第四章酸碱平衡与酸碱滴定习题5(酸碱平衡)1指出下列各酸的共轭碱:HAc,H2CO3,HCO3-,H3PO4,H2PO4-,NH4+,H2S,HS-解:HAc—Ac-,H2CO3—HCO3-,HCO3-—CO32-,H3PO4—H2PO4-,H2PO4-—HPO42-,NH4+—NH3,H2S—HS-,HS--S2-。2指出下列各碱的共轭酸:Ac-,CO32-,PO43-,HPO42-,S2-,NH3,CN-,OH-。解:Ac-—HAc,CO32-—HCO3-,PO43-—HPO42-,HPO42-—H2PO4-,S2-—HS-,NH3—NH4+,CN-—HCN,OH-—H2O。3根据下列反应,标出共轭酸碱对。(1)H2O+H2OH3O++OH-(2)HAc+H2OH3O+Ac-(3)H3PO4+OH-H2PO4-+H2O(4)CN-+H2OHCN+H2O解:酸—共轭碱碱—共轭酸(1)H2O—OH-H2O—H3O+(2)HAc—Ac-H2O—H3O+(3)H3PO4—H2PO42-OH-—H2O(4)H2O—OH-CN-——HCN4指出下列物质中的共轭酸、共轭碱,并按照强弱顺序排列起来:HAc,Ac-;NH4+,NH3;HF,F-;H3PO4,H2PO4-;H2S,HS-。解:共轭酸、共轭碱强弱的排列顺序为:共轭酸:H3PO4>HF>HAc>H2S>NH4+共轭碱:H2PO42-<F-<Ac-<HS-<NH35已知下列各酸的pKa和弱碱的pKb值,求它们的共轭碱和共轭酸的pKb和pKa(1)HCNpKa=9.31(2)NH4+pKa=9.25(3)HCOOHpKa=3.75(4)苯胺pKb=9.34解:因为Ka·Kb=Kw所以pKa+pKb=pKw.=14(1)Kb=14–9.31=4.69(2)Kb=14–9.25=4.75(3)Kb=14–3.75=10.25(4)Ka=14–9.34=4.666计算0.10mol•L-1甲酸(HCOOH)溶液的pH值及其离解度。解:查表Ka=1.77×10-4c/K>500c(H+)==4.21×10-3pH=-lg4.21×10-3=2.38α==4.21×10-47什么叫同离子效应和盐效应?它们对弱酸弱碱的离解度有何影响?解:(1)在弱酸或弱碱溶液中,加入含有相同离子的易溶物质,使弱酸或弱碱的离解度减小的现象称为同离子效应。此效应使离解平衡向反应方向移动。(2)在弱酸或弱碱溶液中,加入不含有相同离子的易溶物质,使弱酸或弱碱的离解度略有增加的现象称为盐效应。此效应使离解平衡向离解的方向移动。8在纯水中加入少量酸或碱,水的pH值是否改变?水的离子积常数是否改变?答:在纯水中加入少量酸或碱,水的pH值要改变,但水的离子积常数不改变。9计算下列溶液的pH值(1)0.05mol•L-1HCl(2)0.10mol•L-1CH2ClCOOH(3)0.10mol•L-1NH3•H2O(4)0.10mol•L-1CH3COOH(5)0.20mol•L-1Na2CO3(6)0.50mol•L-1NaHCO3(7)0.10mol•L-1NH4Ac(8)0.20mol•L-1Na2HPO4解:(1)0.05mol·L-1HClpH=-lg0.05=1.3(2)0.10mol·L-1CH2ClCOOHKa=1.4×10-3CH2ClCOOH=CH2ClCOO-+H+平:0.xxxx2=1.4×10-4-1.4×10-3x c/K<500,所以不能用近似公式计算,解一元二次方程,pH=-lg0.0112=1.95(3)0.10mol·L-1NH3·H2OKb=1.77×10-5c/K>500,pOH=-lg1.33×10-3=2.88pH=14–2.88=11.12(4)0.10mol·L-1HAcKa=1.76×10-5c/K>500,pH=-lg1.33×10-3=2.88(5)0.20mol·L-1Na2CO3Kb1=Kw/Ka2=1.78×10-4c/Kb1>500pOH=-lg5.97×10-3=2.22pH=14–2.22=11.78(6)0.50mol·L-1NaHCO3Ka1=4.30×10-7Ka2=5.61×10-11pH=-lg4.9×10-9=8.31(7)0.10mol·L-1NH4AcHAc的Ka=1.76×10-5,NH3·H2O的Kb=1.77×10-5pH=-lg9.944×10-8=7.00(8)0.20mol·L-1Na2HPO4Ka2=6.23×10-8,Ka3=2.2×10-13,pH=9.9510计算室温下饱和CO2水溶液(即0.04mol•L-1)中c(H+),c(HCO3-),c(CO32-)。解:H2CO3H++HCO3-Ka1=4.30×10-7HCO3-H++CO3-Ka2=5.61×10-11>>Ka2ca/Ka1>500(mol·L-1)c(CO32-)≈Ka2=5.61×10-11(mol·L-1)11何谓缓冲溶液?举例说明缓冲溶液的作用原理。答:能够抵抗少量酸、碱或加水稀释,而本身pH值基本保持不变的溶液,称为缓冲溶液。12欲配制pH=3的缓冲溶液,有下列三组共轭酸碱对(1)HCOOH-HCOO-(2)HAc-Ac-(3)NH4+-NH3问选哪组较为合适?解:配制pH=3的缓冲溶液,选HCOOH—HCOO-最合适,因为HCOOH的pKa=3.75,与所需的pH值最接近。13往100ml0.10mol•L-1HAc溶液中,加入50ml0.10mol•L-1NaOH溶液,求此混合液的pH值。解:HAc+NaOH=NaAc+H2O初(mol):100×0.1050×0.10平(mol):50×0.1050×0.10ca=(mol·L-1)cb=(mol·L-1)pH=pKa-lg14、配制pH=10.0的缓冲溶液,如用500mL0.10mol·L-1NH3·H2O溶液,问需加入0.10mol·L-1HCl溶液多少毫升?,或加入固体NH4Cl多少克(...