基础化学第三版习题解答.doc

精选 word 范本 基础化学 第基础化学 第 3 版 版 思考题和练习题解析思考题和练习题解析 第一章 绪 论 1 为什么说化学和医学的关系密切 医学专业学生必须学好化学 答 略 2 1 mol 硫酸的质量是 98 0g 对吗 答 错误 未指明基本单元 正确说法是 1 mol H2SO4的质量是 98 0g 或 1 mol 1 2 H2SO4 的质量是 49 0g 3 0 4 mol H2SO4溶解于水 配成 500 m L 溶液 其浓度表示正确的是 A c H2SO4 0 8 mol L 1 B c H2SO4 0 8 mol L 1 2 1 C c H2SO4 0 4 mol L 1 D 硫酸的浓度为 0 8 mol L 1 2 1 答 正确的是 A 根据定义 1L 溶液中含有 0 8 mol H2SO4 c H2SO4 0 8 mol L 1 4 下列说法正确的是 A 1 mol O 可以说成 1 mol 原子 O B 1 摩尔碳 C 原子等于 12g C 1 L 溶液中含有 H2SO4 98 g 该溶液的摩尔浓度是 1 mol L 1 D 基本单元不仅可以是构成物质的任何自然存在的粒子或粒子的组合 也可以是想象 的或根据需要假设的种种粒子或其分割与组合 答 正确的是 D A 应说成 1 mol 氧原子 B 应为 1 摩尔碳 C 原子的质量等于 12g C 不应该使 用 摩尔浓度 此术语已被废除 5 求 0 100kg Ca2 的物质的量 2 1 解 M Ca2 40 08 2 20 04 g mol 1 2 1 n Ca2 m M Ca2 0 100 103 20 04 4 99 mol 2 1 2 1 6 每 100m L 血浆含 K 为 20mg 计算 K 的物质的量浓度 单位用 mmol L 1表示 解 M K 39 10 g mol 1 n K m M K 20 39 10 0 51 mmol 精选 word 范本 c K n K V 0 51 mmol 0 100L 5 1 mmol L 1 7 计算下列常用试剂的物质的量浓度 1 浓硝酸 含 HNO3的质量分数为 0 700 密度为 1 42g mL 1 2 浓氨水 含 NH3的质量分数为 0 280 密度为 0 900 g mL 1 解 1 1 3 Lmol8 15 00 1 63 01 0 7001 421000 HNO c 2 1 3 Lmol 8 14 00 103 17 280 0 900 0 1000 NH c 8 某患者需补充 Na 5 0 10 2 mol 应补充 NaCl 的质量是多少 若用生理盐水 NaCl 9 0 g L 1 补充 应需生理盐水的体积是多少 解 m 5 0 10 2 58 5 2 9 g 设补充生理盐水 x L 则 x 9 0 2 9 x 0 32 L 9 实验室现有剩余的 0 100 mol L 1H2SO4 500 mL 和 0 050 0 mol L 1H2SO4 300 mL 如 何利用上述溶液加入一定体积的 B 0 960 的 H2SO4 相对密度 d 1 84 kg L 1 配制成 1 000 mL 浓度为 0 250 mol L 1的 H2SO4溶液 解 500 mL 0 100 mol L 1H2SO4中 n H2SO4 c1V1 500 0 100 50 0 mmol 300 mL 0 050 0mol L 1H2SO4中 n H2SO4 c2V2 300 0 050 0 15 0 mmol 0 960 H2SO4的浓度为 这里 Mr H2SO4 98 0 g mol 1 1 3 Lmol 0 18 00 1 0 98 960 0 84 1 1000 c 设取该酸体积为 V3 mL 则有 50 0 15 0 18 0V3 1000 0 250 V3 10 3 m L 10 溶液中 KI 与 KMnO4反应 假如最终有 0 508g I2析出 以 KI KMnO4 为基本 5 1 单元 所消耗的反应物的物质的量是多少 解 5KI KMnO4 4H2SO4 MnSO4 3K2SO4 I2 4H2O 2 5 KI KMnO4 H2SO4 MnSO4 K2SO4 I2 H2O 5 1 5 4 5 1 5 3 2 1 5 4 精选 word 范本 n KI KMnO4 n I2 4 00 mmol 5 1 2 1 9 126 1000508 0 11 用质量摩尔浓度来表示溶液的组成标度有何优点 答 质量摩尔浓度不会因为温度的变化而变化 在物理化学应用较多 12 100 g 浓硫酸中含纯 H2SO4 95 g 将此 100 g 浓硫酸加入 400 g 水中 混合后溶 液的密度为 1 13 kg L 1 计算此溶液的质量摩尔浓度 物质的量浓度和摩尔分数 解 1 3 B kgmol4 2 10 5400 98 95 b 1 3 B Lmol2 2 1 13 10500 98 95 c 041 0 18 405 98 95 98 95 SOH 42 x 13 What is the mole fraction of the solute in a 1 00 mol kg 1 aqueous solution 解 018 0 18 1000 1 1 B x 14 A solution contains 20 0 g acetic acid CH3COOH in 250 g water What is the concentration of the solution expressed as 1 mole fraction of CH3COOH and H2O 2 molality 解 1 023 0 18 250 60 20 6020 COOHCH 3 x x H2O 1 0 023 0 977 2 1 B kgmol33 1 250 0 00 60 0 20 b 第二章 稀溶液的依数性 1 一杯白糖水和一杯等量的纯水同时放置 哪个蒸发得快 为什么 答 纯水蒸发得快 在相同温度下 糖水溶液的蒸气压低于纯水 即纯水易于挥发 所以 蒸发得快 2 冬天 室外水池结冰时 腌菜缸里的水为什么不结冰 答 腌菜缸里是盐的水溶液 溶液的凝固点比纯水低 冬天室外水池结冰时温度为 0 此时的温度还不到溶液的凝固点 所以腌菜缸里的水不结冰 3 0 01mol kg 1葡萄糖 C6H12O6 盐 NaCl 及蔗糖 C12H22O11 水溶液的沸点相同吗 精选 word 范本 答 C6H12O6 C12H22O11都为非电解质 同为 0 01mol kg 1溶液的沸点比 100 高 且沸点相同 但是 NaCl 是强电解质 1mol NaCl 近似产生 1mol 的 Na 和 1mol 的 Cl 总 的质量摩尔浓度变为 0 02 mol kg 1 它的沸点升高是那两份溶液的 2 倍 沸点最高 4 在 20 时水的饱和蒸气压为 2 34 kPa 若于 100g 水中溶有 10 0 g 蔗糖 C12H22O11 相对分子质量 Mr 342 求此溶液的蒸气压 解 先求溶液中溶剂的摩尔分数 995 0 molg342 g 0 10 mol18 02g g100 mol18 02g g100 1 1 1 A x 根据拉乌尔定律可求出溶液的蒸气压 2 33kPa0 995kPa34 2 A x pp 5 甲溶液由 1 68 g 蔗糖 C12H22O11 Mr 342 和 20 00 g 水组成 乙溶液由 2 45 g Mr 690 的某非电解质和 20 00 g 水组成 1 在相同温度下 哪个溶液的蒸气压高 2 将两份溶液放入同一个恒温密闭的容器中 经过足够长时间 两份溶液浓度会不 会发生变化 为什么 3 当达到系统蒸气压平衡时 转移的水的质量是多少 答 1 先比较两份溶液中的水的摩尔分数 甲溶液 996 0 mol342g g68 1 mol18 02g g 0 20 mol18 02g g 0 20 1 1 1 A x 乙溶液 997 0 mol690g g45 2 mol18 02g g 0 20 mol18 02g g 0 20 1 1 1 A x 乙溶液溶剂的摩尔分数大 所以乙溶液的蒸气压大 2 在同一个恒温密闭的钟罩里 乙溶液的蒸气压大 乙溶液的水会向甲溶液转移 甲 溶液变稀 乙溶液变浓 直到二者蒸气压相等 两溶液的浓度不再变化 3 设当达到系统蒸气压平衡时 从乙溶液转移到甲溶液的水的质量为 y g 平衡时两 溶液中水的摩尔分数相等 精选 word 范本 1 1 1 1 1 1 mol690g g45 2 mol18 02g g 0 20 mol18 02g g 0 20 mol342g g68 1 mol18 02g g 0 20 mol18 02g g 0 20 y y y y y 3 22 g 6 现有碳的质量分数 C 0 944 的某种难挥发碳氢化合物 2 00 g 在 20 时将 它溶解在 100 g 苯中 使苯的蒸气压从 9 953 8 kPa 降低到 9 867 2 kPa 试求此碳氢化合 物的化学式 解 根据拉乌尔定律有 p p xA 设该碳氢化合物的摩尔质量为 MB g mol 1 1 B 1 1 molg g00 2 mol78g 100g mol78g 100g 8kPa9 953kPa2867 9 M MB 178 g mol 1 C 0 944 设碳原子 C 数为 x 个 氢原子 H 数为 y 个 x 178 0 944 12 14 y 178 1 0 944 1 00 9 97 10 此碳氢化合物的化学式为 C14H10 7 将 2 80 g 难挥发性物质溶于 100 g 水中 该溶液在 101 3 kPa 下 沸点为 100 51 求该溶质的相对分子质量及此溶液的凝固点 Kb 0 512 K kg mol 1 Kf 1 86K kg mol 1 解 AB B bBbb mM m KbKT molg 1 28 0 10 51 80 2 512 0 1 Ab B bB mT m KM kgmol 1996 0 512 0 51 0 1 b b B K T b K 85 19961 086 1 Bff bKT Tf 1 85 8 烟草有害成分尼古丁的实验式是 C5H7N 今将 538 mg 尼古丁溶于 10 0 g 水 所得 溶液在 101 3 kPa 下的沸点是 100 17 求尼古丁的分子式 水的 Kb 0 512 K kg mol 1 精选 word 范本 解 AB B bBbb mM m KbKT molg 162 0 01000 17 538 0 512 0 1 Ab B bB mT m KM C5H7N 的相对式量为 81 所以尼古丁的分子式为 C10H14N2 9 溶解 3 24 g 硫于 40 0 g 苯中 苯的凝固点降低 1 61 问此溶液中硫分子是由几个 硫原子组成的 Kf 5 10 K kg mol 1 解 AB B fBff mM m KbKT molg 6 256 0 041 61 24 3 10 5 1 Af B fB mT m KM 硫原子 S 的摩尔质量是 32 07g mol 1 组成硫分子 S 原子个数为 256 6 32 07 8 10 今有两种溶液 一为 1 50 g 尿素 Mr 60 05 溶于 200 g 水中 另一为 42 8 g 某非电解质溶于 1 000 g 水中 这两种溶液在同一温度下结冰 试求该非电解质的相对分 子质量 解 两份非电解质的溶液在同一温度下结冰 说明两溶液的质量摩尔浓度相同 设某 非电解质的摩尔质量为 MB g mol 1 有 kg1 g 8 42 kg2 0mol60 05g g50 1 B 1 M MB 342 7 g mol 1 该非电解质的相对分子质量为 342 7 11 试比较下列 0 1 mol L 1溶液的凝固点的高低 苯的凝固点为 5 5 Kf 5 10K kg mol 1 水的凝固点为 0 0 Kf 1 86 K kg mol 1 A 蔗糖 C12H22O11水溶液 B 葡萄糖 C6H12O6的水溶液 C 萘 C10H8的苯溶液 D 氯化钠 NaCl 水溶液 解 讨论凝固点时要考虑以下几个问题 溶质是电解质还是非电解质 非电解质以 分子在溶液中存在 电解质在溶液中解离 以离子存在 产生较大的依数性 溶剂是水 还是其他什么物质 不同的溶剂有不同的凝固点和不同的摩尔凝固点降低常数 溶质的 浓度 或质量摩尔浓度 浓度越大 凝固点降低越多 A B 中 2 种非电解质溶液的浓度都为 0 1 mol L 1 所以凝固点都为 0 186 D 溶液为电解质 近似凝固点为 0 372 纯苯的凝固点是 5 5 C 溶液的凝固点降低是 精选 word 范本 Tf 5 10 K kg mol 1 0 10 mol L 1 5 10 K kg mol 1 0 10 mol kg 1 0 51 K Tf 5 5 0 51 4 99 所以 这 4 种溶液的凝固点从高到低的顺序为 C A B D 12 试比较相同温度下以下溶液渗透压的大小 A c C6H12O6 0 2 mol L 1 B c 1 2 Na2CO3 0 2 mol L 1 C c 1 3 Na3PO4 0 2 mol L 1 D c NaCl 0 2 mol L 1 解 B 溶液的离子总浓度为 0 3 mol L 1 C 溶液的离子总浓度为 0 27 mol L 1 D 溶 液的离子总浓度为 0 4 mol L 1 在相同温度下 总浓度越大渗透压越大 所以 4 种溶液渗 透压由大到小的顺序是 D B C A 13 有一氯化钠 NaCl 溶液 测得凝固点为 0 26 下列说法哪个正确 为什么 A 此溶液的渗透浓度为 140 mmol L 1 B 此溶液的渗透浓度为 280 mmol L 1 C 此溶液的渗透浓度为 70 mmol L 1 D 此溶液的渗透浓度为 7 153 mmol L 1 答 正确说法是 A cos 140 mmol L 1 1 1 b b B kgmol140 0 molkgK86 1 K26 0 K T b 注意利用凝固点降低法来求其渗透浓度时 凝固点的降低是由溶液的总的粒子浓度 即渗透浓度 决定的 14 100 mL 水溶液中含有 2 00 g 白蛋白 25 时此溶液的渗透压力为 0 717 kPa 求 白蛋白的相对分子质量 解 RT VM m cRT B B 106 91298314 8 0 1000 717 0 2 14B B molgRT V m M 15 测得泪水的凝固点为 0 52 求泪水的渗透浓度及 37 时的渗透压 解 Tf KbbB kgmol 280 0 1 86 52 0 1 b f B K T b cos 280 mmol L 1 bBRT cRT 0 280 8 314 310 722 kPa 16 实验测得 4 94g 化学式为 K3Fe CN 6的物质溶解在 100g 水中所得溶液的凝固点 精选 word 范本 为 1 12 M K3Fe CN 6 329g mol 1 写出 K3Fe CN 6在水中的解离方程式 解 按题目所给数据计算基本单元为 K3Fe CN 6的质量摩尔浓度 kgmol 150 0 100 0329 94 4 1 AB B B1 mM m b 根据凝固点降低的数据求出该物质在溶液中的质量摩尔浓度 kgmol 602 0 1 86 12 1 1 f f B2 K T b 这两者不一致 是因为 K3Fe CN 6为电解质 在溶液中发生解离 4 0 150 602 0 B1 B2 b b 1mol K3Fe CN 6产生 4 mol 离子 所以解离方程为 K3Fe CN 6 3K Fe CN 6 3 17 Which aqueous solution has the higher osmotic pressure at a given temperature 10 glucose C6H12O6 or 10 sucrose C12H22O11 Both are molecular compounds 解 两者都是非电解质 但 C6H12O6的摩尔质量小 所以质量相同时 C6H12O6的浓度 大 在同样温度下渗透压大 18 The vapor pressure of water at 20 is 2 338 kPa If the solute in a solution made from 10 0 g of NaCl in 1 00 kg of water is 100 dissociated what is the vapor pressure of the solution at 20 解 9939 0 0 3455 49 49 55 2 58 44 0 10 18 02 1000 18 02 1000 A x p p xA 2 338 0 9939 2 32 4 kPa 19 Dextran 右旋糖酐 is a polymeric carbohydrate produced by certain bacteria It is used as a blood plasma substitute An aqueous solution contains 0 582g of dextran in 106 mL of solution at 21 It has an osmotic pressure of 1 47mmHg What is the average molecular weight of the dextran 解 RT V m M B B 精选 word 范本 molg 106 85294314 8 0 106101 31 47 760582 0 1 4 20 Urea 尿素 NH2 2CO has been used to melt ice from sidewalk because the use of salt is harmful to plants If the saturated aqueous solution contains 44 urea by mass What is the freezing point The answer will be approximate because the equation in the text applies accurately only to dilute solution 解 Tf 1 86 44 60 0 056 24 4 K Tf 24 4 21 The osmotic pressure of blood at 37 is 780 kPa A solution that is given intravenously 由静脉内 must have the same osmotic pressure as the blood What should be the molarity 物质的量浓度 of a glucose solution to give an osmotic pressure of 780 kPa at 37 解 RTb B Lmol 30 0 3108 314 780 1 B RT b 第三章 电解质溶液 1 强电解质与弱电解质的解离度有何不同 答 强电解质的解离度与弱电解质的解离度意义不同 后者反映电解质解离的百分数 而前者表示溶液中离子间相互牵制作用的大小 因此强电解质的解离度被称为表观解离度 2 测得质量摩尔浓度b为 0 10 mol Kg 1的某电解质 HB 水溶液凝固点为 0 19 求 该电解质的解离度 解 HB 在水溶液中存在解离平衡 设其解离度为 则 HB H2O H3O B 初始时 b mol Kg 1 0 10 0 0 平衡时 b mol Kg 1 0 10 0 10 0 10 0 10 达到解离平衡后 溶液中所含分子和离子的总浓度为 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 mol Kg 1 根据 Tf Kf b B 0 19 1 86 0 10 0 10 0 022 2 2 3 指出下列各酸的共轭碱 精选 word 范本 H2O H3PO4 HCO3 NH4 H2S H PO42 NH3 CH2 COO H3O 答 OH H2PO4 CO32 NH3 HS PO43 NH2 CH2 COO H2O 4 指出下列各碱的共轭酸 H2O NH3 H2PO4 Al H2O 5OH 2 S2 NH3 CH2 COO 答 H3O NH4 H3PO4 Al H2O 6 3 H S NH3 CH2 COOH 5 H3PO4溶液中存在着哪几种离子 其中 H3O 浓度是否为 PO43 浓度的 3 倍 已知 H3PO4的 Ka1 6 92 10 3 Ka2 6 23 10 8 Ka3 4 79 10 13 答 H3PO4不是强酸 给出质子分三步进行 H3PO4 H2OH2PO4 H3O 3 43 342 1a 1092 6 POH OH POH K H2PO4 H2OHPO42 H3O 8 42 3 2 4 2a 1023 6 POH OH HPO K HPO42 H2OPO43 H3O 13 2 4 3 3 4 3a 1079 4 HPO OH PO K 因此溶液中存在 H3O H2PO4 HPO42 PO43 和 OH 其中H3O 的浓度并不是 PO43 浓度的3倍 6 决定酸的强度的因素是 A 解离度 B 浓度 C 解离平衡常数 D 浓度与解离平衡常数的乘积 答 选 C 7 HAc 在下列哪一种溶液中解离度最大 A 0 1 mol L 1NaCl B 0 1 mol L 1HCl C 0 1 mol L 1NaAc D 纯水 答 选 A 8 以下叙述正确的是 A 凡是多元弱酸溶液中 其酸根的浓度都等于其最后一级的酸常数 B NaAc 溶液与 HCl 溶液起反应 反应达平衡时 平衡常数等于醋酸的酸常数的倒 数 精选 word 范本 C H2CO3溶液中加入 NaHCO3后产生同离子效应 往 NaHCO3溶液中加入 Na2CO3不 会产生同离子效应 D 中和体积和 pH 均相同的盐酸溶液和醋酸溶液 所需的 NaOH 的物质的量相同 答 选 B 9 试述在氨水中分别加入下列各物质 对氨水的解离常数 解离度及溶液的 pH 有何 影响 假设氨水温度维持不变 1 NH4Cl 2 H2O 3 NaOH 答 在氨水中所加 物质 解离常数解离度pH NH4Cl 固体不变降低降低 H2O不变增大降低 NaOH 固体不变降低增大 NaCl 固体不变略为增大略为增 大 10 乳酸 HC3H5O3是糖酵解的最终产物 剧烈运动时 肌肉组织会积累一些乳酸 在 体内积蓄过量会引起机体疲劳和酸中毒 已知乳酸的 Ka 1 4 10 4 试计算浓度为 1 0 10 3 mol L 1的乳酸溶液的 H3O 和 pH 解 Ka ca 1 4 10 4 1 0 10 3 1 4 10 7 20Kw 2 00 10 13 ca Ka 1 0 10 3 1 4 10 4 7 1 500 故只能用近似式进行计算 2 4 OH aa 2 aa 3 cKKK 3 1 10 4 mol L 1 2 101 0101 44 10 1 4101 4 3 42 4 4 pH lg H3O lg 3 1 10 4 3 51 11 叠氮钠 NaN3 加入水中可起杀菌作用 计算 0 010 mol L 1 NaN3溶液的 pH 已知 叠氮酸 HN3 的 Ka 1 9 10 5 精选 word 范本 解 10 5 14 a w b 103 5 109 1 100 1 K K K Kbcb 20Kw cb Kb 500 L mol1030 2 010 0 103 5 OH 1610 b1b cK pOH 5 64 pH 14 pOH 8 36 12 将 50 0 mL 0 10 mol L 1H3PO4与 50 0 mL 0 20 mol L 1NaOH 相混合 求混合后溶 液的 pH 解 H3PO4是个多元酸 有多个 H 与 NaOH 中和 混合后 c H3PO4 0 050 mol L 1 c NaOH 0 10 mol L 1 c NaOH 是 c H3PO4 的二倍 正好将 H3PO4反应为 HPO4 H3PO4 2NaOH Na2HPO4 2H2O 生成的 c Na2HPO4 0 05 mol L 1 Na2HPO4为两性物质 其 pH 计算公式为 pH pKa2 pKa3 7 21 12 32 9 76 2 1 2 1 13 现有 0 20 mol L 1 HCl 溶液 问 1 如要调整该溶液至 pH 4 0 应该加入 HAc 还是 NaAc 2 如果加入等体积的 2 0 mol L 1 NaAc 溶液 则混合溶液的 pH 是多少 3 如果加入等体积的 2 0 mol L 1 NaOH 溶液 则混合溶液的 pH 又是多少 解 1 应加入碱性的NaAc 2 生成 0 9 mol L 1 NaAc 和 0 10 mol L 1 HAc L mol 109 1 90 0 10 0 1076 1 Ac HAc OH 1 6 5 a 3 K pH 5 70 3 NaOH 过量 OH 0 90 mol L 1 pOH 0 046 pH 13 95 14 计算下列溶液的 pH 1 0 10 mol L 1 HCl 溶液与 0 10 mol L 1 NH3 H2O 等体积混合 2 0 10 mol L 1 HCl 溶液与 0 10mol L 1 Na2CO3溶液等体积混合 3 0 10 mol L 1 NaOH 溶液与 0 10 mol L 1 NaHCO3溶液等体积混合 解 1 反应后 产物为 NH4Cl c NH4Cl 0 050 mol L 1 NH4 的 Ka 5 62 10 10 精选 word 范本 Kaca 20Kw ca Ka 500 28 5 pH L mol 103 5 050 0 1062 5 NH OH 1610 4a3 cK 2 反应后 产物为 NaHCO3 c HCO3 0 050 mol L 1 34 8 pp 2 1 pH 2a1a KK 3 反应后 产物是 NaCO3 c NaCO3 0 050 mol L 1 4 11 14 2a w 1b 1014 2 1068 4 100 1 K K K Kb2 Kw Ka1 1 00 10 14 4 47 10 7 2 24 10 8 因 Kb1 Kb2 102 作一元弱碱 Kb1c NaCO3 20Kw c NaCO3 Kb1 500 用最简 式计算 L mol1027 3050 0 1014 2 OH 134 b1b cK pH 11 51 15 HCO3 和 H2PO4 均为两性物质 为什么前者的水溶液呈弱碱性而后者的水溶液呈 弱酸性 答 两性物质的酸常数比碱常数大 则显酸性 酸常数比碱常数小 则显碱性 HCO3 作为酸 Ka2 4 68 10 11 作为碱 Kb2 1 0 10 14 Ka1 1 0 10 14 4 47 10 7 2 2 10 8 Kb2 Ka2 所以溶液显弱碱性 pH pKa1 pKa2 6 35 10 33 8 34 7 碱性 2 1 2 1 H2PO4 作为酸 Ka2 6 23 10 8 作为碱 Kb3 1 0 10 14 Ka1 1 0 10 14 6 92 10 3 1 4 10 12 Ka2 Kb3 所以溶液显弱碱 性 pH pKa1 pKa2 2 16 7 21 4 68 7 酸性 2 1 2 1 16 喹啉 C20H24 O2N2 Mr 324 4 是一种重要的主要来源于金鸡纳树皮的生物碱 具 有抗疟疾的作用 已知 1 00 L 水中能溶解喹啉 0 53 g 计算该饱和喹啉溶液的 pH 喹啉的 pKb1 5 48 pKb2 9 87 解 喹啉的浓度为 c 0 53 1 00 324 4 1 63 10 3 mol L 1 精选 word 范本 pKb1 5 48 Kb1 3 31 10 6 pKb2 9 87 Kb2 1 35 10 10 Kb1 Kb2 3 31 10 6 1 35 10 10 2 45 104 102 可作一元弱碱处理 Kb1cb 3 31 10 6 1 63 10 3 5 40 10 9 20Kw 可忽略水的质子自递反应产生的 OH cb Kb1 1 63 10 3 3 31 10 6 492 500 可用最简式 OH mol L 1 436 b1b 1035 71063 1 1031 3 cK pOH 3 13 pH 14 00 3 13 10 87 17 取 0 10 mol L 1HB 溶液 50 00 mL 与 0 10 mol L 1 KOH 溶液 20 00 mL 混合 将混 合溶液加水稀释至 100 0 mL 测得其 pH 为 5 25 试求此弱酸 HB 的酸常数 解 6 2 26 3 a 1 625 5 3 1 2 1 2 1073 3 100 3 100 2106 5 HB B OH L mol 106 510 OH L mol 100 2 0 100 00 2010 0 B L mol 100 3 0 100 00 2010 0 00 5010 0 HB K 18 0 20 mol L 1三甲胺 CH3 3N 溶液 250 0 ml 加水至 500 0 ml 求稀释后溶液的 pH 已知 CH3 3N 的 Kb 8 1 10 5 解 稀释后 CH3 3N 的浓度为 cb 0 20 250 500 0 10 mol L 1 因 Kbcb 20Kw cb Kb 500 故用式 OH 计算 bb cK OH 2 80 10 3 mol L 1 bb cK 10 0 101 8 5 H3O Kw OH 1 0 10 14 2 8 10 3 3 6 10 12 mol L 1 pH lg H lg 3 6 10 12 11 44 19 计算 0 100 mol L 1 H2S 溶液的 H3O H2S HS S2 和 OH 已知 Ka1 8 91 10 8 Ka2 1 12 10 12 解 先检查是否符合简化处理条件 Ka1 Ka2 8 91 10 8 1 12 10 12 1 96 104 102 可作一元弱酸处理 Ka1ca 8 91 10 8 0 10 8 91 10 9 20Kw 可忽略水产生的 H3O 精选 word 范本 ca Ka1 0 100 8 91 10 8 1 12 106 500 可用最简式 9 44 10 5 mol L 1 a 1a 3 OH cK 100 010 918 8 由于第二步质子传递反应程度很小 所以 H2S 0 100 mol L 1 HS H3O 9 44 10 5 mol L 1 多元弱酸第二步质子传递平衡反应程度很小 所得的共轭碱的浓度近似等于 Ka2 故 H2S 水溶液中 S2 Ka2 H2S 1 12 10 12 mol L 1 OH Kw H3O 1 00 10 14 9 44 10 5 1 06 10 10 mol L 1 20 在 H2CO3 和 HCl 混合溶液中 已知 H3O 浓度为 0 10 mol L 1 H2 CO3的浓度 0 020 mol L 1 求该溶液的 CO32 浓度 解 H2CO3为二元弱酸 其第一步质子传递反应和质子传递平衡常数为 H2CO3 H2O H3O HCO3 4 47 10 7 COH HCO OH 32 33 1a K 第二步的反应为 HCO3 H2O H3O CO32 4 68 10 11 HCO CO OH 3 2 33 a2 K Ka1Ka2 2 09 10 17 COH CO OH 32 2 3 2 3 0 020 CO 0 10 2 3 2 CO32 4 18 10 17 mol L 1 21 At the temperature of the human body 37 the value of Kw is 2 4 10 14 Which the follow is right A H OH 10 7mol L 1 B H OH 1 55 10 7mol L 1 C pH pOH 14 D H OH 10 7mol L 1 Answer B 22 All of the following are acid base conjugate pairs EXCEPT A HNO2 NO2 B H3O OH C HS S2 D CH3NH3 CH3NH2 Answer B 23 Phenol C6H5OH is a weak acid contained in some sore throat madications A 0 10 精选 word 范本 mol L 1 solution of phenol has a pH of 5 43 What is the proton transfer equilibrium constant of phenol What is the degree of ionization of phenol in this solution Solution C6H5OH H2OH3O C6H5O H3O C6H5O 10 5 43 3 71 10 6 mol L 1 C6H5OH 0 10 3 71 10 6 0 10 mol L 1 10 26 5 6 5 63 a 1038 1 10 0 1071 3 OHHC OH C OH K H3O ca 3 71 10 6 0 10 3 71 10 5 24 Morphine C17H19NO3 is a base and the Kb of morphine is 7 9 10 7 What is the pH of 0 010 mol L 1 morphine solution Solution Kb cb 7 9 10 7 0 100 20Kw cb Kb 0 015 7 9 10 7 500 8 89 10 5 mol L 1 010 0 109 7 OH 7 bb cK pOH 4 05 pH 14 00 4 05 9 95 25 It s known that the pKa of HA is 4 20 calculate the H3O pH and A of the following solutions 1 a solution consisted of 0 10 mol L 1 of HA and 0 20 mol L 1 of NaA 2 a solution consisted of 0 10 mol L 1 of HA and 0 20 mol L 1 of HCl Solution 1 HA H2OH3O A Starting mol L 1 0 10 0 0 20 Equilibrium mol L 1 0 10 H3O 0 10 H3O 0 20 H3O 0 20 H3O A HA Ka Ka 10 4 20 6 31 10 5 H3O Ka HA A 6 31 10 5 0 10 0 20 mol L 1 3 16 10 5 mol L 1 pH 4 50 A 0 20 mol L 1 2 HA H2O H3O A Starting mol L 1 0 10 0 20 0 Equilibrium mol L 1 0 10 A 0 10 A 0 20 0 20 A H3O A HA Ka 精选 word 范本 A Ka HA H3O 6 31 10 5 0 10 0 20 3 16 10 5 mol L 1 H3O 0 20 mol L 1 pH 0 70 第四章 缓冲溶液 1 什么是缓冲溶液 什么是缓冲容量 决定缓冲溶液 pH 和缓冲容量的主要因素各有 哪些 答 能够抵抗外来的少量强酸或强碱或稍加稀释 而保持 pH 基本不变的溶液称为缓 冲溶液 缓冲容量是缓冲能力大小的量度 定义为 单位体积的缓冲溶液 pH 改变 1 时 pH 1 所需加入的一元强酸或强碱的物质的量 决定缓冲溶液 pH 的主要因素是 pKa 和缓冲比 决定缓冲容量的主要因素是总浓度和缓冲比 2 试以 KH2PO4 Na2HPO4缓冲溶液为例 说明为何加少量的强酸或强碱时其溶液的 pH 值基本保持不变 答 KH2PO4 Na2HPO4缓冲溶液由浓度较大的 H2PO4 和 HPO42 组成 有同离子效应 溶液处于质子传递平衡中 H2PO4 H2OHPO42 H3O Na2 HPO4HPO42 2Na 其中 HPO42 是抗酸成分 当加入少量强酸时 HPO42 与 H3O 结合成 H2PO4 而使平衡 左移 HPO42 略为减少 H2PO4 略有增加 溶液的 H3O 浓度无显著的增加 H2PO4 是 抗碱成分 当加入少量强碱时 OH 与溶液的 H3O 生成 H2O 平衡右移 H2PO4 进一步解 离 提供更多的 H3O 达到新的平衡时 H2PO4 略为减少 HPO42 略有增加 溶液的 H3O 浓度无显著的减少 3 已知下列弱酸 pKa 试求与 NaOH 配制的缓冲溶液的缓冲范围 1 硼酸 H3BO3 的 pKa 9 27 2 丙酸 CH3CH2COOH 的 pKa 4 87 3 磷酸二氢钠 NaH2PO4 的 pKa 7 21 4 甲酸 HCOOH pKa 3 75 答 缓冲溶液的缓冲范围为 pH pKa 1 据此算出各缓冲系的缓冲范围 1 pH 8 27 10 27 2 pH 3 87 5 87 3 pH 6 21 8 21 4 pH 2 75 4 75 4 0 20 mol L 1 NH3 和 0 10 mol L 1 NH4Cl 组成的缓冲溶液的 pH 为多少 已知 pKb 精选 word 范本 4 75 解 pKa 14 00 pKb 14 00 4 75 9 25 3 a 4 NH pHplg NH K pH 9 25 lg 9 55 0 20 0 10 5 计算下列 NH3和 NH4Cl 组成的不同 pH 的缓冲溶液的 NH3 NH4 缓冲比 已知 pKb 4 75 1 pH 9 00 1 pH 8 80 3 pH 10 00 4 pH 9 60 解 pKa 14 00 pKb 14 00 4 7 9 25 缓冲比的计算可利用 Henderson Hasselbalch 方程 式 3 a 4 NH pHplg NH K 1 pH 9 00 NH3 NH4 0 56 2 pH 8 80 NH3 NH4 0 35 3 pH 10 00 NH3 NH4 5 6 4 pH 9 60 NH3 NH4 2 2 6 一个由 0 25 mol L 1 KHCO3 和 0 32 mol L 1 K2CO3组成的缓冲溶液 H2CO3是二元 酸 Ka1 4 47 10 7 Ka2 4 68 10 11 1 哪一个 Ka对于这个缓冲溶液是更重要 2 这个缓冲溶液的 pH 为多少 解 组成缓冲溶液的缓冲对为 KHCO3 和 K2CO3 其中共轭酸为 HCO3 共轭碱为 CO32 1 计算缓冲溶液 pH 的 Henderson Hasselbalch 方程式 pH pKa lg A HA n n 式中 Ka为共轭酸的酸常数 所以 Ka2 4 68 10 11对于这个缓冲溶液更重要 2 pH pKa2 H2CO3 lg 2 3 3 CO HCO pH lg 4 7 10 11 lg 10 44 0 32 0 25 7 用 0 055 mol L 1KH2PO4和 0 055 mol L 1Na2HPO4两种溶液配成 pH 近似值为 7 40 的 缓冲溶液 1 000 mL 问需取上述溶液各多少毫升 pKa H2PO4 7 21 解 相同浓度共轭酸 碱组成缓冲溶液的配制 缓冲溶液 pH 值的计算可利用 Henderson Hasselbalch 方程式 精选 word 范本 pH pKa lg POH HPO 42 2 4 V V 7 40 7 21 lg POH HPO 42 2 4 V V 1 55 POH HPO 42 2 4 V V V H2PO4 V HPO42 1 000 mL V H2PO4 392 mL V HPO42 608 mL 8 阿司匹林 乙酰水杨酸 以 HAsp 表示 以游离酸 未解离的 形式从胃中吸收 若病人服用解酸药 调整胃容物的 pH 为 2 95 然后口服阿司匹林 0 65g 假设阿司匹林立 即溶解 且胃容物的 pH 不变 问病人可以从胃中立即吸收的阿司匹林为多少克 乙酰水 杨酸的 Mr 180 2 pKa 3 50 解 pH pKa lg 3 50 lg 2 95 HAsp Asp n n HAsp Asp n n 0 28 HAsp Asp n n 又 n Asp n HAsp 0 0036 mol 所以 0 65 180 2 n HAsp 0 0028 mol 被吸收的阿司匹林的质量 m 0 0028 mol 180 2 g mol 1 0 50 g 9 配制 pH 7 40 的缓冲溶液 1 500 mL 1 今有缓冲系 CH3COOH CH3COONa KH2PO4 Na2HPO4 NH4Cl NH3 问选用何 种缓冲系最好 2 如选用的缓冲系的总浓度为 0 200 mol L 1 需要固体共轭酸和固体共轭碱物质的 量为多少 假设不考虑体积的变化 解 1 由于 pKa H2PO4 7 21 更接近所需缓冲溶液的 pH 在相同总浓度下缓冲容 量最大 所以选择 KH2PO4 Na2HPO4缓冲系 2 pH pKa H2PO4 lg POH HPO 42 2 4 n n 7 40 7 21 lg POH HPO 42 2 4 n n 精选 word 范本 1 55 POH HPO 42 2 4 n n n总 0 200 1 5 0 30 mol 2 4 HPO n 24 H PO n 0 182 mol 0 118 mol 2 4 HPO n 24 H PO n 10 溶解有 NH4Cl 和 NH3 的溶液中 NH3 的浓度为 0 500 mol L 1 并且溶液的 pH 是 8 95 pKa NH4 9 25 1 计算 NH4 的平衡浓度 2 当 4 00g 的 NaOH s 被加入到 1 00 L 的此溶液后 忽略体积的变化 pH 为多少 解 1 计算可利用 Henderson Hasselbalch 方程式 pH pKa lg 3 4 NH NH 8 95 9 25 lg 4 0 500 NH NH4 1 0 mol L 1 2 4 00g 的 NaOH s 的物质的量 n 0 100 mol pH pKa lg NaOH NH NaOH NH 4 3 nn nn 9 25 lg 0 500 0 100 1 000 100 9