湖南理工学院无机化学课件之复习题第四章酸碱平衡与酸碱滴定4..pdf
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1、第四章第四章酸碱平衡与酸碱滴定酸碱平衡与酸碱滴定习题习题 5 5(酸碱平衡)(酸碱平衡)1 指出下列各酸的共轭碱:HAc,H2CO3,HCO3-,H3PO4,H2PO4-,NH4+,H2S,HS-解:HAcAc-,H2CO3HCO3-,HCO3-CO32-,H3PO4H2PO4-,H2PO4-HPO42-,NH4+NH3,H2SHS-,HS-S2-。2 指出下列各碱的共轭酸:Ac-,CO32-,PO43-,HPO42-,S2-,NH3,CN-,OH-。解:Ac-HAc,CO32-HCO3-,PO43-HPO42-,HPO42-H2PO4-,S2-HS-,NH3NH4+,CN-HCN,OH-H2
2、O。3 根据下列反应,标出共轭酸碱对。(1)H2O+H2OH3O+OH-(2)HAc+H2OH3O+Ac-(3)H3PO4+OH-H2PO4-+H2O(4)CN-+H2OHCN+H2O解:酸共轭碱碱共轭酸(1)H2OOH-H2OH3O+(2)HAcAc-H2OH3O+(3)H3PO4H2PO42-OH-H2O(4)H2OOH-CN-HCN4指出下列物质中的共轭酸、共轭碱,并按照强弱顺序排列起来:HAc,Ac-;NH4+,NH3;HF,F-;H3PO4,H2PO4-;H2S,HS-。解:共轭酸、共轭碱强弱的排列顺序为:共轭酸:H3PO4HFHAcH2SNH4+共轭碱:H2PO42-F-Ac-HS
3、-NH35 已知下列各酸的 pKa和弱碱的 pKb值,求它们的共轭碱和共轭酸的pKb和 pKa(1)HCNpKa=9.31(2)NH4+pKa=9.25(3)HCOOHpKa=3.75(4)苯胺pKb=9.34解:因为 KaKb=Kw所以 pKa+pKb=pKw.=14(1)Kb=14 9.31=4.69(2)Kb=14 9.25=4.75(3)Kb=14 3.75=10.25(4)Ka=14 9.34=4.666 计算 0.10molL-1甲酸(HCOOH)溶液的 pH 值及其离解度。解:查表 Ka=1.7710-4c/K500c(H+)=0.101.77104=4.2110-3pH=-lg
4、4.2110-3=2.38=Ka1.77104=4.2110-4c0.17 什么叫同离子效应和盐效应?它们对弱酸弱碱的离解度有何影响?解:(1)在弱酸或弱碱溶液中,加入含有相同离子的易溶物质,使弱酸或弱碱的离解度减小的现象称为同离子效应。此效应使离解平衡向反应方向移动。(2)在弱酸或弱碱溶液中,加入不含有相同离子的易溶物质,使弱酸或弱碱的离1解度略有增加的现象称为盐效应。此效应使离解平衡向离解的方向移动。8 在纯水中加入少量酸或碱,水的pH 值是否改变?水的离子积常数是否改变?答:在纯水中加入少量酸或碱,水的pH 值要改变,但水的离子积常数不改变。9 计算下列溶液的 pH 值(1)0.05 m
5、olL-1HCl(2)0.10 molL-1 CH2ClCOOH(3)0.10 molL-1 NH3H2O(4)0.10 molL-1 CH3COOH(5)0.20 molL-1 Na2CO3(6)0.50 molL-1 NaHCO3(7)0.10 molL-1 NH4Ac(8)0.20 molL-1 Na2HPO4解:(1)0.05molL-1 HClpH=-lg0.05=1.3(2)0.10molL-1 CH2ClCOOHKa=1.410-3CH2ClCOOH=CH2ClCOO-+H+平:0.xxxx2Ka10-4-1.410-3x1.4103x2=1.40.1 x c/K 500,c(O
6、H)0.101.771051.33103(molL1)pOH=-lg1.3310-3=2.88pH=14 2.88=11.12(4)0.10molL-1HAcKa=1.7610-5c/K 500,c(H)0.101.761051.33103(molL1)pH=-lg1.3310-3=2.88(5)0.20molL-1Na2CO3Kb1=Kw/Ka2=1.7810-4c/Kb1 500c(OH)0.201.78104 5.97103(molL1)pOH=-lg5.9710-3=2.22pH=14 2.22=11.78(6)0.50molL-1NaHCO3Ka1=4.3010-7Ka2=5.611
7、0-11c(H)Ka1Ka24.301075.611011 4.9109(molL1)pH=-lg4.910-9=8.31(7)0.10molL-1NH4AcHAc 的 Ka=1.7610-5,NH3H2O 的 Kb=1.7710-5c(H)KwKa10141.7610581 9.94410(molL)5Kb1.7710p H=-lg9.94410-8=7.00(8)0.20molL-1Na2HPO4Ka2=6.2310-8,Ka3=2.210-13,c(H)Ka2Ka36.231082.210131.171010(molL)p H=9.95210 计算室温下饱和 CO2水溶液(即 0.04
8、molL-1)中 c(H+),c(HCO3-),c(CO32-)。解:H2CO3H+HCO3-Ka1=4.3010-7HCO3-H+CO3-Ka2=5.6110-11 Ka1Ka2ca/Ka1500L-1)c(H)c(HCO3)cKa10.044.301071.31104(molc(CO32-)Ka2=5.6110-11(molL-1)11 何谓缓冲溶液?举例说明缓冲溶液的作用原理。答:能够抵抗少量酸、碱或加水稀释,而本身pH 值基本保持不变的溶液,称为缓冲溶液。12 欲配制 pH=3 的缓冲溶液,有下列三组共轭酸碱对(1)HCOOH-HCOO-(2)HAc-Ac-(3)NH4+-NH3问选哪
9、组较为合适?解:配制 pH=3 的缓冲溶液,选 HCOOHHCOO-最合适,因为 HCOOH 的 pKa=3.75,与所需的 pH 值最接近。13 往 100ml 0.10molL-1 HAc 溶液中,加入 50ml 0.10 molL-1NaOH 溶液,求此混合液的pH 值。解:HAc+NaOH=NaAc+H2O初(mol):1000.10500.10平(mol):500.10500.1051(molL-1)100503051cb=(molL-1)1005030ca=1cpH=pKa-lga 4.75lg30 4.751cb3014、配制 pH=10.0 的缓冲溶液,如用 500mL0.10
10、molL-1NH3H2O 溶液,问需加入 0.10molL-1HCl 溶液多少毫升?,或加入固体NH4Cl 多少克(假设体积不变)?解:设需加入 0.10 molL-1HCl 溶液 x 毫升,NH3H2O+HCl=NH4Cl+H2O生成 NH4Cl 的浓度=0.10 x/(500+x)(molL-1)剩余 NH3H2O 的浓度=(0.10500 0.10 x)/(500+x)(molL-1)pOH=14-10=44 4.75 lg0.10(500 x)/(500 x)50 0.1x 4.75 lg0.10 x/(500 x)0.1x50 0.1x5.62x=75.5(mL)设需加入 NH4Cl
11、 的浓度为 y molL-1,0.1x4 4.75lg0.10.1 5.62y=0.018(mol/L)yy需加入固体 NH4Cl=0.0180.553.5=0.48(g)3习题习题 6 6(酸碱滴定)(酸碱滴定)1 酸碱滴定中,指示剂选择的原则是什么?解:指示剂的变色范围应全部或部分落在突跃范围之内。2 某酸碱指示剂的 pK(HIn)=9,推算其变色范围。解:变色范围 pH=pK HIn1=91即为 810 范围之内。3 借助指示剂的变色确定终点,下列各物质能否用酸碱滴定法直接准确滴定?如果能,计算计量点时的 pH 值,并选择合适的指示剂。0.10molL NaF,0.10molL HCN,
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