无机化学第5章 习题解答

1、思 考 题5-1 解释下列概念：（1）电离理论和电离度； （2）酸碱质子理论；（3）异离子效应和同离子效应； （4）路易斯酸碱；（5）解离常数、解离度和稀释定律； （6）缓冲溶液和缓冲容量；5-2 根据酸碱质子理论，指出下列分子或离子中，哪些只是酸？哪些只是碱？哪些既是酸又是碱？HAc， H2S，H2O， ，解：HAc， H2S，是酸；，是碱，H2O， ，既是酸又是碱。5-3 确定下列反应中的共轭酸碱对，并根据反应的标准平衡常数判断反应方向。解: 1) 反应逆向进行2) 反应逆向进行3) 反应正向进行4) 反应正向进行5) 反应正向进行5-4 已知在H2S溶液中， 。请问在H3PO4溶液中，

2、的关系式能否成立？试解释之。解：不能成立5-5 以下说法是否合理？请说明原因。（1）H2S水溶液中H浓度是浓度的两倍。（2）弱酸浓度越稀，其a越大，故pH越大。（3）等量的酸与碱中和所得溶液为中性。（4）醋酸盐与盐酸反应的平衡常数等于醋酸解离常数的倒数。（5） 用NaOH溶液分别中和等体积的pH相同的HCl溶液和HAc溶液，消耗的NaOH的物质的量相同。（6）如果在缓冲溶液中加人大量的强酸或强碱，其pH也能够保持基本不变。 解：（1）不合理（2）不合理（3）不合理（4）不合理（5）不合理（6）不合理5-6 在氨水溶液中，分别加入下列各物质后，则氨的解离度a及溶液的pH如何变化？（1）NH4C1

3、(s)； （2）H2O(l)； （3）NaC1(s)； （4）HC1(aq)； （5）NaOH (s)解： （1）pH减小，解离度减小 （2）pH减小，解离度变大（3）pH变大，解离度变大 （4）pH减小，解离度变大（5）pH变大，解离度减小5-7 下列物质溶于水，其浓度均为0.1，它们的溶液是酸性，中性还是碱性？ CH3CO2Na， NH4Cl， NaCl， CH3CO2NH4 ，NH4CN解： CH3CO2Na是碱性；NH4Cl是酸性；NaCl，CH3CO2NH4，NH4CN中性。5-8 HA为一强酸，HB 和HC均为弱酸，但HC比HB弱，三种化合物(NaA，NaB，NaC)的溶液，哪一种

4、pH最大（浓度均为1.0 ）？解：NaC碱性最强，pH最大。习 题*5-1 写出下列各酸（碱）的共轭碱（酸）：HNO2， HCN，H3AsO4，H3PO4， C2H4(NH2)2，H5IO6，Al(OH)(H2O)52+，HF，Zn(H2O)62+ ，PH3，解：HNO2- HCN-CN- -，H3AsO4-， H3PO4-， -，C2H4(NH2)2 - (NH2) C2H4 NH3+ ，H5IO6 ， Al(OH)(H2O)52+-Al(OH)2(H2O)4+ ，HF-F-，Zn(H2O)62+-Zn(OH) (H2O)5+ ，PH3-，-HClO，-H2S，-H2CO3*5-2 298.

5、15 K时，已知某一元弱酸的0.01 水溶液的pH4，求：（1）该一元弱酸的和a；（2）稀释一倍后该一元弱酸的和a又如何？解：（1）（2）（不变）5-3 计算下列各溶液的pH：（1）将50 mL 0.10 HI稀释至1.0 L；（2）将100 mLHCl和400 mL HClO4混合；（3）混合等体积的0.20 HCl和0.10 NaOH；（4）将pH为8.00和10.00的NaOH溶液等体积混合；解： （1）c(HI) =0.005 c(H+)=5×10-3 pH=2.30（2）c(H+)=1.2×10-3 pH=2.92（3）c(H+)=0.05 pH=1.30（4）c

6、(OH-)=5.05×10-5 pOH=4.29 pH=9.715-4 在pH2.0时，KCN水溶液中，主要存在的是哪一种离子？计算pH8.0时，0.10 KCN水溶液中的浓度。解：因 ，则pH2.0时，则所以pH2.0时，主要存在的是HCN。pH8.0时， 初始时： 0.10 0 106平衡时： 0.10 106 c()=5.8×10-3*5-5 计算0.10NH4Cl溶液的pH和的解离度。解：由附录四查出1.78×10-5，则因为：所以： pH5.12 *5-6 在H2S和HCl混合溶液中，c(H+)0.30 ，c(H2S)0.10 。求该溶液中的c()。解：

7、 5-7 溶解0.010 mol CH3CO2Na和0.0020 mol HCl加足量的水配成1L溶液，问：（1）该溶液中有哪些物种？（2）计算所有物种的浓度。解： （1）该溶液中有：CH3CO2Na CH3CO2H NaCl （2） 5-8 计算 （1）0.10 KHSO4溶液的pH。（2） H2SO4与HCl混合溶液中，Cl的浓度为0.10，H2SO4浓度为0.10，计算溶液的pH。（3）0.10 H2SO4溶液中，计算、的浓度和溶液的pH。解: （1） （2） 0.10-x x+0.20 x pH=0.69（3）初始： 0.10 0.10 0平衡： 0.10-x 0.10 +x x pH

8、=0.975-9 砷酸（H3AsO4）的，和。设在500 mL水溶液中含砷酸0.20 mol，则各物种的浓度各是多少？解: 4.42×102c()1.74×10-7计算过程详见例57。5-10 已知H3PO4的各级解离常数，在含有H3PO4的溶液中加酸或加碱，改变溶液的pH。当pH为1.00，5.00，10.00和14.00时，分别推断溶液中H3PO4，何者浓度最大。当H3PO4与的物质的量相同时，溶液的pH为多少？解: 因为：H3PO4的 所以：当pH=1.00时, H3PO4的浓度最大当pH=5.00时, 的浓度最大当pH=10.00时, 的浓度最大当pH=14.00时

9、, 的浓度最大当H3PO4与的物质的量相同时，pH=*5-11 计算下列盐溶液的c()，c(H+)和pH：（1）0.20 Na2CO3 （2）0.20 NaCN （3）0.20 NaH2PO4 （4）0.050 Na2HPO4 解: （1） c(H+)=1.56×10-12 pH=11.81（2） c(H+)=5.8×10-13 pH=12.24（3） pH=4.68（4） H3PO4的 涉及到的是： 因：与接近，所以：pH=9.695-12 计算 （1）0.80 HAc溶液的pH和HAc的解离度a1。（2）0.80 HAc1.00 NaAc缓冲溶液的pH和HAc的解离度a

10、2，将a1与 a2进行比较。（3）在溶液（1）中加入NaOH(s)，使NaOH浓度为0.10（忽略体积变化），此时溶液的pH。（4）在溶液（2）中加入NaOH(s)，使NaOH浓度为0.10（忽略体积变化），计算该溶液的pH，并将结果与（3）比较。（5）在200 mL溶液（2）中，加入10.5 mL 2.00的HCl(aq)，计算溶液的pH。解: （1）pH=2.43 a1=0.468% （2） a2=0.0081%（3）HAc过量，构成缓冲溶液（4）（5）5-13 一元弱酸HA与36.12 mL的0.100 NaOH恰好中和。然后再加入18.06 mL的0.100 HCl溶液，测得溶液的pH

11、为4.92。计算该弱酸的标准解离常数。解: *5-14 根据下列酸、碱的解离常数，选取适当的酸及其共轭碱来配制pH5.00和pH10.00的缓冲溶液，并计算其共轭酸、碱的浓度比应是多少？NH3·H2O，HAc，NaHCO3， H2C2O4， H3PO4， NaAc， Na2HPO4， NH4Cl，C6H5NH2解: pH5.00可选：HAc-Ac- 也可选： - 也可选： - C6H5NH2 pH10.00可选： -NH3·H2O 5-15 称取12.6g H2C2O4.2H2O固体，溶解在500 mL0.25的NaOH溶液中，然后再用蒸馏水稀释至1L，则该溶液的pH为多少

12、？解: n(H2C2O4.2H2O)=12.6/126=0.1mol, n(NaOH)=0.125 mol发生中和反应后，生成n(NaHC2O4)=0.075 mol，则n(Na2C2O4)=0.025mol组成缓冲溶液： 则pH=3.33*5-16 欲配制pH5.00的缓冲溶液，需在50mL 0.10的HAc溶液中加入0.10的NaOH多少毫升？解: 在本题中，缓冲溶液应该由醋酸和醋酸钠配制,利用缓冲公式计算所需NaOH的物质的量，进而求其体积数。设加入0.10的NaOH x mL，则发生中和反应完全使其转化为0.10 x mol NaAc；反应剩余的HAc的物质的量则为 即x31.88 mL5-17 若在50.00 mL的0.150 NH3(aq)和0.200 NH4Cl缓冲溶液中，加入0.10 mL 1.00 的HCl溶液。计算加入HCl溶液前后溶液的pH各为多少？解：未加入HCl之前, 根据式（5-14c），有: 加入0.10 mL 1.00的HCl溶液之后，溶液的体积为50.10 mL。反应前HCl浓度是：由于加入HCl，它全部解离产生