6章酸碱平衡习题.doc

酸碱平衡1.以下哪些物种是酸碱质子理论的酸、哪些是碱，哪些具有酸碱两性？SO42、S2、H2PO4、NH3、HSO4、Al(H2O)2OH2+、CO32、NH4+、H2S、H2O、OH、H3O+、HS、HPO42、SO42解：酸：NH4+、H2S、H3O+ 碱：SO42、S2、CO32、OH 酸碱两性：H2PO4、NH3、HSO4、Al(HO)2OH2+、H2O、HS、HPO422. 苯甲酸（可用弱酸的通式HA表示，相对分子质量122 ）的酸常数Ka6.4105 试求：( 1 ) 中和1.22 g 苯甲酸需用0.4 moldm3 的NaOH溶液多少毫升？ ( 2 ) 求其共轭碱的碱常数Kb。 ( 3 ) 已知苯甲酸在水中的溶解度为2.06 gdm3，求饱和溶液的pH 解：( l ) n 1.22 g / 122 gmol10.0100 mol 中和苯甲酸需要0.4 moldm3 的NaOH的体积为V mLV 0.01mol/0.4 moldm30.025 L25 ml ( 2 ) KbKw/Ka1.01014/ 6.4105 1.61010( 3 ) c2.06 gdm3/122 gmol1 1.7102 moldm3c/Ka500 用最简式计算H+ 3. 计算下列各种溶液的pH： ( l ) 10 mL 5.0103 moldm3的NaOH ( 2 ) 10 mL 0.40 moldm3 HCl 与10 mL 0.10moldm3 NaOH 的混合溶液( 3 ) 10 mL 0.2 moldm3 NH3HO 与10 mL 0.2 moldm3 HCl的混合溶液。( 4 ) 10 mL 0.2 moldm3 HAc 与10 mL 0.2 moldm3 NH4Cl的混合溶液。解：( l ) OH5.0103 moldm3 pOHlg5.01032.3 pH142.311.7( 2 ) H+(100.40100.10)/200.15 (moldm3) pHlg0.150.82 ( 3 ) c(NH4+)(100.10)/200.050(moldm3) c(NH3) (100.20100.10)/200.050 (moldm3)OH Kbc(NH3)/ c(NH4+ ) Kb1.77105 pOH4.75 pH144.759.25( 4 ) NH4+ 是酸，而HAc也是酸且比NH4+ 强得多的酸，按HAc电离出的H+ 浓度计算 c(HAc) 100.20/(10+10) 0.10 moldm3c/Ka500 用最简式计算4.欲配制 pH 5.0 的缓冲溶液，需称取多少克 NaAc3H2O 固体溶解在 300 mL 0.5 moldm3的HAc 溶液中？解：此题是缓冲溶液体系的计算HAc H+ + AcpH 5 H+105 moldm3 H+ Kac (HAc)/ c (Ac) 即1051.76105c (HAc)/ c (Ac) c (Ac)0.88 moldm3己知 M(NaAc3H2O)139 g moldm3，称取固体NaAc3H2O的质量为m0.88 moldm3139g moldm30.30 L36 g5. 某含杂质的一元碱样品0.5000 g (己知该碱的分子量为59.1)，用0.l000 moldm3 HCl 滴定，需用75.00 mL；在滴定过程中，加入49.00 mL 酸时，溶液的pH 为10 . 65。求该碱的电力常数和样品的纯度。解：pH 10 . 65 pOH 3.35 OH4.5104 moldm3根据题意，未达滴定终点，组成碱与盐的缓冲溶液，设碱的电离常数为Kb，剩余碱的浓度为cb，生成盐的浓度为cs则 OHKb cb/csKb nb/nsKbOH cs/ cb 4.5104 49.00 0.1000/(75.00 0.100049.00 0.1000) 8.5104该样品纯度为(75.00 0.1000 59.1)/1000 0.5000 89%6.将Na2CO3和NaH CO3混合物30g配成l L溶液，测得溶液的pH10.62 计算溶液含Na2CO3和NaHCO3各多少克?解：pH10.62 H+2.401011 moldm3 OH4.17104 moldm3CO32+ H2O HCO3 +OHHCO3OH/ CO32 Kw/K2CO32/ HCO3 K2OH/Kw(5.61011 4.17104)/ 1.010142.34 Mr(NaHCO3)84.0 Mr(Na2CO3)106设NaHCO3的浓度为x moldm3 Na2CO3浓度为2.34x moldm3 1062.34x+84.0x30.0 x0.09 moldm3 NaHCO3的质量为84.0 gmoldm3 0.09 moldm31 dm37.6 g Na2CO3的质量为106 gmoldm32.34 0.09 moldm31 dm322.4 g7. 在0.10 molL1Na3PO4溶液中，PO43和pH多大？解：PO43+ H2O H2PO42+OHpH 14+ lg 6.7102141.1712.8PO430.10molL16.7102molL1 0.033molL1 CN KHCNHCN/ H+6.21010 0.10/ 1.33103 4.7108(molL1) 8.如何配制pH=5.0，具有中等缓冲能力的缓冲溶液1000mL? 解：(1)选择缓冲对：根据HAc的pKa=4.75接近5.0，故可选择HAcNaAc缓冲对配制pH=5.0的缓冲溶液。 (2)求所需的浓度比 (3)根据要求具有中等缓冲能力，并考虑计算和配制方便，故选用0.1 molL-1 HAc和0.1 molL-1 NaAc来配制。 c酸和c盐代表混和前酸和盐的浓度，盐与酸代表混和后的盐浓度和酸浓度；V酸和V盐分别代表所配酸和盐的体积。 因要求的总体积为1000mL，故VNaAc+VHAc=1000mL，把VNaAc的值代入得，1.78VHAc+VHAc=1000mL，故得VHAc=359mL，VNaAc=641mL将两者按此体积混和即得pH=5.0的缓冲溶液。 在配制一定pH值的弱酸及弱酸强碱盐的缓冲溶液时，也常在一定量的弱酸溶液中，加入一定量的强碱，中和部分弱酸(即生成弱酸强碱盐)，以得到要求配制的缓冲溶液。 9.现欲配制=5.10的缓冲溶液，试计算在50mL的0.1 molL-1 HAc溶液中加入0.1 molL-1 NaOH溶液若干毫升?解：按上述反应：被中和的HAc物质的量等于生成的Ac-物质的量；也等于加入的NaOH物质的量。 设：需加的NaOH溶液为x毫升，则加入NaOH的物质的量为0.1xmmol；V为配成的缓冲溶液的总体积。 V=50+x 计算表明，在50mL0l molL-1HAc溶液中加入34.6mL 0.1 molL-1 NaOH溶液，即可得到=5.10的缓冲溶液。4-8今有2.0L0.10 molL-1的Na3PO4溶液和2.0L0.10 molL-1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，能配制这种缓冲溶液的体积是多少？需要0.10 molL-1的Na3PO4和Na2HPO4溶液的体积各是多少？ 4-8今有2.0L0.10 molL-1的Na3PO4溶液和2.0L0.10 molL-1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，能配制这种缓冲溶液的体积是多少？需要0.10 molL-1的Na3PO4和Na2HPO4溶液的体积各是多少