无机化学——酸碱反应 习题解答③
第3章习题解答③
一、是非题:
1. 升高温度,可使一元弱酸弱碱盐的水解度增大。()
解:对
2. 一般说来,弱酸盐或弱碱盐的浓度越小,水解度越大。()
解:对
3. 20mL0.10mol·L-1HCl和20mL0.10mol·L-1NaAc溶液混合后的pH值比
20mL0.20mol·L-1HAc和20mL0.20mol·L-1NaOH溶液混合后的pH值小。.()解:对
4. CO32-、CN-、HCO3-均可水解,其溶液均呈碱性。()
解:对
5. 0.10mol·L-1的某一有机弱酸的钠盐溶液,其pH=10.0,该弱酸盐的水解度为
0.10%。()
解:对
6. 在Na3PO4溶液中,c(Na+)恰是c(PO43-)的3倍。.()
解:错
7. 在0.10mol·L-1Na2CO3溶液中,c(Na+)≈2c(CO32-)。.()
解:对
8.NaHS水溶液显酸性。.()
解:错
9. 某盐的水溶液呈中性,可知该盐必为强酸强碱所生成的盐,不发生水解。.(
)
解:错
10. K=K/(K·K)不仅适用于一元弱酸弱碱盐的水解,而且也适用用于一元弱酸强碱
盐和强酸弱碱盐的水解。()
解:错
11. 酸式盐的pH值不一定大于7。()
解:对
12. 因为H2PO4-发生水解,所以NaH2PO4水溶液显碱性。.()
解:错
二、选择题:
1. 下列常用数据中,通常不能通过化学手册直接查得的是.()。
(A)弱酸的标准解离常数;(B)盐的标准水解常数;
(C)难溶电解质的标准溶度积常数;(D)弱碱的标准解离常数。
解:B
2. 下列溶液浓度均为0.1mol·L-1,其中pH值最小的是.()。
(A)KNO3;(B)KCN;(C)AlCl3;(D)NaAc。
解:C
3. 下列溶液浓度均为0.1mol·L-1,其中pH值最大的是()。
(A)(NH4)2SO4;(B)NaCl;(C)Ca(ClO)2;(D)NH4Cl。
解:C
4. 下列化合物的水溶液呈碱性的是.()。
(A)NaNO3;(B)NaNO2;(C)Fe(NO3)3;(D)NaHSO4。
解:B
5. 某一弱碱强酸盐MA,其标准水解常数K=1.0×10-9,则相应弱碱的标准解离常数K为.()。
(A)1.0×10-23;(B)1.0×10-5;(C)1.0×10-9;(D)1.0×10-14。
解:B
6. 某一弱酸强碱盐MA(其K(HA)=1.0×10-5),则MA的标准水解常数K=.()。
(A)1.0×10-9;(B)1.0×10-2;(C)1.0×10-19;(D)1.0×10-5。
解:A
7. 已知:K(HCN)=6.2×10-10,则NaCN的标准水解常数为()。
(A)1.6×10-6;(B)6.2×10-10;(C)6.2×10-24;(D)1.6×10-5。
解:D
8. 一元弱碱强酸盐的标准水解常数K=.()。
(A)K/K;(B)K;(C)K·K;(D)K/K。
解:A
9. 在0.1mol·L-1NaAc溶液中,加入一滴酚酞溶液呈粉红色,加热该溶液,溶液颜色()。
(A)不变;(B)变深;(C)变浅;(D)变为黄色。
解:B
10. 已知K(NH3·H2O)=1.8×10-5,在0.10mol·L-1NH4Cl溶液中,c(H+)为()。
(A)5.6×10-10mol·L-1;(B)1.3×10-10mol·L-1;
(C)9.9×10-5mol·L-1;(D)7.5×10-6mol·L-1。
解:D
11. 浓度相同的下列盐溶液中的盐的水解度,由高到低排列次序正确的是.()。
(A)Al2S3>NH4Ac>NH4Cl>NaAc;(B)NH4Ac>Al2S3>NH4Cl≈NaAc;
(C)Al2S3>NH4Ac>NaAc>NH4Cl;(D)Al2S3>NH4Ac>NaAc≈NH4Cl。
解:D
12. 比较下列各种盐水解度相对大小,正确的是()。
(A)0.1mol·L-1NaCl>0.01mol·L-1KCN;
(B)0.01mol·L-1NaCN<0.01mol·L-1KCN;
(C)0.01mol·L-1NaCN>0.01mol·L-1KCN;
(D)0.1mol·L-1NaCN>0.01mol·L-1KCN。
解:D
13. 已知:K(HAc)=1.75×10-5,K(HCN)=6.2×10-10,K(HF)=6.6×10-4,K(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列溶液的浓度均为0.1mol·L-1,其溶液pH值按由大到小的顺序排列正确的是()。
(A)NaAc>NaCN>NaF>NaCl>NH4Cl;(B)NaF>NaAc>NaCN>NaCl>NH4Cl;
(C)NaCN>NaAc>NaF>NaCl>NH4Cl;(D)NH4Cl>NaCl>NaF>NaAc>NaCN。
解:C
14. 在20.0mL0.10mol·L-1氨水中,加入下列溶液后,pH值最大的是()。
(A)加入20.0mL0.1mol·L-1HCl;
(B)加入20.0mL0.1mol·L-1HAc(K=1.75×10-5);
(C)加入20.0mL0.1mol·L-1HF(K=6.6×10-4);
(D)加入10.0mL0.1mol·L-1H2SO4。
解:B
15. 下列浓度相同的溶液中,pH值最高的是()。
(A)Na2CO3;(B)NH4Cl;(C)NaHCO3;(D)CH3COOH。
解:A
16. 下列浓度相同的盐溶液中,pH值最大的是()。
(A)NaCl;(B)K2CO3;(C)Na2SO4;(D)Na2S。
解:D
17. 下列各种盐溶液中,pH>7的是.()。
(A)NH4Cl;(B)NaCl;(C)Na2CO3;(D)NaH2PO4。
解:C
18. 下列化合物的水溶液呈碱性的是()。
(A)CaCl2;(B)MgCl2;(C)NH4NO3;(D)Na3PO4。
解:D
19. 某二元弱酸所生成的盐Na2A。如果用K,K表示二元弱酸的分级标准解离常数,则下列Na2A分级标准水解常数关系式正确的是.()。
(A)K=K/K,K=K/K;
(B)K=K/K,K=K/K;
(C)K=K·K,K=K·K;
(D)K=K·K,K=K·K。
解:B
20. 已知H2CO3的标准解离常数:K=4.4×10-7,K=4.7×10-11。则0.1mol·L-1Na2CO3溶液的pH值为()。
(A)13.0;(B)11.7;(C)12.0;(D)9.70。
解:B
21. 有体积相同的K2CO3溶液和(NH4)2CO3溶液,其浓度分别为a mol·L-1和
b mol·L-1。现测得两种溶液中所含CO32-的浓度相等,a与b相比较,其结果是.()。
(A)a=b;(B)a>b;(C)a>b。
解:C
22. 在H3PO4溶液中加入一定量NaOH溶液后,溶液的pH值=14.,下列物种中浓度最大的是()。
(A)H3PO4;(B)H2PO4-;(C)HPO42-;(D)PO43-。
解:D
23. 已知:H3PO4的K=7.1×10-3,K=6.3×10-8,K=4.2×10-13;H2CO3的K=4.4×10-4,K=4.7×10-11。下列溶液的浓度均为0.1mol·L-1,其中pH值最小的是()。
(A)Na3PO4;(B)Na2HPO4;(C)NaH2PO4;(D)NaHCO3。
解:C
24. 在下列溶液中,pH值约等于7的是()。
(A)HCOONa;(B)NaAc;(C)NH4Ac;(D)(NH4)2SO4。
解:C
25. 下列各种盐溶液中,pH<7的是.()。
(A)Na2HPO4;(B)NaH2PO4;(C)Na2CO3;(D)NaCl。
解:B
26. 已知K(H2CO3)=4.4×10-7,K(H2CO3)=4.7×10-11。K(H2S)=1.32×10-7,K(H2S)=7.1×10-15,K(H3PO4)=7.1×10-3,K(H3PO4)=6.3×10-8,K(H3PO4)=4.2×10-13。下列浓度相
同的酸式盐溶液中,呈酸性的是()。
(A)NaHCO3;(B)NaH2PO4;(C)Na2HPO4;(D)NaHS。
解:B
27. 某一元弱酸弱碱盐固体溶解后,溶液的pH>7,则必定为.()。
(A)K12>K;(B)K=K;(C)K
解:C
28. SnCl2水解产物为.()。
(A)SnOCl;(B)Sn(OH)2;(C)SnO;(D)Sn(OH)Cl。
解:D
29. 某一元弱酸弱碱盐固体溶解后,溶液的pH<7,则必定是()。
(A)K
解:C
30. 一元弱酸弱碱盐的标准水解常数K=.()。
(A)K;(B)K;(C)K/K;(D)K/(K·K)。
解:D
31. 浓度相同的下列盐溶液中,水解程度最大的盐是()。
(A)NaAc;(B)NaCN;(C)Al2S3;(D)NH4Ac。
解:C
32. SbCl3水解产物为.()。
(A)Sb(OH)3;(B)SbOCl;(C)Sb2O3;(D)Sb(OH)2Cl。
解:B
33. BiCl3水解产物为.()。
(A)Bi2O3;(B)Bi(OH)3;(C)BiOCl;(D)Bi(OH)Cl2。
解:C
34. 下列各种盐在水溶液中水解但不生成沉淀的是()。
(A)SnCl2;(B)SbCl3;(C)Bi(NO3)3;(D)NaNO2。
解:D
35. 将浓度均为0.1mol·L-1的下述溶液稀释一倍,其pH值基本不变的是()。
(A)NH4Cl;(B)NaF;(C)NH4Ac;(D)(NH4)2SO4。
解:C
三、填空:
1. 已知K(NH3·H2O)=1.8×10-5,0.10mol·L-1NH4Br溶液呈________性,其溶液
的pH=________。
解:酸;5.13。
2. CN-水解的离子方程式为__________________________________________,其标
准水解常数K与K、K之间关系式为_________________________。
解:CN-+H2O??→?HCN+OH-;K=K/K(HCN)。
3. 现有下列浓度相等的各溶液:NH4Ac、HCN、H2S、NaAc,其溶液的pH值由小
到大的顺序为________<________<________<________。(已知K(HAc)=1.75×10-5,K(HCN)=
6.2×10-10,K(H2S)=1.32×10-7,K(H2S)=
7.1×10-15).
解:H2S;HCN;NH4Ac;NaAc。
4. 已知:K(NH3·H2O)=1.8×10-5,0.020mol·L-1的NH4NO3溶液中,
c(OH-)=________,其pH=________。
解:3.0×10-9;5.48。
5. 已知:K(HAc)=1.75×10-5,则0.1mol·L-1的NaAc溶液中的c(H+)=________,其pH=________。
解:1.32×10-9mol·L-1;8.88。
6. 已知:K(HF)=6.6×10-4,则0.040mol·L-1的NaF溶液中的c(OH-)=________,其pH=________。
解:7.8×10-7mol·L-1;7.80。
7. 已知:K(NH3·H2O)=1.8×10-5,则0.50mol·L-1的NH4Cl溶液中的c(H+)=________,其pH=________。
解:1.7×10-5mol·L-1;4.78。
8. 已知K(HAc)=1.75×10-5,在NaAc溶液中,若Ac-的水解度为0.015%,则c(NaAc)=________mol·L-1,pH=________。
解:2.5×10-2;8.57。
9. 向0.10mol·L-1NaAc溶液中加入几滴酚酞试液时,溶液呈________色;当把溶液加热至沸腾时,溶液的颜色将变________。此时,Ac-的标准水解常数变________,溶液的pH值变________。
解:粉红;深;大;大。
10. 现有某弱酸的钠盐NaZ,将其配制成0.1mol·L-1的溶液。在25℃时测得该溶液的pH值为9.,则该盐的标准水解常数等于_______________,该酸的标准解离常数等于__________。
解:1.0×10-9;1.0×10-5。
11. 已知K(HCN)=6.2×10-10,则0.10mol·L-1NaCN溶液中c(OH-)=________mol·L-1,c(CN-)
=________mol·L-1,c(H+)=________mol·L-1,pOH=________。
解:1.3×10-3;0.10;7.7×10-12;2.89。
12. 已知K(NH3·H2O)=1.8×10-5,则0.40mol·L-1(NH4)2SO4溶液中c(H+)=_______mol·L-1,
c(NH4+)=________mol·L-1,c(OH-)=________mol·L-1,pH=________。
解:2.1×10-5;0.80;4.8×10-10;4.68。
13. 已知K(NH3·H2O)=1.8×10-5,20mL0.30mol·L-1HCl和20mL0.20mol·L-1NH3·H2O溶液混合后溶液的c(H+)=_______mol·L-1,其pH=________。
解:0.050;1.30。
14. 已知K(HF)=6.6×10-4,则KF的标准水解常数为________。0.010mol·L-1KF 溶液的水解度为______________。
解:1.5×10-11;3.9×10-3%。
15.已知K(NH3·H2O)=1.8×10-5,50mL0.10mol·L-1HCl与50mL0.10mol·L-1NH3·H2O 混合后,溶液显________性,其pH=________。
解:酸;5.28。
16. 已知K(NH3·H2O)=1.8×10-5,则NH4Cl溶液的标准水解常数为________。
0.010mol·L-1NH4Cl溶液的水解度为______________。
解:5.6×10-10;2.4×10-2%。
17. 已知K(H2C2O4)=5.4×10-2,K(H2C2O4)=5.4×10-5。则0.10mol·L-1K2C2O4溶液的
c(OH-)=________mol·L-1,pH=________。
解:4.3×10-6;8.63。
18. 在弱酸溶液中加水,弱酸的解离度变________,pH值变________;在NH4Cl 溶液中,加入HAc,则此盐的水解度变________,pH值变________。
解:大;大;小;小。
19. 盐水解反应是________反应的逆反应,前者是________热反应。温度升高,标准水解常数K变________,水解度________。
解:中和,吸,大,增大。
20. 某一元弱酸强碱盐NaZ的标准水解常数K与K(HZ)的关系式是K=________。温度升高K变________,K________,K________。
解:1.07V
,大,几乎不变,增大。
21. 0.1mol·L-1Na2CO3溶液的pH________7,c(CO32-)________0.1mol·L-1。(填入>、<或=)
解:>;<。
22. 将CO2气体分别通入pH为9.和13.的两种溶液,则在此两种溶液中,CO2各以________和________物种为主。
解:HCO3-;CO32-。
23. 已知H3PO4的K=7.1×10-3,K=6.3×10-8,K=4.2×10-13;1.0mol·L-1Na3PO4溶液的pH_______7,K=________。
解:>;2.4×10-2。
24. Na2CO3水溶液显________性,是因为________发生水解造成的。其一级水解反应式为_________________________________________________,所对应的K=________。
解:碱;CO32-;CO32-+H2OHCO3-+OH-;K/K(H2CO3)。
25. 已知K(H2S)=1.32×10-7,K(H2S)=7.10×10-15。则0.10mol·L-1Na2S溶液的c(OH-)=________mol·L-1,pH=________。
解:0.094;12.97。
26. 已知K(H2C2O4)=5.4×10-2,K(H2C2O4)=5.4×10-5。则0.10mol·L-1NaHC2O4水溶液呈________性,其c(H+)=________mol·L-1。
解:酸;1.7×10-3。
27. NaHCO3水溶液显________性,其水解反应式为_____________________________________。
解:碱;HCO3-+H2OH2CO3+OH-。
28. ZnSO4水溶液显________性,是因为该盐发生水解所造成的,其反应式为_________________________________________________________________________ _。
解:酸;Zn2++H2O14Zn(OH)++H+。
29. 配制Bi(NO3)3溶液时需加入___________________,其目的是____________________。
解:HNO3;防止水解。
30. 在配制SbCl3溶液时,应将SbCl3固体溶解在__________,目的是_____________________。
解:浓HCl溶液中;防止Sb3+水解生成沉淀。
31. 已知K(H2SO3)=1.3×10-2,K(H2SO3)=6.1×10-8。则0.10mol·L-1NaHSO3溶液
的c(H+)=________mol·L-1,pH=__________。
解:2.8×10-5;4.55。
32. 已知K(H2S)=1.32×10-7,K(H2S)=7.10×10-15。则0.10mol·L-1NaHS溶液呈
________性,其c(H+)≈________mol·L-1。
解:碱;3.1×10-11。
33. 已知K(H2CO3)=4.4×10-7,K(H2CO3)=4.7×10-11。则0.10mol·L-1NaHCO3溶液
的
c(H+)=________mol·L-1,pH=__________。
解:4.5×10-9;8.34。
34. 下列各盐溶液:Al2(SO4)3、SnCl2、ZnSO4、NH4Ac、KCN、Na2S、Na2HPO4、
NaH2PO4,其中pH<7的是_______________________________________________________________。
解:Al2(SO4)3、SnCl2、ZnSO4、NaH2PO4。
35. Fe(NO3)3水溶液显__________性,是因为__________发生__________所造成的。
其反应式为________________________________________________________________________。
解:酸;Fe3+;水解;Fe3++H2OFe(OH)2++H+。
36. 下列盐溶液:NaCN、NaNO2、SbCl3、NH4Ac、(NH4)2SO4、SnCl2。其中水解
生成白色沉淀的是___________________________________________________,溶液的pH>7的是________________。
解:SbCl3、SnCl2;NaCN,NaNO2。
37. 因为SbCl3强烈水解,在配制其溶液时应加入___________________________,
水解反应式为____________________________________________。
解:盐酸;SbCl3+H2OSbOCl(s)+2HCl。
四、解答题:
1. 已知K(HAc)=1.75×10-5,30mL0.10mol·L-1HAc和15mL0.20mol·L-1NaOH
溶液混合。试计算混合后溶液的c(HAc)和pH值。
解:混合后:
c(HAc)=(30010
45
?.)mol·L-1=0.067mol·L-1
c(NaOH)=(15020
45
?.)mol·L-1=0.067mol·L-1
Ac-+H2OHAc+OH-
平衡c/(mol·L-1)0.067-xxx
x2 0067 .=K
K
w
a
O
O
=1010
17510
14
5
.
.
?
?
-
-
x=6.2×10-6(6分)
c(HAc)=6.2×10-6mol·L-1(8分)
pOH=5.21
pH=8.79(10分)
2. 计算0.10mol·L-1NaOH溶液与0.10mol·L-1HAc溶液等体积混合后溶液的pH 值。(K(HAc)=1.75×10-5)
解:c(NaOH)=c(HAc)=(1
2
×0.10)mol·L-1=0.050mol·L-1(2分)
Ac -+H 2OHAc+OH -
平衡c /(mol ·L -1)0.050-xxx
x x 20050.-=101017510
145..??-- x =5.3×10-6(6分)
c (HAc)=5.3×10-6mol ·L -1
pOH=5.28
pH=8.72(10分)
3. 将50mL0.20mol ·L -1某一元弱酸(K =1.0×10-5)与等体积0.20mol ·L -1NaOH 溶液混合。试计算混合溶液的c (HA)和pH 值。
解: HA+NaOH →NaA+H 2O
反应前c /(mol ·L -1)0202.0202
. 反应后c /(mol ·L -1)0.10
(2分)
A -+H 2OHA+OH -
平衡c /(mol ·L -1)0.10-x ≈0.10xx
K =K K w a O O =10101010145..??--=x 2010. x =1.0×10-5
c (HA)=1.0×10-5mol ·L -1(6分)
pOH=5.(8分)
pH=9.(10分)
4. 计算0.40mol ·L -1HAc 与0.40mol ·L -1NaOH 等体积混合后溶液的c (HAc)和pH 值。(K (HAc)=1.75×10-5)
解:c (HAc)=c (NaOH)=(12
×0.40)mol ·L -1=0.20mol ·L -1(2分) Ac -+H 2OHAc+OH -
平衡c /(mol ·L -1)0.20-xxx
101017510145..??--=x x
2020.- x =1.1×10-5
c (HAc)=1.1×10-5mol ·L -1(8分)
pOH=4.96
pH=9.04(10分)
5. 计算0.10mol ·L -1HCl 溶液和0.10mol ·L -1NH 3·H 2O 溶液等体积混合后溶液的c (NH 4+)、c (NH 3·H 2O)和pH 值。(K (NH 3·H 2O)=1.8×10-5)
解: c (HCl)=c (NH 3·H 2O)=0.050mol ·L -1
c (NH 4+)=0.050mol ·L -1 (4分)
NH 4++H 2O=NH 3·H 2O+H +
平衡c /(mol ·L -1)0.050-xxx
K =10101810145..??--=x x
20050.- x =5.3×10-6
c (NH 3·H 2O)=5.3×10-6mol ·L -1(8分)
pH=-lg5.3×10-6=5.28(10分)
6. 下列各溶液浓度均为0.1mol ·L -1,试按pH 值从小到大的顺序排列,并加以简单说明:KCN ,NH 4F ,NH 4Ac ,NH 4NO 3,NaAc ,H 2SO 4,HCl ,NaOH 。 (K (NH 3·H 2O)=1.8×10-5,K (HCN)=6.2×10-10,K (HAc)=1.75×10-5,K (HF)=6.6×10-4)
解: pH 由小到大排列顺序:
H 2SO 4,HCl ,NH 4NO 3,NH 4F ,NH 4Ac ,NaAc ,KCN ,NaOH 。
溶液酸碱性
H 2SO 4 强酸 二元酸 酸性
HCl 强酸 一元酸
酸性 (1分) NH 4NO 3 强酸弱碱盐
弱酸性 (3分) NH 4F 弱酸弱碱盐
K >K 弱酸性 NH 4Ac 弱酸弱碱盐 K ≈K (近)中性(7分)
NaAc 强碱弱酸盐 K (HAc)弱碱性
∨
KCN 强碱弱酸盐 K (HCN)弱碱性(9分)
NaOH 强碱 碱性(10分)
7. 已知K (NH 3·H 2O)=1.8×10-5,NH 3(g)的温度298K ,p (NH 3)=50.0kPa 。欲配制pH=4.75的NH 4Cl 溶液,应在0.20LHCl 溶液中溶解多少升氨气?盐酸浓度应为多少?
解: pH=4.75,c (H +)=1.8×10-5mol ·L -1(1分)
NH 4++H 2O 100.0100-100.0100
()x 2NH 3·H 2O+H + K 05612210?=10101810145..??--=(.)181052?-x x =0.58(5分)
c (NH 4+)=0.58mol ·L -1
c (HCl)=0.58mol ·L -1(7分)
n (NH 3)=0.58mol ·L -1×0.20L=0.116mol (8分)
V (NH 3)=0.116mol 8.314J mol K 298K 50.0kPa
11????--=5.75L (10分) 8. 已知K (NH 3·H 2O)=1.8×10-5。计算在0.20L 水中,溶解多少克NH 4Cl ,才能得到pH=4.75NH 4Cl 溶液?其中c (NH 3·H 2O)是多少?(相对原子质量N14,H1,O16,Cl35.5)
解: NH 4++H 2ONH 3·H 2O+H +
c (H +)=1.8×10-5mol ·L -1(2分)
c (NH 3·H 2O)=1.8×10-5mol ·L -1
K =10101810145..??--=(..)181********
?-?--x x =0.58(8分)
c (NH 4Cl)=0.58mol ·L -1
m (NH 4Cl)=(0.58×0.20×53.5)g=6.2g (10分)
9. 现有浓度均为0.20mol ·L -1的三种盐NaX 、NaY 、NaZ ,其水溶液的pH 值分别为7.0,8.0,9.0,试计算生成这三种盐的相应酸HX 、HY 、HZ 的K 及水解度。 解: HX 为强酸,NaX 不水解(2分)
NaY :K =1.010
14?-K a O =(1.0100.20-1.010-6-6
??)2 K =2.0×10-3(4分)
h (Y -)=1.0100.20
-6?×1%=5.0×10-4%(6分) NaZ :K =1.010
14?-K a O =(1.0100.20-1.010-5-5
??)2 K =2.0×10-5(8分)
h (Z -)=1.0100.20-5?×1%=5.0×10-3%(10分) 10. 已知298K 时,浓度为0.010mol ·L -1的某一元弱酸溶液的pH 值为4.0。计算:
(1)标准解离常数和解离度;(2)稀释一倍后溶液的标准解离常数和解离度及pH 值;(3)稀释前溶液与等体积0.010mol ·L -1NaOH 溶液混合后溶液的pH 值。
解: (1)c (H +)=1.0×10-4mol ·L -1(1分)
K =(1.0100.010-1.010-4-4??)2=1.0×10-6(2分) α=1.0100.010
-4?×1%=1.0%(3分) (2)K =1.0×10-6(4分)
K =x x 20.0050-=1.0×10-6
x =7.1×10-5(5分)
pH=-lg7.1×10-5=4.15(6分) α=7.1100.0050
-5?×1%=1.4%(7分) (3)生成0.50molNaA A -+H 2OHA+OH -
K =
K K w a O O =10101010146..??--=y 20.0050-y y =7.1×10-6(9分)
c (OH -)=7.1×10-6mol ·L -1 pOH=5.15 pH=8.85(10分)
11. 已知298K 时,浓度为0.010mol ·L -1的一元弱酸HA ,其溶液的pH=4.。试计算:
(1)298K 时,HA 的标准解离常数和上述条件下的解离度;
(2)将溶液稀释一倍后,标准解离常数和解离度;
(3)要使水溶液pH=9.,应在1mL0.010mol ·L -1HA 溶液中,加入多少克NaOH ?(假设NaOH 加入后体积不变,NaOH 的相对分子质量为40)。
解: (1)c (H +)=1.0×10-4mol ·L -1
K =(1.0100.010-1.010-4-4??)2=1.0×10-6 α=1.0100.010
-4?×1%=1.0%(3分) (2)K =1.0×10-6(4分)
K =x x 20.0050-=1.0×10-6
x =7.1×10-5 c (H +)=7.1×10-5mol ·L -1 α=7.1100.0050
-5?×1%=1.4%(5分) (3)加入NaOH ,生成NaA ,pH=9.,c (OH -)=1.0×10-5mol ·L -1(6分)
A -+H 2OHA+OH -
平衡c /mol ·L -1y -1.0×10-51.0×10-51.0×10-5
K =1.0101.010-14-6??=(1.010-1.010
-5-5??)
2y , y =0.010(8分) c (A -)=0.010mol ·L -1
即需m (NaOH)=(0.010×40×0.10)g=0.040g (10分)
12. 试证明在0.10mol ·L -1H 3PO 4溶液中,c (HPO 42-)=K (H 3PO 4)c ;在0.10mol ·L -1Na 3PO 4溶液中c (H 2PO 4-)=K (PO 43-)c 。
解: H 3PO 4H ++H 2PO 4-
平衡c /(mol ·L -1)0.10-xxx
K =x x 20.10- H 2PO 4-H ++HPO 42-
平衡c /(mol ·L -1)x-yx +yy
x ±y ≈x
K =()x +y y x -y
=y 所以,c (HPO 42-)=Kc
PO 43-+H 2OHPO 42-+OH -
平衡c /(mol ·L -1)0.10-zzz
K =z -z 20.10
HPO 42-+H 2OH 2PO 4-+OH - 平衡c /(mol ·L -1)z-uuz +u
z ±u ≈z
K =u z+u z -u
()=u 所以,c (H 2PO 4-)=Kc
13. 已知K (H 3PO 4)=7.1×10-3,K (H 3PO 4)=6.3×10-8,K (H 3PO 4)=4.2×10-13。试计算0.10mol ·L -1Na 3PO 4溶液中的c (PO 43-)、c (HPO 42-)、c (H 2PO 4-)和溶液的pH 值。 解: PO 43-+H 2OHPO 42-+OH -
平衡c /(mol ·L -1)0.10-xxx
K =K K w a3O O =101042101413..??--=x -x
20.10 x =0.038(4分)
c (PO 43-)=(0.10-0.038)mol ·L -1=0.06mol ·L -1
pH=12.58(6分) c (HPO 42-)=0.038mol ·L -1(8分)
HPO 42-+H 2OH 2PO 4-+OH - 平衡c /(mol ·L -1)0.038-yy 0.038+y K =1.0106.310
-14-8??=1.6×10-7 y =1.6×10-7
c (H 2PO 4-)=1.6×10-7mol ·L -1(10分)
14. 在1mL 纯碱溶液中,含有0.020molNa 2CO 3。试计算溶液中的c (CO 32-)、c (HCO 3-)、c (H 2CO 3)及溶液的pH 值。(K (H 2CO 3)=4.4×10-7,K (H 2CO 3)=4.7×10-11) 解: CO 32-+H 2OHCO 3-+OH -
加入后c (CO 32-)=0.020mol 0.10L
=0.20mol ·L -1(2分)
K =K K w a2O O (H CO )23=1.0104.710-14-11??=x x 20.20-(4分) x =6.5×10-3
c (OH -)=6.5×10-3mol ·L -1
c (CO 32-)=(0.20-6.5×10-3)mol ·L -1=0.19mol ·L -1(6分)
pH=11.81(8分)
c (HCO 3-)=6.5×10-3mol ·L -1
HCO 3-+H 2OH 2CO 3+OH -
K =1.0104.410-14
-7??=2.3×10-8 c (H 2CO 3)=2.3×10-8mol ·L -1(10分)
15. 根据K 数据及水解平衡,判断下列盐溶液的酸碱性,并简要说明之: (NH 4)2S ,NaHS ,Na 2S ,(NH 4)2CO 3。(K (H 2S)=1.32×10-5,K (H 2S)=7.1×10-15,K (H 2CO 3)=4.4×10-7,K (H 2CO 3)=4.7×10-11,K (NH 3·H 2O)=1.8×10-5) 解: (NH 4)2S 溶液呈碱性
NH 4++S 2-+H 2ONH 3·H 2O+HS -
K (H 2S)=7.1×10-15 NaHS 溶液显碱性 HS -+H 2OH 2S+OH - K HS -H ++S 2- KK >K (6分) Na 2S 溶液显碱性 S 2-+H 2OHS -+OH - (8分) (NH 4)2CO 3溶液显碱性 NH 4++CO 32-+H 2ONH 3·H 2O+HCO 3- K (NH 3·H 2O)=1.8×10-5>K (H 2CO 3)=4.7×10-11(10分) 16. 试从酸的解离平衡和盐的水解平衡说明Na 3PO 4、Na 2HPO 4、NaH 2PO 4溶液的酸碱性。(H 3PO 4:K =7.1×10-3,K =6.3×10-8,K =4.2×10-13) 解: Na 3PO 4→3Na ++PO 43- PO 43-+H 2OHPO 42-+OH -溶液显碱性(2分) HPO 42-+H 2OH 2PO 4-+OH - K =K K w a2O O =10106310148..??--=1.6×10-7(6分) HPO 42-H ++PO 43- K =4.2×10-13 以水解为主,溶液呈弱碱性 H 2PO 4-+H 2OH 3PO 4+OH - K =K K w a1O O =1010711014..??--3 =1.4×10-12 H 2PO 4-H ++HPO 42- K =6.3×10-8 以解离为主,溶液呈弱酸性。(10分) 17. 已知K (H 2S)=1.32×10-7,K (H 2S)=7.10×10-15。将150mL0.10mol ·L -1H 2S 溶液与50mL0.30mol ·L -1Na 2S 溶液混合,试计算混合后溶液的c (HS -)和pH 值。 解:n (H 2S)=(150×10-3×0.10)mol=1.5×10-2mol n (Na 2S)=(50×10-3×0.30)mol=1.5×10-2mol H 2S+Na 2S →2NaHS n (HS -)=(1.5×10-2×2)mol=3.0×10-2mol c (HS -)=3.010mol 0.200L 2?-=0.15mol ·L -1(4分) c (H +)=K K a1a2O O ·c =132107110715..???--mol ·L -1=3.1×10-11mol ·L -1 pH=10.51(10分) 18. 已知H 2SO 3的K =1.3×10-2,K =6.2×10-8。将150mL0.10mol ·L -1H 2SO 3与50mL0.3mol ·L -1Na 2SO 3溶液混合,试分析该混合溶液的酸碱性,并计算其pH 值。 解:混合后 c (H 2SO 3)=150********?+.mol ·L -1=0.075mol ·L -1 c (Na 2SO 3)=5003015050?+.mol ·L -1=0.075mol ·L -1(2分) H 2SO 3+SO 32-→2HSO 3- 0.0750.0750.15(3分) HSO 3-H ++SO 32- K =K =6.2×10-8(4分) HSO 3-+H 2OH 2SO 3+OH - K =K K w a1O O =10101310 142..??--=7.7×10-13(6分) 因为K >K ,所以溶液显酸性(7分) c (H +)=K K c c K c /c a1a2a1()O O O O O ???+=131062100151310015282.....?????+---mol ·L -1 =2.7×10-5mol ·L -1(9分) pH=4.57(10分)