LpH=9.26pH=8.3515.求 300mL 0.50mol/L H 3PQ和 500mL 0.50mol/L NaOH 的混合溶液的 pH.解：HPQ4 + NaOH = NaH 2PQ +H 2O0.3 0.5 0.3 0.5生成 0.15molNaH2PQ,消耗 0.15molNaOH,剩余 NaOH 0.5 0.5 0.15 O.lmolNaHPQ +

12、NaOH = Na 2HPQ + H 2O0.15-0.1 0.1 0.1O.lmol NaOH 继续与 NaHPQ作用生成 0.1mol Na 2HPO,余 NaHPQ 0.05mol0.05 0.1NaH2PO4 Na2HPO4故：最终变成 0.8 0.8 混合溶液即：0.0625mol/L NaH 2PC4-0.125mol/L Na 2HPQ6 16.已知由弱酸 HB(Ka 5.0 10 )及其共轭碱 B组成的缓冲溶液中， HB的溶液为0.25mol/L,在100mL此溶液中加入 0.20g NaOH固体(忽略体积变化)，所得溶液的 pH 为5.60。计算加NaOH之前溶液的pH为多少

13、。0.20 0.05mol /L解：加入的NaOH的浓度为40 0.1设原溶液中B浓度为x,则加入0.05mol/L NaOH 后:HB + OHB + H 2O0.25-0.05 x+0.05 x=0.35mol/LpH=pKa lg -C(B 5.30 lg 035 5.45故原溶液 c(HB) 0.2517.选择缓冲系的依据是什么？试计算下列各缓冲溶液的缓冲范围。(1)NaaCQ-NaHCO (2)HCOOH-NaOH (3)HAc-NaOH(4)NaH 2PO-Na2HPQ (5)Na zHPONasPO (6)H sPO-NaWPO欲配制pH=3.0的缓冲溶液，选择哪种缓冲体系最好？

14、 答: pH= pKa 19.25 11.252.744.743.745.746.2 8.211.36 13.361.12 3.12欲配制pH=3.0的缓冲溶液选HCOOH-NaO体系最好。18.配制250mL pH为5.00缓冲溶液，问在 125mL 1.0mol/L NaAc 溶液中应加入多少毫升6.0mol/L 的 HAc溶液。5解：pH=5.00, c(H ) 1-0 10 mol/L,设应加入 x L 6.00 mol/L 的 HAc。平衡时将 125mL 1.0mol/L NaAc 与 12mL 6.0mol/L 的 HAc混合，再加水稀释至 250mL19.今有 2.00L 的

15、0.500mol/L 氨水和 2.00L 的 0.500mol/L HCl 溶液，若配制 pH=9.00 的缓 冲溶液，不允许再加水，最多能配制多少升缓冲溶液？其中 C(NH)、c(NH4+)各为多少？20.解：用NH溶液和HCI溶液可以配制 NH HO-NHCI缓冲溶液。根据题意n(NW HO)=n(HCI), 则2.00 L NH - HO要全部使用，而 HCI溶液只需使用一部分。设所用 HCI溶液的体积为xL, 缓冲溶液的总体积为(2.00+x)L。酸碱中和后，c(BH )最多可配制2.00+1.3=3.3 L 缓冲溶液。其中:0.500 2.00 0.500 1.3 c(NH3gH2O

16、) 0.11moI/L3.30.500 1.3 c(NH4 ) 0.20moI/L3.321.今有 2.00L 0.100moI/L 的 Na3PO4溶液和 2.00L 0.100moI/L 的 Na2HPO4溶液，仅用这两种溶液(不可再加水)来配制 pH为12.50的缓冲溶液，最多能配制这种缓冲溶液的体积是多少？需要 Na3PO4和Na2HPO4溶液的体积各是多少？解：可用式(6-22 )PH = PQV(PO43 )V(HPO42 )12.50 12.36V(PO43 )V(HPO42 )V(PO432) 1.38V(HPO42 )若NstPQ均用完2.0L,2 : x = 1.38 x=1.45 L则NazHPQ取1.45L.故可配缓冲溶液体积为 3.45L.