第6章 酸碱理论与解离平衡 习题及全解答.doc

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？HCN,H3AsO4,NH3,HS,HCOO,Fe(H2O)63+，CO32-，NH4+，CN，H2O，H2PO4，ClO4，HCO3，NH2-NH2（联氨），Zn(H2O)62+,PH3,H2S,C2O42,HF,HSO3,H2SO3答：酸：HCN, H3AsO4, Fe(H2O)63+, NH4+, H2O, Zn(H2O)62+, H2S, HF, H2SO3, HS, H2PO4, HCO3, HSO3，H2O碱：NH3, CO32,CN,ClO4,NH2-NH2, PH3, C2O42, HCOO, HS, H2PO4, HCO3, HSO3，H2O两性：HS, H2PO4, HCO3, HSO3，H2O共轭酸碱对：NH3-NH4+, HCO3CO32, HSO3H2SO3, HSH2S, 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。 Ac,CCl4,Al(H2O)63+,Al(H2O)4(OH)2+,HC2O4,HPO42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。酸： HC2O4,HPO42，Al(H2O)63+, (共轭碱：C2O42,PO43，Al(H2O)5(OH)2+)碱：Ac,CCl4,SO2,Al(H2O)4(OH)2+,（共轭酸： HAc,Al(H20)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（1）H2O (2)NH3 (3) Ni2+ (4)CN答：Ni2+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K：发生解离达到平衡时，平衡组成不随时间变化，各物种浓度幂的乘积是一常数。解离度 ：解离平衡时，已解离部分所占的百分数。温度对K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 NH3H2O溶液 （4）0.10 mol/L NaAc溶液 (5) 0.010 mol/L Na2S溶液解：（1）c(OH-)=20.050=0.10mol/L pH=13.0(2) HAc H+ Ac- 0.05-x x x x2/ (0.05-x)=1.810-5c(H3O+)=x=0.9510-3mol/LpH =3.02(3) NH3 + H2O NH4+ + OH 0.5-x x x c(OH-)=310-3mol/L pH =11.48(4)Ac- + H2O HAc + OH- 0.1-x x x pH=8.88（5）Na2S只考虑一级水解 S2- + H2O HS + OH0.01-x x x 不能近似计算，解一元二次方程x2 + 1.4x0.014=0pH=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浓度减小;（3） 浓度为1.010-10 mol/L 的盐酸溶液的pH=7;（4） 中和等体积pH相同的HCl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)NH4Cl (5)Na2CO3(6)NH4Ac (7)Na3PO4 (8)(NH4)2CO3答：HAcNH4ClNaCl= NH4Ac(NH4)2CO3NaAcNa2CO3Na3PO4 10.已知H2S的, ,NH3H2O的,试比较S2-、HS和NH3的碱性强弱。答：碱性：S2-NH3HS 因为，11.已知298K时某一元弱酸的浓度为0.010mol/L，测得其pH为4.0，求其和，以及稀释至体积变成2倍后的、和pH。解：（1）HA + H2O = A +H3O+ 0.010-10-4 10-4 10-4(2)稀释后，不变HA + H2O = A + H3O+ x xpH=4.1512.计算0.20mol/L H2C2O4水溶液中各离子的平衡浓度。解： 按一元弱酸处理计算溶液中的c(H3O+)H2C2O4 + H2O HC2O4 + H3O+0.20-x x xx2 +0.054x 0.0108=0c(H3O+)=c(HC2O4-)=0.080mol/LC2O42来自于HC2O4 的解离HC2O4 + H2O C2O42 + H3O+0.080-y y 0.080+yc(C2O42）=y=5.4105mol/L13.已知氨水溶液的浓度为0.10mol/L。(1)计算该溶液的OH浓度、pH和氨的解离度。（2）若在该溶液中加入NH4Cl,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 + H2O NH4+ + OH 0.10-x x x c(OH-)=x=1.3410 3mol/LpH=14- pOH=11.13=%(2) NH3 + H2O NH4+ + OH 0.10-x 0.10 x pH=9.26(3)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。14.分别计算两性物质HCOONH4溶液和NaHCO3溶液的pH,并解释为何前者呈弱酸性，而后者呈弱碱性。解：HCOONH4: NaHCO3: pH=6.5pH=8.3515.求300mL 0.50mol/L H3PO4和500mL 0.50mol/L NaOH的混合溶液的pH.解：H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 +H2O 0.30.5 0.30.5生成0.15molNaH2PO4,消耗0.15molNaOH,剩余NaOH NaH2PO4 + NaOH = Na2HPO4 + H2O0.15-0.1 0.1 0.10.1mol NaOH继续与NaH2PO4作用生成0.1mol Na2HPO4，余NaH2PO4 0.05mol故：最终变成混合溶液即：0.0625mol/L NaH2PO4-0.125mol/L Na2HPO416.已知由弱酸HB()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。解：加入的NaOH的浓度为设原溶液中B浓度为x,则加入0.05mol/L NaOH后：HB + OH B + H2O0.25-0.05 x+0.05x=0.35mol/L故原溶液17.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）Na2CO3-NaHCO3 (2)HCOOH-NaOH (3)HAc-NaOH (4)NaH2PO4-Na2HPO4 (5)Na2HPO4-Na3PO4 (6)H3PO4-NaH2PO4欲配制pH=3.0的缓冲溶液，选择哪种缓冲体系最好？答：9.2511.252.744.743.745.746.28.211.3613.361.123.12欲配制pH=3.0的缓冲溶液选HCOOH-NaOH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。解：pH=5.00, ,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(NH3)、c(NH4+)各为多少？解：用NH3H2O溶液和HCl溶液可以配制NH3H2O-NH4Cl缓冲溶液。根据题意n(NH3H2O)=n(HCl),则2.00 L NH3H2O要全部使用，而HCl溶液只需使用一部分。设所用HCl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，最多可配制2.00+1.3=3.3 L 缓冲溶液。其中：20.今有2.00L 0.100mol/L的