第3章 酸、碱及离子平衡(课后习题及参考答案)Yao.docx

第三章 酸、碱和离子平衡1）下列各种物质，哪些是酸？哪些是碱？哪些既是酸又是碱？并写出它们的共轭碱或共轭酸。CO；NH3；HAc；HS-；H2CO3；NH；H2O；H2PO；S2解：酸：HAc；H2CO3；NH； 共轭碱: Ac；HCO；NH3碱: CO；S2； 共轭酸: HCO；HS 两性： HS-；H2O；H2PO；NH3共轭酸： H2S；H3O+；H3PO4；NH共轭碱：S2；OH-；HPO；NH2) 在某温度下0.5 molL蚁酸(HCOOH)溶液的解离度为2%，试求该温度时蚁酸的解离常数。解：，=(2%)20.50=2.0010-4 3) 计算0.050 molL次氯酸(HClO)溶液中H3O+的浓度和次氯酸的解离度。解：查表得： = molL4）已知氨水溶液的浓度为0.20 molL。 求该溶液中的OH-的浓度及pH值。 在上述100 mL溶液中加入1.07gNH4Cl晶体(忽略体积变化)，求所得溶液的OH-的浓度及pH值。比较、计算结果，说明了什么？解: 查表得： = 1.8710molLpH14-pOH14- (-lg)11.27 设加入NH4Cl晶体后，溶液中OH-的浓度为x molL： 溶液中NH4+的浓度为1.07g/ 53.5gmol/0.1L=0.2 molL NH3 + H2O NH4+ + OH-初始浓度/ molL 0.20 0.2平衡浓度/ molL 0.20-x 0.20+x x解得：x= molLpH14-pOH14- (-lg)9.24比较、计算结果，说明由于同离子效应，使NH3的解离度下降。5）试计算25时0.10 molL H2CO3溶液中H3O浓度和pH值。解： 查得H2CO3的两步解离常数分别为：， 由于，所以溶液中H3O主要来自于一级解离。 又 molL pH-lg3.686）计算下列各种溶液的pH值: 0.20 molLNH3； 0.10 molLNaAc； 0.10 molLHAc； 0.10 molL NH4Cl解： 查表得： = 1.8710molLpH14-pOH14- (-lg)11.27 查表得： =7.5610=7.5610molLpH14-pOH14- (-lg)8.88 查表得： = molLpH-lg2.88 查表得： = molLpH-lg5.127） 取50mL0.10 molL某一元弱酸溶液，与20mL0.10 molLKOH溶液相混合，将混合液稀释至100mL，测得此溶液的pH值为5.25，求此一元弱酸的解离常数。解：cHA= molL, cKOH= molL HA过量，cHA= molL，cA- =0.02 molL 组成HAA缓冲体系： ，则 8）计算下列溶液的pH值: 20mL 0.10 molL NH3H2O和 10mL 0.10 molLHCl混合； 20mL 0.10 molLNH3H2O和 20mL 0.10 molLHCl混合； 20mL 0.10 molLNH3H2O和 30mL 0.10 molLHCl混合。解： NH3H2O和 HCl混合后，NH3H2O过量，组成缓冲体系：NH3NH4+，= molL, =molL，则：查表得：，= lglg1=9.24 NH3H2O和 HCl等量混合，生成NH4Cl，= molL。 = molLpH-lg5.27 NH3H2O和HCl混合后，HCl过量，cHCl = molLpH-lg1.699 9） 将0.30molLNaOH 50mL和0.450molLNH4Cl 100mL混合，计算所得溶液的pH值。 若在上述溶液中加入1.0mL 2.0 molL的HCl，问pH值有何变化？解: 混合后NH4Cl过量，组成NH3NH4+ 缓冲体系。=molL, =molL，则： 查表得：，= lglg2=8.94 加入1.0mL 2.0 molLHCl后，molL 0.10 0.0133 = 0.0867 molL0.20 +0.0133 = 0.2133 molL=lglg=8.8510）欲配制250 mL pH值为5.0且含有Ac离子浓度为 0.5 molL的缓冲溶液，需加入6.0 molLHAc溶液多少毫升？NaAc3H2O多少克？解：设需加入6.0 molLHAc溶液V毫升：= lg = 5.0 解得V=11.90mL，= 0.525010-3136 =17.0g11）根据Mg(OH)2的溶度积，计算(在25时)： 在水中的溶解度(molL); 在饱和溶液中的Mg2+ 和OH离子的浓度； Mg(OH)2在0.010 molLNaOH溶液中Mg2+离子的浓度； Mg(OH)2在0.010 molLMgCl2溶液中的溶解度(molL)。解： 设Mg(OH)2在水中的溶解度为s molL，则溶液中=s，=2s ()()2 = s(2s)2 = 4s3 = s=1.1210-4 molL 在饱和溶液中的Mg2+ 和OH离子的浓度分别为1.1210-4 molL和2.2410-4 molL。 设Mg(OH)2在0.010 molLNaOH溶液中Mg2+离子的浓度为s，则溶液中OH离子的浓度为(2s+0.01): ()()2 = 即: s(2s+0.01) 2s0.012 =5.611012 ，解得s = 5.61108 molL 设Mg(OH)2在0.010 molLMgCl2溶液中的溶解度为s，则溶液中Mg2+的浓度为(s+0.010), OH离子的浓度为2s: ()()2 = 即: (s+0.010) (2s)24s20.01 =5.611012 ，解得s = 1.18105 molL12）通过计算说明下列情况有无沉淀产生？ 等体积混合0.010 molLPb(NO3)2和0.010 molLKI 混合20 mL 0.050 molLBaCl2溶液和30 mL 0.5 molLNa2CO3溶液, 在100 mL 0.010 molL AgNO3溶液中溶入NH4Cl 0.535g。解： 等体积混合后= molL=()()2 = (0.0050)3 = 1.2510-7 有PbI2沉淀产生。 混合后，=molL；= molL()()2 = 0.0200.30 = 6.010-3 有BaCO3沉淀产生。= 0.010 molL；= molL ()()2 = 0.0100.10 = 1.010-3 有AgCl沉淀产生。13）将Pb(NO3)2溶液与NaI溶液混合，设混合液中Pb(NO3)2的浓度为0.20 molL，问： 当混合溶液中I-的浓度多大时，开始生成沉淀？ 当混合溶液中I-的浓度为6.010-2 molL时，残留于溶液中的Pb2+的浓度为多少？解： 开始生成沉淀，即：= ()()2 = = 2.2110-4 molL =()2 =2.7210-6 molL14）试计算下列沉淀转化的平衡常数: ZnS(s) + 2Ag Ag2S(s) + Zn2 ZnS(s) + Pb2 PbS(s) + Zn2 PbCl2(s) + CrO PbCrO4(s) + 2Cl解: ZnS(s) + 2Ag Ag2S(s) + Zn2 = = = = 2.54 10= = = = 4.0 10 ZnS(s) + Pb2 PbS(s) + Zn2 = = = = 2.00 10= = = = 3.1 10 PbCl2(s) + CrO PbCrO4(s) + 2Cl = = = 6.07 1015） 在0.50 molL 镁盐溶液中, 加入等体积0.10 molL 氨水, 问能否产生Mg(OH)2沉淀？需在每升氨水中再加入多少克NH4Cl, 才能恰好不产生沉淀？解：Mg = = 0.25 molL, NH3 = = 0.05 molL根据NH3H2O的解离平衡： OH = 9.4 10 molL Mg OH 0.25 (9.4 10)2.2 10 mo