基礎(chǔ)化學(xué)第三版習(xí)題解答

1、基礎(chǔ)化學(xué)（第3版）思考題和練習(xí)題解析第一章 緒 論1. 為什么說(shuō)化學(xué)和醫(yī)學(xué)的關(guān)系密切，醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生必須學(xué)好化學(xué)？答：（略）2. “1 mol硫酸的質(zhì)量是98.0g”，對(duì)嗎？答：錯(cuò)誤！未指明基本單元，正確說(shuō)法是1 mol H2SO4的質(zhì)量是98.0g或1 mol (1/2) (H2SO4)的質(zhì)量是49.0g 。3. 0.4 mol H2SO4溶解于水，配成500 m L溶液，其濃度表示正確的是A. c (H2SO4) = 0.8 mol·L-1 B. c(H2SO4) = 0.8 mol·L-1C. c (H2SO4) = 0.4 mol·L-1 D. 硫酸的濃度為

2、0.8 mol·L-1答；正確的是A。根據(jù)定義，1L溶液中含有0.8 mol H2SO4，c (H2SO4) = 0.8 mol·L-1。4. 下列說(shuō)法正確的是A. “1 mol O”可以說(shuō)成“1 mol 原子O”B. 1摩爾碳C原子等于12gC. 1 L溶液中含有H2SO4 98 g，該溶液的摩爾濃度是1 mol·L-1D. 基本單元不僅可以是構(gòu)成物質(zhì)的任何自然存在的粒子或粒子的組合，也可以是想象的或根據(jù)需要假設(shè)的種種粒子或其分割與組合答：正確的是D。A應(yīng)說(shuō)成“1 mol 氧原子”；B應(yīng)為“1摩爾碳C原子的質(zhì)量等于12g”； C不應(yīng)該使用“摩爾濃度”，此術(shù)語(yǔ)已被

3、廢除。5. 求0.100kg (Ca2+)的物質(zhì)的量。解：M (Ca2+) =（40.08 / 2）= 20.04 (g · mol-1)， n (Ca2+) = m / M (Ca2+) = (0.100×103 )/20.04 = 4.99 (mol)6. 每100m L血漿含K+ 為20mg，計(jì)算K+的物質(zhì)的量濃度，單位用mmol·L-1表示。解：M（K+）= 39.10 g · mol-1， n（K+）= m / M (K+) = 20 / 39.10 = 0.51 (mmol) c（K+）= n（K+）/V = 0.51 mmol / 0.10

4、0L = 5.1 mmol·L-1 。7. 計(jì)算下列常用試劑的物質(zhì)的量濃度(1) 濃硝酸，含HNO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.700，密度為1.42g · mL -1(2) 濃氨水，含NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.280，密度為0.900 g · mL -1解：(1) (2) 8. 某患者需補(bǔ)充Na+ 5.0×10-2 mol，應(yīng)補(bǔ)充NaCl的質(zhì)量是多少？若用生理鹽水 (NaCl) = 9.0 g·L-1 補(bǔ)充，應(yīng)需生理鹽水的體積是多少？解：m = 5.0×10-2 ×58.5 = 2.9 (g) 設(shè)補(bǔ)充生理鹽水x L，則 x ·

5、9.0 = 2.9 x = 0.32 L9. 實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有剩余的0.100 mol·L-1H2SO4 500 mL和0.050 0 mol·L-1H2SO4 300 mL，如何利用上述溶液加入一定體積的B= 0.960的H2SO4（相對(duì)密度d = 1.84 kg·L-1）配制成1 000 mL濃度為0.250 mol·L-1的H2SO4溶液？解：500 mL 0.100 mol · L-1H2SO4中， n(H2SO4) = c1V1 = 500×0.100 = 50.0 (mmol) 300 mL 0.050 0mol ·

6、L-1H2SO4中， n(H2SO4) = c2V2 = 300×0.050 0 = 15.0 (mmol) = 0.960 H2SO4的濃度為 ， 這里Mr（H2SO4）=98.0 g·mol-1 設(shè)取該酸體積為V3 mL，則有（50.0+15.0+18.0V3）= 1000 ×0.250 V3 = 10.3 (m L)10. 溶液中KI與KMnO4反應(yīng)，假如最終有0.508g I2析出，以(KI+KMnO4)為基本單元，所消耗的反應(yīng)物的物質(zhì)的量是多少？解：5KI + KMnO4 + 4H2SO4 = MnSO4 + 3K2SO4 + I2 + 4H2O KI

7、+KMnO4 + H2SO4 = MnSO4 +K2SO4 + I2 + H2O nKI+KMnO4 = n I2 = = 4.00 (mmol)11. 用質(zhì)量摩爾濃度來(lái)表示溶液的組成標(biāo)度有何優(yōu)點(diǎn)？答：質(zhì)量摩爾濃度不會(huì)因?yàn)闇囟鹊淖兓兓谖锢砘瘜W(xué)應(yīng)用較多.12. 100 g 濃硫酸中含純H2SO4 95 g，將此100 g 濃硫酸加入400 g 水中，混合后溶液的密度為1.13 kg·L-1，計(jì)算此溶液的質(zhì)量摩爾濃度、物質(zhì)的量濃度和摩爾分?jǐn)?shù)。解: 13. What is the mole fraction of the solute in a 1.00 mol ·kg-

8、1 aqueous solution?解: 14. A solution contains 20.0 g acetic acid ,CH3COOH, in 250 g water . What is the concentration of the solution expressed as (1) mole fraction of CH3COOH and H2O (2) molality? 解：(1) x (H2O) = 1 0.023 = 0.977 (2 ) 第二章 稀溶液的依數(shù)性1. 一杯白糖水和一杯等量的純水同時(shí)放置，哪個(gè)蒸發(fā)得快？為什么？答：純水蒸發(fā)得快。在相同溫度下，糖水溶液的蒸

9、氣壓低于純水，即純水易于揮發(fā)，所以蒸發(fā)得快。2. 冬天，室外水池結(jié)冰時(shí)，腌菜缸里的水為什么不結(jié)冰？答：腌菜缸里是鹽的水溶液，溶液的凝固點(diǎn)比純水低，冬天室外水池結(jié)冰時(shí)溫度為0，此時(shí)的溫度還不到溶液的凝固點(diǎn)，所以腌菜缸里的水不結(jié)冰。3. 0.01mol·kg-1葡萄糖(C6H12O6)、鹽(NaCl)及蔗糖（C12H22O11）水溶液的沸點(diǎn)相同嗎？答：C6H12O6 、C12H22O11都為非電解質(zhì)，同為0.01mol·kg-1溶液的沸點(diǎn)比100高，且沸點(diǎn)相同。但是NaCl是強(qiáng)電解質(zhì)，1mol NaCl近似產(chǎn)生1mol的Na+和1mol的Cl-，總的質(zhì)量摩爾濃度變?yōu)?.02 m

10、ol·kg-1，它的沸點(diǎn)升高是那兩份溶液的2倍，沸點(diǎn)最高。 4. 在20時(shí)水的飽和蒸氣壓為2.34 kPa ，若于100g水中溶有10.0 g蔗糖（C12H22O11 ，相對(duì)分子質(zhì)量Mr= 342），求此溶液的蒸氣壓。解；先求溶液中溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)：根據(jù)拉烏爾定律可求出溶液的蒸氣壓 5. 甲溶液由1.68 g蔗糖（C12H22O11 ，Mr=342）和20.00 g水組成，乙溶液由2.45 g Mr= 690的某非電解質(zhì)和20.00 g 水組成。(1) 在相同溫度下，哪個(gè)溶液的蒸氣壓高？ (2) 將兩份溶液放入同一個(gè)恒溫密閉的容器中，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間，兩份溶液濃度會(huì)不會(huì)發(fā)生變化，為什么？

11、(3) 當(dāng)達(dá)到系統(tǒng)蒸氣壓平衡時(shí)，轉(zhuǎn)移的水的質(zhì)量是多少？答：(1) 先比較兩份溶液中的水的摩爾分?jǐn)?shù)甲溶液 乙溶液 乙溶液溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)大，所以乙溶液的蒸氣壓大。 (2) 在同一個(gè)恒溫密閉的鐘罩里，乙溶液的蒸氣壓大，乙溶液的水會(huì)向甲溶液轉(zhuǎn)移，甲溶液變稀，乙溶液變濃，直到二者蒸氣壓相等，兩溶液的濃度不再變化。 (3) 設(shè)當(dāng)達(dá)到系統(tǒng)蒸氣壓平衡時(shí)，從乙溶液轉(zhuǎn)移到甲溶液的水的質(zhì)量為y g，平衡時(shí)兩溶液中水的摩爾分?jǐn)?shù)相等 y = 3.22 g 6. 現(xiàn)有碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（C）= 0.944的某種難揮發(fā)碳?xì)浠衔?.00 g。在20 時(shí)將它溶解在100 g 苯中，使苯的蒸氣壓從9.953 8 kPa降低到9.86

12、7 2 kPa，試求此碳?xì)浠衔锏幕瘜W(xué)式。 解：根據(jù)拉烏爾定律有p = p* xA，設(shè)該碳?xì)浠衔锏哪栙|(zhì)量為MB g·mol-1,MB = 178 g·mol-1，（C）= 0.944，設(shè)碳原子（C）數(shù)為x個(gè)，氫原子（H）數(shù)為y個(gè)，x = 178×0.944÷12 = 14，y = 178×（1-0.944）÷1.00 = 9.9710此碳?xì)浠衔锏幕瘜W(xué)式為C14H10。7. 將2.80 g難揮發(fā)性物質(zhì)溶于100 g水中，該溶液在101.3 kPa下，沸點(diǎn)為100.51 。求該溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量及此溶液的凝固點(diǎn)。(Kb = 0.51

13、2 K·kg·mol-1，Kf = 1.86K·kg·mol-1)解： Tf = -1.85 8. 煙草有害成分尼古丁的實(shí)驗(yàn)式是C5H7N，今將538 mg尼古丁溶于10.0 g水，所得溶液在101.3 kPa 下的沸點(diǎn)是100.17 。求尼古丁的分子式。（水的Kb = 0.512 K·kg·mol-1）解：C5H7N的相對(duì)式量為81，所以尼古丁的分子式為C10H14N2 。9. 溶解3.24 g硫于40.0 g苯中，苯的凝固點(diǎn)降低1.61 。問此溶液中硫分子是由幾個(gè)硫原子組成的？（Kf = 5.10 K·kg·m

14、ol-1 ）解： 硫原子（S）的摩爾質(zhì)量是32.07g·mol-1，組成硫分子S原子個(gè)數(shù)為256.6÷32.07 = 8 10. 今有兩種溶液，一為1.50 g 尿素（Mr = 60.05）溶于200 g 水中，另一為42.8 g 某非電解質(zhì)溶于1 000 g 水中，這兩種溶液在同一溫度下結(jié)冰，試求該非電解質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。解：兩份非電解質(zhì)的溶液在同一溫度下結(jié)冰，說(shuō)明兩溶液的質(zhì)量摩爾濃度相同。設(shè)某非電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量為MB g·mol-1，有 MB=342.7 g·mol-1該非電解質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為342.7。11. 試比較下列0.1 mol·

15、L-1溶液的凝固點(diǎn)的高低（苯的凝固點(diǎn)為5.5 ，Kf = 5.10K·kg·mol-1，水的凝固點(diǎn)為0.0 ，Kf = 1.86 K·kg·mol-1）A. 蔗糖C12H22O11水溶液 B. 葡萄糖C6H12O6的水溶液C. 萘C10H8的苯溶液 D. 氯化鈉NaCl水溶液解：討論凝固點(diǎn)時(shí)要考慮以下幾個(gè)問題：溶質(zhì)是電解質(zhì)還是非電解質(zhì)，非電解質(zhì)以分子在溶液中存在，電解質(zhì)在溶液中解離，以離子存在，產(chǎn)生較大的依數(shù)性。溶劑是水還是其他什么物質(zhì)，不同的溶劑有不同的凝固點(diǎn)和不同的摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)。溶質(zhì)的濃度（或質(zhì)量摩爾濃度），濃度越大，凝固點(diǎn)降低越多。A、B中

16、2種非電解質(zhì)溶液的濃度都為0.1 mol·L-1，所以凝固點(diǎn)都為-0.186。D溶液為電解質(zhì)，近似凝固點(diǎn)為-0.372。純苯的凝固點(diǎn)是5.5 ，C溶液的凝固點(diǎn)降低是 Tf = 5.10 K·kg·mol-1×0.10 mol·L-15.10 K·kg·mol-1×0.10 mol·kg -1 = 0.51 K Tf = 5.5-0.51 = 4.99 所以，這4種溶液的凝固點(diǎn)從高到低的順序?yàn)镃A = BD12. 試比較相同溫度下以下溶液滲透壓的大小A. c(C6H12O6)= 0.2 mol·L

17、-1 B. c(1/2)Na2CO3= 0.2 mol·L-1C. c(1/3)Na3PO4= 0.2 mol·L-1 D. c(NaCl)= 0.2 mol·L-1解：B溶液的離子總濃度為0.3 mol·L-1，C溶液的離子總濃度為0.27 mol·L-1，D溶液的離子總濃度為0.4 mol·L-1。在相同溫度下，總濃度越大滲透壓越大，所以4種溶液滲透壓由大到小的順序是 DBCA13. 有一氯化鈉(NaCl)溶液，測(cè)得凝固點(diǎn)為 -0.26 ，下列說(shuō)法哪個(gè)正確，為什么？ A. 此溶液的滲透濃度為 140 mmol·L-1 B

18、. 此溶液的滲透濃度為 280 mmol·L-1 C. 此溶液的滲透濃度為 70 mmol·L-1D. 此溶液的滲透濃度為7 153 mmol·L-1 答：正確說(shuō)法是A。 cos140 mmol·L-1注意利用凝固點(diǎn)降低法來(lái)求其滲透濃度時(shí)，凝固點(diǎn)的降低是由溶液的總的粒子濃度（即滲透濃度）決定的。 14. 100 mL 水溶液中含有2.00 g 白蛋白，25 時(shí)此溶液的滲透壓力為0.717 kPa 求白蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量。解： ， 15. 測(cè)得淚水的凝固點(diǎn)為 -0.52 ，求淚水的滲透濃度及 37 時(shí)的滲透壓。解：Tf = KbbB ， cos280 mm

19、ol·L-1 = bBRTcRT = 0.280×8.314×310 = 722 （kPa）16. 實(shí)驗(yàn)測(cè)得4.94g 化學(xué)式為K3Fe(CN)6的物質(zhì)溶解在100g 水中所得溶液的凝固點(diǎn)為-1.12，M（K3Fe(CN)6）= 329g·mol-1，寫出K3Fe(CN)6在水中的解離方程式。 解：按題目所給數(shù)據(jù)計(jì)算基本單元為K3Fe(CN)6的質(zhì)量摩爾濃度 根據(jù)凝固點(diǎn)降低的數(shù)據(jù)求出該物質(zhì)在溶液中的質(zhì)量摩爾濃度 這兩者不一致，是因?yàn)镵3Fe(CN)6為電解質(zhì)，在溶液中發(fā)生解離， 1mol K3Fe(CN)6產(chǎn)生4 mol離子，所以解離方程為 K3Fe(C

20、N)6 3K+ + Fe(CN)63-17. Which aqueous solution has the higher osmotic pressure at a given temperature, 10% glucose (C6H12O6), or 10% sucrose(C12H22O11) ? (Both are molecular compounds.)解：兩者都是非電解質(zhì)，但C6H12O6的摩爾質(zhì)量小，所以質(zhì)量相同時(shí)，C6H12O6的濃度大，在同樣溫度下滲透壓大。18. The vapor pressure of water at 20 is 2.338 kPa. If the

21、solute in a solution made from 10.0 g of NaCl in 1.00 kg of water is 100% dissociated, what is the vapor pressure of the solution at 20?解： p = p*xA=2.338 ×0.9939 = 2.32 4 kPa19. Dextran（右旋糖酐）is a polymeric carbohydrate produced by certain bacteria. It is used as a blood plasma substitute. An aq

22、ueous solution contains 0.582g of dextran in 106 mL of solution at 21.It has an osmotic pressure of 1.47mmHg. What is the average molecular weight of the dextran. 解： 20. Urea（尿素）, (NH2)2CO，has been used to melt ice from sidewalk because the use of salt is harmful to plants. If the saturated aqueous

23、solution contains 44% urea by mass. What is the freezing point?( The answer will be approximate, because the equation in the text applies accurately only to dilute solution). 解：Tf = 1.86 ×(44÷60 ) ÷0.056 =24.4( K), Tf = -24.421. The osmotic pressure of blood at 37 is 780 kPa, A soluti

24、on that is given intravenously(由靜脈內(nèi)) must have the same osmotic pressure as the blood. What should be the molarity（物質(zhì)的量濃度） of a glucose solution to give an osmotic pressure of 780 kPa at 37.解： 第三章 電解質(zhì)溶液1. 強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的解離度有何不同？答：強(qiáng)電解質(zhì)的解離度與弱電解質(zhì)的解離度意義不同，后者反映電解質(zhì)解離的百分?jǐn)?shù)，而前者表示溶液中離子間相互牽制作用的大小，因此強(qiáng)電解質(zhì)的解離度被稱為表觀解離度

25、。2. 測(cè)得質(zhì)量摩爾濃度b為0.10 mol·Kg-1的某電解質(zhì)HB水溶液凝固點(diǎn)為0.19， 求該電解質(zhì)的解離度。解：HB在水溶液中存在解離平衡，設(shè)其解離度為，則HB + H2O H3O+ + B- 初始時(shí)b/ mol·Kg-1 0.10 0 0 平衡時(shí)b/ mol·Kg-1 0.10-0.10 0.10 0.10達(dá)到解離平衡后，溶液中所含分子和離子的總濃度為0.10 - 0.10 + 0.10 + 0.10 = 0.10 + 0.10 (mol·Kg-1)根據(jù)Tf = Kf b B0.19 = 1.86×(0.10+0.10) = 0.022

26、 = 2.2%3. 指出下列各酸的共軛堿H2O、H3PO4、HCO3-、NH4+、H2S、H PO42-、NH3+ - CH2 - COO-、H3O+答：OH-、H2PO4-、CO32-、NH3、HS-、PO43-、NH2-CH2-COO-、H2O4. 指出下列各堿的共軛酸H2O、NH3、H2PO4-、Al(H2O)5OH2+、S2-、NH3+ - CH2 - COO-答：H3O+、NH4+、H3PO4、Al(H2O)63+、H S -、NH3+-CH2-COOH5. H3PO4溶液中存在著哪幾種離子?其中H3O+濃度是否為PO43-濃度的3倍? 已知 H3PO4的Ka1 = 6.92

27、5;10-3，Ka2 = 6.23×10-8，Ka3 = 4.79×10-13答：H3PO4不是強(qiáng)酸，給出質(zhì)子分三步進(jìn)行。H3PO4 + H2OH2PO4- + H3O+H2PO4- + H2OHPO42- + H3O+HPO42-+H2OPO43-+H3O+因此溶液中存在H3O+、H2PO4- 、HPO42-、PO43-和OH-。其中H3O+ 的濃度并不是PO43-濃度的3倍。6. 決定酸的強(qiáng)度的因素是A解離度 B濃度C解離平衡常數(shù) D濃度與解離平衡常數(shù)的乘積答：選C7. HAc在下列哪一種溶液中解離度最大A0.1 mol·L-1NaCl B0.1 mol

28、83;L-1HCl C0.1 mol·L-1NaAc D純水 答：選A8. 以下敘述正確的是A. 凡是多元弱酸溶液中，其酸根的濃度都等于其最后一級(jí)的酸常數(shù)。B. NaAc溶液與HCl溶液起反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，平衡常數(shù)等于醋酸的酸常數(shù)的倒數(shù)。C. H2CO3溶液中加入NaHCO3后產(chǎn)生同離子效應(yīng)，往NaHCO3溶液中加入Na2CO3不會(huì)產(chǎn)生同離子效應(yīng)。D. 中和體積和pH均相同的鹽酸溶液和醋酸溶液，所需的NaOH的物質(zhì)的量相同。答：選B9. 試述在氨水中分別加入下列各物質(zhì)，對(duì)氨水的解離常數(shù)、解離度及溶液的pH有何影響？(假設(shè)氨水溫度維持不變)(1) NH4Cl (2) H2O (3)

29、NaOH 答：在氨水中所加物質(zhì)解離常數(shù)解離度pHNH4Cl固體不變降低降低H2O不變?cè)龃蠼档蚇aOH固體不變降低增大NaCl固體不變略為增大略為增大10. 乳酸HC3H5O3是糖酵解的最終產(chǎn)物，劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉組織會(huì)積累一些乳酸，在體內(nèi)積蓄過(guò)量會(huì)引起機(jī)體疲勞和酸中毒。已知乳酸的Ka= 1.4×10-4，試計(jì)算濃度為1.0×10-3 mol·L-1的乳酸溶液的H3O+和pH。解：Ka·ca = 1.4×10-4×1.0×10-3 = 1.4×10-7 20Kw = 2.00×10-13，caKa = (1.

30、0×10-3)(1.4×10-4) = 7.1500，故只能用近似式進(jìn)行計(jì)算= 3.1×10-4 (mol·L-1)pH= -lgH3O+= -lg(3.1×10-4) = 3.5111. 疊氮鈉(NaN3)加入水中可起殺菌作用。計(jì)算0.010 mol·L-1 NaN3溶液的pH。已知疊氮酸(HN3)的Ka = 1.9×10-5。解：Kbcb20Kw，cbKb 500，pOH =5.64， pH =14- pOH =8.3612. 將50.0 mL 0.10 mol·L-1H3PO4與50.0 mL 0.20 mo

31、l·L-1NaOH相混合，求混合后溶液的pH。解：H3PO4是個(gè)多元酸，有多個(gè)H+與NaOH中和，混合后c(H3PO4)=0.050 mol·L-1 c(NaOH)=0.10 mol·L-1，c(NaOH)是 c(H3PO4)的二倍，正好將H3PO4反應(yīng)為HPO4-H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O生成的c (Na2HPO4)= 0.05 mol·L-1， Na2HPO4為兩性物質(zhì)，其pH計(jì)算公式為 pH=(pKa2+pKa3) = （7.21+12.32）= 9.7613. 現(xiàn)有0.20 mol·L-1 HCl溶液，問(

32、1) 如要調(diào)整該溶液至pH = 4.0，應(yīng)該加入HAc還是NaAc?(2) 如果加入等體積的2.0 mol·L-1 NaAc溶液，則混合溶液的pH是多少?(3) 如果加入等體積的2.0 mol·L-1 NaOH溶液，則混合溶液的pH又是多少?解：(1) 應(yīng)加入堿性的NaAc。(2) 生成0.9 mol·L-1 NaAc和0.10 mol·L-1 HAc, pH = 5.70(3) NaOH過(guò)量 OH-= 0.90 mol·L-1， pOH = 0.046 , pH = 13.9514. 計(jì)算下列溶液的pH(1) 0.10 mol·L-

33、1 HCl溶液與0.10 mol·L-1 NH3·H2O等體積混合；(2) 0.10 mol·L-1 HCl溶液與0.10mol·L-1 Na2CO3溶液等體積混合；(3) 0.10 mol·L-1 NaOH溶液與0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液等體積混合。解：(1)反應(yīng)后，產(chǎn)物為NH4Cl ，c(NH4Cl) = 0.050 mol·L-1，NH4+ 的Ka = 5.62×10-10Kaca20Kw，caKa 500， (2) 反應(yīng)后，產(chǎn)物為NaHCO3， c(HCO3-) = 0.050 mol

34、83;L-1 (3) 反應(yīng)后，產(chǎn)物是NaCO3，c(NaCO3)0.050 mol·L-1Kb2=Kw / Ka1=1.00×10-14/(4.47×10-7)= 2.24×10-8因 Kb1Kb2102，作一元弱堿；Kb1c(NaCO3)20Kw，c(NaCO3)Kb1500，用最簡(jiǎn)式計(jì)算pH =11.5115. HCO3- 和H2PO4- 均為兩性物質(zhì)，為什么前者的水溶液呈弱堿性而后者的水溶液呈弱酸性?答：兩性物質(zhì)的酸常數(shù)比堿常數(shù)大，則顯酸性；酸常數(shù)比堿常數(shù)小，則顯堿性。 HCO3-：作為酸 Ka2 = 4.68×10-11。作為堿Kb2

35、=1.0×10-14/ Ka1=1.0×10-14/ 4.47×10-7 = 2.2×10-8，Kb2 Ka2 ，所以溶液顯弱堿性。pH =(pKa1 + pKa2) = (6.35+10.33) = 8.347 (堿性) H2PO4-：作為酸Ka2 = 6.23×10-8。作為堿Kb3 = 1.0×10-14/ Ka1=1.0×10-14/ 6.92×10-3 = 1.4×10-12，Ka2 Kb3 ，所以溶液顯弱堿性。 pH =(pKa1+pKa2) = (2.16+7.21) = 4.687 (酸性

36、)16. 喹啉(C20H24 O2N2，Mr=324.4)是一種重要的主要來(lái)源于金雞納樹皮的生物堿，具有抗瘧疾的作用。已知1.00 L水中能溶解喹啉0.53 g，計(jì)算該飽和喹啉溶液的pH。喹啉的pKb1=5.48, pKb2=9.87。解：喹啉的濃度為c = 0.53/(1.00×324.4) = 1.63×10-3 (mol·L-1)pKb1=5.48, Kb1=3.31×10-6pKb2=9.87, Kb2=1.35×10-10Kb1/Kb2 =3.31×10-6/(1.35×10-10 ) = 2.45×10

37、4102，可作一元弱堿處理；Kb1cb = 3.31×10-6×1.63×10-3 = 5.40×10-9 20Kw，可忽略水的質(zhì)子自遞反應(yīng)產(chǎn)生的OH；cb / Kb1 = 1.63×10-3/ (3.31×10-6) = 492500，可用最簡(jiǎn)式。 OH-= (mol·L-1) pOH=3.13 pH=14.00-3.13=10.8717. 取0.10 mol·L-1HB溶液50.00 mL，與0.10 mol·L-1 KOH溶液20.00 mL混合，將混合溶液加水稀釋至100.0 mL，測(cè)得其pH為5

38、.25，試求此弱酸(HB)的酸常數(shù)。解：18. 0.20 mol·L-1三甲胺(CH3) 3N 溶液250.0 ml加水至500.0 ml，求稀釋后溶液的pH。 已知(CH3) 3N的Kb=8.1×10-5。解：稀釋后(CH3) 3N的濃度為cb= 0.20×250 / 500 = 0.10 (mol·L-1)因Kbcb20Kw，cb / Kb 500，故用式 OH = 計(jì)算OH- = = = 2.80×10-3 (mol·L-1)H3O+ = Kw / OH- = 1.0×10-14 / (2.8×10-3) =

39、3.6×10-12 (mol·L-1)pH = - lg H+ = -lg (3.6×10-12) =11.4419. 計(jì)算0.100 mol·L-1 H2S溶液的H3O+、H2S、HS、S2-和OH-。已知Ka1=8.91×10-8，Ka2=1.12×10-12。解：先檢查是否符合簡(jiǎn)化處理?xiàng)l件Ka1/Ka2 = 8.91×10-8/(1.12×10-12) =1.96×104102，可作一元弱酸處理；Ka1ca = 8.91×10-8×0.10 = 8.91×10-9 20

40、Kw，可忽略水產(chǎn)生的H3O+；ca / Ka1 = 0.100/ (8.91×10-8) = 1.12×106500，可用最簡(jiǎn)式。 = 9.44×10-5 (mol·L-1)由于第二步質(zhì)子傳遞反應(yīng)程度很小，所以H2S 0.100 mol·L-1，HSH3O+= 9.44×10-5 mol·L-1多元弱酸第二步質(zhì)子傳遞平衡反應(yīng)程度很小，所得的共軛堿的濃度近似等于Ka2，故H2S水溶液中，S2-= Ka2 (H2S)= 1.12×10-12 mol·L-1OH-= Kw /H3O+=1.00×10-

41、14/( 9.44 ×10-5) = 1.06×10-10(mol·L-1)20. 在H2CO3 和HCl混合溶液中，已知H3O +濃度為0.10 mol·L-1， H2 CO3的濃度0.020 mol·L-1，求該溶液的CO32-濃度。解： H2CO3為二元弱酸，其第一步質(zhì)子傳遞反應(yīng)和質(zhì)子傳遞平衡常數(shù)為H2CO3 + H2O H3O+ + HCO3 = 4.47×10-7第二步的反應(yīng)為HCO3- + H2O H3O+ + CO32-=4.68×10-11 Ka1Ka2=2.09×10-17CO32-= 4.18&

42、#215;10-17 mol·L-121. At the temperature of the human body, 37, the value of Kw is 2.4×10-14. Which the follow is right?A. H+ = OH- =10-7mol·L-1 B. H+ = OH- = 1.55×10-7mol·L-1 C. pH + pOH = 14 D. H+OH- =10-7mol·L-1 Answer B22. All of the following are acid-base conjugat

43、e pairs EXCEPTA. HNO2NO2- B. H3O+OH- C. HS-S2- D. CH3NH3+CH3NH2Answer B23. Phenol, C6H5OH, is a weak acid contained in some sore-throat madications. A 0.10 mol·L-1 solution of phenol has a pH of 5.43. What is the proton transfer equilibrium constant of phenol? What is the degree of ionization o

44、f phenol in this solution?Solution C6H5OH + H2OH3O+ + C6H5O-H3O+ = C6H5O- = 10-5.43 =3.71×10-6 (mol·L-1)C6H5OH = 0.10 - 3.71×10-6 0.10 (mol·L-1)= H3O+/ ca =3.71×10-6/ 0.10 =3.71×10-524. Morphine, C17H19NO3, is a base, and the Kb of morphine is 7.9×10-7. What is the

45、 pH of 0.010 mol·L-1 morphine solution?Solution Kb·cb = 7.9×10-7×0.100 20Kw， cbKb=0.015(7.9×10-7) 500， = 8.89×10-5 (mol·L-1)pOH=4.05 pH=14.00-4.05=9.9525. Its known that the pKa of HA is 4.20, calculate the H3O+, pH and A- of the following solutions:(1) a solution

46、consisted of 0.10 mol·L-1 of HA and 0.20 mol·L-1 of NaA;(2) a solution consisted of 0.10 mol·L-1 of HA and 0.20 mol·L-1 of HCl.Solution(1) HA + H2OH3O+ + A-Starting / mol·L-1 0.10 0 0.20Equilibrium / mol·L-1 0.10-H3O+0.10 H3O+ 0.20+H3O+0.20 H3O+A-/HA= Ka Ka=10-4.20 = 6.

47、31×10-5H3O+=Ka·HAA-=(6.31×10-5×0.100.20) mol·L-1 =3.16×10-5 mol·L-1 pH =4.50 A- = 0.20 mol·L-1（2） HA + H2O H3O+ + A-Starting / mol·L-1 0.10 0.20 0Equilibrium / mol·L-1 0.10- A-0.10 A-+0.200.20 A- H3O+A- / HA= KaA- =Ka·HA / H3O+ = 6.31×10-5&

48、#215;0.10/0.20 =3.16×10-5 (mol·L-1)H3O+ = 0.20 mol·L-1 pH =0.70第四章 緩沖溶液1. 什么是緩沖溶液? 什么是緩沖容量? 決定緩沖溶液pH和緩沖容量的主要因素各有哪些?答：能夠抵抗外來(lái)的少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿或稍加稀釋，而保持pH基本不變的溶液稱為緩沖溶液。緩沖容量是緩沖能力大小的量度，定義為：?jiǎn)挝惑w積的緩沖溶液pH改變1時(shí)（DpH=1），所需加入的一元強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的物質(zhì)的量。決定緩沖溶液pH的主要因素是pKa 和緩沖比。決定緩沖容量的主要因素是總濃度和緩沖比。2. 試以KH2PO4-Na2HPO4緩沖溶液為例，

49、說(shuō)明為何加少量的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿時(shí)其溶液的pH值基本保持不變。答：KH2PO4-Na2HPO4緩沖溶液由濃度較大的H2PO4-和HPO42-組成，有同離子效應(yīng)，溶液處于質(zhì)子傳遞平衡中H2PO4- + H2OHPO42-+H3O+ Na2 HPO4HPO42-+2Na+ 其中HPO42-是抗酸成分，當(dāng)加入少量強(qiáng)酸時(shí)，HPO42-與H3O+ 結(jié)合成H2PO4-而使平衡左移，HPO42-略為減少，H2PO4-略有增加，溶液的H3O+ 濃度無(wú)顯著的增加。H2PO4-是抗堿成分，當(dāng)加入少量強(qiáng)堿時(shí)，OH-與溶液的H3O+生成H2O，平衡右移，H2PO4-進(jìn)一步解離，提供更多的H3O+。達(dá)到新的平衡時(shí)，H2PO4

50、-略為減少，HPO42-略有增加，溶液的H3O+ 濃度無(wú)顯著的減少。3. 已知下列弱酸pKa，試求與NaOH配制的緩沖溶液的緩沖范圍。（1）硼酸(H3BO3)的pKa=9.27； （2）丙酸(CH3CH2COOH)的pKa=4.87；（3）磷酸二氫鈉(NaH2PO4)的pKa=7.21； （4）甲酸(HCOOH)pKa=3.75。答：緩沖溶液的緩沖范圍為pH=pKa±1，據(jù)此算出各緩沖系的緩沖范圍。（1）pH=8.2710.27；（2）pH=3.875.87；（3）pH=6.218.21；（4）pH=2.754.75。4. 0.20 mol·L-1 NH3 和 0.10 m

51、ol·L-1 NH4Cl組成的緩沖溶液的pH為多少? 已知pKb = 4.75。解： pKa=14.00-pKb=14.00-4.75=9.25pH=9.25 + lg=9.555. 計(jì)算下列NH3和NH4Cl組成的不同pH的緩沖溶液的NH3/NH4+緩沖比。已知pKb= 4.75。（1）pH = 9.00；（1）pH = 8.80；（3）pH = 10.00；（4）pH = 9.60。解：pKa=14.00-pKb=14.00 - 4.7=9.25。緩沖比的計(jì)算可利用Henderson-Hasselbalch方程式 （1）pH = 9.00；NH3/NH4+ = 0.56；（2）p

52、H = 8.80；NH3/NH4+ = 0.35；（3）pH = 10.00；NH3/NH4+ = 5.6；（4）pH = 9.60；NH3/NH4+ = 2.2。6. 一個(gè)由 0.25 mol·L-1 KHCO3 和 0.32 mol·L-1 K2CO3組成的緩沖溶液，H2CO3是二元酸，Ka1= 4.47´10-7；Ka2= 4.68´10-11。（1）哪一個(gè)Ka對(duì)于這個(gè)緩沖溶液是更重要?（2）這個(gè)緩沖溶液的pH為多少?解：組成緩沖溶液的緩沖對(duì)為KHCO3 和 K2CO3，其中共軛酸為HCO3-；共軛堿為CO32-。（1）計(jì)算緩沖溶液pH的Hende

53、rson-Hasselbalch方程式：pHpKa+lg式中Ka為共軛酸的酸常數(shù)，所以Ka2 = 4.68´10-11對(duì)于這個(gè)緩沖溶液更重要。（2） pHpKa2(H2CO3) + lgpH= -lg(4.7´10-11) + lg= 10.447. 用0.055 mol·L-1KH2PO4和0.055 mol·L-1Na2HPO4兩種溶液配成pH近似值為7.40的緩沖溶液1 000 mL，問需取上述溶液各多少毫升？pKa(H2PO4-) = 7.21解：相同濃度共軛酸、堿組成緩沖溶液的配制，緩沖溶液pH值的計(jì)算可利用Henderson-Hasselba

54、lch方程式pH = pKa + lg 7.40 = 7.21 + lg=1.55V(H2PO4- ) + V(HPO42-)=1 000 mLV(H2PO4- )=392 mLV(HPO42-)=608 mL8. 阿司匹林（乙酰水楊酸，以HAsp表示）以游離酸（未解離的）形式從胃中吸收，若病人服用解酸藥，調(diào)整胃容物的pH為2.95，然后口服阿司匹林0.65g。假設(shè)阿司匹林立即溶解，且胃容物的pH不變，問病人可以從胃中立即吸收的阿司匹林為多少克（乙酰水楊酸的Mr=180.2、pKa=3.50）？解： pH=pKa + lg= 3.50 + lg=2.95=0.28又n(Asp-) + n(HA

55、sp) = 0.0036 (mol)，所以n(HAsp) = 0.0028 mol被吸收的阿司匹林的質(zhì)量m=0.0028 mol ×180.2 g·mol-1=0.50 (g)。9. 配制pH=7.40的緩沖溶液1 500 mL。（1）今有緩沖系CH3COOH-CH3COONa、KH2PO4-Na2HPO4、NH4Cl-NH3，問選用何種緩沖系最好? （2）如選用的緩沖系的總濃度為0.200 mol·L-1，需要固體共軛酸和固體共軛堿物質(zhì)的量為多少（假設(shè)不考慮體積的變化）? 解：（1）由于pKa(H2PO4-)=7.21，更接近所需緩沖溶液的pH，在相同總濃度下緩

56、沖容量最大，所以選擇KH2PO4-Na2HPO4緩沖系。（2） pH= pKa (H2PO4-) + lg7.40 = 7.21 + lg=1.55n總=+ = 0.200×1.5 = 0.30 (mol)= 0.182 mol，= 0.118 mol10. 溶解有NH4Cl和 NH3 的溶液中NH3 的濃度為0.500 mol · L-1，并且溶液的pH 是 8.95，pKa(NH4+) = 9.25。（1）計(jì)算NH4+的平衡濃度；（2）當(dāng)4.00g的 NaOH(s)被加入到1.00 L的此溶液后（忽略體積的變化），pH為多少? 解：（1）計(jì)算可利用Henderson-H

57、asselbalch方程式pH=pKa+lg8.95=9.25 + lg NH4+=1.0 (mol·L-1)（2）4.00g 的 NaOH(s)的物質(zhì)的量n= 0.100 mol。pH=pKa + lg = 9.25 + lg= 9.0711. 單純性酸堿失衡主要靠血?dú)夥治鲈\斷，根據(jù)pH的變化可判斷酸中毒還是堿中毒。臨床檢驗(yàn)測(cè)得三人血漿中HCO3-和溶解的CO2的濃度如下（1）HCO3-24.0 mmol·L-1、CO2(aq)1.20 mmol·L-1；（2）HCO3-21.6 mmol·L-1、CO2(aq)1.34 mmol·L-1；（3）HCO3-56.0 mmol·L-1、CO2(aq)1.40 mmol·L-1。試計(jì)算三人血漿