中国农业大学赵士铎版普通化学普化作业ppt课件
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中国农业大学赵士铎版普通化学4
普通化学 2001-2004
8:31:42
4 原子结构和周期系
4.1 微观粒子的运动特征
量子化和原子的玻尔模型
玻尔理论的三点基本假设：
普通化学 2001-2004
8:31:42
4 原子结构和周期系
4 原子结构和周期系
4.1 微观粒子的运动特征
4.1.1 量子化和原子的 波尔模型
4.3.2 近似能级图
4.3.3 基态原子核外电 子的排布
4.1.2 微观粒子的波粒 4.4 原子的电子层结构和
二象性
元素周期系
4.2 核外电子的运动状态 4.2.1 波函数及量子数 4.2.2 原子轨道和电子 云的图像
普通化学 2001-2004
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4 原子结构和周期系
4.1 微观粒子的运动特征
量子化和原子的玻尔模型
十九世纪末，电子、放射性和X射线等发现后，认识 到原子具有较复杂的内部结构。1911年Rutherford E 建立了有核原子模型——原子核与核外电子组成。
化学变化，原子核不发生改变，只涉及到核外电子运 动状态的改变。物质结构与其化学性质紧密相关。因 此，原子结构是基础, 尤其是原子核外电子的运动状 态是关键。
爱因斯坦光子说 E=hv。光量子概念
卢瑟福原子模型的基础上提出的。
原子中的电子只能沿着某些 特定的、以原子核为中心的圆
形轨道运动，其能量状态不随
时间改变，称为定态。能量最
低的定态叫基态，能量较高时
叫激发态。
普通化学 2001-2004
Байду номын сангаас
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4 原子结构和周期系
4.1 微观粒子的运动特征
中国农业大学赵士铎版普通化学普化作业4-6
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4 原子结构和周期系
第四章作业
7.4量子力学中用波函数ψ来描述微观粒子运动状态，
并用其值的平方表示几率密度。
7.5下列各组两指数合理的为：
(1) n =2，l =1，m = 0，ms= +1/2；√ (2) n =3，l =3，m = -1，ms= -1/2；× (3) n =3，l =0，m = 0，ms= 0； × (4) n =2，l =0，m = +1，ms= -1/2； × 7.7某元素基态原子，在n=5的轨道中仅有2个电子，则
4 原子结构和周期系
例题
4.4 原子的电子层结构和元素周期系
例1：写出 30A的 1)电子分布式、2)外层电子构型、 3)周期和族、 4)分区、5)金属性、6)最高氧化值。
答： 30A 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 1) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4) ds区
普通化学 2001-2004
IB ⅡB
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4 原子结构和周期系
第四章作业
7.1电子等微观粒子有别于宏观物体的二特性：物理量量子
化、波粒二象性，分别可由原子光谱和电子衍射实验事实 证明。
7.2电子衍射实验中，小孔直径约小，即粒子的空间坐标越 准确，则粒子的动量越不准确，故经典力学中用牛顿力学
该原子n=4的轨道中含有电子：
a、8个；b、18个；c、8~18个；d、8~23个。
7.10第四能级组中所包含的原子轨道是4s、3d、4p。
普通化学 2001-2004
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4 原子结构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ周期系
第四章作业
7.11元素周期表中的周期是依能级组划分的，族是依外 层电子排布划分的，主族元素与副族元素原子结构上的 区别在于外层电子填入(n-1)d轨道。
2普通化学_课件_中国农业大学
3
K
( 3 ) 渗透压法 1g/12000g 0.1L 2 . 03 kPa
cRT
mol
1
8.314kPa
mol
1
K
1
L 293 K
1
The Best
注意
• 稀溶液依数性的定量关系只适应于非电解质稀
溶液（难挥发），而对于浓溶液或电解质溶液，
定量关系不再成立，但性质依然存在。
拉乌尔（F M Raoult）
拉乌尔（Raoult，1830－1901）
2012-7-30
47
1.5.1 离子氛模型(model of ionic atmosphere )
1.5.2 活度(activity )
B BcB / c
B为B的活度
B 为活度系数(activity coefficient)，与溶液中离子间的相互 作用有关 cB为物质B的浓度 国标规定 b为标准浓度（1.0mol kg-1)－通常用c= 1.0molL-1
； kPa
R: 8.314 kPaL mol-1 K-1
cB:
mol L -1
（1）渗透方向：
小
溶剂 稀溶液 （2）等渗溶液： 渗透能力相同的溶液 1 = 2
大
溶液 浓溶液
c1= c2
（3）反渗透作用 在浓溶液一方施加较其渗透压还大的外
压，强迫溶剂分子由渗透压大的溶液进
入渗透压小的溶液。
1.2.1 分散系定义 分散系——由一种或多种物质分散在其它 一种物质中构成的系统。
分散系由分散剂和分散质构成。
分散质——被分散的物质。 分散剂——分散其它物质。
1.2.2 分散系的分类(classify)
K
( 3 ) 渗透压法 1g/12000g 0.1L 2 . 03 kPa
cRT
mol
1
8.314kPa
mol
1
K
1
L 293 K
1
The Best
注意
• 稀溶液依数性的定量关系只适应于非电解质稀
溶液（难挥发），而对于浓溶液或电解质溶液，
定量关系不再成立，但性质依然存在。
拉乌尔（F M Raoult）
拉乌尔（Raoult，1830－1901）
2012-7-30
47
1.5.1 离子氛模型(model of ionic atmosphere )
1.5.2 活度(activity )
B BcB / c
B为B的活度
B 为活度系数(activity coefficient)，与溶液中离子间的相互 作用有关 cB为物质B的浓度 国标规定 b为标准浓度（1.0mol kg-1)－通常用c= 1.0molL-1
； kPa
R: 8.314 kPaL mol-1 K-1
cB:
mol L -1
（1）渗透方向：
小
溶剂 稀溶液 （2）等渗溶液： 渗透能力相同的溶液 1 = 2
大
溶液 浓溶液
c1= c2
（3）反渗透作用 在浓溶液一方施加较其渗透压还大的外
压，强迫溶剂分子由渗透压大的溶液进
入渗透压小的溶液。
1.2.1 分散系定义 分散系——由一种或多种物质分散在其它 一种物质中构成的系统。
分散系由分散剂和分散质构成。
分散质——被分散的物质。 分散剂——分散其它物质。
1.2.2 分散系的分类(classify)
中国农业大学赵士铎版普通化学课件5
杂化轨道理论
5.3 杂化轨道理论
杂化轨道理论的提出
1931年鲍林为了更好地解释多原子分子的空间构型， 在价键理论的基础上，提出了杂化轨道理论。并且很 好地解释了甲烷分子的空间构型和其稳定性。
鲍林从电子运动具有波动性的这一特征出发，认为不 同形状的波可以相互叠加，而得到新的波形(新的波 函数形式)。
杂化：在形成分子时，由于原子间的相互影响，同一 原子的若干不同类型、能量相近的原子轨道相互混合 组成一组新轨道。这种轨道的重新组合过程称为杂化， 所形成的一组新轨道(能量相同、简并)为杂化轨道。
排斥态
d
5 化学键和分子结构
共价键的本质和特征
5.2 共价键的价键理论
价键理论(VB法)要点
❖典型共价键的形成是由于相邻两原子之间通过自 旋相反的未成对电子相互配对(共用)，原子轨道
相互重叠，核间几率密度增大，而使系统能量降
低，趋于稳定的结果—共价键的本质；
❖只有波函数符号(波相)相同的轨道之间，才能发 生有效重叠；
1927年海特勒和伦敦将量子力学应用于分子结构， 又经鲍林发展形成了现代价键理论(电子配对法)。 继续发展提出了杂化轨道理论。
1932年密立根和洪特通过将分子整体考虑，提出了 完全不同于价键理论的分子轨道理论。
价键理论简单明了；分子轨道理论可定量计算。
普通化学 2001-2004
5 化学键和分子结构
➢ 同族中从上至下离子半径依次增大。
Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+； F-<Cl-<Br-<I-
➢ 同周期中,从左至右阳离子电荷增加离子半径减小，阴离子 电荷减少离子半径减小。Na+>Mg2+>Al3+;N3->O2->F-
中国农业大学赵士铎普通化学普化作业
8.8 解：
Fe3+沉淀完全(10-5)的最低pH：
KspΘ[Fe(OH)3]≤[c(Fe3+)/cΘ][c(OH-)/cΘ]3 c(OH-)/cΘ= 3 2.6410-39/(10-6/ c ) =6.4×10-12 pH=14-11.2=2.8
Fe2+不沉淀的最高pH：
KspΘ[Fe(OH)2]≥[c(Fe2+)/cΘ][c(OH-)/cΘ]2 c(OH-)/cΘ = 4.871017 /(0.05/c ) =3.1×10-8
Hபைடு நூலகம்
+
)
=
8
.
5
×
1
0
-
5
=
c
(
N
O
2
)
；
HNO2== H+ + NO- ；
Kaθ= c(H+)×c(NO2-)/c eq(HNO2)
=[8.5×10-5]2/4.6×10-4=1.57×10-5；
因此，雨水中亚硝酸的总浓度
c总(HNO2)=1.57×10-5+8.5×10-5=1.07×10-4
第6页/共23页
(Kw/Ka1)=1.0×10-14/5.90×10-2=1.69×10-13，因此NaHC2O4水溶液的pH<7.0。
第5页/共23页
7 酸碱平衡
第七章作业
• 7.4一酸雨样品，pH=4.07。设此酸性完全因水中含HNO2所致，计算c(HNO2)。 Ka=4.6×10-4
解
：
p
H
=
4
.
0
7
，
c
(
Kaθ=Kwθ/Kbθ=2.17×10-5；c/K>500,可以使用近似式 c(H+)= pH=3.03
《普通化学》(第二版)赵士铎主编 习题答案
普通化学（第二版）赵士铎主编习题答案中国农业大学无机及分析化学教研组编第一章 气体和溶液1.1 （1） 溶液的凝固点下降（2） 土壤溶液浓度过大，渗透压大于植物根细胞液的渗透压 （3） 溶液的凝固点下降1.2 沸点不断上升，至溶液达到饱和后，沸点恒定；蒸气凝结温度恒定，等于溶剂的沸点。
1.3%6.1)O H (/1)O H ()O H ()O H ()O H ()O H ()O H (kg mol 91.097.0%mol kg 034.0/%0.3)O H (1)O H (/)O H ()O H (Lmol 88.0mol 34g L g 1000%0.3)O H ()O H ()O H (2222222222221-1-222222221-1--1222222=+=+=⋅=⋅=-=⋅=⋅⋅⨯==M b b n n n x w M w b M w c ρ1.4 凝固点自高至低顺序：葡萄糖溶液、醋酸溶液、氯化钾溶液 1.5b = 1.17 mol ⋅kg -1∆T b = K b b = 0.52K ⋅kg ⋅mol -1⨯1.17 mol ⋅kg -1 = 0.61K T b = 373.76K = 100.61℃∆T f = K f b = 1.86K ⋅kg ⋅mol -1⨯1.17 mol ⋅kg -1 = 2.18K T f = 270.87K = - 2.18 1.6 π = cRT =RT VMm / 1-4-1-1m ol g 100.2kPa499.0L 10.0K 300K m ol L 8.31kPa g 40.0⋅⨯=⨯⨯⋅⋅⋅⨯==πV mRT M1.721:2: 30 1280.3 : 1610.2 : 15.9= 化合物中C 、H 、O 原子数比为21：30：21--1A b B f mol g 3105.00g0.33K g 100.0mol kg K 12.5⋅=⨯⨯⋅⋅=∆=m T m K M故该化合物的化学式为C 21H 30O 2 1.81-B 2BB 22222m o lg 4.342)O H (/)O H (}CO )NH {(/}CO )NH {(⋅=∴=M m M m m M m第二章化学热力学基础2.1 (1)错误；(2)正确；(3) 错误；（4）错误；(5)正确；(6)正确；(7) 错误；（8）错误2.2 （1/4）[反应式（1）-反应式(2)]得：(1/2)N2(g)+(1/2)O2(g)=NO(g)∴∆f H mθ(NO,g)=(1/4){ ∆r H mθ(1) - ∆r H mθ(2)}=(1/4)[-1107kJ⋅mol-1-(-1150 kJ⋅mol-1)]=90 kJ⋅mol-12.3 （1/4）[反应式（3）-反应式(4)+3⨯反应式(2)- 反应式(1)]得：N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) (5)∴∆f H mθ(N2H4,,g)=(1/4){ ∆r H mθ(3) - ∆r H mθ(4)+ 3⨯∆r H mθ(2) - ∆r H mθ(1)} =(1/4){-143kJ⋅mol-1-(-286kJ⋅mol-1+3⨯(-317kJ⋅mol-1)-(-1010kJ⋅mol-1)) =50.5 kJ⋅mol-12⨯反应式（4）-反应式（5）得：N2H4(l)+ )O2(g)= N2(g)+2H2O(l)∆r H mθ=2⨯∆r H mθ(4)- ∆r H mθ(5)=2⨯(-286 kJ⋅mol-1)- 50.5kJ⋅mol-1= -622.5 kJ⋅mol-12.4 ∆r H mθ=2∆f H mθ(CO2,g)+3∆f H mθ(H2O,l)+(-1)⨯∆f H mθ(CH3OCH3,l)+(- 3)∆f H mθ(O2,g)∴∆f H mθ(CH3OCH3,l) =2∆f H mθ(CO2,g) +3∆f H mθ(H2O,l)- ∆r H mθ= -183 kJ⋅mol-12.5CO(g)+(1/2)O2(g)由题意知，∆r H mθ(1)<0, ∆r H mθ(2)<0, ∆r H mθ(3)<0∆r H mθ(1)= ∆r H mθ(2)+ ∆r H mθ(3)∆r H mθ(1)-∆r H mθ(3)= ∆r H mθ(2)<0即：以碳直接作燃料时放热较多2.6 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)∆r H mθ= ∆f H mθ(CO,g)+ (-1)∆f H mθ(H2O,g)=-110.5 kJ⋅mol-1 -(-)241.8 kJ⋅mol-1=131.3 kJ⋅mol-1CO2(g) +H2O(g)∆r H mθ(2) ∆r H mθ(3)CO(g)+H2(g)+O2(g)∆r H mθ(1)= ∆r H mθ(2)+ ∆r H mθ(3) ∴∆r H mθ(1) - ∆r H mθ(3) = ∆r H mθ(2)>0由题意知，∆r H mθ(1)<0, ∆r H mθ(3)<0 故：以水煤气作燃料时放热较多2.7 均为熵增过程。
8普通化学_课件_中国农业大学
配位平衡与氧化还原平衡
34
配位平衡与酸碱平衡
配位体的酸效应：
Fe
3
3 C 2 O 4 Fe(C 2 O 4 ) 3
2
3
+
6H
3 H 2C 2O 4
3
Fe(C 2 O 4 ) 3 6H Fe
3
3H 2 C 2 O 4
K
1 K f （ K a1 K a 2 ）
3
影响酸效应大小的因素
①Kf越小，配合物越易解离 另 一 种 说 法
②Ka1 Ka2小，生成的弱酸酸
性越弱，则酸效应越明显，配
合物越不稳定。 或 配位体的碱性越强，酸效 应越大。
36
Fe(C 2 O 4 )
3 3
，
HgI
2 4
CuCl
2 4
Ag(NH
3
)
2
能否在较高酸度下稳定存在
38
① Ca(EDTA)2-， [HgI42-] 能否在较高pH下稳定存在？
②利用Na3[Co(ONO)6]与K+ 反应生成K2Na[Co(ONO)6]
鉴定K+，pH应控制在什么范围？
近中性
酸性过高： NO2- + H+ = HNO2 配体酸效应。
碱性过高：Co3+ + 3OH- = Co(OH）3 中心离子水解效应
21
9.1.4 配合物的异构现象
分子式相同，结构不同，性质不同的化合物互称异构体
结构异构 配合物中原子的排列顺序不同的现象称结构异构。 异构体之间物理性质和化学性质有明显的不同
CoBrSO4(NH3)5 [CoBr(NH3)5]SO4 紫色 [CoSO4(NH3)5]Br 红色 CrCl3(H2O)6 [Cr(H2O)6]Cl3 紫色 [CrCl(H2O)5]Cl2· 2O 亮绿色 H [CrCl2(H2O)4]Cl· 2O 暗绿色 2H
3普通化学 课件 中国农业大学
应用的知识点： 盖斯定律和ΔfH m定义
37
2.3 化学反应的自发性
(chemical reaction spontaneity) 2.3.1 反应的自发性 (1) 过程的自发性 在一定条件下，不需外力作功能自发进行的过程称为 自发过程。 (2)自发过程的特点： a自发过程是不可逆的； b自发过程可以被用来做非体积功； c自发过程只能进行到一定的程度。
思考？
1. 怎样知道一个化学反应： 放热？ 吸热？最多能放（吸）热量？
2. 怎样判断物质之间能否自发进行反应？
3. 有些反应可以用来对外做功，最多能做
多少功？
1
2
化学热力学基础
Primary Conception of Chemical Thermodynamics
重点知识（本章解决的问题）
• 化学应标准 摩尔焓（化学反应热）的计算。
思考？？
热力学标准态——标准状况
系统处于标准态 ？ 标准态下的反应 温度限制？ ？
15
2.1.7 反应进度(reaction progress）
反应进度是用于表示化学反应进行程度的物理量，用表示。
nB , i nB ,o
B
nB ,i nB ,o
nB
B
B
（1） nB,0 ~ nB,i （2）B 计量数
(1)定义 物质B的标准摩尔生成焓 是在指定温度
下 由参考态的单质生成1mol物质B时的标准摩尔焓变 。 用符号ΔfH m 表示。单位kJ.mol-1
如：298K 1 O2(g)+H2(g)= H2O(l)
2
ΔrH m = -285.8kJ.mol-1 ΔfH m(H2O,l)= -285.8kJ.mol-1
中国农业大学赵士铎版普通化学课件
2 化学平衡
第二章 化学平衡
化学反应进行的限度 化学平衡原理及其计算 化学平衡的移动—— · 查德 理原理
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
2 化学平衡
2.1 标准平衡常数
❖2.1.1 化学平衡状态
❖2.1.2 标准平衡常数
❖2.1.3 反应商判据
2.2 多重平衡系统
普通化学 2001-2004
v正 v逆
v正= v逆
9:31:21
2 化学平衡
化学平衡状态
2.1 标准平衡常数
化学平衡的特征
❖化学平衡是有条件的； ❖平衡状态是一定条件下反应所能进行到的
最大限度； ❖是一种动态平衡； ❖平衡组成与达到平衡的途径无关.
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
化学平衡状态
2.1 标准平衡常数
例：水煤气反应：CO2 + H2 == CO +H2O； T=1473K
M起始
M平衡
cCO2 cH2 cCO cH2O CO2 H2 CO H2O 1、 0.01 0.01 0 0 0.004 0.004 0.006 0.006
2、 0.01 0.02 0 0 0.0022 0.0122 0.078 0.078
解：设O2的起始的物质的量为x .
2NO(g) + O2(g)
起始的量 mol·L-1 0.04
x
=
2NO2(g)
0
平衡时的量mol·L-1
0.04(1-0.4)
x(1-
1 2
×0.4×0.04)
0.4×0.04
K (cN(c /O c N 2 )O /2c c O )22 /c(0.0(0 4 .0 4 . 6)0 2 ,0 x)0 4 .08
第二章 化学平衡
化学反应进行的限度 化学平衡原理及其计算 化学平衡的移动—— · 查德 理原理
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
2 化学平衡
2.1 标准平衡常数
❖2.1.1 化学平衡状态
❖2.1.2 标准平衡常数
❖2.1.3 反应商判据
2.2 多重平衡系统
普通化学 2001-2004
v正 v逆
v正= v逆
9:31:21
2 化学平衡
化学平衡状态
2.1 标准平衡常数
化学平衡的特征
❖化学平衡是有条件的； ❖平衡状态是一定条件下反应所能进行到的
最大限度； ❖是一种动态平衡； ❖平衡组成与达到平衡的途径无关.
普通化学 2001-2004
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2 化学平衡
化学平衡状态
2.1 标准平衡常数
例：水煤气反应：CO2 + H2 == CO +H2O； T=1473K
M起始
M平衡
cCO2 cH2 cCO cH2O CO2 H2 CO H2O 1、 0.01 0.01 0 0 0.004 0.004 0.006 0.006
2、 0.01 0.02 0 0 0.0022 0.0122 0.078 0.078
解：设O2的起始的物质的量为x .
2NO(g) + O2(g)
起始的量 mol·L-1 0.04
x
=
2NO2(g)
0
平衡时的量mol·L-1
0.04(1-0.4)
x(1-
1 2
×0.4×0.04)
0.4×0.04
K (cN(c /O c N 2 )O /2c c O )22 /c(0.0(0 4 .0 4 . 6)0 2 ,0 x)0 4 .08
中国农业大学赵士铎版普通化学普化作业1-3
2 2
因此，在此条件下，反应逆向进行。 在2000K时，根据方程式得：
Θ K Θ (T1 ) Δr H m T1 T2 ln ( ) Θ K (T2 ) R T1T2 Θ Δr H m T T2 lnK (T2 ) ( 1 ) lnK (T1 ) R T1T2
2 9 0.2 5 1 03 2000 2273 ( ) ln 0.1 3.6 8.314 2000 2273
ΔfHｍΘ(298K) -1676 SｍΘ(298K) 50.92
ΔrHｍΘ(298K)=3/2(-393.51)-(-1676)=1085.7 kJ· mol-1 ΔrSｍΘ(298K)=3/2(213.6)+2(28.33)-3/2(5.74)-50.92=317 J· mol-1· K- 1 ΔrGｍΘ(T)≈ΔrHｍΘ(298K)-TΔrSｍΘ(298K) =0 T=ΔrHｍΘ(298K)/ΔrSｍΘ(298K)= 3420 K
-) 2 (4) : 2N2(g) O2(g) 2N2O4(g) 2N2O(g) 4NO2(g)
2N2O(g)+3O2(g)=2N2O4(g) 总反应的ΔrGmΘ= 4 ΔrGmΘ(3)–2[ΔrGmΘ(1)+ ΔrGmΘ(2)]
K总
普通化学 2001-2004
4 ( K3 ) 2 [ K1 K2 ]
普通化学 2001-2004
2 化学平衡
第二章作业
3.7解:反应 N2(g) + O2(g) = 2NO(g);ΔrHmΘ=2ΔfHmΘ p 2 ( NO ) 2 (20 / 100 ) p K 0.1 Q 4K pN pO 2 ( 10 / 100 ) ( )( ) p p
因此，在此条件下，反应逆向进行。 在2000K时，根据方程式得：
Θ K Θ (T1 ) Δr H m T1 T2 ln ( ) Θ K (T2 ) R T1T2 Θ Δr H m T T2 lnK (T2 ) ( 1 ) lnK (T1 ) R T1T2
2 9 0.2 5 1 03 2000 2273 ( ) ln 0.1 3.6 8.314 2000 2273
ΔfHｍΘ(298K) -1676 SｍΘ(298K) 50.92
ΔrHｍΘ(298K)=3/2(-393.51)-(-1676)=1085.7 kJ· mol-1 ΔrSｍΘ(298K)=3/2(213.6)+2(28.33)-3/2(5.74)-50.92=317 J· mol-1· K- 1 ΔrGｍΘ(T)≈ΔrHｍΘ(298K)-TΔrSｍΘ(298K) =0 T=ΔrHｍΘ(298K)/ΔrSｍΘ(298K)= 3420 K
-) 2 (4) : 2N2(g) O2(g) 2N2O4(g) 2N2O(g) 4NO2(g)
2N2O(g)+3O2(g)=2N2O4(g) 总反应的ΔrGmΘ= 4 ΔrGmΘ(3)–2[ΔrGmΘ(1)+ ΔrGmΘ(2)]
K总
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4 ( K3 ) 2 [ K1 K2 ]
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2 化学平衡
第二章作业
3.7解:反应 N2(g) + O2(g) = 2NO(g);ΔrHmΘ=2ΔfHmΘ p 2 ( NO ) 2 (20 / 100 ) p K 0.1 Q 4K pN pO 2 ( 10 / 100 ) ( )( ) p p
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计算c(C10H14N2)=0.050mol·L-1的尼古丁水溶液的pH值及溶液中
c(C10H14N2)、c(C10H14N2H+)、c(C10H14N2H22+)
c/Kb1Θ>500，c(OH-)/cΘ=
7.0×10-7× 0.050/1.0
=1.9×10-4
pH=14-pOH=14-3.73=10.27
7 酸碱平衡
7.3奴弗卡因(一元弱碱，Kbθ=7×10-6)c=0.020mol·L-1的奴弗
卡因水溶液的pH值。
c/KbΘ>500，c(OH-)/cΘ=
=3.7×10-4
7106 0.020/1.0
pH=14-pOH=14-3.43=10.57
7.6尼古丁(C10H14N2)是二元弱碱Kθb1=7.0×10-7, Kθb2×10-11。
= 0.18×132/2=12(g)
第七章作业
7.1根据酸碱质子论，判断在水溶液中下列物质哪些是
酸？哪些是碱？哪些是两性物质？分别写出它们的共轭
酸(碱)。
解：属于酸的有:[Fe(H2O)6]3+,其共轭碱为:
[Fe(H2O)5(OH)]2+
属于碱的有：[Cr(H2O)5(OH)]2+、CO3=、 NH3、 CN-、
7.2（2）在水溶液中，HC2O4-的酸常数Kaθ=草酸的二 级电离常数Ka2(H2C2O4)=6.40×10-5，碱常数Kbθ=水 的离子积常数Kw与草酸一级电离常数Ka1之比 (Kw/Ka1)=1.0×10-14/5.90×10-2=1.69×10-13，因此 NaHC2O4水溶液的pH<7.0。
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7 酸碱平衡
第七章作业
7.4一酸雨样品，pH=4.07。设此酸性完全因水中含 HNO2所致，计算c(HNO2)。Ka=4.6×10-4
解：pH=4.07，c(H+)=8.5×10-5=c(NO2-)；
HNO2== H+ + NO- ；
Kaθ= c(H+)×c(NO2-)/c eq(HNO2)
解：NH4Cl和NH4HSO4属于强酸弱碱盐，并且硫酸氢铵属于酸 式强酸盐，水溶液中氢离子浓度较高。因此，硫酸氢铵
水溶液中铵离子浓度最高。而碳酸氢铵和醋酸铵属于弱
酸弱碱盐，并且碳酸氢铵属于挥发性弱酸，水解后放出
二氧化碳气体。因此，碳酸氢铵水溶液中铵离子浓度最
低。同时，也可以根据碳酸氢根的碱式电离常数与醋酸
=H2O，反应的标准平衡常数Kθ=KW；强酸与弱一元碱反应的离子反应
式为:H++MOH==M++H2O，
Kθ=
;
c(M )
c(O H )
c(H )
cθ c(M O H )
•c(O H )cθ K K b w θ θ K 1a θ
cθ
cθ
cθ
弱一元K酸aθ与K强碱wθ 反应的离子反应式为： HA + OH- == A- + H2O，
其共轭酸为： [Cr(H2O)6]3+、
HCO3-、NH4+、HCN
Co(NH2)2、CH3NH2、 N∶
Co(NH3)22+、 CH3NH3+、 NH
属于两性物质的有：HPO42-、H2O、 H2NCH2COOH
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7 酸碱平衡
第七章作业
例1下列水溶液中，c(NH4+)最高的为： (1)c(NH4Cl)=0.1mol·L-1；(2)c(NH4HSO4)=0.1mol·L-1 (3)c(NH4HCO3)=0.1mol·L-1；(4)c(NH4Ac)=0.1mol·L-1
=[8.5×10-5]2/4.6×104=1.57×10-5；
因此，雨水中亚硝酸的总浓度
4
c总(HNO2)=1.57×10-5+8.5×10-5=1.07×10-
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7 酸碱平衡
第七章作业
7.5将等体积的c(C6H5NH2)=0.040mol·L-1的苯胺水溶 液及c(HNO3)=0.040mol·L-1的硝酸水溶液混合，计 算所得溶液的pH值。已知Kbθ=4.6×10-10
入多少克(NH4)2SO4方可配制得pH=9.0的缓冲溶液？
解： 忽略体积变化，lg[c(B)/c(A)]=pKbΘ- pOH ❖lg[c(NH3)/c(NH4+)]=4.75-5= - 0.25 ❖c(NH4+)=0.10/0.56=0.18(mol·L-1) ❖m[(NH4)2SO4]= c(NH4+)×M[(NH4)2SO4]/2
Kθ=
；弱一元酸与弱一元碱反应的离子
反应HA式 c +为 (c H (：MM A OH)c )θ c = θ = = c H (c 2M O(A O + H )Mc )+θ c θ+ • A -，c c( (H H ) )c cθ θ c c( (O O H H ) )c cθ θ K a θ K 1w K θb θ2
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7 酸碱平衡
第七章作业
例3根据有关数据，计算下列正反应的标准平衡常数, 预测下列反应易于向何方向进行：
(1)HSO4- + HPO4= = SO4= + H2PO4-;
Ka(HSO4-)=1.2×10-2；Ka2(H2PO4-)=6.23×10-8 Kθ= c c((H SO SO 4 )4 c )c c (cH (H 2P P O O 4 4 ))c c K K a2 a((H H 2 S P O O 4 4 ))6 1 ..2 2 3 1 1 0 0 281.93105
根离子的碱式电离常数进行比较得到结果。
例2在pH=6.0的土壤溶液中，下列物质浓度最大的为：
(1)H3PO4； (2)H2PO4-；(3)HPO4=；(4)PO43-。
解：根据P.102图5-2得出pH=6.0时，c(H2PO4-)最大。
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第七章作业
7.2（1）水溶液中，强酸与强碱反应的离子反应式为：H++ OH-
c(C10H14N2H+)=c(OH-)=1.9×10-4mol·L-1 c(C10H14N2)≈0.050mol·L-1 普通化学c(C201010-2H00144N2H22+)≈精品K课b件2Θ=1.4×10-11(mol·L-1)
7 酸碱平衡
第七章作业
7.10在1.0L，c(NH3)=0.10mol·L-1的氨水中，需加