第03章 酸碱反应 习题解答 下载本文

x=7.1×10-5(5分)

pH=-lg7.1×10-5=4.15(6分)

1?10×100%=1.4%(7分) ?=7.0.0050-5(3)生成0.0050molNaA

A+H2O

-

HA+OH-

K=

?Kwy21.0?10?14== ?0050-y1.0?10?60.Ka

y=7.1×10-6(9分)

c(OH-)=7.1×10-6mol·L-1

pOH=5.15 pH=8.85(10分)

第03章(01205)已知298K时,浓度为0.010mol·L-1的一元弱酸HA,其溶液的pH=4.00。试计算:

(1)298K时,HA的标准解离常数和上述条件下的解离度; (2)将溶液稀释一倍后,标准解离常数和解离度; (3)要使水溶液pH=9.00,应在100mL0.010mol·L-1HA溶液中,加入多少克NaOH?(假设NaOH加入后体积不变,NaOH的相对分子质量为40)。 解:解:(1)c(H+)=1.0×10-4mol·L-1

-42K=(1.0?10)-4=1.0×10-6

0.010-1.0?10-4?=1.0?10×100%=1.0%(3分)

0.010-6

(2)K=1.0×10(4分)

K=

-6x2=1.0×10

0.0050-xx=7.1×10-5 c(H+)=7.1×10-5mol·L-1 ?=7.1?10×100%=1.4%(5分)

0.0050--5

-1

-5(3)加入NaOH,生成NaA,pH=9.00,c(OH)=1.0×10mol·L(6分)

K

A-+H2O

HA+OH-

y=0.010(8分)

平衡c/mol·L-1y-1.0×10-51.0×10-51.0×10-5

-14(1.0?10-5)21.0?10==, 1.0?10-6y-1.0?10-5 c(A-)=0.010mol·L-1

即需m(NaOH)=(0.010×40×0.10)g=0.040g(10分)

第03章(01206)试证明在0.10mol·L-1H3PO4溶液中,c(HPO42-)=K在0.10mol·L-1Na3PO4溶液中c(H2PO4-)=K(PO43-)c。 解:解: H3PO4H++H2PO4- 平衡c/(mol·L-1)0.10-xxx

2K=x(H3PO4)c;

0.10-x

-

H2PO4

H++HPO42-

平衡c/(mol·L-1)x-yx+yy x±y≈x

K=

(x+y)y=y x-y所以,c(HPO42-)=Kc PO43-+H2OHPO42-+OH- 平衡c/(mol·L-1)0.10-zzz

2K=z0.10-z

2-

HPO4+H2O

H2PO4-+OH-

平衡c/(mol·L-1)z-uuz+u z±u≈z

K=u(z+u)=u

z-u所以,c(H2PO4-)=Kc

第03章(01207)已知K(H3PO4)=7.1×10-3,K(H3PO4)=6.3×10-8,K(H3PO4)=4.2×10-13。试计算0.10mol·L-1Na3PO4溶液中的c(PO43-)、c(HPO42-)、c(H2PO4-)和溶液的pH值。 解:解: PO43-+H2OHPO42-+OH- 平衡c/(mol·L-1)0.10-xxx

K=

?Kw1.0?10?14=x2 =?Ka34.2?10?130.10-x

x=0.038(4分)

c(PO43-)=(0.10-0.038)mol·L-1=0.06mol·L-1 pH=12.58(6分)

c(HPO42-)=0.038mol·L-1(8分) HPO42-+H2OH2PO4-+OH- K=1.0?10-8=1.6×10-7

6.3?10-14平衡c/(mol·L-1)0.038-yy0.038+y

y=1.6×10-7

c(H2PO4-)=1.6×10-7mol·L-1(10分)

第03章(01208)在100mL纯碱溶液中,含有0.020molNa2CO3。试计算溶液中的c(CO32-)、c(HCO3-)、

c(H2CO3)及溶液的pH值。(K(H2CO3)=4.4×10-7,K解:解: CO32-+H2OHCO3-+OH- 加入后c(CO32-)=0.020mol=0.20mol·L-1(2分)

0.10L(H2CO3)=4.7×10-11)

K=

?Kw?Ka2(H2CO3)4.7?10=1.0?10-11=

-14x2(4分)

0.20-xx=6.5×10-3

c(OH-)=6.5×10-3mol·L-1

c(CO32-)=(0.20-6.5×10-3)mol·L-1=0.19mol·L-1(6分) pH=11.81(8分)

c(HCO3-)=6.5×10-3mol·L-1 HCO3-+H2OH2CO3+OH-

K=1.0?10-7=2.3×10-8

4.4?10-14 c(H2CO3)=2.3×10-8mol·L-1(10分)

第03章(01209)根据K数据及水解平衡,判断下列盐溶液的酸碱性,并简要说明之:

(NH4)2S,NaHS,Na2S,(NH4)2CO3。(K(H2S)=1.32×10-5,K(H2S)=7.1×10-15,K(H2CO3)=4.4×10-7,K(H2CO3)=4.7×10-11,K(NH3·H2O)=1.8×10-5) 解:解:(NH4)2S溶液呈碱性 NH4++S2-+H2ONH3·H2O+HS-

K(H2S)=7.1×10-15

KK>K(6分)

(8分)

S2-+H2OHS-+OH- (NH4)2CO3溶液显碱性

NH4++CO32-+H2ONH3·H2O+HCO3-

K(NH3·H2O)=1.8×10-5>K(H2CO3)=4.7×10-11(10分) 第03章(01210)试从酸的解离平衡和盐的水解平衡说明Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4溶液的酸碱性。(H3PO4:K=7.1×10-3,K=6.3×10-8,K解:解: Na3PO4→3Na++PO43- PO43-+H2OHPO42-+OH-溶液显碱性(2分) HPO42-+H2OH2PO4-+OH-

??14KwK=?=1.0?10=1.6×10-7(6分)

Ka26.3?10?8=4.2×10-13)

HPO42-H++PO43-

K=4.2×10-13 以水解为主,溶液呈弱碱性 H2PO4-+H2OH3PO4+OH-

??14KwK=?=1.0?10=1.4×10-12

Ka17.1?10?3

H2PO4-H++HPO42-

K=6.3×10-8 以解离为主,溶液呈弱酸性。(10分) 第03章(01211)已知K(H2S)=1.32×10-7,K(H2S)=7.10×10-15。将150mL0.10mol·L-1H2S溶液与50mL0.30mol·L-1Na2S溶液混合,试计算混合后溶液的c(HS-)和pH值。

解:解:n(H2S)=(150×10-3×0.10)mol=1.5×10-2mol n(Na2S)=(50×10-3×0.30)mol=1.5×10-2mol H2S+Na2S→2NaHS

n(HS-)=(1.5×10-2×2)mol=3.0×10-2mol

?10mol=0.15mol·L-1(4分) c(HS-)=3.00.200L??c(H+)=Ka1Ka2·c

?2=1.32?10?7?7.1?10?15mol·L-1=3.1×10-11mol·L-1

pH=10.51(10分)

第03章(01212)已知H2SO3的K=1.3×10-2,K=6.2×10-8。将150mL0.10mol·L-1H2SO3与50mL0.3mol·L-1Na2SO3溶液混合,试分析该混合溶液的酸碱性,并计算其pH值。 解:解:混合后

c(H2SO3)=150?0.10mol·L-1=0.075mol·L-1

150?50c(Na2SO3)=50?0.30mol·L-1=0.075mol·L-1(2分)

150?50H2SO3+SO32-→2HSO3- 0.0750.0750.15(3分)

HSO3-H++SO32- K=K=6.2×10-8(4分) HSO3-+H2OH2SO3+OH- K=

?Kw1.0?10?14=7.7×10-13(6分) =?1.3?10?2Ka1因为K>K,所以溶液显酸性(7分)

??Ka1?Ka2?c?c?1.3?10?2?6.2?10?8?0.15mol·L-1 c(H)==??Ka1?(c/c)1.3?10?2?0.15+

=2.7×10-5mol·L-1(9分)

pH=4.57(10分)

第03章(01213)在HAc溶液中加入HCl,由于同离子效应,使溶液的pH值增加。( ) 解:错 第03章(01214)含有1.0mol·L-1NaAc的0.50mol·L-1HAc溶液的解离度与含有1.0mol·L-1HCl的0.50mol·L-1HAc溶液的解离度相等。( ) 解:对

第03章(01215)在缓冲溶液中加入少量强酸或强碱时,其pH值基本不变。( ) 解:对

第03章(01216)将缓冲溶液无限稀释时,其pH值基本不变。( ) 解:错

第03章(01217)某溶液被稀释之后,其pH值保持基本不变,则其必为缓冲溶液。( ) 解:错

第03章(01218)NaH2PO4-Na2HPO4混合溶液是一种缓冲溶液。.( ) 解:对

第03章(01219)缓冲溶液的缓冲能力与组成缓冲溶液的弱酸(或弱碱)及其盐的浓度有关。.( ) 解:对

第03章(01220)由弱酸及其盐构成的缓冲溶液,弱酸的K值越大,缓冲能力越强。.( ) 解:错 第03章(01226)向1.0L0.10mol·L-1HAc溶液中加入1.0mL0.010mol·L-1HCl,下列叙述正确的是.( )。