04章武汉大学无机化学课后习题答案

第4章酸碱平衡

4-1以下哪些物种是酸碱质子理论的酸，哪些是碱，哪些具有酸碱两性？请分别写出它们的共轭碱和酸。

SO42- ,S2- ,H2PO4- ,NH3 ,HSO4- ,[Al(H2O)5OH]2+ ,CO32- ,NH4+ ,H2S,H2O,OH- ,H3O+ ,HS- , HPO42-

4-1为什么 pH = 7 并不总是表明水溶液是中性的。

4-2本章表示电解质及其电离产物的浓度有两种，一种如 c(HAc)、c(NH4+)，另一种如[HAc], [NH4+]等，它们的意义有何不同？什么情况下电离平衡常数的表达式中可以用诸如c(HAc),c(NH4+)等代替诸如 [HAc] ,[NH4+]等？有的书上没有诸如c(HAc)、c(NH4+)这样的浓度符号，遇到浓度时一律用诸如 [HAc]、[NH4+]等来表示，这样做有可能出现什么混乱？

4-3苯甲酸（可用弱酸的通式 HA 表示，相对分子质量122）的酸常数K a = 6.4×10-5，试求：

（1）中和1.22g苯甲酸需用0.4 mol·L-1的 NaOH 溶液多少毫升？

（2）求其共轭碱的碱常数K b。

（3）已知苯甲酸在水中的溶解度为2.06 g·L-1，求饱和溶液的pH 。

4-5 计算下列各种溶液的 pH ：

（1）10mL 5.0×10-3 mol·L-1 的 NaOH 。

（2）10mL 0.40 mol·L-1 HCl 与 10mL 0.10 mol·L-1 NaOH 的混合溶液。（3）10mL 0.2 mol·L-1 NH3·H2O 与10mL 0.1 mol·L-1 HCl的混合溶液。（4）10mL 0.2 mol·L-1 HAc 与 10mL 0.2 mol·L-1 NH4Cl 的混合溶液。

4-6 把下列溶液的 pH 换算成 [H+] ：

（1）牛奶的PH=6.5

（2）柠檬汁的PH=2.3

（3）葡萄酒的PH=3.3

（4）啤酒的PH=4.5

4-7 把下列溶液的 [H+] 换算 pH ：

（1）某人胃液的 [H+] =4.0×10-2 mol·L-1。

（2）人体血液的 [H+] =4.0×10-8 mol·L-1。

（3）食醋的 [H+] =1.26×10-3 mol·L-1。

（4）番茄汁的 [H+] =3.2×10-4 mol·L-1。

4-8 25℃标准压力下的 CO2气体在水中的溶解度为0.034 mol·L-1，求溶液的 pH 和[CO32-] 。

4-9 将 15g P2O5溶于热水，稀释至 750mL ，设 P2O5全部转化为 H3PO4，计算溶液的[H+][H2PO4-][HPO42-]和[PO43-] 。

4-10某弱酸 HA, 0.015 mol·L-1时电离度为0.80%，浓度为 0.10 mol·L-1时电离度多大？

4-11计算0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液的PH和CO32-以及 HCO3-碱式电离的电离度。

4-12某未知浓度的一元弱酸用未知浓度的NaOH 滴定，当用去3.26 mL NaOH 时，混合溶液的pH=4.00 ，当用去18.30 mL NaOH时，混合溶液的pH=5.00 ，求该弱酸的电离常数。

4-13缓冲溶液HAc-Ac- 的总浓度为1.0 mol·L-1，当溶液的pH 为:（1）4.0；（2）5.0时，HAc 和Ac-的浓度分别多大？

4-14欲配制PH=5.0 的缓冲溶液，需称取多少克NaAc· 3H2O 固体溶解在300 mL 0.5 mol· L-1的HAc溶液中？

4-15某含杂质的一元碱样品0.5000g（已知该碱的分子量为59.1），用 0.1000 mol·L-1 HCl滴定，需用 75.00mL；在滴定过程中，加入49.00mL 酸时，溶液的 PH为 10.65 。求该碱的电离常数和样品的纯度。

4-16将Na2CO3和 NaHCO3混合物 30g 配成1L 溶液，测得溶液的 PH=10.62 ，计算溶液含Na2CO3和 NaHCO3各多少克。

4-17将5.7g Na2CO3·10H2O 溶解于水配成100ml纯碱溶液，求溶液中碳酸根离子的平衡浓度和PH 。

4-18在0.10 mol·L-1 Na3PO4溶液中，[PO43-] 和 PH 多大？

4-19计算 10mL浓度为0.30 mol·L-1的HAc 和 20mL 浓度为0.15 mol·L-1 HCN 混合得到的溶液中的[H+]﹑[Ac-]﹑[CN-] 。

4-20今有3种酸 ClCH2COOH、HCOOH 和 (CH3)2AsO2H ，它们的电离常数分别为 1.40×10-3、1.77×10-4和6.40×10-7，试问：

（1）配制 PH=3.50 的缓冲溶液选用哪种酸最好？

（2）需要多少毫升浓度为4.0 mol·L-1的酸和多少克NaOH 才能配成1L 共轭酸碱对的总浓度为1.0 mol·L-1的缓冲溶液。

4-21计算下列反应的平衡常数，并指出其中哪些是酸或碱的电离反应。c

（1）HCO3- + OH- ≒ CO32- + H2O

（2）HCO3- + H3O+ ≒ H2CO3 + H2O

（3）CO32- + 2H3O+ ≒ H2CO3 + 2H2O

（4）HPO42 + H2O≒ H3O+ + PO43-

（5）HPO42 + H2O≒ H2PO4- + OH-

（6）HAc + CO32- ≒ HCO3- + Ac-

（7）HSO3- + OH- ≒ SO32-+ H2O

（8）H2SO3 + SO32- ≒ 2HSO3-

4-22分别计算下列混合溶液的PH：

（1） 50.0mL 0.200 mol·L-1 NH4Cl和50.0 mL 0.200 mol·L-1 NaOH 。

（2） 50.0mL 0.200 mol·L-1 NH4Cl和25.0 mL 0.200 mol·L-1 NaOH 。