第五章 电解质溶液1. 写出下列分子或离子的共轭碱：H 2O 、H 3O +、H 2CO 3、HCO - 3、NH + 4、NH + 3CH 2COO -、H 2S 、HS -。

写出下列分子或离子的共轭酸：H 2O 、NH 3、HPO 2- 4、NH - 2、[Al(H 2O)5OH]2+、CO 2- 3、NH + 3CH 2COO -。

答：(1)酸H 2O H 3O + H 2CO 3 HCO 3- NH 4+ NH 3+CH 2COO - H 2S HS -共轭碱 OH - H 2O HCO 3- CO 32- NH 3 NH 2CH 2COO - HS - S 2- (2)碱H 2ONH 3HPO 42- NH 2- [Al(H 2O) 5OH] 2+ CO 32-NH 3+CHCOO - 共轭酸 H 3O + NH 4+ H 2PO 4- NH 3 [Al(H 2O) 6] 3+ HCO 3-NH 3+CH 2COOH2. 在溶液导电性试验中，若分别用HAc 和NH 3·H 2O 作电解质溶液，灯泡亮度很差，而两溶液混合则灯泡亮度增强，其原因是什么？答：HAc 和NH 3·H 2O 为弱电解质溶液，解离程度很小；混合后反应形成NH 4Ac 为强电解质，完全解离，导电性增强。

3. 说明：(1) H 3PO 4溶液中存在着哪几种离子?请按各种离子浓度的大小排出顺序。

其中H 3O +浓度是否为 PO 3- 4浓度的3倍？(2) NaHCO 3和NaH 2PO 4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：(1) 若c (H 3PO 4)=O.10mol·L -1，则溶液中各离子浓度由大到小为：离子 H + H 2PO 4- HPO 42- OH - PO 43- 浓度/mol·L -1 2.4×10-2 2.4×10-2 6.2×10-8 4.2×10-13 5.7×10-19 其中H +浓度并不是PO 43-浓度的3倍。

(2) 当溶液的cK a2>20K w ，且c >20K a1NaHCO 3：pH=21 (p K a1 + p K a2)= 21(6.37+10.25)=8.31 碱性NaH 2PO 4： pH= 21 (p K a1 + p K a2) = 21(2.12+7.21)=4.66 酸性4. 下列化学组合中，哪些可用来配制缓冲溶液？(1) HCl + NH 3·H 2O (2) HCl + Tris (三(羟甲基)甲胺) (3) HCl + NaOH (4) Na 2HPO 4 + Na 3PO 4 (5) H 3PO 4 + NaOH (6) NaCl + NaAc 答：(1) (2) (4) (5) 5. 解释下列现象：(1) CaC 2O 4溶于盐酸而不溶于乙酸。

(2) 将H 2S 通入ZnSO 4溶液中，ZnS 沉淀不完全。

但如在ZnSO 4溶液中先加入NaAc ，再通入H 2S ，则ZnS 沉淀相当完全。

(3) BaSO 4不溶于盐酸，而BaCO 3却可溶于盐酸。

答：(1) CaC 2O 4Ca 2++ C 2O 42-HCl = Cl - + H + → H 2C 2O 4 平衡右移(2) Zn 2++ S 2-ZnS ↓在ZnSO 4溶液中先加入NaAc ，再通入H 2S ，此时溶液中的Ac -可夺取H 2S 中的H +离子，使H 2S 的解离增大，提高溶液中S 2-的浓度，使ZnS 完全沉淀出来。

(3) BaCO 3 + H + Ba 2+ + H 2CO 3 → H 2O + CO 2 平衡右移6. 在含有固体AgCl 的饱和溶液中，加入下列物质对AgCl 的溶解度有什么影响？并解释之。

(1) 盐酸 (2) AgNO 3 (3) KNO 3 (4) 氨水答：（1）盐酸和（2）AgNO 3，由于同离子效应将使AgCl 的溶解度降低；但若加入HCl 浓度较大的话，Ag +与Cl -可以生成配合物[AgCl 2]-，此时AgCl 的溶解度反而会增大。

（3）KNO 3则由于盐效应，将使AgCl 的溶解度稍有增加；（4）氨水，由于NH 3与Ag +形成了配离子将使游离的Ag ＋明显地减少，AgCl 的溶解度大大地增加。

7. 叠氮钠（NaN 3）加入水中可起杀菌作用。

计算0.010 mol·dm -3NaN 3溶液的各种物种的浓度。

已知叠氮酸（HN 3）的K ө a =1.9×10-5。

解 设溶液中[OH -]= x mol·dm -3-3N (aq) + H 2O(l)HN 3(aq) + OH -(aq)初始浓度/(mol·L -1) 0.010平衡浓度/(mol·L -1) 0.010-x x x105142103.5109.11000.1010.0----⨯=⨯⨯=-==x x c c c K )(N )(OH )(HN -33bx = 2.3×10-6 (mol·dm -3) c (OH -) = c (HN 3) =2.3×10-6 mol·dm -3c (-3N ) = c (Na +] = 0.010 mol·dm -3c (H 3O +) = K w / c (OH -) = 1.00×10-14/(2.3×10-6) = 4.3×10-9 mol·dm -38. 某一元弱酸溶液的浓度为1.0mol·dm -3，其pH 值为2.77。

求此弱酸的解离平衡常数和解离度。

解 据题意可知c (H +] = 1.70×10-3 mol·dm -3 HA + H 2OA - + H 3O +平衡时(mol·dm -3) 1.0 -1.70×10-3 1.70×10-3 1.70×10-3623109.20.1)1070.1(---+⨯=⨯⨯==3-a 101.70-(HA))(A )(H c c c K%17.0%1000.11070.13=⨯⨯==-+(HA))(H c c α9. 奶油腐败后的分解产物之一为丁酸（C 3H 7COOH ），有恶臭。

今有一含有0.2mol 丁酸的0.40dm 3溶液，其pH 值为2.50，求丁酸的解离平衡常数。

解 丁酸为一元弱酸，据题意该溶液中 [H +] = 3.16×10-3 mol·dm -3 HA + H 2OA - + H 3O +平衡时(mol·dm -3) 0.5-3.16×10-3 3.16×10-3 3.16×10-3523100.20)1016.3(---+⨯=⨯⨯==3-a 103.16-.5(HA))(A )(H c c c K10. 若使1.0dm 3浓度为8mol·dm -3氨水的解离度增大2倍，需加水多少dm 3？解 根据稀释定律，cK b=α 浓度为0.1mol·dm -3氨水的解离度为 81bK =α 当解离度增大2倍时，设溶液的浓度为x mol·dm -3 则 822bb K x K ⨯==α解得x = 2(mol·dm -3) 故需要加水0.3 dm 311. 计算下列溶液的pH 值：(1) 0.010mol·dm -3HCl 和0.10mol·dm -3NaOH 等体积混合；(2)0.010mol·dm -3 NH 4Cl 溶液；(3) 1.0×10-4mol·dm -3NaCN 溶液；(4) 0.1mol·dm -3溶液H 2C 2O 4溶液；(5) 0.10mol·dm -3的H 3PO 4溶液。

解 (1) 因为NaOH 过量，酸碱反应后，溶液为0.018mol·dm -3NaOH 则溶液的pH=14-lg0.018=12(2) NH 4Cl 溶液按照一元弱酸处理：查表K b,NH3 = 1.76×10-5则K a,NH4+= K w /K b = 5.68×10-10因为c/K a,NH4+ >500, 故可用最简式计算6101038.21068.5010.0)H (--+⨯=⨯⨯==a cK c (mol·dm -3)所以，pH=5.62(3) NaCN 溶液按照一元弱碱处理：查表K a,,HCN =6.2×10-10则K b,CN -= K w /K a = 1.61×10-5因为c/ K b,CN - < 500, 故不能用最简式计算CN - + H 2O = HCN + OH -平衡时(mol·dm -3) 1..0×10-4 - x x x521061.10.--⨯=-⨯=⨯=xx c c c K 4--b 101)(CN (HCN))(OH解得 x = 1.21×10-4(mol·dm -3)所以pH=9.92(4) H 2C 2O 4 = HC 2O 4- + H + K a1 = 5.6×10-2 0.1- x x xHC 2O 4- = H + + C 2O 42- K a2 = 1.5×10-4y y因为 K a1 / K a2 = 373>100，即H 2C 2O 4二级电离出的氢离子浓度很小，可以忽略不计，所以可按一元弱酸处理。

又因为c/K a1 <500, 故不能用最简式计算(5) 因为 K a1 / K a2 = 6.9×10-3/6.1×10-8>>100，K a2 / K a3 = 6.1×10-8/4.8×10-13>>100，即H 3PO 4二、三级电离出的氢离子浓度很小，可以忽略不计，所以可按一元弱酸处理。

又因为c/K a1 <500, 故可用最简式计算12. 在H 2S 饱和溶液中加入HCl 使溶液的pH=2.0，计算溶液中c (S 2-)。

解 H 2S 饱和溶液中，c (H 2S) = 0.1mol·dm -3H 2S + H 2O = HS - + H 3O + K a1 = 1.3×10-70.1 1.0×10-2 72103.11.0100.1--+⨯=⨯⨯=⨯=x c c c K S)(H )(HS )O (H 2-3a1解得x = 1.3×10-6 (mol·dm -3)HS - + H 2O = S 2- + H 3O + K a2 = 7.1×10-151.3×10-6 y 1.0×10-21562101.7103.1100.1---+⨯=⨯⨯⨯=⨯=y c c c K )(HS )(S )O (H --23a2解得 y = 9.2×10-19 (mol·dm -3) 即溶液中c (S 2-)为9.2×10-19 mol·dm -313. 在1.0dm 3的0.10mol·dm -3氨水溶液中，应加入多少克NH 4Cl 固体才能使溶液的pH 等于9.00（忽略固体的加入对溶液体积的影响）？解 NH 3 + H 2O = NH 4+ + OH - K b = 1.76×10-50.10mol·dm -3 x mol·dm -3 1.0×10-5 mol·dm -3551076.110.0100.1--+-⨯=⨯⨯=⨯=x c c c K )(NH )((NH )(OH 3b 解得 x = 0.176 (mol·dm -3)则所需NH 4Cl 固体为：0.176×1.0×53.5 = 9.4(g)14. 向100cm 3某缓冲溶液中加入200mg NaOH 固体，所得缓冲溶液的pH 为5.60。