6章酸碱平衡习题.doc

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资源描述

1、酸碱平衡1.以下哪些物种是酸碱质子理论的酸、哪些是碱,哪些具有酸碱两性?SO2 、S 2 、H 2PO 、NH 3、HSO 、Al(H 2O)2OH2+、CO 2 、NH +、H 2S、H 2O、OH 、H 3O+、HS 、HPO 2 、SO 2解:酸:NH +、H 2S、H 3O+碱:SO 2 、S 2 、CO 2 、OH 酸碱两性:H 2PO 、NH 3、HSO 、Al(HO) 2OH2+、 H2O、HS 、HPO 22. 苯甲酸(可用弱酸的通式 HA 表示,相对分子质量 122 )的酸常数 Ka6.410 5 试求:( 1 ) 中和 1.22 g 苯甲酸需用 0.4 moldm3 的 N

2、aOH 溶液多少毫升?( 2 ) 求其共轭碱的碱常数 Kb。( 3 ) 已知苯甲酸在水中的溶解度为 2.06 gdm3 ,求饱和溶液的 pH 解:( l ) n 1.22 g / 122 gmol 1 0.0100 mol 中和苯甲酸需要 0.4 moldm3 的 NaOH 的体积为 V mLV 0.01mol/0.4 moldm 3 0.025 L25 ml( 2 ) Kb Kw/Ka1.010 14 / 6.4105 1.610 10( 3 ) c2.06 gdm 3 /122 gmol1 1.710 2 moldm3c/Ka500 用最简式计算H+ 5236.40.7.01a3lg1.p

3、H3. 计算下列各种溶液的 pH:( l ) 10 mL 5.0103 moldm3 的 NaOH ( 2 ) 10 mL 0.40 moldm3 HCl 与 10 mL 0.10moldm3 NaOH 的混合溶液( 3 ) 10 mL 0.2 moldm3 NH3HO 与 10 mL 0.2 moldm3 HCl 的混合溶液。( 4 ) 10 mL 0.2 moldm3 HAc 与 10 mL 0.2 moldm3 NH4Cl 的混合溶液。解:( l ) OH 5.010 3 moldm3 pOHlg5 .0103 2.3 pH142.311.7( 2 ) H+(100 .40100.10)

4、/200.15 (moldm 3 )pHlg0.150.82( 3 ) c(NH+)(100.10)/200.050(mol dm3 )c(NH3) (100.20100.10)/200.050 (moldm 3 )OH Kbc(NH3)/ c(NH+ ) Kb1.7710 5pOH4.75 pH144.759.25( 4 ) NH+ 是酸,而 HAc 也是酸且比 NH+ 强得多的酸,按 HAc 电离出的 H+ 浓度计算c(HAc) 100.20/(10+10) 0.10 moldm 3c/Ka500 用最简式计算 531.76.1.0aH3lg.28p4.欲配制 pH 5.0 的缓冲溶液,需

5、称取多少克 NaAc3H2O 固体溶解在 300 mL 0.5 moldm3 的 HAc 溶液中?解:此题是缓冲溶液体系的计算HAc H+ + AcpH 5 H+10 5 moldm3H+ Kac (HAc)/ c (Ac ) 即 105 1.7610 5 c (HAc)/ c (Ac )c (Ac )0.88 moldm 3己知 M(NaAc3H2O)139 g moldm 3 ,称取固体 NaAc3H2O 的质量为m0.88 moldm 3 139g moldm3 0.30 L36 g5. 某含杂质的一元碱样品 0.5000 g (己知该碱的分子量为 59.1),用 0.l000 mold

6、m3 HCl 滴定,需用 75.00 mL;在滴定过程中,加入 49.00 mL 酸时,溶液的 pH 为 10 . 65。求该碱的电力常数和样品的纯度。解:pH 10 . 65 pOH 3.35 OH 4.510 4 moldm3根据题意,未达滴定终点,组成碱与盐的缓冲溶液,设碱的电离常数为 Kb,剩余碱的浓度为 cb,生成盐的浓度为 cs 则 OH K b cb/csK b nb/nsKbOH cs/ cb 4.5104 49.00 0.1000/(75.00 0.100049.00 0.1000)8.510 4该样品纯度为(75.00 0.1000 59.1)/1000 0.5000 89

7、%6.将 Na2CO3 和 NaH CO3 混合物 30g 配成 l L 溶液,测得溶液的 pH10.62 计算溶液含Na2CO3 和 NaHCO3 各多少克?解:pH10.62 H+2.4010 11 moldm3 OH 4.1710 4 moldm3CO2 + H2O HCO +OHHCO OH / CO2 Kw/K2CO2 / HCO K2OH /Kw(5.610 11 4.17104 )/ 1.01014 2.34Mr(NaHCO3)84.0 Mr(Na2CO3)106设 NaHCO3 的浓度为 x moldm3 Na2CO3 浓度为 2.34x moldm31062.34x+84.0

8、x30.0 x0.09 moldm 3NaHCO3 的质量为 84.0 gmoldm3 0.09 moldm3 1 dm37.6 g Na2CO3 的质量为 106 gmoldm3 2.34 0.09 moldm3 1 dm322.4 g7. 在 0.10 molL1 Na3PO4 溶液中,PO 3 和 pH 多大?解:PO 3 + H2O H2PO2 +OH -141 2133.0. 6.70()wKcmolL pH 14+ lg 6.710 2 141.1712.8PO3 0.10molL 1 6.710 2 molL1 0.033molL 1CN KHCNHCN/ H+6.210 10

9、0.10/ 1.33103 4.7108 (molL1 )8.如何配制 pH=5.0,具有中等缓冲能力的缓冲溶液 1000mL?解:(1)选择缓冲对:根据 HAc 的 pKa=4.75 接近 5.0,故可选择 HAcNaAc 缓冲对配制 pH=5.0 的缓冲溶液。(2)求所需的浓度比(3)根据要求具有中等缓冲能力,并考虑计算和配制方便,故选用 0.1 molL-1 HAc 和0.1 molL-1 NaAc 来配制。c 酸 和 c 盐 代表混和前酸和盐的浓度,盐与 酸代表混和后的盐浓度和酸浓度; V 酸 和V 盐 分别代表所配酸和盐的体积。因要求的总体积为 1000mL,故 VNaAc+VHAc

10、=1000mL,把 VNaAc 的值代入得,1.78VHAc+VHAc=1000mL,故得 VHAc=359mL,V NaAc=641mL 将两者按此体积混和即得 pH=5.0的缓冲溶液。 在配制一定 pH 值的弱酸及弱酸强碱盐的缓冲溶液时,也常在一定量的弱酸溶液中,加入一定量的强碱,中和部分弱酸(即生成弱酸强碱盐) ,以得到要求配制的缓冲溶液。9.现欲配制 =5.10 的缓冲溶液,试计算在 50mL 的 0.1 molL-1 HAc 溶液中加入 0.1 pHmolL-1 NaOH 溶液若干毫升?解:按上述反应:被中和的 HAc 物质的量等于生成的 Ac-物质的量;也等于加入的 NaOH物质的

11、量。设:需加的 NaOH 溶液为 x 毫升,则加入 NaOH 的物质的量为 0.1xmmol;V 为配成的缓冲溶液的总体积。 V=50+x计算表明,在 50mL0l molL-1HAc 溶液中加入 34.6mL 0.1 molL-1 NaOH 溶液,即可得到 =5.10 的缓冲溶液。pH4-8 今有 2.0L0.10 molL-1 的 Na3PO4 溶液和 2.0L0.10 molL-1 的Na 2HPO4 溶液,仅用这两种溶液(不可再加水)来配制pH 为 12.50 的缓冲溶液,能配制这种缓冲溶液的体积是多少?需要 0.10 molL-1 的Na 3PO4 和Na 2HPO4 溶液的体积各是

12、多少? 4-8 今有 2.0L0.10 molL-1 的 Na3PO4 溶液和 2.0L0.10 molL-1 的Na 2HPO4 溶液,仅用这两种溶液(不可再加水)来配制pH 为 12.50 的缓冲溶液,能配制这种缓冲溶液的体积是多少?需要 0.10 molL-1 的Na 3PO4 和Na 2HPO4 溶液的体积各是多少? 4-8 2.27L; 2.0L; 0.27L 4-9 今有 2.00L的 0.500 molL-1 氨水和 2.00L的 0.500 molL-1HCl溶液,若配制pH=9.00 的缓冲溶液,不允许再加水,最多能配制多少升缓冲溶液?其中c(NH 3)和c(NH 4+)各为多少?4-9 3.3L 0.11 molL-1; 0.20 molL-1

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