第四章 电离平衡

1. 硼酸是一元弱酸。在某温度下，在0.1mol?dm3 的H3BO3中，[H+]=1.05?105。计算在

－

－

此温度下，硼酸的电离常数。 2. 已知0.1 mol?dm 3. 0.2 mol?dm

－3

－3

的MOH溶液在25?C的离解度为2%，求此碱的离解常数Kb。

－

－

的甲酸溶液的电离度为2.95%，求它的电离平衡常数。

－3

4. 将0.2 mol?dm

的氨水加水稀释至0.05 mol?dm3，问OH 离子的浓度有什么变化？

－3

5. 计算0.0010 mol?dm

的醋酸溶液的H+离子浓度。（已知醋酸的Ka=1.8?105)

－

6. 计算下列各种情况的pH： (1) 200cm3溶液中含20g NaOH。

(2) 1500cm3水中加入0.5cm310%比重为1.05的盐酸。 (3) 10cm3溶液中含有82mg的NaAc。

(4) 1dm3溶液中含有12gNaHSO4。（已知H2SO4的K2=1.26?102)

－

7. 计算0.010 mol?dm 8. 用0.10 mol?dm溶液的pH。

－3

－3

甲酸溶液中各分子和离子的浓度？（Ka=1.8?104)

－

－3

的NaOH溶液滴定50cm3、0.20mol?dm

的HF溶液，试求下列情况下

(1)当NaOH溶液加入5cm3时； (2) 当HF已中和了一半； (3) 在等当量时。 9. H2S的K1为9.1?108，K2为1.1?10

－

－12

。在pH=8时[H2S]/[HS?]的比值为多少？如果在1

atm下，硫化氢的溶解度为0.1mol?dm少？

－3

(在酸性溶液中），问在pH=8时，它的溶解度为多的NH3?H2O溶液，现用0.1mol?dm3 盐酸滴定。计

－

10. 锥形瓶中盛放20cm3、0.1 mol?dm算：

－3

(1)当滴入10cm3 盐酸后，混合溶液的pH； (2)当滴入20cm3 盐酸后，混合溶液的pH； (3)当滴入30cm3 盐酸后，混合溶液的pH。

11. 计算下列混合溶液的pH值（假定混合后总体积等于各混合体积之和）： (1) 60cm3的0.1mol?dm (3) 50cm3的0.1mol?dm 12. 计算0.20mol?dm

－3

－3－

甲酸与40cm3的0.15mol?dm

－3

氢氧化钠溶液；

－3

(2) 50cm3的0.1mol?dm3NaCN溶液与50cm3的0.1mol?dm

－3－

－－

盐酸；

盐酸与50cm3的0.08mol?dm3NaOH溶液；

(4) 50cm3的0.1mol?dm3HAc与50cm3的0.12mol?dm3NaOH溶液。

的Na2S溶液的pH为多少？

的NH4NO2溶液的pH。（Ka=4.5?104, Kb=1.8?105）

－

－

13. 试计算0.1mol?dm

－3

14. 将某一元弱酸溶于未知量水中，用一未知浓度的强碱溶液去滴定。当用去3.05cm3强碱时，溶液pH=4.00；用去12.91ml该强碱溶液时，溶液pH=5.0。问该弱酸的电离常数为多少？（体积可以加和）

29

15. 已知某醋酸钠溶液的pH=8.52，求500cm3该溶液中含CH3COONa多少克？ 16. 计算浓度为1 ? 107 mol?dm

－

－

－

－3

盐酸溶液的pH。

－

－

－

－3

17. 一种酸HA的Ka=104，另一种酸HB的Ka=108，假若将1.00 mol?dm3 HB和1.00 mol?dm3 Na+A?混合将会发生什么反应？若将1.00mol?dm3HA与1.00mol?dm呢?

18. 在1dm3饱和的H2S溶液中加入1.56g Na2S ,计算这溶液中[S2?]和[H+]各为多少？ 19. 为要配成pH=5.00的缓冲溶液，则需0.20 mol?dm3 的醋酸和0.20 mol?dm3 醋酸钠溶

－

－

的NaB混合

液的体积比为多少？

20. 把氯化氢气体通入1.0dm3含0.010 mol的醋酸和0.010 mol的醋酸钠的混合溶液中，使溶液的pH=3.0，问：必须通入多少摩尔的氯化氢气体？

21. 需要多少立方厘米的6.0 mol?dm3 盐酸溶液加入到100cm3、0.1 mol?dm3 醋酸钠溶液

－

－

中，才能使此溶液的pH=4.25 ?

22. 动脉血液中溶解的CO2溶液为2.6?10 已知：K1=7.9 ?105, K2=1.6 ?10

－

－2

mol?dm3 ,此血液的pH=7.43。假设此血液中

－

CO2以H2CO3的形式存在，试计算动脉血液中HCO3?的浓度。

－12

)

23. 由人体组织氧化所产生的CO2，经血液流到肺。在血液中CO2以H2CO3和HCO3?两种形式存在。若血液中pH=7.4，求有多少CO2以什么形式流入肺中而排出？

24. 用氨水和氯化铵制成200cm3，pH=9.49的缓冲溶液，为使加入1.0mmol的H+离子或OH?离子后，该缓冲溶液的pH变化不大于0.12个pH单位，求需多少克NH4Cl和多少立方厘米1.0 mol?dm

－

－3

的氨水？

－

25. 已知某缓冲溶液是由弱酸HA (Ka=5?105) 和它的强碱盐组成,其中HA的浓度为0.25mol?dm3 ,100cm 3此缓冲溶液中加入5mmol的NaOH后,溶液的pH变成5.6,试求原来缓冲溶液的pH。

26. 欲制备pH=5的缓冲溶液，现选用下列三种一元弱酸和它们的盐，它们的电离平衡常数分别为：(1) Ka=2?105， (2) Ka=5?105， (3) Ka=5?106

－

－

－

通过计算说明为了制备这一缓冲溶液，应取的每种酸和它的盐的浓度比各为多少？ 27. 已知HF的离解常数为6.71?104 ,计算多少克NaF加入0.100dm3、0.5mol?dm3HF溶

－

－

液中，使H3O+浓度等于2.00 ? 103mol?dm3（假设NaF加入溶液中，对溶液体积无影响）。

－

－

28. 已知HF的离解常数为6.71? 104，问需要加多少体积的水到50.0cm3、0.270mol?dm

－

－3

HF

溶液中，使H3O+离子浓度为原来的二分之一（体积可以加和）。

29. 假若要得到pH=1.000的硫酸溶液，那么此硫酸溶液的物质的量浓度是多少？（K2=1.26? 102）

－

30. 某浓度的NaHSO4溶液，其pH=1.26，试求该NaHSO4溶液的浓度。

31. 已知pH=1.00的1dm3硫酸溶液，加入多少体积的水后，可使溶液的pH=2.00？（体积可以加和）

30

32. 多少立方厘米的浓H2SO4（18mol?dm3)加入到1dm3水中，可得到pH=3.00的溶液。

－

（体积可以加和）

33. 将10.0cm3的1.00mol?dm3 H2SO4和30.0cm3的1.00mol?dm3 K2SO4混合，假设体积可

－

－

以加和，问该混合溶液的H3O+的浓度是多少mol?dm3？

－

34. 对于一个三元酸H3AsO4，离解常数分别为K1=2.5 ?104, K2=5.6 ? 108, K3=3?10

－

－

－13

，

问多大的H3AsO4浓度才会得到[AsO43?]=4? 10K2=6.2 ?108，K3=1 ?10

－

－12

－18

mol?dm3？

－

－

35. 把0.100molH3PO4和0.200molNaH2PO4溶于水, 配成1dm3溶液。已知K1=7.5?103，

，试计算此溶液中H3PO4、H2PO4?、HPO42?、PO43?、H3O+和Na+

H3O+ + HCO3 K1=4.16 ?107

－

－

的浓度。

36. 已知 CO2 + 2H2O HCO3? + H2O

－

H3O+ + CO32? K2=4.84 ?10

－

－

－11

试求0.034mol?dm3 CO2 溶液中H3O+,CO32?和HCO3?的浓度。

37. 已知一弱碱BOH的离解常数为1.50 ?108。假设1.25 ?103mol的BCl（为一强电解质）和1.25? 103mol NaOH制成1dm3溶液，求此溶液中，B+、OH? 和BOH的浓度？

－

38. 假设1.00dm3 的0.100mol?dm3 HCl 和1.00dm3 的0.1000mol?dm3 Na2SO4混合，求此

－

－

溶液中H3O+、SO42?、HSO4?离子的浓度各为多少？（假设溶液的体积可以加和，K2=1.26? 10

－2

)

39. 根据HAc、NH3?H2O、H2C2O4、H3PO4四种酸碱的电离常数，选取其中适当的酸及其共轭碱来配制pH=7.51的缓冲溶液，其共轭酸碱的浓度比应是多少？

40. 把10.0cm3 pH =1.500的H2SO4和20.0cm3 pH =1.500的NaHSO4混合（体积可以加和）问混合后溶液的最终pH为多少？

41. 有0.250 dm3含有0.350mol?dm3的醋酸和0.350 mol?dm3的醋酸钠溶液的缓冲溶液。若

－

－

加入30.0cm3的0.100 mol?dm3 HCl于此缓冲溶液中，试求溶液pH的变化？（Ka=1.8? 105)

－

－

42. 有80.0cm3 的0.169 mol?dm3 NH3 和0.183 mol?dm

－

－

－3

的NH4Cl的缓冲溶液，若加入

－

－3

10.0cm3 0.100 mol?dm3 HCl，问pH 是如何变化的？（Kb=1.81? 105,体积可以加和） 43. 有1dm3 的6.0 mol?dm

－3

NH3溶液。问必须加入多少立方厘米1.0 mol?dm

－

－

NH4Cl，

才能得到pH=9.00 的缓冲溶液。（体积可以加和）

44. 多少立方厘米 1.00 mol?dm3 的NaOH 加入100.0cm3 的1.00 mol?dm3 的H2SO4 产生的缓冲溶液 pH=1.900？（体积可以加和）

45. 把10.0cm3的0.100 mol?dm3 H2SO4加入到0.100dm3 含0.150 mol?dm3的NaHSO4和

－

－

0.15mol?dm3Na2SO4的缓冲溶液中，问pH是如何变化的？（体积可以加和）

－

46. 已知一标签上写着0.0200 mol?dm的浓度。（Ka = 4.5? 104)

－

－3

的HNO2溶液，试求此溶液中H3O+、NO2? 和HNO2

－

47. 假设1.08g HClO2加到427cm3的0.0150 mol?dm3 NaClO2溶液中（体积不发生变化），

31

计算H3O+、ClO2?和HClO2的最终浓度。（Ka=1.1 ?102）

－

48. 某生化实验室有pH为7.50动脉血样品20.00cm3

(1)若在298K、101kPa气压下酸化此样品后，能释放出12.2cm3的CO2，求血液中CO2(CO2+H2CO3)和HCO3?的浓度。

(2)已知在101kPa CO2的气压下，被CO2饱和的动脉血液中含0.031mol CO2(CO2+H2CO3)，则上述动脉血液样品上方CO2的分压是多少？ 49. 根据Pauling规则，估计下列各酸的pK1：

(1) H2CrO4 (2) HBrO4 (3) HClO (4) H5IO6 (5) HSO3F (6) H3AsO4

50. 在液态HF中，下列各物质是以酸的形式作用还是以碱的形式作用，写出反应方程式说明之。

(1) BF3 (2) SbF5 (3) H2O (4) CH3COOH (5) C6H6

51. 已知H2SO4的自偶电离的离子积常数为2.8? 104，试计算纯H2SO4中各离子的浓度。

－

52. 已知反应： HCl + HAc

H2Ac+ + Cl? (在冰醋酸溶液中进行）的平衡常数为2.8 ?109,又知HAc

－

－15

的自偶电离后的离子积常数为3.6? 10H2Ac+、Cl?、Ac?的浓度。

，试计算1.0? 104 mol?dm

－

－

－3

的HCl的HAc溶液中、

53. 氢氧化银（AgOH）不溶于水（Ksp=1 ?108）。试设计一种简单的定性实验来确定AgOH是强碱还是弱碱？

54. 写出下列各酸的共轭碱的式子：

(1) H3PO4 (2) HSO4? (3) SH? (4) Cr(H2O)63+ (5) H2AsO4? 55. 写出下列各碱的共轭酸的式子：

(1) C2H5NH2 (2) H4IO6? (3) B(OH)4? (4) VO(OH)+ 56. 指出下列各分子或离子中哪些是路易斯酸，哪些是路易斯碱？ (1) AlCl3 (2) OH? (3) Br? (4) H2O (5) NO+ (6) CO2 (7) NH3 (8) Fe3+ (9) (CH3)2S (10) SbF5 57. 试指出NH3和NF3的路易斯碱性哪一个强？试加以解释。 58. 用路易斯酸碱理论解释下列反应为什么会发生？ (1) BF3 + F? ? BF4? (2) S + SO32? ? S2O32? (3) AlCl3 + Cl? ? AlCl4?

(4) Co2+ + 6NH3 ? Co(NH3)62+

59. 己知H3PO2和H3PO3的K1值为102，试根据Pauling含氧酸规则，推出H3PO2和H3PO3

－

分子中的键连方式。

60. 纯硫酸的粘度非常大，为什么纯硫酸中H3SO4+和HSO4离子的迁移速度可以与水中的

－

32