第6章 酸碱理论与解离平衡习题及全解答1. 根据酸碱质子理论，判断下列物质那些是酸，那些是碱，哪些是两性物质，哪些是共轭酸碱对？HCN,H 3AsO 4,NH 3,HS —,HCOO —,[Fe(H 2O)6]3+，CO 32-，NH 4+，CN —，H 2O ，H 2PO 4—，ClO 4—，HCO 3—，NH 2-NH 2（联氨），[Zn(H 2O)6]2+,PH 3,H 2S,C 2O 42—,HF,HSO 3—,H 2SO 3答：酸：HCN, H 3AsO 4, [Fe(H 2O)6]3+, NH 4+, H 2O, [Zn(H 2O)6]2+, H 2S, HF, H 2SO 3, HS —, H 2PO 4—, HCO 3—, HSO 3—，H 2O碱：NH 3, CO 32—,CN —,ClO 4—,NH 2-NH 2, PH 3, C 2O 42—, HCOO —, HS —, H 2PO 4—, HCO 3—, HSO 3—，H 2O两性：HS —, H 2PO 4—, HCO 3—, HSO 3—，H 2O共轭酸碱对：NH 3-NH 4+, HCO 3——CO 32—, HSO 3——H 2SO 3, HS ——H 2S,HCN-CN —2. 在酸碱质子理论中为什么说没有盐的概念？下列各物质是质子酸还是质子碱？指出它们的共轭物质。

Ac —,CCl 4,[Al(H 2O)6]3+,[Al(H 2O)4(OH)2]+,HC 2O 4—,HPO 42—答：在酸碱质子理论中，盐也可以看作是离子酸或离子碱，故没有盐的概念。

酸： HC 2O 4—,HPO 42—，[Al(H 2O)6]3+, (共轭碱：C 2O 42—,PO 43—，[Al(H 2O)5(OH)]2+)碱：Ac —,CCl 4,SO 2,[Al(H 2O)4(OH)2]+,（共轭酸： HAc,[Al(H 20)5(OH)] 2+）3.根据酸碱质子理论：酸越强，其共轭碱就越 __________ ；碱越强，其共轭酸就越 ________ 。

反应方向是__________ ，生成__________。

答：弱，弱。

强酸与强碱作用，弱酸和弱碱4.根据酸碱电子理论，下列物质中不可作为路易斯碱的是（1）H 2O (2)NH 3 (3) Ni 2+(4)CN —答：Ni 2+5.试解释解离常数与解离度的概念，并说明温度或浓度对它们的影响。

答：解离常数K ⊙：发生解离达到平衡时，平衡组成不随时间变化，各物种浓度幂的乘积是一常数。

解离度 α：解离平衡时，已解离部分所占的百分数。

温度对K ⊙和α均有影响，而浓度对K ⊙无影响，对α有影响。

6.解离度大的酸溶液中c(H 3O +)就一定大，对吗？ 答：不对7.计算下列溶液中的c(H 3O +)或pH 。

(1) 0.050mol/L Ba(OH)2 溶液（2）0.050mol/L HAc 溶液 （3）0.50mol/L NH 3·H 2O 溶液 （4）0.10 mol/L NaAc 溶液 (5) 0.010 mol/L Na 2S 溶液 解：（1）c(OH -)=2⨯0.050=0.10mol/L+--14-133w c(H O )=K /c(OH )=1.010/0.10=1.010mol/Lθ⨯⨯pH=13.0(2) HAcH ++ Ac -0.05-x x x x 2/ (0.05-x)=1.8⨯10-5c(H 3O +⨯10-3mol/LpH =3.02 (3) NH 3 + H 2ONH 4++ OH –0.5-x x x2-5x =1.8100.5-x ⨯c(OH -⨯10-3mol/L-14+-12w3-3-3K 1.0 10c(H O )===3.33 10mol/L 3 10 3 10θ⨯⨯⨯⨯pH =11.48 (4)Ac -+ H 2OHAc + OH -0.1-x x x2w a(HAc)X /(0.1-x)= K /K θθ--6c(OH 10mol/L =⨯-14+--93w -61.010c(H O )= K /c(OH )==1.3 10mol/L 7.510θ⨯⨯⨯pH=8.88（5）Na 2S 只考虑一级水解S 2-+ H 2OHS — + OH —0.01-x x x22214w 15a (H S)K 1.010 1.40.01K 7.110x K x θθθ--⨯====-⨯不能近似计算，解一元二次方程 x 2+ 1.4x –0.014=0--3c(OH 9.9210/mol L=⨯14+-12331.010c(H O )==1.010 mol/L 9.9210--⨯⨯⨯pH=128. 下列叙述中正确的是（1） 弱电解质的解离度大小表示了该电解质在溶液中解离程度的大小; （2） 同离子效应使溶液中的离子浓度减小;（3） 浓度为1.0⨯10-10mol/L 的盐酸溶液的pH=7;（4） 中和等体积pH 相同的HCl 和HAc 溶液，所需的NaOH 的量相同; 答：（1）9. 浓度相同的下列溶液，其pH 由小到大的顺序如何？3223233434345711,1,13813,1,2,3( 1.8510; 4.210; 4.710;6.710; 6.210; 4.510)HAc NH H O H CO H CO H PO H PO H PO K K K K K K K θθθθθθθ---⋅---==⨯=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯（1）HAc (2)NaAc (3)NaCl (4)NH 4Cl (5)Na 2CO 3 (6)NH 4Ac (7)Na 3PO 4 (8)(NH 4)2CO 3答：HAc 〈NH 4Cl 〈NaCl= NH 4Ac 〈(NH 4)2CO 3〈NaAc 〈Na 2CO 3〈Na 3PO 410.已知H 2S 的1a pK 6.88θ=, 2a pK 14.15θ=,NH3H 2O 的b pK 4.74θ=,试比较S 2-、HS —和NH 3的碱性强弱。

答：碱性：S2-＞NH 3＞HS—因为22b w a ()pK pK pK 0.15S θθθ-=-=-，1b w a ()pK pK pK 7.12HS θθθ-=-=11.已知298K 时某一元弱酸的浓度为0.010mol/L ，测得其pH 为4.0，求其a K θ和α，以及稀释至体积变成2倍后的a K θ、α和pH 。

解：（1）HA + H 2O = A —+H 3O +0.010-10-4 10-4 10-442-6a 4(10)K 1.0100.01010θ--==⨯-410 =1001%0.01α-⨯=(2)稀释后，a K θ不变HA + H 2O = A —+ H 3O +0.0102x - x x261.0100.005x x -=⨯-+53c(H O 7.110-=⨯pH=4.1557.110100% 1.42%0.005α-⨯=⨯=12.计算0.20mol/L H 2C 2O 4水溶液中各离子的平衡浓度。

解：1-2a K =5.410θ⨯2-5a K =5.410θ⨯ 按一元弱酸处理计算溶液中的c(H 3O +)H 2C 2O 4 + H 2O HC 2O 4—+ H 3O +0.20-x x x1225.4100.20ax K x θ-=⨯=-x 2+0.054x –0.0108=00.080x ==c(H 3O +)=c(HC 2O 4-)=0.080mol/LC 2O 42—来自于HC 2O 4 —的解离 HC 2O 4 — + H 2OC 2O 42— + H 3O +0.080-y y 0.080+y2-5a (0.080)K =5.4 100.080y y y θ+=⨯-c(C 2O 42—）=y=5.4⨯10—5mol/L14133 1.010() 1.2510/()0.080w K c OH mol L C H O θ---+⨯===⨯13.已知氨水溶液的浓度为0.10mol/L 。

(1)计算该溶液的OH —浓度、pH 和氨的解离度。

（2）若在该溶液中加入NH 4Cl,使其在溶液中的浓度为0.10mol/L,计算此溶液的OH —浓度、pH 和氨的解离度。

（3）比较上述结果，说明了什么？ 解：（1） NH 3 + H 2ONH 4++ OH —0.10-x x x31.3410x -===⨯c(OH -)=x=1.34⨯10— 3mol/L pH=14- pOH=11.13α=31.3410 1.340.10-⨯=%(2) NH 3 + H 2ONH 4++ OH —0.10-x 0.10 x50.10 1.8100.10xx -⨯=⨯- 51.810x -=⨯5() 1.810/c OH mol L --=⨯ pH=9.2651.8101000.018%0.10α-⨯=⨯=(3)说明在弱电解质溶液中加入具有相同离子的强电解质，将使弱电解质的解离度降低。

14.分别计算两性物质HCOONH 4溶液和NaHCO 3溶液的pH,并解释为何前者呈弱酸性，而后者呈弱碱性。

解：HCOONH 4:41.810a K θ-=⨯51.810b K θ-=⨯NaHCO 3:21428371.010() 2.4104.210b K CO θ----⨯==⨯⨯713() 3.1610c H O +-===⨯pH=6.5923() 4.4410c H O +-===⨯pH=8.3515.求300mL 0.50mol/L H 3PO 4和500mL 0.50mol/L NaOH 的混合溶液的pH. 解：H 3PO 4 + NaOH = NaH 2PO 4 +H 2O 0.3⨯0.5 0.3⨯0.5生成0.15molNaH 2PO 4,消耗0.15molNaOH,剩余NaOH 0.50.50.150.1mol ⨯-= NaH 2PO 4 + NaOH = Na 2HPO 4 + H 2O 0.15-0.1 0.1 0.10.1mol NaOH 继续与NaH 2PO 4作用生成0.1mol Na 2HPO 4，余NaH 2PO 4 0.05mol故：最终变成24240.050.10.80.8NaH PO Na HPO -混合溶液即：0.0625mol/L NaH 2PO 4-0.125mol/L Na 2HPO 4224a 24()0.125pH=pK lg = 7.21lg =7.51()0.0625c HPO c H PO θ--++16.已知由弱酸HB(65.010a K θ-=⨯)及其共轭碱B —组成的缓冲溶液中，HB 的溶液为0.25mol/L,在100mL 此溶液中加入0.20g NaOH 固体（忽略体积变化），所得溶液的pH 为5.60。