内容发布更新时间 : 2024/5/2 14:21:15星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第九章 酸碱平衡
9-1 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或酸。
?SO24, S
?2??, H2PO?4, NH3, HSO4, [Al(H2O)5OH]??2?2?, CO3, NH?4, H2S, H2O,
?OH,H3O, HS, HPO24。
解： 质子酸 — 共轭碱
2??2?H2PO?4 — HPO4 HSO4 — SO4 [Al(H2O)5OH]
??2?—[Al(H2O)4(OH)2]
?NH?4 —NH3 H2S — HS H2O — OH H3O— H2O HS— S
质子碱 — 共轭酸
??SO24 — HSO4 S
2????2??3? HPO24 — PO4
? — HS NH3 — NH?4 HSO4— H2SO4
3??[Al(H2O)5OH]
?2?—[Al(H2O)6]
2?? CO3 — HCO3 H2O — H3O
2???OH — H2O HS — H2S HPO4 — H2PO4
酸碱两性：
?H2PO?4， HSO4， [Al(H2O)5OH]
2??， H2O， HS， HPO24。
?9-2 为什么pH=7并不总表明水溶液是中性的。
解： 因为水的解离是一个明显的吸热过程，因此水的离子积是温度的函数，只有在常温下
Kw=1.0×10
?14
,即[H]=[OH]=1.0×10
???7,所以pH＝7，其他温度下则不然。
?9-3 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(NH?4),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(NH?4)
?等代替诸如[HAc],[NH?4]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],[ NH?4]等来表示，这样做有可能出现什么混乱？
?解：c(HAc)、c(NH?4)用来表示初始状态的浓度，而[HAc],[ NH4]用来表示平衡状态下的浓度。??只有在HAc、NH?4的电离度非常小，可以忽略时，才可用c(HAc)、c(NH4)代替[HAc],[NH4]。?如果将c(HAc)、c(NH?4)用[HAc],[ NH4]来表示，则会出现混乱。
9-4 苯甲酸（可用弱酸的通式HA表示，相对分子质量122）的酸常数Ka=6.4×10（1）中和1.22g苯甲酸需用0.4mol?L (2) 求其共轭碱的碱常数Kb。
（3）已知苯甲酸在水中的溶解度为2.06g?L
解：
（1）HA+NaOH＝NaA+ H2O n(HA)=
?1?1?5,试求：
的NaOH溶液多少毫升?
，求饱和溶液的pH。
1.220.01=0.01mol ?V(NaOH)==0.025L=25mL 1220.4?5 (2) Ka=6.4×10
?其共轭碱的碱常数Kb=
Kw?10
=1.6×10 Ka（3）c=
2.06?1=0.0169 mol?L 1222?Ka?Ka?4Kacc??3 ?＜500 所以[H]＝＝1.008×10
Ka2pH＝－lg[H]＝3 9-5 计算下列各种溶液的pH:
(1) 10mL5.0×10
?3? mol?L
?1?1的NaOH。
?1(2) 10mL0.40 mol?L(3) 10mL0.2 mol?L(4) 10mL0.2 mol?L
HCl与10mL0.10 mol?LNaOH的混合溶液。
?1?1 NH3? H2O与10mL0.1 mol?LHAc与10mL0.2 mol?L
?HCl的混合溶液。
?1?1NH4Cl的混合溶液。
1.0?10?14解： （1）pH＝－lg[H]＝－lg＝11.70
5?10?3(2) n(HCl)=0.01×0.4=0.004mol n(NaOH)0.01×0.1=0.001mol
所以中和后剩余HCl为0.003mol ?反应后[H]= pH=-lg[H]=0.82
(3) n(NH3? H2O)=0.002mol n(HCl)=0.001mol 中和后 NH4Cl为0.001mol, NH3? H20.001mol
??0.003?1=0.15 mol?L 0.02Kb[NH3]1.77?10?5?0.001?5?1所以 [OH]===1.77×10 mol?L ?0.001[NH4]?1.0?10?14pH=-lg[H]=-lg=9.25
1.77?10?5? (4)
9-6 把下列溶液的pH换算成[H]:
(1) 牛奶的pH=6.5 (2) 柠檬的pH=2.3 (3) 葡萄酒的pH=3.3 (4) 啤酒的pH=4.5
解: 据pH=－lg[H] 得[H]=10
(1) [H]=3.2×10(2) [H]=5.0×10(3) [H]=5.0×10(4) [H]=3.2×10
?????7?3?4?5???pH?
mol?L mol?L mol?L mol?L
?1?1?1?1
9-7 把下列溶液的[H]换算成pH:
(1) 某人胃液的[H]=4.0×10(2) 人体血液的[H]=4.0×10(3) 食醋的[H]=1.26×10
???3???2?8? mol?L mol?L
?1?1?1
mol?L =1.4
(4) 番茄汁的[H]=3.2×10
??4mol?L
?1 解: (1) pH＝－lg[H]＝－lg4.0×10
?2同理 (2) pH=7.4 (3) pH=2.9 (4) pH=3.5
9-8 25oC标准压力下的CO2气体在水中的溶解度为0.034 mol?L 解：Ka1=4.45×10
??7?12?,求溶液的pH和[CO3]。
Ka2=5.61×10
?11
所以 [H]以一级电离为主。
?4c??1>500 所以[H]=Ka1c=1.23×10mol?L Ka1pH＝－lg[H]=3.91
2?[CO3]= Ka2=5.61×10
?11?mol?L
?1
? 9-9 将15gP2O5溶于热水,稀释至750mL,设P2O5全部转化为H3PO4,计算溶液的[H]、
[H2PO4]、[HPO4]和[PO4]。
解： n(P2O5)=0.106 mol 所以 c(H3PO4)= Ka1=7.11×10
?3?2?3?2?0.106?1=0.282 mol?L
0.75?13
Ka2=6.23×10
??8 Ka3=4.5×10
Ka1>> Ka2 所以[H]以一级电离为主。
c?<500 所以[H]=Ka1?2?Ka1?Ka?4Ka1c122??=0.0412mol?L
?1
二级电离 H2PO4≒HPO4+H
0.0412-x x 0.0412+x Ka2=
x(0.0412?x)?8=6.23×10
0.0412?x?8 X值很小 所以x=6.23×10
2?
3?? 三级电离 HPO4 ≒ PO4+ H 6.23×10
?8-y y 0.0412+y