本章总目标:
1:了解酸碱理论发展的概况
2:了解同离子效应和盐效应对解离平衡的影响。
3:掌握酸、碱、盐以及缓冲溶液的pH值的相关计算。
4:了解离子活度、活度因子、离子强度等概念。
5:了解缓冲溶液的组成;缓冲作用原理;缓冲溶液的性质。
各小节的目标:
第一节:弱酸和弱碱的解离平衡
1:掌握一元弱酸的解离平衡常数的意义、用途和计算。
2;掌握一元弱碱的解离平衡常数的意义、用途和计算。当
时,
3:解离度概念——平衡时已经解离的浓度与起始浓度之比。
4:同离子效应——在弱电解质的溶液中国,加入与其具有相同离子的强
电解质,使弱电解质的解离平衡左移,从而降低弱电解质的解离度。
5:掌握多元弱酸的解离平衡的计算。
6:了解水的离子积常数、溶液的pH等基本概念。
7:熟练掌握缓冲溶液pH值的计算:
(c酸/c盐);(C碱/C盐)
8:可以解释缓冲溶液可以达到缓冲目的的原因。
第二节:盐的水解
1:掌握水解平衡常数的计算:1.弱酸强碱盐:;2.强酸弱碱盐:;3.弱酸弱碱盐:
2:可以运用公式——来解释升温促进水解的原因。
3:掌握单水解过程的计算——,
4;掌握双水解pH值的计算:
第三节:电解质溶液理论和酸碱理论的发展
1:掌握离子强度、活度的概念和离子强度的计算。
2:理解盐效应对弱电解质解离度的影响。
3:了解酸碱质子理论、酸碱溶剂体系理论和酸碱电子理论。
Ⅱ习题
一 选择题
1.某弱酸HA的Ka=2.0×10-5,若需配制pH=5.00的缓冲溶液,与100ml,1.0mol/L的NaAc相混合的1.0mol/LHA体积应为( )
A. 200ml B.50ml C.100ml D.150ml
2.已知相同浓度的盐NaA ,NaB,,NaC,NaD的水溶液的pH依次增大,则相同浓度的下列溶液中解离度最大的是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)
A .HA B.HB C.HC D.HD
3.pH=3和pH=5的两种HCl溶液,以等体积混合后,溶液的pH是( )
A .3.0 B.3.3 C.4.0 D.8.0
4.已知Kb0(NH3)=1.8×10-5,其共轭酸的Ka0值为( )(《无机化学例题与习题》吉大版)
A . 1.8×10-9 B. 1.8×10-10 C. 5.6×10-10 D. 5.6×10-5
5.难溶电解质M2X的溶解度S与溶度积Ksp之间的定量关系式为( )
A.S =Ksp B.S=(Ksp/2)1/3 C. S =Ksp1/2 D.S =(Ksp/4)1/3
6.下列物质中,既是质子酸,又是质子碱的是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.OH- B.NH4+ C.S2- D.PO43-
7.欲配制pH=13.00的NaOH溶液10.0L,所需NaOH固体的质量是( )(原子量Na=23)
A .40g B.4.0g C.4.0×10-11g D.4.0×10-12g
8.H2AsO4-的共轭碱是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)
A. H3AsO4 B. HAsO42- C . AsO43- D. H2AsO3-
9.往银盐溶液中添加HCl使之生成AgCl(Ksp=1.56×10-10)沉淀,直至溶液中Cl-的浓度为0.20mol/L为止。此时Ag+的浓度为( )
A.(1.56×10-10)1/2 mol/L B.(7.8×10-20)1/2mol/L
C.1.56×10-10mol/L D.7.8×10-10mol/L
10.下列离子中碱性最强的是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.CN- B.Ac- C. NO2- D.NH4+
11.CaF2在0.1mol/L的KNO3溶液中的溶解度( )
A.比在水中的大 B.比在水中的小
C.与在水中的相同 D.以上答案都不对
12.在HAc—NaAc组成的缓冲溶液中,若【HAc】>【Ac-】则缓冲溶液抵抗酸或碱的能力为( )(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.抗酸能力>抗碱能力 B. 抗酸能力<抗碱能力
C.抗酸碱能力相同 D.无法判断
13.一种弱酸的强度与它在水溶液中的哪一种数据有关( )
A.浓度 B.电离度 C.电离常数 D.溶解度
14.下列溶液中,具有明显缓冲作用的是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.Na2CO3 B.NaHCO3
C. NaHSO4 D. Na3PO4
15.已知Ksp(PbCO3)=3.3×10-14< Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,分别PbCO3、 PbSO4中往加入足量稀HNO3溶液,它们溶解的情况是( )
A.两者都溶解 B.两者都不溶
C.PbCO3溶解、 PbSO4不溶解 D. PbSO4溶解、 PbCO3不溶解
16.0.4mol· dm-3HAc溶液中H+浓度是0.1 mol· dm-3HAc溶液中H+浓度的( ) (《无机化学例题与习题》吉大版)
A.1倍 B. 2倍 C. 3倍 D.4倍
17.欲配制澄清的FeSO4溶液,应在稀释前加适量的( )
A.稀H2SO4 B.浓H2SO4 C.FeCl2 D.水
18.将0.1 mol· dm-3下列溶液加水稀释一倍后,pH变化最小的是( ) (《无机化学例题与习题》吉大版)
A. HCl B. H2SO4 C. HNO3 D. HAc
19.计算酸的电离常数,通常用电离平衡时的浓度而不用活度,这是因为( )
A.活度和浓度是一回事 B.稀溶液中两者偏差不大
C.活度不易测定 D.浓度和活度成正比
20.在0.10mol· L-1氨水中加入等体积的0.10mol· L-1 下列溶液后,使混合溶液的pH 最大则应加入( ) (《无机化学例题与习题》吉大版)
A. HCl B. H2SO4 C. HNO3 D. HAc
21.下列水溶液酸性最强的是( )
A.0.20mol· L-1HAc和等体积的水混合溶液
B.0.20mol· L-1HAc和等体积的0.20mol· L-1NaAc混合溶液
C.0.20mol· L-1HAc和等体积的0.20mol· L-1NaOH混合溶液
D.0.20mol· L-1HAc和等体积的0.20mol· L-1NH3混合溶液
22.将0.10mol· L-1NaAc溶液加水稀释时,下列各项数值中增大的是( ) (《无机化学例题与习题》吉大版)
A.【Ac-】/【OH-】 B.【OH-】/【Ac-】 C. 【Ac-】 D. 【OH-】
二 填空题
1.在0.1mol/LHAc溶液中加入NaAc后,HAc浓度 ,电离度 , pH值 ,电离常数 。(填“增大”“减小”或“不变” )
2.在水溶液中,将下列物质按酸性由强至弱排列为 。(《无机化学例题与习题》吉大版)
H4SiO4 , HClO4 , C2H5OH , NH3 , NH4+ , HSO4-
3.选择以下正确答案,填入相应的横线内
A.弱酸及其盐的浓度 B.弱酸盐的浓度
C.弱酸及其盐的浓度比 D.弱酸盐的Ka值
对于HAc-NaAc缓冲体系
(1)决定体系pH值的主要因素:
(2)影响上述体系pH值变动0.1~0.2个单位的因素是:
(3)影响缓冲容量的因素是:
(4)影响对外加酸缓冲能力大小的因素是:
4.已知0.10mol· L-1 HCN溶液的解离度为0.0063%,则溶液的pH等于 ,HCN的解离常数为 。(《无机化学例题与习题》吉大版)
5.填表1
| 在水溶液中 | 平衡常数表达式 | 平衡常数名称 |
| NH3+H2ONH4++OH- | ||
| Cu(OH)2↓Cu2++2OH- | ||
| Ac-+H2OHAc+OH- |
7.今有0.10mol·L-1HX弱酸溶液,其电离度为2.0%,试计算弱酸电离常数Ka= ;若该酸浓度为0.20mol·L-1,试计算其电离度α= ;若该酸的电离度为1.0%,试计算其浓度C= 。
8.在0.10mol· L-1HAc溶液中加入少许NaCl晶体,溶液的pH将会 ,若以Na2CO3代替NaCl,则溶液的pH将会 。(《无机化学例题与习题》吉大版)
9.在醋酸溶剂中,高氯酸的酸性比盐酸 ,因为醋酸是 溶剂;在水中高氯酸的酸性与盐酸的酸性 ,这是因为水是 。(《无机化学例题与习题》吉大版)
10.取0.1mol·L-1某一元弱酸溶液50mL与 20mL0.1mol· L-1KOH溶液混合,将混合溶液稀释到100mL,测此溶液pH值为5.25,此一元弱酸的电离常数K= 。
三 问答题
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?请分别写出它们的共轭碱和酸。(《无机化学习题》武大版)
SO42- ,S2- ,H2PO4- ,NH3 ,HSO4- ,[Al(H2O)5OH]2+ ,CO32- ,NH4+ ,H2S,H2O,OH- ,H3O+ ,HS- , HPO42-
2. 为什么 pH = 7 并不总是表明水溶液是中性的。(《无机化学习题》武大版)
3. 举列说明酸碱电子理论中有哪几类常见反应。(《无机化学习题》武大版)
4. 写出下列分子或离子的共轭酸。写出下列分子或离子的共轭酸。(《无机化学习题》武大版)
SO, S, H2PO, NH3, HNO3 ,H2O
5. 把下列氢离子浓度、氢氧根离子浓度换算成pH和pOH。(《无机化学习题》武大版)
(1)[H+]=3.2×10mol·dm; (2)[H+]=6.7×10mol·dm;
(3)[OH]=2.0×10mol·dm; (4)[OH]=4.0×10mol·dm。
四 计算题
1. 计算下列各种溶液的 pH :(《无机化学例题与习题》吉大版)
(1)10mL 5.0×10-3 mol·L-1 的 NaOH 。
(2)10mL 0.40 mol·L-1 HCl 与 10mL 0.10 mol·L-1 NaOH 的混合溶液。
(3)10mL 0.2 mol·L-1 NH3·H2O 与10mL 0.1 mol·L-1 HCl的混合溶液。
(4)10mL 0.2 mol·L-1 HAc 与 10mL 0.2 mol·L-1 NH4Cl 的混合溶液。
2. 把下列pH、pOH换算成氢离子浓度、氢氧根离子浓度。(《无机化学习题》武大版)
(1)pH=0.24; (2)pH=7.5;
(2)pOH=4.6; (4)pOH=10.2
3.要配制450L,pH=9.30的缓冲溶液需要0.10mol/L氨水和0.10mol/L盐酸各多少L?(NH3的Pkb=4.74)
4. 求0.10 mol·dm盐酸和0.10 mol·dmH2C2O4混合溶液中的C2O和HC2O的浓度。(《无机化学习题》武大版)
5. 计算0.010 mol·dm的H2SO4溶液中各离子的浓度,已知H2SO4的K为1.2×10。(《无机化学习题》武大版)
6.配制1LpH=5的缓冲溶液,如果溶液中HAc浓度为0.20mol/L,需1mol/L的NaAc和1mol/L的HAc各多少升?
7. 有一混合酸溶液,其中HF的浓度为1.0 mol·dm,HAc的浓度为0.10 mol·dm,求溶液中H+,F,Ac,HF和HAc的浓度。(《无机化学习题》武大版)
8.若配制pH为5.0的缓冲溶液,需称取多少克NaAc∙3H2O固体溶解于300cm3、0.500mol/L的HAc中?(KHAc=1.8×10-5,NaAc∙3H2O的摩尔质量为136g/mol)
9. 已知298K时某一弱酸的浓度为0.010 mol·dm,测得其pH为4.0。求K和及稀释至体积变成2倍后的K、和pH。(《无机化学习题》武大版)
10.计算1.0mol/LNH4Ac溶液中NH3∙H2O、HAc、NH4+离子和Ac-离子的浓度及Ac-离子的水解度,并与1.0mol/LNaAc溶液中的Ac-离子水解度加以比较。(已知:NH3的Kb=1.77×10-5,HAc的Ka=1.76×10-5)
参
一 选择题
1.B 2.A 3.B 4.C 5.D 6.A 7 .A 8 .B 9.D 10.A
11.A 12.B 13.C 14.B 15.C 16.B 17.A 18. D 19.C 20.D
21.A分析:NaAc抑制HAc电离。NaOH和NH3则与HAc反应,使溶液显中性。
22.B
二 填空题
1.增大;减小;增大;不变
2. HClO4 ,HSO4- ,NH4+ ,H4SiO4 ,C2H5OH ,NH3
3.(1)D (2)C(3)A (4)B
4.5.20 ,4.0×10-10
5.填表1
| 在水溶液中 | 平衡常数表达式 | 平衡常数名称 |
| NH3+H2ONH4++OH- | 碱常数 | |
| Cu(OH)2↓Cu2++2OH- | Ksp(Cu(OH)2)=[Cu2+][OH-]2 | 溶度积常数 |
| Ac-+H2OHAc+OH- | Kh= | 水解常数 |
7.解:(1)HX H+ + X-
0.1 0 0
0.098 0.002 0.002
Ka=
(2)HX H+ + X-
0.02 0.02α 0.02α
Ka=4.05×10-5=α2/0.02
∴α=4.47%
(3) HX H+ + X-
C 0.01C 0.01C
∴(0.01C)2/C=4.05×10-5
∴C=0.4mol· L―1
8.解:减小,增大。
9. 强,示差;相近,拉平。
10. 解:pH = pKa -lg
5.25 = pKa -lg
∴pKa=5.426
∴Ka=3.75×10-6
三 问答题
1.提示:
2.答:
3.提示:
4. 答
5. 解
四 计算题
1.解:
2. 解
3.解:pH=pKb+lg[NH3]/[NH4+]
设需氨水体积为VNH3,盐酸体积为VHCl,则有:
VNH3+VHCl=450……(1)
14-9.30=pKb+lg0.10×(VNH3-VHCl)/0.10×VHCl……(2)
由上二式得 VNH3=300cm3 VHCl=150cm3
4.解:
5.解:
6.解:缓冲溶液中NaAc的浓度C盐满足:5=4.75-lg0.20/C盐
故C盐=0.36mol/L 由C1V1=C2V2得
VHAc=0.2×1/0.1=0.2L
VNaAc=0.36×1/1=0.36L
7.解:
8.解: 设需mgNaAc∙3H2O
由pH=pKa-lgC酸/C盐
得:5.00= -lg(1.8×10-5)-lg0.500×0.3×136/m
lgm=1.57 m=37g
9.解:
10.解: NH4+++ H2O NH3∙H2O+H+ Ac-+H2OHAc+OH-
已知:KNH3=KHAc,将上述两个反应相加得:
NH4++Ac-+H2O=NH3∙H2O+HAc
平衡浓度 1.0-x 1.0- x x x
Kh=[NH3∙H2O]/[NH4+][Ac-]=Kw/KNH3KHAc
=1.0×10-14/1.77x10-5×1.76×10-5
=3.2×10-5
即:x2/(1.0-x)2=3.2×10-5 x=5.6×10-3mol/L
[NH3∙H2O]=[HAc]=5.6x10-3mol/L
[NH4+]=[Ac-]=1.0-5.6×10-3=0.99mol/L
h%=5.6×10-3×100/1.0=0.56 h=0.56%
可见,1.0mol/LNH4Ac的水解度大约是1.0mol/LNaAc水解度(2.4×10-3%)的233倍。下载本文