無(wú)機(jī)化學(xué)第5章 習(xí)題解答

1、思 考 題5-1 解釋下列概念：（1）電離理論和電離度； （2）酸堿質(zhì)子理論；（3）異離子效應(yīng)和同離子效應(yīng)； （4）路易斯酸堿；（5）解離常數(shù)、解離度和稀釋定律； （6）緩沖溶液和緩沖容量；5-2 根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，指出下列分子或離子中，哪些只是酸？哪些只是堿？哪些既是酸又是堿？HAc， H2S，H2O， ，解：HAc， H2S，是酸；，是堿，H2O， ，既是酸又是堿。5-3 確定下列反應(yīng)中的共軛酸堿對(duì)，并根據(jù)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)判斷反應(yīng)方向。解: 1) 反應(yīng)逆向進(jìn)行2) 反應(yīng)逆向進(jìn)行3) 反應(yīng)正向進(jìn)行4) 反應(yīng)正向進(jìn)行5) 反應(yīng)正向進(jìn)行5-4 已知在H2S溶液中， 。請(qǐng)問在H3PO4溶液中，

2、的關(guān)系式能否成立？試解釋之。解：不能成立5-5 以下說法是否合理？請(qǐng)說明原因。（1）H2S水溶液中H濃度是濃度的兩倍。（2）弱酸濃度越稀，其a越大，故pH越大。（3）等量的酸與堿中和所得溶液為中性。（4）醋酸鹽與鹽酸反應(yīng)的平衡常數(shù)等于醋酸解離常數(shù)的倒數(shù)。（5） 用NaOH溶液分別中和等體積的pH相同的HCl溶液和HAc溶液，消耗的NaOH的物質(zhì)的量相同。（6）如果在緩沖溶液中加人大量的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，其pH也能夠保持基本不變。 解：（1）不合理（2）不合理（3）不合理（4）不合理（5）不合理（6）不合理5-6 在氨水溶液中，分別加入下列各物質(zhì)后，則氨的解離度a及溶液的pH如何變化？（1）NH4C1

3、(s)； （2）H2O(l)； （3）NaC1(s)； （4）HC1(aq)； （5）NaOH (s)解： （1）pH減小，解離度減小 （2）pH減小，解離度變大（3）pH變大，解離度變大 （4）pH減小，解離度變大（5）pH變大，解離度減小5-7 下列物質(zhì)溶于水，其濃度均為0.1，它們的溶液是酸性，中性還是堿性？ CH3CO2Na， NH4Cl， NaCl， CH3CO2NH4 ，NH4CN解： CH3CO2Na是堿性；NH4Cl是酸性；NaCl，CH3CO2NH4，NH4CN中性。5-8 HA為一強(qiáng)酸，HB 和HC均為弱酸，但HC比HB弱，三種化合物(NaA，NaB，NaC)的溶液，哪一種

4、pH最大（濃度均為1.0 ）？解：NaC堿性最強(qiáng)，pH最大。習(xí) 題*5-1 寫出下列各酸（堿）的共軛堿（酸）：HNO2， HCN，H3AsO4，H3PO4， C2H4(NH2)2，H5IO6，Al(OH)(H2O)52+，HF，Zn(H2O)62+ ，PH3，解：HNO2- HCN-CN- -，H3AsO4-， H3PO4-， -，C2H4(NH2)2 - (NH2) C2H4 NH3+ ，H5IO6 ， Al(OH)(H2O)52+-Al(OH)2(H2O)4+ ，HF-F-，Zn(H2O)62+-Zn(OH) (H2O)5+ ，PH3-，-HClO，-H2S，-H2CO3*5-2 298.

5、15 K時(shí)，已知某一元弱酸的0.01 水溶液的pH4，求：（1）該一元弱酸的和a；（2）稀釋一倍后該一元弱酸的和a又如何？解：（1）（2）（不變）5-3 計(jì)算下列各溶液的pH：（1）將50 mL 0.10 HI稀釋至1.0 L；（2）將100 mLHCl和400 mL HClO4混合；（3）混合等體積的0.20 HCl和0.10 NaOH；（4）將pH為8.00和10.00的NaOH溶液等體積混合；解： （1）c(HI) =0.005 c(H+)=5×10-3 pH=2.30（2）c(H+)=1.2×10-3 pH=2.92（3）c(H+)=0.05 pH=1.30（4）c

6、(OH-)=5.05×10-5 pOH=4.29 pH=9.715-4 在pH2.0時(shí)，KCN水溶液中，主要存在的是哪一種離子？計(jì)算pH8.0時(shí)，0.10 KCN水溶液中的濃度。解：因 ，則pH2.0時(shí)，則所以pH2.0時(shí)，主要存在的是HCN。pH8.0時(shí)， 初始時(shí)： 0.10 0 106平衡時(shí)： 0.10 106 c()=5.8×10-3*5-5 計(jì)算0.10NH4Cl溶液的pH和的解離度。解：由附錄四查出1.78×10-5，則因?yàn)椋核裕?pH5.12 *5-6 在H2S和HCl混合溶液中，c(H+)0.30 ，c(H2S)0.10 。求該溶液中的c()。解：

7、 5-7 溶解0.010 mol CH3CO2Na和0.0020 mol HCl加足量的水配成1L溶液，問：（1）該溶液中有哪些物種？（2）計(jì)算所有物種的濃度。解： （1）該溶液中有：CH3CO2Na CH3CO2H NaCl （2） 5-8 計(jì)算 （1）0.10 KHSO4溶液的pH。（2） H2SO4與HCl混合溶液中，Cl的濃度為0.10，H2SO4濃度為0.10，計(jì)算溶液的pH。（3）0.10 H2SO4溶液中，計(jì)算、的濃度和溶液的pH。解: （1） （2） 0.10-x x+0.20 x pH=0.69（3）初始： 0.10 0.10 0平衡： 0.10-x 0.10 +x x pH

8、=0.975-9 砷酸（H3AsO4）的，和。設(shè)在500 mL水溶液中含砷酸0.20 mol，則各物種的濃度各是多少？解: 4.42×102c()1.74×10-7計(jì)算過程詳見例57。5-10 已知H3PO4的各級(jí)解離常數(shù)，在含有H3PO4的溶液中加酸或加堿，改變?nèi)芤旱膒H。當(dāng)pH為1.00，5.00，10.00和14.00時(shí)，分別推斷溶液中H3PO4，何者濃度最大。當(dāng)H3PO4與的物質(zhì)的量相同時(shí)，溶液的pH為多少？解: 因?yàn)椋篐3PO4的 所以：當(dāng)pH=1.00時(shí), H3PO4的濃度最大當(dāng)pH=5.00時(shí), 的濃度最大當(dāng)pH=10.00時(shí), 的濃度最大當(dāng)pH=14.00時(shí)

9、, 的濃度最大當(dāng)H3PO4與的物質(zhì)的量相同時(shí)，pH=*5-11 計(jì)算下列鹽溶液的c()，c(H+)和pH：（1）0.20 Na2CO3 （2）0.20 NaCN （3）0.20 NaH2PO4 （4）0.050 Na2HPO4 解: （1） c(H+)=1.56×10-12 pH=11.81（2） c(H+)=5.8×10-13 pH=12.24（3） pH=4.68（4） H3PO4的 涉及到的是： 因：與接近，所以：pH=9.695-12 計(jì)算 （1）0.80 HAc溶液的pH和HAc的解離度a1。（2）0.80 HAc1.00 NaAc緩沖溶液的pH和HAc的解離度a

10、2，將a1與 a2進(jìn)行比較。（3）在溶液（1）中加入NaOH(s)，使NaOH濃度為0.10（忽略體積變化），此時(shí)溶液的pH。（4）在溶液（2）中加入NaOH(s)，使NaOH濃度為0.10（忽略體積變化），計(jì)算該溶液的pH，并將結(jié)果與（3）比較。（5）在200 mL溶液（2）中，加入10.5 mL 2.00的HCl(aq)，計(jì)算溶液的pH。解: （1）pH=2.43 a1=0.468% （2） a2=0.0081%（3）HAc過量，構(gòu)成緩沖溶液（4）（5）5-13 一元弱酸HA與36.12 mL的0.100 NaOH恰好中和。然后再加入18.06 mL的0.100 HCl溶液，測(cè)得溶液的pH

11、為4.92。計(jì)算該弱酸的標(biāo)準(zhǔn)解離常數(shù)。解: *5-14 根據(jù)下列酸、堿的解離常數(shù)，選取適當(dāng)?shù)乃峒捌涔曹棄A來配制pH5.00和pH10.00的緩沖溶液，并計(jì)算其共軛酸、堿的濃度比應(yīng)是多少？NH3·H2O，HAc，NaHCO3， H2C2O4， H3PO4， NaAc， Na2HPO4， NH4Cl，C6H5NH2解: pH5.00可選：HAc-Ac- 也可選： - 也可選： - C6H5NH2 pH10.00可選： -NH3·H2O 5-15 稱取12.6g H2C2O4.2H2O固體，溶解在500 mL0.25的NaOH溶液中，然后再用蒸餾水稀釋至1L，則該溶液的pH為多少

12、？解: n(H2C2O4.2H2O)=12.6/126=0.1mol, n(NaOH)=0.125 mol發(fā)生中和反應(yīng)后，生成n(NaHC2O4)=0.075 mol，則n(Na2C2O4)=0.025mol組成緩沖溶液： 則pH=3.33*5-16 欲配制pH5.00的緩沖溶液，需在50mL 0.10的HAc溶液中加入0.10的NaOH多少毫升？解: 在本題中，緩沖溶液應(yīng)該由醋酸和醋酸鈉配制,利用緩沖公式計(jì)算所需NaOH的物質(zhì)的量，進(jìn)而求其體積數(shù)。設(shè)加入0.10的NaOH x mL，則發(fā)生中和反應(yīng)完全使其轉(zhuǎn)化為0.10 x mol NaAc；反應(yīng)剩余的HAc的物質(zhì)的量則為 即x31.88 mL5-17 若在50.00 mL的0.150 NH3(aq)和0.200 NH4Cl緩沖溶液中，加入0.10 mL 1.00 的HCl溶液。計(jì)算加入HCl溶液前后溶液的pH各為多少？解：未加入HCl之前, 根據(jù)式（5-14c），有: 加入0.10 mL 1.00的HCl溶液之后，溶液的體積為50.10 mL。反應(yīng)前HCl濃度是：由于加入HCl，它全部解離產(chǎn)生