第03章 酸碱反应 习题解答 下载本文

c(H+)=c(F-)=7.8×10-3mol·L-1 ?1=7.8?10×100%=7.8%

0.10?3H++CN-

平衡c/(mol·L-1)0.020-y7.8×10-3+yy

HCN

7.8?10?3y-10

=6.2×10 0.020y=1.6×10-9

c(CN-)=1.6×10-9mol·L-1 ?2=1.6?10×100%=8.0×10-6%

0.020?9第03章(01289)将pH=2.53的HAc溶液与pH=13.00NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH值和各种离子浓度分别为多少?(K(HAc)=1.75×10-5)

解:解:混合前

HAc:c(H+)=2.95×10-3mol·L-1

(2.95?10?3)2-1-1

c(HAc)=mol·L=0.50mol·L ?51.75?10 NaOH:c(OH-)=0.100mol·L-1 混合后:c(HAc)=0.25mol·L-1 c(NaOH)=0.050mol·L-1

反应后:c(NaAc)=0.050mol·L-1 c(HAc)=0.200mol·L-1

0.050 (4分)

c(H+)=0.20×1.75×10-5mol·L-1=7.0×10-5mol·L-1 pH=4.15

(7分)

pOH=9.85 c(OH-)=1.4×10-10mol·L-1 (8分) c(Ac-)=0.050mol·L-1 (9分) c(Na+)=0.050mol·L-1 (10分)

第03章(01290)已知K(HAc)=1.75×10-5,HCl和HAc溶液的浓度均为0.20mol·L-1。

(1)两种溶液的pH值各为多少?

(2)将两种溶液等体积混合,混合溶液的pH值为多少?混合后HAc的解离度改变的倍数为多少? 解:解: (1)c(HCl)=0.20mol·L-1,c(H+)=0.20mol·L-1,pH=0.70 c(HAc)=0.20mol·L-1

c(H+)=1.75?10?5?0.20mol·L-1=1.9×10-3mol·L-1

(4分)

(6分)

(2分)

pH=2.72 (2)混合后:

c(HCl)=0.10mol·L-1,c(H+)=0.10mol·L-1,c(HAc)=0.10mol·L-1 HAcH++Ac- 平衡c/(mol·L-1)0.10-x0.10+xx

1.75×10-5=(0.10?x)

(0.10?x)xx=1.8×10-5c(H+)=0.10mol·L-1pH=1.00 10-5mol·L-1

c(Ac-)=1.8

×

?1=1.9?10=0.95%

0.20?3?2=1.8?10=1.8×10%

-2

?50.10

?1=0.95%=53(倍 ) ?21.8?10?2% (10分)

第03章(01291)已知K(NH3·H2O)=1.8×10-5。在三份97.0mL含有浓度均为0.10mol·L-1的NH3·H2O和NH4Cl溶液中,分别加入:(1)3.0mL0.10mol·L-1HCl;(2)3.0mL0.10mol·L-1NaOH;(3)3.0mLH2O。计算三种情况下pH值的变化。 解:解:在原溶液中,pH=14.00+lg1.8×10-5=9.26 (1)加入HCl,反应后:

NH3·H2ONH4++OH+ c(NH4+)=0.10?97?0.10?3.0mol·L-1=0.10mol·L-1

100.0 (2分)

c(NH3·H2O)=0.10?97?0.10?3.0mol·L-1=0.094mol·L-1

100.0c(OH-)=0.094×1.8×10-5mol·L-1=1.7×10-5mol·L-1

0.10 pH=9.23, △pH=9.23-9.26=-0.03 (2)加入NaOH,反应后

c(NH3·H2O)=0.10mol·L-1 c(NH4+)=0.094mol·L-1

0.094 (5分)

10×1.8×10-5mol·L-1=1.9×10-5mol·L-1 c(OH-)=0. pH=9.28,

△pH=9.28-9.26=0.02 (8分)

(3)加水稀释后

c(NH4+)=c(NH3)=0.097mol·L-1 pH=9.26, △pH=0 (10分)

第03章(01292)100.0mL1.00mol·L-1的某一元弱酸(HA)与50.0mL0.40mol·L-1NaOH溶液混合后,将此溶液稀释至200.0mL,测得溶液的pH值为4.143,求弱酸的标准解离常数。

解:解:混合反应后:

c(NaA)=0.10mol·L-1

c(HA)=(0.50-0.10)mol·L-1=0.40mol·L-1 pH=4.143 c(H+)=7.2×10-5mol·L-1

7.2?10?5?0.10=1.8×10-5 K=0.40

(4分) (6分)

(10分)

第03章(01293)取50.0mL0.10mol·L-1某一元弱碱溶液与20.0mL0.10mol·L-1HCl溶液混合,将混合溶液稀释到100.0mL时,此溶液的pH=9.25,求此一元弱碱的K。 解:解:混合反应后:

c(RCl)=0.020mol·L-1 c(ROH)=0.030mol·L-1

(6分)

pH=9.25

c(OH-)=1.8×10-5mol·L-1

?1.8?10?5?0.020=1.2×10-5 K3000400(100300?)=

0.030 (10分)

第03章(01294)已知K(NH3·H2O)=1.8×10-5,使0.40mol·L-1NH3·H2O与等体

积HCl溶液混合,若混合溶液的pH=8.66,则混合前HCl溶液的浓度应为多大? 解:解:c(NH3·H2O)=1×0.40mol·L-1=0.20mol·L-1

2

pOH=14-8.66=5.34

c(OH-)=4.57×10-6mol·L-1

x?4.57?10?6=1.8×10-5 0.20?x (2分)

x=0.16 c(NH4+)=0.16mol·L-1

(8分)

则c(HCl)=2×0.16mol·L-1=0.32mol·L-1 (10分) 第03章(01295)已知K(HAc)=1.75×10-5,计算0.20mol·L-1HCl与0.80mol·L-1NaAc等体积混合后溶液的pH值。如果在100mL该混合溶液中加入1.0mL0.010mol·L-1的NaOH溶液,则溶液的pH值为多少? 解:解:混合后:

c(HAc)=0.10mol·L-1

c(NaAc)=(0.40-0.10)mol·L-1=0.30mol·L-1 c(H+)=(

2[](11+x)p?(1-x)p(11+x)p?

-1

(2分)

xp)mol·L=5.8×10mol·L

-1-6

pH=5.24

加NaOH后

(6分)

c(HAc)=0.805mol·L-1

1.195c(NaAc)=0.30?100?0.010?1.0mol·L-1

10110?100?0.010?1.0=5.24 pH=4.76-lg0.0.30?100?0.010?1.0

(8分)

(10分)

第03章(01296)已知K(HF)=6.6×10-4。将50.0mL0.10mol·L-1HCl与

50.0mL0.20mol·L-1NaF混合。试计算该混合溶液的pH值。若在上述混合溶液中加入10.0mL0.10molNaOH溶液,其pH值改变多少?如果改加10.0mL0.10mol·L-1HCl,pH值又如何改变?

解:解:反应后混合溶液中,

c(HF)=c(NaF)=0.10?50.0mol·L-1=0.050mol·L-1

100 (2分)

HFH++F-

平衡c/(mol·L-1)0.050-xx0.050+x

x(0.050?x)-4

=6.6×10

0.050?xx=6.4×10-4

c(H+)=6.4×10-4mol·L-1

pH=3.19

110.0 (4分)

加NaOH后,c(HF)=0.050?100?0.10?10.0mol·L-1=0.036mol·L-1

c(NaF)=0.050?100?0.10?10.0mol·L-1=0.055mol·L-1

110.0 (6分)

HFH++F-

平衡c/mol·L-10.036-yy0.055+y

y(0.055?y)-4

=6.6×10

0.036?y y=4.2×10-4c(H+)=4.2×10-4mol·L-1 pH=3.38 △pH=3.38-3.19=0.19 (8分)

如果改成加相同物质的量HCl,则pH降低0.19。 pH=3.00 (10分)

第03章(01298)欲配制2.0LpH=5.00的HAc-NaAc缓冲溶液,要求HAc浓度为1.0mol·L-1。问需要多少毫升10.0mol·L-1HAc和NaAc(s)的物质的量。(K(HAc)=1.75×10-5)

解:解:pH=5.00,c(H+)=1.0×10-5mol·L-1 (2分) 1.0mol·L-1×2.0L=10.0mol·L-1V(HAc) V(HAc)=0.20L (4分)

c(H+)=1.0×1.75×10-5mol·L-1=1.00×10-5mol·L-1

xx=1.8

(8分) (10分)

c(Ac-)=1.8mol·L-1

n(NaAc)=(1.8×2.0)mol=3.6mol

第03章(01297)已知K(HAc)=1.75×10-5。计算50mL0.40mol·L-1NaOH与100mL0.80mol·L-1HAc混合后溶液的pH值。若使该溶液的pH值增加1.0,则应再加入0.40mol·L-1NaOH溶液多少毫升? 解:解:混合并反应后:

c(NaAc)=0.40?50mol·L-1

150c(HAc)=0.60?100mol·L-1

150 (4分)

pH=pK-lgc(HAc)=4.28 ?c(Ac)5.28=4.76-lg

c(HAc) c(Ac?)c(HAc)=0.30 c(Ac?)

-1

(6分)

设:需再加xmL0.40mol·LNaOH溶液

100?0.80?(50?x)?0.40=0.30

(50?x)?0.40

x=104

V(NaOH)=104mL

(10分)

第03章(01299)欲配制500.0mLpH=4.750的含1.0mol·L-1NaAc的HAc-NaAc缓冲